用氢氧化钠溶液吸收硫化氢制取硫化钠工业技术

用氢氧化钠溶液吸收硫化氢制取硫化钠工业技术 用氢氧化钠溶液吸收硫化氢制取硫化钠工 业技术 42 无机盐工业 IN0RGANICCHEMICALSINDUSTRY 第44卷第2期 2012年2月 用氢氧化钠溶液吸收硫化氢制取硫化钠工业技术 尚方毓 (南风化工集团钡业分公司,山西运城044000) 摘要:详细阐述了在氯化钡生产过程中.将产生的硫化氢用氢氧化钠溶液吸收并制 取硫化钠的生产工艺.分 别从技术和经济的角度讨论其可行性:用380~420g/L氢氧化钠溶液在填料塔中吸 收硫化氢,反应终点控制硫化钠 质量浓度为330,350g/L,硫化氢吸收率达95%,98%.该工艺不仅可有效保护环 境,而且可为企业创造效益. 关键词:硫化钠;氢氧化钠;硫化氢;硫氢化钠 中图分类号:TQ131.12文献标识码:A文章编号:1006—4990(2012)02—0042—02 Industrialtechnologyofprepa~ngsodiumsulfidefromabsorptionof hydrogensulfidewithsodiumhydroxidesolution ShangFangyu (NafineChemicol(Group)Co.,Ltd.,yuncheng044000,China) Abstract:Anindustrialtechnologyofusingsodiumhydroxidesolutiontoabsorbhydrogensu lfidegeneratedfrombarium chlorideproductiontoproducesodiumsulfidewasintroducedanditsfeasibilitywasdiscusse dfromtechnicalandeconomic perspectivesrespectively:sodiumhydroxidesolutionwith380-420g/Labsorbedhydrogens ulfideinthepackedtower,the reactionwasendwhenmassconcentrationofsodiumsulfidewasat330~350g/Landtheabsor ptionrateofhydrogensulfide reachedat95%~98%.Itnotonlyprotectstheenvironment,butalsocreatesbenefitsforenterpr ises. Keywords:sodiumsulfide;sodiumhydroxide;hydrogensulfide;sodiumhydrosulfide 氯化钡是一种无色有光泽的单斜晶体.可用于 制备各种钡盐及颜料.还可以用来作杀虫剂以及用 于精制电解食盐水及防止陶瓷制品褪色等目前.中 国生产氯化钡普遍采用盐酸一硫化钡法但该方法 反应过程中会放出具有腐臭味的有毒性气体硫化 氢.对环境和人类健康具有较大危害性.因此国家规 定硫化氢最高允许浓度为150rng/m3[" 对于硫化氢的回收处理.目前中国通常采用比 较成熟的克劳斯法及吸收氧化法.其中以回收硫磺 为主要技术由于克劳斯法制硫磺投资大,产出低, 运行成本高.加上硫磺价格逐渐下降及下游企业开 工不足.因此用克劳斯法回收硫磺已经无盈利空间. 而采用氢氧化钠液体吸收硫化氢来制取硫化钠.企 业还是有很大的利润空间 1技术 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 分析 1.1工艺流程简述 从氯化工序排放的硫化氢经过酸洗,水洗,气液 分离等工序净化,除杂后,进入吸收工序,用氢氧化 钠溶液吸收,尾气用喷射泵抽出放空.吸收达到终点 经检验合格后进行蒸发浓缩.当硫化钠浓度达到 60%(质量分数)后送人制片机,制成片状后包装入 库.经过分析,产品质量满足GB10500--2009(-]-~Jk 硫化钠》的要求,如表1所示. 表1硫化钠技术指标% 等I>60.0?1.0?2.5?o.0020?2.0?o.05 国家 标准哥I>60.0一一?0.0030一?0.05 1类蓄格?...一一?..o0.一?... 1.2吸收工序分析与控制 氢氧化钠吸收硫化氢实际上是酸碱中和反应的 过程.在生成强碱弱酸盐的同时伴随着氧化反应,方 2012年2月尚方毓:用氢氧化钠溶液吸收硫化氢制取硫化钠工业技术43 程式如下: H2s+2NaOH——NaS+2H20 NaS+202+H20~'Na2S203+2NaOH 根据相关的文献介绍.当质量浓度为 2049.21mg/m3的H,S气体停留时间为10-2s时.其吸 收率为94.21%.因此反应速度非常快.该反应是典 型的受扩散速度控制的反应对于吸收过程采用填 料塔就能达到98%,99%吸收率.可满足生产要求 但是在吸收过程中.应注意控制反应的终点因 为中和反应首先生成硫化钠.随着氢氧化钠浓度逐 步下降和硫化钠浓度逐步上升.当酸碱反应超过终 点(或等当点)时.生成的硫化钠溶液就与硫化氢生 成硫氢化钠.因此为了制取硫化钠,应控制氢氧化钠 浓度小于1%(质量分数)作为反应终点.其工艺操 作控制要点为:1)吸收塔塔内负压为2.6X103,6.6x 103Pa;2)氢氧化钠起始质量浓度为380,420g/L:3) 反应终点控制硫化钠质量浓度为330,350g/L:4)在 吸收过程中控制温度小于80? 1.3蒸发工序分析与控制 硫化钠的蒸发设备为管壳式蒸发器(如图1). 主要由列管换热器,闪蒸室,循环泵和汽液分离器等 构成.其工作原理为:当碱液从进料口到上视镜处 时,停止进料,启动循环泵使碱液循环.碱液经过循 环泵加压后以25m/s的速度通过加热管达到沸 点,进入蒸发器内闪蒸,并在蒸发器内进行汽液分 离.在蒸发过程中及时补充碱液到上视镜处.经过多 次连续进料.直至碱液浓度达到要求时.从出料口排 出E3].其工艺操作控制要点为:1)蒸发器内负压为 3.0X104~3.5~10Pa:2)控制蒸发液位要平稳.禁止液位上下剧烈波动.避免出现"炕管"现象 1----~KI;2一进料121;3一视镜;4一检查孔;5--N~口: 6一冷凝水出口;7一出料Vi;8一循环管;9一循环泵 图2管壳式蒸发器示意图 1.4制片工序分析与控制 目前,硫化碱行业普遍采用制片机将成品制 成片状由于从蒸发器出来的成品硫化钠温度在 130,140?.而其凝固点较低.因此必须冷却后才能 送人制片机加工.其工艺操作控制要点为:1)控制制 片机的速度.速度太快容易产生"湿料",在包装时容 易结块;2)控制制片刀与滚筒的距离,距离太近,制 取的碱片容易成粉末,在包装过程中污染环境:3)制 片过程中还要注意管道保温.防止碱液在管道中 结垢. 2经济方案分析 在处理1t硫化氢过程中.需要消耗氢氧化钠 (折100%)2.35t.生成工业硫化钠(质量分数以60% 计)成品3.83t.如果回收率按98%计.则成品为 3.75t.表2列出生产过程的成本及产值 表2硫化氢吸收工艺生产成本及产品产值 (以处理1t硫化氢计) 由表2可知.处理1t硫化氢产值为11250— 6989=4261元对于年处理3000t的硫化氢.可以 产出工业硫化钠11250t,产值4793.625万元.投资 周期短.回报率高 3结论 通过对技术与经济分析.氯化钡生产过程产生 的硫化氢用碱液.吸收并制取工业硫化钠工艺是可行 的.该工艺路线简单,运行稳定,操作方便,产品质量 符合GB10500--2009(32业硫化钠》要求.该工艺不 仅能保护环境,而且为企业节能减排提供技术支持. 具有良好的经济效益和社会效益 参考文献: [1]GB16297--1996大气污染物综合排放标准[S]. [2]赵玉明,王余高.碱吸收法回收废气中的环氧丙烷和硫化氢[J]. 化工环保,1997,17(5):309—311. [3]尚方毓.硫化钠蒸发浓缩工艺的现状与展望[J].无机盐工业, 2006.38(7):3-5. 收稿日期:2011-08—27 作者简介:尚方毓(1973一),男,本科,工程师,主要从事硫酸钡,硫 化钠的工艺 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ,生产和研发工作. 联系方法:sfy111@sohu.com