用氫氧化鈉溶液吸收硫化氫制取硫化鈉工業(yè)技術(shù)

氯化鋇是一種無(wú)色有光澤的單斜晶體，可用于制備各種鋇鹽及顏料，還可以用來(lái)作殺蟲(chóng)劑以及用于精制電解食鹽水及防止陶瓷制品褪色等。目前，中國(guó)生產(chǎn)氯化鋇普遍采用鹽酸-硫化鋇法。但該方法反應(yīng)過(guò)程中會(huì)放出具有腐臭味的有毒性氣體硫化氫，對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康具有較大危害性，因此國(guó)家規(guī)定硫化氫最高允許濃度為150mg／m3。對(duì)于硫化氫的回收處理，目前中國(guó)通常采用比較成熟的克勞斯法及吸收氧化法，其中以回收硫磺為主要技術(shù)。由于克勞斯法制硫磺投資大、產(chǎn)出低、運(yùn)行成本高，加上硫磺價(jià)格逐漸下降及下游企業(yè)開(kāi)工不足，因此用克勞斯法回收硫磺已經(jīng)無(wú)盈利空間，而采用氫氧化鈉液體吸收硫化氫來(lái)制取硫化鈉，企業(yè)還是有很大的利潤(rùn)空間。

1.1吸收工序分析與控制

氫氧化鈉吸收硫化氫實(shí)際上是酸堿中和反應(yīng)的過(guò)程，在生成強(qiáng)堿弱酸鹽的同時(shí)伴隨著氧化反應(yīng)，方程式如下：

H2S+2NaOH→NaS+2H2O
NaS+2O2+H2O→Na2S2O3+2NaOH

據(jù)相關(guān)的文獻(xiàn)介紹，當(dāng)質(zhì)量濃度為2049.21mg/m3的H2S氣體停留時(shí)間為10.2s時(shí)，其吸收率為94.21%，因此反應(yīng)速度非?？?，該反應(yīng)是典型的受擴(kuò)散速度控制的反應(yīng)。對(duì)于吸收過(guò)程采用填料塔就能達(dá)到98%~99%吸收率，可滿足生產(chǎn)要求。但是在吸收過(guò)程中，應(yīng)注意控制反應(yīng)的終點(diǎn)。因?yàn)橹泻头磻?yīng)首先生成硫化鈉，隨著氫氧化鈉濃度逐步下降和硫化鈉濃度逐步上升，當(dāng)酸堿反應(yīng)超過(guò)終點(diǎn)（或等當(dāng)點(diǎn)）時(shí)，生成的硫化鈉溶液就與硫化氫生成硫氫化鈉。因此為了制取硫化鈉，應(yīng)控制氫氧化鈉濃度小于1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）作為反應(yīng)終點(diǎn)。其工藝操作控制要點(diǎn)為：1）吸收塔塔內(nèi)負(fù)壓為2.6×103~6.6×103Pa；2）氫氧化鈉起始質(zhì)量濃度為380~420g/L；3）反應(yīng)終點(diǎn)控制硫化鈉質(zhì)量濃度為330~350g/L；4）在吸收過(guò)程中控制溫度小于80℃。

1.2制片工序分析與控制

目前，硫化堿行業(yè)普遍采用制片機(jī)將成品制成片狀。由于從蒸發(fā)器出來(lái)的成品硫化鈉溫度在130~140℃，而其凝固點(diǎn)較低，因此必須冷卻后才能送入制片機(jī)加工。其工藝操作控制要點(diǎn)為：1）控制制片機(jī)的速度，速度太快容易產(chǎn)生“濕料”，在包裝時(shí)容易結(jié)塊；2）控制制片刀與滾筒的距離，距離太近制取的堿片容易成粉末，在包裝過(guò)程中污染環(huán)境；3）制片過(guò)程中還要注意管道保溫，防止堿液在管道中結(jié)垢; 4）從氯化工序排放的硫化氫經(jīng)過(guò)酸洗、水洗、氣液分離等工序凈化、除雜后，進(jìn)入吸收工序，用氫氧化鈉溶液吸收，尾氣用噴射泵抽出放空。吸收達(dá)到終點(diǎn)經(jīng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，當(dāng)硫化鈉濃度達(dá)到60%后送入制片機(jī)，制成片狀后包裝入庫(kù)。

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