制取硫化鈉新工藝的研究
硫化鈉是一種用途非常廣泛的無機(jī)化合物，常用于染料、印染、制革、化工、冶金、選礦等行業(yè)。硫化鈉的工業(yè)生產(chǎn)方法主要包括四種，即煤粉還原芒硝法、氣體還原法、硫化氫法、硫酸鋇副產(chǎn)硫化鈉法。煤粉還原芒硝法是硫化鈉傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法，因其工藝設(shè)備簡單，易操作控制，生產(chǎn)成本低，到目前為止仍為多數(shù)國家所采用。該工藝的發(fā)展已進(jìn)入瓶頸期，于是出現(xiàn)了各色各樣的改進(jìn)工藝，概況來講，都是在原工藝加工過程中通過對(duì)設(shè)備、材質(zhì)的改進(jìn)，增加除鐵工序等方式以求在提高硫化鈉產(chǎn)量的同時(shí)使產(chǎn)品達(dá)標(biāo)，通過改進(jìn)傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝而使產(chǎn)品在質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)等方面均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。
煤粉還原芒硝法制取工業(yè)硫化鈉的原理為：Na2SO4+2C+Na2S+2CO2，該工藝對(duì)煤炭的基本要求為：固定碳≥65、灰分≤1O、揮發(fā)份≤15、水分≤1O、2O目篩余物≤34，然而一般煤炭很難達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。焦沫是一種經(jīng)過提純的焦炭，在焦沫中參人煤炭即成半焦沫(即焦沫與煤炭按3：1質(zhì)量比配制)。用半焦沫代替煤炭煅燒硫化鈉工藝中，原料的加入總量會(huì)減少，相應(yīng)原料在預(yù)熱、熔融階段的升溫過程中需要熱量也隨之減少。而在同樣強(qiáng)度的熱輻射下所需反應(yīng)時(shí)間會(huì)縮短，即意味著單位時(shí)間的產(chǎn)量會(huì)增加，進(jìn)而達(dá)到提高硫化鈉產(chǎn)量的目的。
- 用半焦沫代替煤炭與芒硝反應(yīng)煅燒制取硫化鈉工藝具有較大的優(yōu)勢。該工藝不僅可以節(jié)省原料的投入量、降低原料成本，還可減少煅燒過程中燃煤的使用量，甚至可提高硫化鈉的產(chǎn)量。使用量，甚至可提高硫化鈉的產(chǎn)量。
- 半焦沫與芒硝進(jìn)行煅燒試驗(yàn)時(shí)，芒硝的最佳投入量為2．o0O一2．200t，平均反應(yīng)時(shí)間為106mim對(duì)比用煤炭作反應(yīng)原料時(shí)的結(jié)果，在投入同樣的芒硝量時(shí)，其反應(yīng)時(shí)間為120min，單周期即可節(jié)約反應(yīng)時(shí)間14min。煅燒原料由煤炭變成半焦沫后，其單位時(shí)間的產(chǎn)物產(chǎn)量會(huì)增加，從而達(dá)到提高硫化鈉產(chǎn)量的目的。
- 用半焦沫作為生產(chǎn)原料與以煤炭作為生產(chǎn)原料時(shí)相比較，每噸水折堿可節(jié)約成本60．91元，同時(shí)單爐平均產(chǎn)量亦可提高2．579t／d。