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用氫氧化鈉溶液吸收硫化氫制取硫化鈉工業(yè)技術(shù)

文檔作者：尚方毓文檔來源：南風化工集團鋇業(yè)分公司		點擊數(shù)： 541 2	更新時間： 2021年09月06日
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42
無機鹽工業(yè)
IN0RGANIC CHEMICALS INDUSTRY
第44卷第2期
2012年2月
用氫氧化鈉溶液吸收硫化氫制取硫化鈉工業(yè)技術(shù)
尚方毓
(南風化工集團鋇業(yè)分公司，山西運城044000)
摘要：詳細闡述了在氯化鋇生產(chǎn)過程中．將產(chǎn)生的硫化氫用氫氧化鈉溶液吸收并制取硫化鈉的生產(chǎn)工藝．分
別從技術(shù)和經(jīng)濟的角度討論其可行性：用380~420 g／L氫氧化鈉溶液在填料塔中吸收硫化氫，反應終點控制硫化鈉
質(zhì)量濃度為330～350 g／L，硫化氫吸收率達95％～98％ 。該工藝不僅可有效保護環(huán)境，而且可為企業(yè)創(chuàng)造效益。
關鍵詞：硫化鈉；氫氧化鈉；硫化氫；硫氫化鈉
中圖分類號：TQ131．12 文獻標識碼：A 文章編號：1006—4990(2012)02—0042—02
Industrial technology of prepa~ng sodium sulfide from absorption of
hydrogen sulfide with sodium hydroxide solution
Shang Fangyu
(Nafine Chemicol(Group)Co．，Ltd．，yuncheng044000，China)
Abstract：An industrial technology of using sodium hydroxide solution to absorb hydrogen sulfide generated from barium
chloride production to produce sodium sulfide was introduced and its feasibility was discussed from technical and economic
perspectives respectively：sodium hydroxide solution with 380-420 g／L absorbed hydrogen sulfide in the packed tower，the
reaction was end when mass concentration of sodium sulfide was at 330~350 g／L and the absorption rate of hydrogen sulfide
reached at 95％~98％ ．It not only protects the environment，but also creates benefits for enterprises．
Key words：sodium sulfide；sodium hydroxide；hydrogen sulfide；sodium hydrosulfide
氯化鋇是一種無色有光澤的單斜晶體．可用于
制備各種鋇鹽及顏料．還可以用來作殺蟲劑以及用
于精制電解食鹽水及防止陶瓷制品褪色等 目前．中
國生產(chǎn)氯化鋇普遍采用鹽酸一硫化鋇法 但該方法
反應過程中會放出具有腐臭味的有毒性氣體硫化
氫．對環(huán)境和人類健康具有較大危害性．因此國家規(guī)
定硫化氫最高允許濃度為150 rng／m3[”
對于硫化氫的回收處理． 目前中國通常采用比
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、
運行成本高．加上硫磺價格逐漸下降及下游企業(yè)開
工不足．因此用克勞斯法回收硫磺已經(jīng)無盈利空間．
而采用氫氧化鈉液體吸收硫化氫來制取硫化鈉．企
業(yè)還是有很大的利潤空間
1 技術(shù)方案分析
1．1 工藝流程簡述
從氯化工序排放的硫化氫經(jīng)過酸洗、水洗、氣液
分離等工序凈化、除雜后，進入吸收工序，用氫氧化
鈉溶液吸收，尾氣用噴射泵抽出放空。吸收達到終點
經(jīng)檢驗合格后進行蒸發(fā)濃縮． 當硫化鈉濃度達到
60％(質(zhì)量分數(shù))后送人制片機，制成片狀后包裝入
庫。經(jīng)過分析，產(chǎn)品質(zhì)量滿足GB 10500-2009(-]-~Jk
硫化鈉》的要求，如表1所示。
表1 硫化鈉技術(shù)指標 ％
等I>60．0 ≤ 1．0 ≤2．5 ≤o．002 0 ≤2．0 ≤o．05
國家
標準 哥I>60．0 一 一 ≤0．003 0 一 ≤0．05
1類蓄格≥ 。．。 一 一 ≤。．o0 。 一 ≤。．。
1．2 吸收工序分析與控制
氫氧化鈉吸收硫化氫實際上是酸堿中和反應的
過程．在生成強堿弱酸鹽的同時伴隨著氧化反應，方
2012年2月 尚方毓：用氫氧化鈉溶液吸收硫化氫制取硫化鈉工業(yè)技術(shù) 43
程式如下：
H2s+2NaOH—— NaS+2H20
NaS+202+H20 ~'Na2S203+2NaOH
根據(jù)相關的文獻介紹 ．當質(zhì)量濃度為
2049．21 mg／m3的H，S氣體停留時間為10-2 s時．其吸
收率為94．21％ ．因此反應速度非?？欤摲磻堑?
型的受擴散速度控制的反應 對于吸收過程采用填
料塔就能達到98％～99％吸收率．可滿足生產(chǎn)要求
但是在吸收過程中．應注意控制反應的終點 因
為中和反應首先生成硫化鈉．隨著氫氧化鈉濃度逐
步下降和硫化鈉濃度逐步上升．當酸堿反應超過終
點(或等當點)時．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，應控制氫氧化鈉
濃度小于1％(質(zhì)量分數(shù))作為反應終點。其工藝操
作控制要點為：1)吸收塔塔內(nèi)負壓為2．6X103～6．6x
103 Pa；2)氫氧化鈉起始質(zhì)量濃度為380～420 g／L：3)
反應終點控制硫化鈉質(zhì)量濃度為330～350 g／L：4)在
吸收過程中控制溫度小于80℃
1．3 蒸發(fā)工序分析與控制
硫化鈉的蒸發(fā)設備為管殼式蒸發(fā)器(如圖1)。
主要由列管換熱器、閃蒸室、循環(huán)泵和汽液分離器等
構(gòu)成。其工作原理為：當堿液從進料口到上視鏡處
時，停止進料，啟動循環(huán)泵使堿液循環(huán)。堿液經(jīng)過循
環(huán)泵加壓后以2 5 m／s的速度通過加熱管達到沸
點，進入蒸發(fā)器內(nèi)閃蒸，并在蒸發(fā)器內(nèi)進行汽液分
離。在蒸發(fā)過程中及時補充堿液到上視鏡處．經(jīng)過多
次連續(xù)進料．直至堿液濃度達到要求時．從出料口排
出E3]。其工藝操作控制要點為：1)蒸發(fā)器內(nèi)負壓為
3．0X104~3．5~10 Pa：2)控制蒸發(fā)液位要平穩(wěn)．禁止液
位上下劇烈波動．避免出現(xiàn)“炕管”現(xiàn)象
1--~ KI；2一進料121；3一視鏡；4一檢查孔；5- N~ 口：
6一冷凝水出口；7一出料Vi；8一循環(huán)管；9一循環(huán)泵
圖2 管殼式蒸發(fā)器示意圖
1．4 制片工序分析與控制
目前，硫化堿行業(yè)普遍采用制片機將成品制
成片狀 由于從蒸發(fā)器出來的成品硫化鈉溫度在
130～140℃ ．而其凝固點較低．因此必須冷卻后才能
送人制片機加工。其工藝操作控制要點為：1)控制制
片機的速度．速度太快容易產(chǎn)生“濕料”，在包裝時容
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，在包裝過程中污染環(huán)境：3)制
片過程中還要注意管道保溫．防止堿液在管道中
結(jié)垢。
2 經(jīng)濟方案分析
在處理1 t硫化氫過程中．需要消耗氫氧化鈉
(折100％)2．35 t．生成工業(yè)硫化鈉(質(zhì)量分數(shù)以60％
計)成品3．83 t．如果回收率按98％計．則成品為
3．75 t．表2列出生產(chǎn)過程的成本及產(chǎn)值
表2 硫化氫吸收工藝生產(chǎn)成本及產(chǎn)品產(chǎn)值
(以處理1 t硫化氫計)
由表2可知．處理1 t硫化氫產(chǎn)值為11 250—
6 989=4 261元 對于年處理3 000 t的硫化氫．可以
產(chǎn)出工業(yè)硫化鈉11 250 t，產(chǎn)值4 793．625萬元．投資
周期短．回報率高
3 結(jié)論
通過對技術(shù)與經(jīng)濟分析．氯化鋇生產(chǎn)過程產(chǎn)生
的硫化氫用堿液。吸收并制取工業(yè)硫化鈉工藝是可行
的。該工藝路線簡單，運行穩(wěn)定，操作方便，產(chǎn)品質(zhì)量
符合GB 10500-2009(32業(yè)硫化鈉》要求。該工藝不
僅能保護環(huán)境，而且為企業(yè)節(jié)能減排提供技術(shù)支持．
具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益
參考文獻：
[1] GB16297- 1996大氣污染物綜合排放標準[S]．
[2] 趙玉明，王余高．堿吸收法回收廢氣中的環(huán)氧丙烷和硫化氫[J]．
化工環(huán)保，1997，17(5)：309—311．
[3] 尚方毓．硫化鈉蒸發(fā)濃縮工藝的現(xiàn)狀與展望[J]．無機鹽工業(yè)，
2006．38(7)：3-5．
收稿日期：2011-08—27
作者簡介：尚方毓(1973一)，男，本科，工程師，主要從事硫酸鋇、硫
化鈉的工藝設計、生產(chǎn)和研發(fā)工作。

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