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-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150mg／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。

1.1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，方程式如下：

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

據(jù)相關(guān)的文獻介紹，當質(zhì)量濃度為2049.21mg/m3的H2S氣體停留時間為10.2s時，其吸收率為94.21%，因此反應速度非常快，該反應是典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2.6×103~6.6×103Pa；2）氫氧化鈉起始質(zhì)量濃度為380~420g/L；3）反應終點控制硫化鈉質(zhì)量濃度為330~350g/L；4）在吸收過程中控制溫度小于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入制片機加工。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; 4）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%后送入制片機，制成片狀后包裝入庫。

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