1、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 380420 g/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 330350 g/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
2、Industrial technology of preparing sodium sulfide from absorption ofhydrogen sulfide with sodium hydroxide solutionShang Fangyu（Nafine Chemical （Group） Co.，Ltd.，yuncheng 044000，China）Abstract：An industrial technology of using sodium hydroxide solution to absorb hydrogen sulfide generated from barium
3、chloride production to produce sodium sulfide was introduced and its feasibility was discussed from technical and economicperspectives respectively：sodium hydroxide solution with 380420 g/L absorbed hydrogen sulfide in the packed tower，thereaction was end when mass concentration of sodium sulfide wa
4、s at 330350 g/L and the absorption rate of hydrogen sulfidereached 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 。
5、目前 ，中国生产氯化钡普遍采用盐酸 -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 150 mgm3 1。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 技术方案分析11 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
6、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 ）后送入制片机 ，制成片状后包装入库 。 经过分析 ，产品质量满足 GB 105002009工业硫化钠 的要求 ，如表 1 所示 。表 1 硫化钠技术指标 %12 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 ，方工业技术项目w（Na2S）w（Na2SO3）w（Na2S2O3）w（Fe）w（Na2CO3）w（水不溶物 ）60.0 1.0 2.5 0.002 0 20 0.05优等
7、品国 家标 准1 类一等品60.0 0.003 0 0.05合格品60.0 0.005 0 0.05一等品60.0 0.015 0 35 0.15国 家标 准2 类合格品60.0 0.030 0 0.20测试值 60.8 0.3 0.5 0.001 0 12 0.002第 44 卷 第 2 期2012 年 2 月无机盐工业INORGANIC CHEMICALS INDUSTRY42程 式如下 ：H2S+2NaOHNaS+2H2ONaS+2O2+H2ONa2S2O3+2NaOH根据相关的文献介绍2， 当 质 量 浓 度 为2049.21mg/m3的 H2S 气体停留时间为 10.2s 时 ，其吸
8、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 2.61036.6103Pa；2）氢氧化钠起始质量浓度为 380420 g/L；3）反应终点控制硫化钠质量
9、浓度为 330350 g/L；4）在吸收过程中控制温度小于 80 。13 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 25 m/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3。 其工艺操作控制要点为 ：1）蒸发器内负压为3.01043.5104Pa；2）控制蒸发液位要平稳
10、，禁止液位上下剧烈波动 ，避免出现 “炕管 ”现象 。1二次蒸汽出口 ；2进料口 ；3视镜 ；4检查孔 ；5蒸汽进口 ；6冷凝水出口 ；7出料口 ；8循环管 ；9循环泵图 2 管壳式蒸发器示意图14 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130140 ，而其凝固点较低 ，因此必须冷却后才能送入制片机加工 。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
11、碱液在管道中结垢 。2 经济方案分析在处理 1 t 硫化氢过程中 ， 需要消耗氢氧化钠（折 100%）2.35 t，生成工业硫化钠 （质量分数以 60%计 ） 成品 3.83 t， 如果回收率按 98%计 ， 则成品为3.75 t，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 1 t 硫化氢计 ）由表 2 可知 ，处理 1 t 硫化氢产值为 11 2506 9894 261 元 。 对于年处理 3 000 t 的硫化氢 ，可以产出工业硫化钠 11 250 t，产值 4 793.625 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
12、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 GB 105002009工业硫化钠 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 GB162971996 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 ），男 ，本科 ，工程师 ，主要从事硫酸钡 、硫化钠的工艺设计 、生产和研发工作 。联系方法 ：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项目 数量 /t 单价 /（元 t-1） 合计 /元原材料 （氢氧化钠 ） 2.35 2 500 5 875辅助材料 （人工 、水 、电费 ） 1 114产品硫化钠 3.75 3 000 11 25043
