硫氫化鈉生產(chǎn)工藝改進(jìn)

侯麗平

（天津渤天化工有限責(zé)任公司鋇鹽廠，天津 300480）

硫氫化鈉生產(chǎn)工藝改進(jìn)

侯麗平

（天津渤天化工有限責(zé)任公司鋇鹽廠，天津 300480）

主要介紹了硫氫化鈉的用途、生產(chǎn)原理以及影響反應(yīng)的主要因素，并對現(xiàn)有工藝從用水流噴射真空泵組代替水環(huán)真空泵組、硫化氫吸收系統(tǒng)用循環(huán)水代替一次井水兩方面進(jìn)行工藝改進(jìn)，降低了生產(chǎn)成本，同時減少了污水排放，并指出下一步的工藝改進(jìn)設(shè)想。

硫氫化鈉；硫化氫；工藝改進(jìn)

硫氫化鈉在染料工業(yè)用于合成有機(jī)中間體和制備硫化染料的助劑，在制革工業(yè)用于生皮的脫毛及鞣革，在化肥工業(yè)用于脫去活性炭脫硫劑中的單體硫，在采礦工業(yè)大量用于銅礦選礦，在人造纖維生產(chǎn)中用于亞硫酸染色等，是制造硫化銨及農(nóng)藥乙硫醇半成品的原料，還用于廢水處理等。

硫氫化鈉的生產(chǎn)工藝比較成熟，但隨著多種經(jīng)濟(jì)形式的發(fā)展和競爭日益激烈，要求盡可能降低投入而生產(chǎn)出高質(zhì)量、更多的產(chǎn)品。渤天化工有限責(zé)任公司對硫氫化鈉生產(chǎn)工藝作了進(jìn)一步的研究，尤其是用水流噴射真空泵組代替水環(huán)真空泵組和硫化氫吸收系統(tǒng)用循環(huán)水代替一次井水兩方面進(jìn)行了探討和改進(jìn)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

1 反應(yīng)原理

硫氫化鈉是用液堿吸收硫化氫制成的。反應(yīng)式如下：

硫氫化鈉的吸收過程是在負(fù)壓下進(jìn)行的，反應(yīng)實(shí)質(zhì)上分兩步進(jìn)行，首先是氫氧化鈉吸收硫化氫生成硫化鈉：

當(dāng)硫化鈉吸收飽和后，繼續(xù)吸收硫化氫生成硫氫化鈉：

燒堿吸收硫化氫是在氣液相中進(jìn)行的，一分子H2S與一分子燒堿反應(yīng)，反應(yīng)速度快，當(dāng)硫化鈉接近飽和時，因有結(jié)晶形成，而使反應(yīng)呈粘稠狀，流動性大大減小由于反應(yīng)熱使溶液溫度升高，此時，反應(yīng)速度大大減慢，硫化鈉吸收硫化氫的速度也較前段慢，至硫氫化鈉接近飽和時，反應(yīng)速度更慢，往往H2S氣體不能完全吸收。

2 影響反應(yīng)的主要因素

2.1 原料濃度

氫氧化鈉濃度，對硫氫化鈉的生成有直接影響，液堿濃度只能制成低含量的硫氫化鈉。要保證硫氫化鈉的含量必須保證燒堿濃度。

2.2 反應(yīng)溫度

因吸收H2S反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，溫度不斷升高，因此吸收罐必須加冷卻，不斷移出反應(yīng)生成熱，以保持反應(yīng)速度和提高硫化氫的吸收率。

3 工藝改進(jìn)

3.1 用水流噴射真空泵組代替水環(huán)真空泵組。我分廠使用的水環(huán)真空泵型號PMK-3，由于能耗高、設(shè)備落后、檢修頻繁造成費(fèi)用過高，鑒于此我們分廠決定對它進(jìn)行淘汰更新，采用型號RPP-1000水流噴射真空泵進(jìn)行改造。通過改進(jìn)后，節(jié)約電費(fèi)用17萬元/a，節(jié)約水費(fèi)用7萬元/a，節(jié)省檢修費(fèi)用費(fèi)用7萬元/a。

3.2 硫化氫吸收系統(tǒng)用循環(huán)水代替一次井水。在硫化氫使用的反應(yīng)器為夾套式換熱器，夾套空間是加熱介質(zhì)和冷卻介質(zhì)的通路。這種換熱器主要用于反應(yīng)過程的加熱或冷卻。當(dāng)用蒸汽進(jìn)行加熱時，蒸汽上部接管進(jìn)入夾套，冷凝水由下部接管流出。作為冷卻器時，冷卻介質(zhì)（如冷卻水）由夾套下部接管進(jìn)入，由上部接管流出。因吸收H2S反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，溫度不斷升高，會影響反應(yīng)向生成硫氫化鈉的方向進(jìn)行，為了將低反應(yīng)溫度，我廠硫化氫車間生產(chǎn)主要用用水作為吸收硫化氫罐冷卻介質(zhì)，井水一次性使用外排，沒有回收利用。吸收硫化氫冷卻水出口溫度較高，進(jìn)口溫度18℃出口溫度65℃；水循環(huán)泵使用水進(jìn)口溫度18℃出口溫度22℃。為了維護(hù)正常的生產(chǎn)運(yùn)行，放入地溝，增大了排污量。為了降低生產(chǎn)成本，通過分析知道通過一定的措施回收利用吸收硫化氫冷卻水和水循環(huán)泵使用水，使其能夠達(dá)到循環(huán)利用的目的。必要時補(bǔ)充少量井水，進(jìn)一步降低氯化鋇井水消耗與生產(chǎn)成本。

改造所需設(shè)備、管線及材料見表1。

施工費(fèi)用天津渤天化工有限責(zé)任公司鋇鹽廠自己承擔(dān)。

經(jīng)濟(jì)效益分析：經(jīng)過回收利用后，每天節(jié)約生產(chǎn)用水大約在200t左右，一年節(jié)約生產(chǎn)用水72000t，價值約43.2萬元。回收裝置需要啟動5.5kW電機(jī)兩臺，2.2KW電機(jī)一臺，每天運(yùn)行20個h，每年需用電95040度，價值約5.7萬元，由于所用設(shè)備幾乎都是利舊設(shè)備，成本很低每年可節(jié)約生產(chǎn)成本37.5萬元。

表1

4 下一步改進(jìn)設(shè)想

采用電機(jī)變頻器節(jié)能，電機(jī)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中都留有一定的余量。這些電動機(jī)大多在低電能利用率下運(yùn)行，耗電量過大，浪費(fèi)嚴(yán)重。采用變頻器進(jìn)行變頻調(diào)速可使電動機(jī)處于高效運(yùn)行狀態(tài)，是最佳的調(diào)速和節(jié)能方式。用于風(fēng)機(jī)、泵類等負(fù)載，可達(dá)50%的節(jié)能率；用于其他工藝要求調(diào)速的負(fù)載，也可獲得10%～40%的節(jié)能效果。設(shè)備轉(zhuǎn)速降低后，可減少磨損，延長使用壽命，獲得可觀的間接經(jīng)濟(jì)效益[1]。

5 結(jié)束語

通過水流噴射真空泵組代替水環(huán)真空泵組、硫化氫吸收系統(tǒng)用循環(huán)水代替一次井水兩項(xiàng)工藝改進(jìn)，不僅有效地改善了硫氫化鈉生產(chǎn)過程中的能源利用狀況，而且具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際生產(chǎn)中，對于硫氫化鈉企業(yè)，此方法是一個行之有效的節(jié)能減排途徑，同時也使消耗下降，也大幅度降低了成本，給企業(yè)創(chuàng)造出良好的生存環(huán)境。

［1］杜俊明.化工節(jié)能變頻先行-變頻技術(shù)在化工行業(yè)節(jié)能改造中的應(yīng)用[J].機(jī)電產(chǎn)品市場，2007，(9).

10.3969/j.issn.1008-1267.2012.05.017

TQ125.1+2

A

1008-1267（2012）05-0048-02

2012-06-20

候麗平，（1963～）,女，大專，工程師。