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      硫氫化鈉生產(chǎn)工藝改進(jìn)

      2012-09-18 02:56:02侯麗平
      天津化工 2012年5期
      關(guān)鍵詞:水環(huán)硫化鈉井水

      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。

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