硫化鈉,無機(jī)化合物,又稱臭堿、臭蘇打、黃堿、硫化堿。純硫化鈉為無色結(jié)晶粉末。吸潮性強(qiáng),易溶于水。水溶液呈強(qiáng)堿性反應(yīng)。觸及皮膚和毛發(fā)時會造成灼傷。故硫化鈉俗稱硫化堿。
將原料硝(元明粉)和無煙煤按一定比例混合后,高溫煅燒取硫化鈉堿坯,熱溶后得硫化鈉半成品溶液,再將配好的硫化鈉、硫酸鋅溶液,加主硫化鈉半成品溶液中進(jìn)行除雜,沉淀澄清后的硫化鈉溶液,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、制片包裝,即得成品。
工程流程如下:
備料上料工序
由于十水芒硝不能滿足硫化堿生產(chǎn)原料的要求,首先要對十水芒硝進(jìn)行脫水處理。十水芒硝先進(jìn)入化硝罐,加入熱水進(jìn)行溶解,溶解液進(jìn)行蒸發(fā),蒸發(fā)熱源采用蒸發(fā)工序二次蒸汽,蒸發(fā)液送入結(jié)晶罐進(jìn)行進(jìn)行冷卻結(jié)晶,然后在通過皮帶輸送機(jī)送*離心機(jī)進(jìn)行分離分離后的固體無無水芒硝,送*倉庫備用,離心母液再返回*蒸發(fā)器中進(jìn)行循環(huán)。
原料含鉻芒硝和脫水芒硝分別存入專門的儲倉,經(jīng)過破碎后經(jīng)過破碎后保證進(jìn)入工藝系統(tǒng)的芒硝粒徑不超過50mm,芒硝、焦炭粉分別通過斗式**機(jī)。皮帶計量機(jī)送*混料機(jī),按一定的比例混合,再通過混料皮帶輸送機(jī)送入儲料倉,然后經(jīng)送料螺旋機(jī)送入煅燒工序。
(2)物料在長轉(zhuǎn)爐(Φ2500X45000)內(nèi)進(jìn)行還原反應(yīng)所需的熱量由燃料煤燃燒提供。燃料煤由煤庫經(jīng)皮帶輸送機(jī)送*雷蒙機(jī)研磨后,再用斗式**機(jī)送到煤粉倉,由皮帶輸送機(jī)送到爐頭煤粉斗,再經(jīng)下端送料螺旋機(jī)送入風(fēng)管道內(nèi),由羅茨鼓風(fēng)機(jī)吹入常轉(zhuǎn)爐內(nèi)燃燒。
來自儲料倉的芒硝與焦炭粉先進(jìn)入預(yù)熱器,然后進(jìn)入長轉(zhuǎn)爐尾部,燃料煤粉從轉(zhuǎn)爐頭部進(jìn)入,與原料成逆風(fēng)流動,當(dāng)爐內(nèi)溫度為1050-1150℃,芒硝與焦炭粉發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):
Na2SO4+2C+→Na2S+2CO2 生成硫化堿:
Cr6+ + C →Cr3+ 毒氣較大的Cr6+ 變成**的Cr3+ 。
物料在轉(zhuǎn)爐內(nèi)經(jīng)預(yù)熱、融化、沸騰、成熟制的熔體黑炭,從爐頭送入熱熔罐中進(jìn)入坯洗渣工序,進(jìn)行熱溶。
每臺轉(zhuǎn)爐配套一臺特制預(yù)熱器,高溫轉(zhuǎn)爐煙氣先經(jīng)過預(yù)熱器對生料進(jìn)行預(yù)熱,然后經(jīng)降塵室降塵,再用麻石水膜除塵器進(jìn)行除塵,除塵后進(jìn)入脫硫塔進(jìn)行脫硫,達(dá)標(biāo)后排空;厥辗蹓m經(jīng)過酸洗后外運*園區(qū)指定地點,可用作制磚。
化坯洗渣工序
由煅燒工序來的熔融態(tài)黑灰由爐頭直接進(jìn)入熱容罐進(jìn)行熱溶,在攪拌機(jī)的作用下,用沉淀洗泥工序洗渣水(稀鹵水)直接制取濃鹵堿水,當(dāng)溶液中Na2S濃度達(dá)到23%左右時,用濃爐液下泵將其打*沉淀罐,沉淀罐上層清夜送*沉淀洗泥工序濃鹵儲存。
沉淀泥渣經(jīng)過一號鉸刀輸送*一洗罐,在一洗罐中進(jìn)一步侵取泥渣中含有的Na2S,一洗罐洗凈的渣泥經(jīng)二號鉸刀送*二洗罐,當(dāng)泥渣中堿含量小于1%,將渣泥進(jìn)行酸洗后外運*園區(qū)指定地點。
(4)由化坯工序來的濃度為23%的濃鹵水進(jìn)入濃鹵儲槽,通過濃鹵泵送入低鐵澄清罐中,通入蒸汽,加熱濃鹵水*70-80℃后恒溫靜置16小時以上,然后經(jīng)過濃鹵泵送*箱式壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾,壓濾后的合格的23%清夜送*濃鹵清夜中轉(zhuǎn)槽,然后用清夜泵送*低鐵反應(yīng)罐進(jìn)行制備低鐵硫化堿。濾渣卸*洗泥地罐,熱水洗滌,當(dāng)洗滌液中堿含量小于1%時,將泥渣送*酸洗罐進(jìn)行酸洗后外運*園區(qū)指定地點,用于制磚。洗泥水送*化坯洗渣工序化坯用。
(5)低鐵硫化堿制液工序
制備原理:硫化堿濃鹵中的鐵是以FeS的膠團(tuán)微粒形式存在,并處于亞穩(wěn)定狀態(tài)。猶豫濃鹵中含有較多的Na2CO3、Na2SO4、Na2SO3等可溶性雜質(zhì)。會影響產(chǎn)品的質(zhì)量和顏色,本工藝選擇加入硫化鋇溶液和氧化鋅,硫化鋇溶液可與這些雜質(zhì)生生成沉淀而出去,硫酸鋅和硫化鈉生成硫化鋅沉淀,沉淀的生成破壞溶液中FeS 膠粒的穩(wěn)定性,同時生成的沉淀將FeS的微粒包裹、吸附、共沉淀,從而達(dá)到除鐵的目的。
硫化堿的生產(chǎn)作為重要的石化行業(yè),我公司在原有的普通高溫煅燒的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良,采用富氧燃燒代替普通空氣燃燒。
硫化堿富氧生產(chǎn)主要優(yōu)點:
(1)由于采用富氧燃燒代替普通空氣燃燒,燃燒強(qiáng)度提高,提高了Na+、SO42-、CO32-的活性,加快了硫化堿的生產(chǎn)速度,生產(chǎn)所需原材料**。
(2)對環(huán)境污染小,可加快Fe2++CO32-→FeCO3,Fe2++SO42-→FeSO4等反應(yīng)速率,在成品Na2S溶液中鐵含量低,而且碳酸鈉、氯化鈉、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉等雜質(zhì)含量也較低,保證硫化堿的純度,可滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中制革、染色、造紙等行業(yè)中生產(chǎn)**精制產(chǎn)品的需要。
(3)在富氧后高溫狀態(tài)下溶液中CO2、H2O含量較低,減少發(fā)生副反應(yīng)Na2S+CO2+H2O→Na2CO3+H2S,增加溶液中硫含量,**Na2CO3濃度,減少在濃鹵泵、清液泵中的清洗難度,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
(4)采用富氧技術(shù)時,煤與氧氣的接觸面積增大,反應(yīng)得到加強(qiáng)和**,溫度集中,提高了煤的利用率(可達(dá)99.9%),煤的使用量**減少。在富氧前,殘?zhí)己烤痈卟幌,基本上?5%左右;富氧后,殘?zhí)己炕旧峡刂圃?9%左右,**了6個百分點,煤熱值和殘?zhí)己?***。
(5)使用富氧燃燒技術(shù)后,使氮氣量減少,減少了尾氣處理,**硫化堿生產(chǎn)過程中爐內(nèi)正壓,同時確保生產(chǎn)溫度和機(jī)械壽*。
(6)芒硝(Na2SO410H2O)在長轉(zhuǎn)爐(Φ2500X45000)中進(jìn)行還原,會造成爐內(nèi)停留時間短,爐尾溫度高,熱量丟失等現(xiàn)象。經(jīng)過富氧技術(shù)改進(jìn)后,燃燒速度快,火焰長度縮短,尤其是在化坯洗渣中,可以對溫度進(jìn)行控制而且溫度集中,減少在生產(chǎn)過程中煤的消耗量。
總結(jié):我公司已在富氧燃燒領(lǐng)域研究實踐多年,針對不同氧源的處理,不同窯爐富氧燃燒改造有著豐富的經(jīng)驗和完善的技術(shù),通過根據(jù)窯爐工況分析、計算,選擇*為理想的富氧濃度和富氧方式,使富氧燃燒改造取得的經(jīng)濟(jì)效益**化。