CN102633235B - 一种处理硫化氢酸气制备硫化钠方法及其专用装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理硫化氢酸气制备硫化钠方法及其专用装置，该方法采用氢氧化钠为吸收剂，吸收处理酸气中的硫化氢，生成硫化钠，并从吸收液中提取硫化钠产品；采用管式反应器和超重力反应机作为吸收反应设备，管式反应器作前级反应器，旋流双超重力机作为后级反应器；吸收剂在各反应器之间逆向循环使用，最前一级采出产品硫化钠的母液送结晶提取装置，新吸收剂从最后一级反应器循环液补入，并在循环吸收液的管线上设换热器或冷却器进行热交换。本发明的方法通用性好，经济上建设费用低，建设费用不及硫酸生产装置的15％左右，是克劳斯硫磺制造装置的25％左右。采用管式反应器和旋流双超重力机组合的工艺装置，生产能力有很大弹性，操用灵活，调速灵活，具有很好的实用性。

Description

一种处理硫化氢酸气制备硫化钠方法及其专用装置

技术领域

本发明涉及酸气回收利用方法，具体涉及一种利用旋流双超重力处理硫化氢酸气制备硫化钠方法及其专用装置。

背景技术

石油化工、煤化工、天然气、硫酸厂等化工领域生产过程中产生硫化氢之类的酸性气体，必须处理。传统的酸气处理工艺是克劳斯法制硫磺和完成焚烧法制浓硫酸。这两种酸气处理工艺技术成熟，操作实现自动化控制，操作人员可以远离生产现场。因此是工业气体脱硫化氢工艺，即循环吸收法工艺最合适的联合工艺。对于大型或特大型工业气体处理装置联合以上两种酸气处理工艺都是合理的。对于规模较小的工业气体处理装置，其本身所产生的硫化氢酸气量较少，若按常规配置硫化氢制酸或硫化氢制硫磺工艺装置，必然造成运行困难，相对投资费用较高，生产成本高等问题，产品销售附加值低，因此，经营费用高。

传统的酸气处理工艺的共同缺点是产品单一，生产过程产生尾气，工艺系统装置建设投资大。生产运行过程中酸气对设备腐蚀，因此维修费用高。生产过程使用催化剂。生产运行成本高。

传统的硫化钠生产方法有采用以煤粉为原料，经过煅烧、热熔、澄清洗泥、化学除杂、蒸发浓缩等工序。有采用焦炉煤气和芒硝为原料，以无铁催化剂为辅助材料的一步法制备硫化钠。有以煤粉为原料经过煅烧、水浸取后得到粗制硫化钠，再加入硫化钡作催化剂，除杂质、蒸发浓缩最后得到低铁太化钠。

硫化钠市场广阔，用途广泛。广泛用于染料工业，用于制造硫化染料；在有色冶金工业中用作矿石浮选剂；用于制革工业；造纸工业；制造硫代钠，多硫化钠，硫氢化钠等；广泛用于纺织、颜料、橡胶等工业部门。目前生产硫化钠方法有以煤为基本原料，采用煤与芒硝混合焙烧制造粗制硫化钠方法；有以硫化氢为原料采用罐式反应生产含水硫化钠然后蒸发脱水生产粗制硫化钠方法。工艺路线都比长，设备比较大，环境较差。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种处理硫化氢酸气制备硫化钠的方法，以实现适应各类规模酸气处理水平，提高操用和调速的灵活性。本发明的另一目的是提供一种上述处理硫化氢酸气制备硫化钠方法的专用装置。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种处理硫化氢酸气制备硫化钠方法：采用氢氧化钠为吸收剂，吸收处理酸气中的硫化氢，生成硫化钠，并从吸收液中提取硫化钠产品；采用管式反应器和超重力反应机作为吸收反应设备，管式反应器作前级反应器，旋流双超重力机作为后级反应器；吸收剂在各反应器之间逆向循环使用，最前一级采出产品硫化钠的母液送结晶提取装置，新吸收剂从最后一级反应器循环液补入，并在循环吸收液的管线上设换热器或冷却器进行热交换。

处理硫化氢酸气制备硫化钠方法的专用装置：包括通过管路连通的反应器和旋流双超重力机；在反应器上设置待处理的酸气入口，在旋流双超重力机上设置处理后气体出口；新鲜碱液从旋流双超重力机流入反应器，待处理的酸气经处理后进入旋流双超重力机；反应器为单级或多久串联的管式反应器，碱液在管式反应器上循环使用，并在循环吸收液的管线上设换热器或冷却器；在第一个反应器设提取产品的母液排出口。

所述的管式反应器分为混合段和反应段，在反应段上设有用于强化气液混合和反应的折流板或筛孔板。

有益效果：与现有的技术相比，本发明的利用旋流双超重力处理硫化氢酸气制备硫化钠方法及其专用装置主要优点包括：

（1）本发明利用旋流双超重力处理硫化氢酸气制备硫化钠工艺可以直接与AS氨水脱硫工艺、真空碳酸鉀法脱硫工艺以及醇胺法脱硫工艺相联合，可以替代克劳斯法制硫磺和完成焚烧法制硫酸工艺。而且产品硫化钠的附加值比硫磺高比硫酸更高。所以本发明的工艺方法不仅技术上采用化学方法从酸气中吸收硫化氢或其他酸性气体，反应快，装置小，流程短，回报高，维修费用低，无再次污染物产生，操用环境好。

（2）经济上建设费用低，建设费用不及硫酸生产装置的15％左右，是克劳斯硫磺制造装置的25％左右。但产品的市场价格高，经济效益好，目前硫化钠的平均市价2800元/吨，硫酸600元/吨，硫磺900元/吨。工业级硫化钠的销售价是硫磺的3.1倍左右。

（3）为了适应各类规模酸气处理水平，本发明采用管式反应器和旋流双超重力机组合的工艺装置，生产能力有很大弹性，可以变动反应管数目和旋流双超重力机的台数适应酸气量和娈化，另外可以通过改变反应器级数适应市场对产品质量等级的要求，因此，操用灵活，调速灵活，具有很好的实用性，能够产生很好的经济效益和社会效应。

附图说明

图1是硫化氢酸气制备硫化钠的工艺装置图；图中，反应槽1，管式反应器2，旋流双超重力反应机3，溶液冷却器4，溶液循环泵5，未处理酸气A1，一次处理后酸气A2，二次处理后酸气A3，三次处理后已脱酸的尾气A4，新配浓碱液B1，初级循环碱液B2，次级循环碱液B3，末级循环碱液B4，提取浓硫化钠溶液B5。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

本发明工艺适用于高浓酸气的处理，特别适合与循环吸收法脱硫工艺，如AS脱硫工艺，真空碳酸鉀法脱硫工艺，醇胺法脱硫工艺等的结合。也适用于硫酸制造厂尾气的净化处理，以及石油化工行业的石油炼制各类工艺过程产生的的炼厂气、石油液化气等的脱硫。产生含硫化氢浓度高的气体净化处理。本发明工艺都可以作为浓硫化氢或二氧化硫气体净化处理工艺和以上所述脱硫工艺相联接。

本发明的利用旋流双超重力处理硫化氢酸气制备硫化钠方法，其工艺流程如图1所示。待处理的酸气经过除尘、除油等预处理后进入本发明工艺系统，未处理酸气A1和末级循环碱液B4送入管式反应器2，酸气在循环液喷射所产生的吸力作用下被吸入管式反应管2，在管式反应管2内气液充分混合和反应。可以根椐工艺和产品特性要求来确定，设置一级管式吸收反应、二级管式吸收反应还是多级管式吸收反应。从管式反应器2冲出的反应液搅动反应槽1内的溶液。用循环泵5将反应槽1溶液再循环至管式反应器喷射吸引酸气。第一级反应槽排出浓度较高的反应液作为提取产品的母液。经过一级脱除硫化氢的一次处理后酸气A2，从反应槽上部排出进入下一级管式反应器。最后一级采用超重力反应机3作为酸气洗净。工艺目的达到排放标准。由上一级或二级管式反应器洗净的二次处理后酸气A3进入双重力反应机3，二次处理后酸气A3从旋流双超重力机的侧面壳体切入，初级循环液B2从双超重力反应机3的上部送入并分配到喷洒支管上。在双超重力反应机内循环碱液B2用循环泵5将溶液循环吸收，并连续地将部分循环碱液递送到上一级反应管补充循环液，同时由系统外补入新鲜的浓碱液B1。被碱液洗涤过的酸气达到脱酸指标后成为脱酸气A4，从旋流双超重力机的上部排出机外，并且经过气液分离后排入环境或进入下一个工段。

本发明的浓硫化氢酸气处理工艺，产生的硫化钠母液，经过过滤除渣、真空蒸发浓缩和冷却结晶、离心分离，得到含水的工业硫化钠产品。

本发明还适合二氧化硫气的吸收。用氨水作吸收液，氨水吸收二氧化硫生成亚硫酸铵，亚硫酸铵母液从第一级管式反应器导出，经过氧器转化成硫酸铵，然后再经过蒸发、浓缩、结晶、分离等工序获得硫酸铵晶体产品。

上面实施例所使用的旋流双超重力反应机3为本申请人的中国专利申请201110342674.6或201120429755.5所公开的旋流双超重力反应机。

Claims (1)

1.一种处理硫化氢酸气制备硫化钠方法，其特征在于：采用氢氧化钠为吸收剂，吸收处理酸气中的硫化氢，生成硫化钠，并从吸收液中提取硫化钠产品；采用管式反应器和旋流双超重力机作为吸收反应设备，管式反应器作前级反应器，旋流双超重力机作为后级反应器；吸收剂在各反应器之间逆向循环使用，最前一级采出产品硫化钠的母液送结晶提取装置，新吸收剂从最后一级反应器循环液补入，并在循环吸收液的管线上设换热器或冷却器进行热交换。

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