制取硫化钠新工艺的研究
硫化钠是一种用途非常广泛的无机化合物,常用于染料、印染、制革、化工、冶金、选矿等行业。硫化钠的工业生产方法主要包括四种,即煤粉还原芒硝法、气体还原法、硫化氢法、硫酸钡副产硫化钠法。煤粉还原芒硝法是硫化钠传统的生产方法,因其工艺设备简单,易操作控制,生产成本低,到目前为止仍为多数国家所采用。该工艺的发展已进入瓶颈期,于是出现了各色各样的改进工艺,概况来讲,都是在原工艺加工过程中通过对设备、材质的改进,增加除铁工序等方式以求在提高硫化钠产量的同时使产品达标,通过改进传统的生产工艺而使产品在质量、经济等方面均达到国家标准。
煤粉还原芒硝法制取工业硫化钠的原理为:Na2SO4+2C+Na2S+2CO2,该工艺对煤炭的基本要求为:固定碳≥65、灰分≤1O、挥发份≤15、水分≤1O、2O目筛余物≤34,然而一般煤炭很难达到这个标准。焦沫是一种经过提纯的焦炭,在焦沫中参人煤炭即成半焦沫(即焦沫与煤炭按3:1质量比配制)。用半焦沫代替煤炭煅烧硫化钠工艺中,原料的加入总量会减少,相应原料在预热、熔融阶段的升温过程中需要热量也随之减少。而在同样强度的热辐射下所需反应时间会缩短,即意味着单位时间的产量会增加,进而达到提高硫化钠产量的目的。
- 用半焦沫代替煤炭与芒硝反应煅烧制取硫化钠工艺具有较大的优势。该工艺不仅可以节省原料的投入量、降低原料成本,还可减少煅烧过程中燃煤的使用量,甚至可提高硫化钠的产量。使用量,甚至可提高硫化钠的产量。
- 半焦沫与芒硝进行煅烧试验时,芒硝的最佳投入量为2.o0O一2.200t,平均反应时间为106mim对比用煤炭作反应原料时的结果,在投入同样的芒硝量时,其反应时间为120min,单周期即可节约反应时间14min。煅烧原料由煤炭变成半焦沫后,其单位时间的产物产量会增加,从而达到提高硫化钠产量的目的。
- 用半焦沫作为生产原料与以煤炭作为生产原料时相比较,每吨水折碱可节约成本60.91元,同时单炉平均产量亦可提高2.579t/d。