張 銀 李巧梅 李寶良

（唐山三友遠(yuǎn)達(dá)纖維有限公司，河北 唐山 063305）

碳酸鈉溶液處理粘膠行業(yè)含硫化氫廢氣可行性研究

張 銀 李巧梅 李寶良

（唐山三友遠(yuǎn)達(dá)纖維有限公司，河北 唐山 063305）

本文通過試驗(yàn)摸索硫氫化鈉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳酸鹽代替氫氧化鈉對含硫化氫的氣體進(jìn)行處理的可行性，既能夠?qū)崿F(xiàn)廢鹽的循環(huán)利用，又能夠滿足處理硫化氫要求，取得較好經(jīng)濟(jì)效益。

粘膠；硫化氫；碳酸鈉；循環(huán)利用

1 碳酸鹽來源

吸收硫化氫后的氫氧化鈉溶液輸送到硫氫化鈉制片廠生產(chǎn)硫氫化鈉片劑。含硫化氫的廢氣與氫氧化鈉反應(yīng)過程中，廢氣中含有的二硫化碳等會(huì)與氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鈉等影響制片質(zhì)量的雜質(zhì)產(chǎn)物。

2 試驗(yàn)原理及目標(biāo)

2.1 利用正常生產(chǎn)線中的產(chǎn)生的廢氣（硫化氫含量：6g/m3，二硫化碳含量：12g/m3，二氧化碳含量：0.038%，氧氣含量：21%），氣體流量：1m3/h，溫度40℃，壓力：常壓。

2.2 主要的反應(yīng)方程式

2.3 化驗(yàn)方法。（1）雙指示劑滴定法測定碳酸鈉及碳酸氫鈉的含量。（2）國標(biāo)法測量硫氫化鈉、硫化鈉的含量。

2.4 通過試驗(yàn)探討了在含有氧氣、二硫化碳及二氧化碳的前提下，碳酸鈉溶液吸收硫化氫的可行性，確定影響吸收反應(yīng)的主要因素。檢驗(yàn)試驗(yàn)流程是否能夠連續(xù)運(yùn)行。

3 試驗(yàn)過程

3.1 固體廢鹽中各鹽類的成分含量

3.2 調(diào)配。首先采用純碳酸鈉溶液進(jìn)行吸收硫化氫氣體的試驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)做對比用；其次采用廢鹽經(jīng)過濾篩選（濾網(wǎng)80目）后，配置成一定濃度的溶液，試驗(yàn)溶液濃度確定為320±20g/L，與含硫化氫的氣體進(jìn)行反應(yīng)，收集數(shù)據(jù)：

3.3 試驗(yàn)流程

注：監(jiān)測裝置采用測量范圍為100ppm～2000ppm的檢支管（HydrogeSnu lfide）。流程介紹：含硫化氫的氣體通過一級(jí)反應(yīng)器進(jìn)行主要的吸收反應(yīng)，當(dāng)一級(jí)反應(yīng)液中的碳酸鈉的濃度降低，表現(xiàn)為硫化氫的去除率降低時(shí)，將一級(jí)反應(yīng)器內(nèi)的液體進(jìn)行輸出操作，二級(jí)反應(yīng)器向一級(jí)反應(yīng)器進(jìn)行液體補(bǔ)充操作，同時(shí)新的配置液在二級(jí)反應(yīng)器進(jìn)行補(bǔ)充，通過兩級(jí)反應(yīng)裝置實(shí)現(xiàn)操作的連續(xù)性，達(dá)到去除硫化氫氣體的目的。

表1

4 結(jié)果和討論

4.1 硫化氫的吸收效率。通過檢測一級(jí)、二級(jí)反應(yīng)器后氣體濃度及反應(yīng)器內(nèi)的碳酸鈉濃度數(shù)據(jù)，繪制如下硫化氫濃度變化曲線，通過曲線可知含硫化氫的氣體通過一級(jí)反應(yīng)器時(shí)，能夠保證硫化氫的去除率在90%以上。試驗(yàn)時(shí)，在一級(jí)反應(yīng)器硫化氫去除率降低至50%時(shí)，將二級(jí)反應(yīng)器內(nèi)的碳酸鈉溶液輸出到一級(jí)反應(yīng)器內(nèi)，同時(shí)一級(jí)反應(yīng)器內(nèi)的液體向外輸出，二級(jí)反應(yīng)器進(jìn)行新溶液的補(bǔ)充，通過合理的濃度配置，保證硫化氫的去除率。

4.2 碳酸鈉濃度對吸收效率的影響。通過圖1、圖2可知，試驗(yàn)配置濃度下的碳酸鈉溶液能較好的將硫化氫氣體進(jìn)行有效吸收，圖3為一級(jí)反應(yīng)器、二級(jí)反應(yīng)器的硫化氫穿透時(shí)間，通過表1中數(shù)據(jù)可知，一級(jí)反應(yīng)器的穿透時(shí)間為470min，二級(jí)反應(yīng)器的穿透時(shí)間為720min；但是通過監(jiān)測反應(yīng)過程發(fā)現(xiàn)，當(dāng)碳酸鈉的溶液濃度在320g/L時(shí)，碳酸鈉溶液存在少量的析出沉降現(xiàn)象，對反應(yīng)的進(jìn)行造成一定的影響。

4.3 pH值對吸收效率的影響。當(dāng)pH值處于10～12時(shí)，碳酸鈉吸收硫化氫的反應(yīng)處于較平穩(wěn)的階段，隨著反應(yīng)的進(jìn)行溶液的ph值為8～9時(shí)，一級(jí)反應(yīng)器后的硫化氫濃度出現(xiàn)較大幅度的增加，硫化氫的穿透時(shí)間明顯縮短，能否控制pH值在穩(wěn)定區(qū)間是影響反應(yīng)進(jìn)行的重要因素。操作上通過新配置溶液的持續(xù)補(bǔ)入進(jìn)行保證pH值的穩(wěn)定。

4.4 氧氣對吸收效率的影響。氧氣對反應(yīng)過程的影響主要是在反應(yīng)過程中將硫氫化鈉氧化，生成硫代硫酸鈉鹽，影響碳酸鹽的溶解度，可能會(huì)降低碳酸鈉的溶解度，其它的影響未發(fā)現(xiàn)。

4.5 二硫化碳對吸收效率的影響。通過對一級(jí)、二級(jí)反應(yīng)器后的二硫化碳?xì)怏w進(jìn)行濃度監(jiān)測，在本次試驗(yàn)中為發(fā)現(xiàn)二硫化碳的濃度有明顯的變化，碳酸鈉對二硫化碳未發(fā)生吸收效應(yīng)。

結(jié)論

通過試驗(yàn)，應(yīng)用碳酸鈉溶液處理摻雜有二硫化碳、氧氣、二氧化碳、及硫化氫的氣體方案是可行的，通過連續(xù)的液體補(bǔ)充，可以實(shí)現(xiàn)裝置的連續(xù)運(yùn)行。碳酸鈉溶液呈堿性，且價(jià)廉易得，具備實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用的技術(shù)條件，本次試驗(yàn)應(yīng)用的硫氫化鈉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢鹽，循環(huán)利用的價(jià)值高，有較高操作性。

[1]張永，王學(xué)謙，寧平，等.碳酸鈉溶液吸收處理硫化氫試驗(yàn)研究[J].云南化工，2006（02）：33.

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10.13612/j.cnki.cntp.2015.18.282