一种利用粘胶纤维生产中产生的硫化氢废气制备硫化钠的方法

摘要

本发明涉及纺织业粘胶纤维生产领域，具体的说是一种利用粘胶纤维生产中产生的硫化氢废气制备硫化钠的方法，步骤为：A、将废气输入碱喷淋塔中；B、碱喷淋塔中碱液吸收硫化氢C、除杂；D、将预热后的吸收液输送至一级多效蒸发器；E、将溶液进行沉淀除盐；F、将除盐后的溶液打入半成品桶，加入烧碱；G、将半成品桶中的溶液输送至二级单效蒸发器；H、经过二次蒸发的溶液打入至成品桶搅拌结晶；I、将晶体的硫化钠制成片剂。本发明优点在于通过设定主体设备的体积、输送管道的孔径、风量、风速、碱液的浓度、吸收时间、循环蒸发时间、蒸发温度、蒸发真空度、沉淀时间，搅拌速率和制片机转速等工艺参数的设定，实现硫化钠的优化生成。

说明书

技术领域

本发明涉及纺织业粘胶纤维生产领域，具体的说是一种利用粘胶纤维生产中产生的硫化氢废气制备硫化钠的方法。

背景技术

目前，粘胶纤维的生产普遍采用的是碱性磺化制胶和酸性凝固成形的工艺，在生产过程中会大量产生对人体健康和环境有害的硫化氢废气，因此，要对硫化氢废气进行回收处理。目前，对粘胶纤维生产过程中产生的硫化氢废气，常见的回收处理方法有以下三种：

1、燃烧法：主要是利用硫化氢气体的可燃性，将含硫化氢的废气通过燃烧炉燃烧，进行氧化反应，最终制取硫酸或者亚硫酸钠。但是，这种方法对硫化氢气体的浓度要求比较高，硫化氢气体浓度低，燃料消耗高，同时废气中含有的经济价值较高的二硫化碳也一同被燃烧，不经济。

2、废碱吸收法：利用粘胶纤维生产中的废弃物压榨液作为吸收碱液，对酸性硫化氢废气进行吸收。采用这种方法，废碱液吸收硫化氢废气生成的吸收液，增加了环保处理系统的压力。

3、碱液吸收法：利用氢氧化钠溶液对硫化氢废气进行吸收，再以吸收完成后形成的吸收液为原料，制取硫化碱产品（主要是制取硫氢化钠）。该方法虽然应用广泛，但是因为出于成本的考虑和对设备材质重要性认识的不足，硫化碱产品生产设备的材质一般采用304不锈钢，生产中会存在设备寿命不长和产品质量差的问题。

在利用碱液吸收法处理回收硫化氢废气时，可以发生如下反应：

2NaOH + H₂S=Na₂S + 2H₂O

NaOH + H₂S = NaHS + H₂O

即利用该方法可以生产硫化钠和硫氢化钠两种产品。硫化钠和硫氢化钠都是无机化合物，具有广泛的用途。硫化钠在染料工业中用以制造硫化染料，在有色冶金工业中用作矿石的浮选剂，在制革工业中用作生皮的脱毛剂，在造纸工业中用作纸张的蒸煮剂，硫化钠也广泛用于聚苯硫醚、多硫化钠等产品的制造；硫氢化钠在染料工业用于合成有机中间体，在制革工业中用于生皮的脱毛及鞣革，在化肥工业用于脱去活性炭脱硫剂中的单体硫和在采矿工业大量用于铜矿选矿等。

碱液吸收法的工艺过程大体可分为两步，首先碱液与硫化氢反应生成硫化钠，随着反应的持续进行直至完成，最终生成硫氢化钠。两相比较，制取硫化钠要比制取硫氢化钠节省生产时间。而从上述“3、碱液吸收法”的叙述中可知，目前制取硫化碱的生产设备很少能生产高品质的产品，304不锈钢材质的生产设备对于生产碱腐蚀性更大的硫化钠来说，设备寿命短和产品质量低的问题就更为明显，产出的硫化钠产品不能很好地满足需要高品质硫化碱行业的要求。因此，对粘胶纤维行业中回收硫化氢废气制取硫化碱生产方式一定要进行改进创新。

如专利号为200920315348.4，申请日为2009-11-20，名称为“硫化氢的吸收及硫氢化钠的制备装置”实用新型专利，其内容为：包括吸收罐，所述吸收罐与烧碱储罐相连接，与所述吸收罐相连接的还包括一个分离罐，所述吸收罐底部设有排泥口，侧下部罐体上设有硫氢化钠出口，在所述吸收罐顶部设有硫化氢入口和水入口。上述专利设备利用硫化氢制备了硫氢化钠，并没有涉及到硫化氢制备硫化钠的相关工艺、设备，所以上述专利无法实现生产硫化钠。

再如专利号为200510017916.9，申请日为2005-8-18，名称为“一种治理硫化氢尾气的方法及设备”的发明专利，其技术方案为：将含硫化氢尾气导入氢氧化钠溶液在50-80℃的条件下进行反应吸收，直至氢氧化钠和硫化氢转化为饱和的硫氢化钠溶液回收，二硫化碳气体在冷凝器中凝结为液体回收，其设备由一个一级反应容器、一个二级反应容器组成的两套相互替换工作的设备，每套反应容器上设有废气引入管、引出管和排液开关，一级反应容器上设有蒸汽加热管，一级反应容器和二级反应容器之间设有冷凝器，二级反应容器的排气管出口处设有水射器。上述专利中的硫化氢废气与粘胶纤维生产过程中产生的硫化氢废气成份不相同，所以具体制备工艺也会有不同之处。并且上述专利也只是利用硫化氢和氢氧化钠溶液生产硫氢化钠，没有制备硫化钠的相关工艺。

又如专利号为200720008411.0，申请日为2007-9-30，名称为“一种碱洗-吸附冷凝方法回收粘胶纤维生产废气装置”的实用新型，其技术方案为：一种碱洗-吸附冷凝方法回收粘胶纤维生产废气装置，涉及一种工业生产废气回收设备。提供一种处理效果较好、并能从废气中高效回收有用资源的碱洗-吸附冷凝方法回收粘胶纤维生产废气装置。设有废气过滤器、碱洗塔、溶液输送泵、硫氢化钠储罐、空压机、洗涤塔、循环泵、吸附罐、热风机、加热器、二硫化碳储罐、齿轮输液泵、流量计、溶液分离器、磁浮球液位开关、冷凝器、水泵、冷却塔、引风机、真空泵、H₂S与CS₂浓度分析仪、吸附罐、冷却器和气动球阀。经洗涤、吸附、冷凝、分离，将废气中的硫化氢气体转化为硫氢化钠液体，将废气中的二硫化碳气体转化为二硫化碳液体。二硫化碳液体作为原料直接回用到粘胶纤维生产中。上述专利将硫化氢废气经过处理后转换为硫氢化钠液体，也是一种单一的生产方式，生产资源利用的范围较窄。

除了上述不足之处以外，目前，在粘胶纤维行业内，关于硫化氢废气生产硫化钠的生产工艺的不足之处还有两点：1、硫化钠溶液对生产设备的碱腐蚀损害强，生产设备寿命短；2、现有的生产工艺制取的硫化钠产品，铁离子含量高，产品质量低，无法满足高品质硫化碱行业的需求。                      

发明内容

本发明的目的是提供一种完善现有粘胶纤维行业中硫化氢废气处理方法存在的不足之处，提高硫化氢的吸收率，使其达到直接排放的环保要求，生产高品质硫化钠，最大化利用生产资源的利用粘胶纤维生产中的硫化氢废气制备硫化钠的方法。

为实现上述发明目的，具体技术方案如下：

一种利用粘胶纤维生产中产生的硫化氢废气制备硫化钠的方法，其特征在于，具体步骤为：

A、常温常压条件下，利用风机将粘胶纤维生产中产生的含有硫化氢的废气输入碱喷淋塔中。

所述风机将含有空气、浓度为3500ppm-3800ppm的硫化氢和浓度为3600ppm-4100ppm的二硫化碳的废气直接输入碱喷淋塔。

B、喷淋塔中，碱喷淋塔反应吸收部位装置有湍球填料，保证碱液对硫化氢废气进行均匀充分的吸收，吸收碱液，即氢氧化钠溶液，其碱浓为200g/L-220g/L，喷淋塔进口处硫化氢废气浓度为3500ppm-3800ppm，硫化氢废气浓度是指硫化氢废气在总废气中所占的质量含量，循环吸收8小时-10小时；喷淋塔中的化学反应为：2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O，同时还有副反应：NaOH+H₂S=NaHS+H₂O；2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，生成的硫氢化钠在吸收液中的含量为6%-11%，碳酸钠的含量为2.5%-3.6%。

常压条件下，利用温度约40℃-45℃的氢氧化钠溶液对硫化氢废气进行反应吸收，反应完成后溶液中含有硫化钠20%-26%，硫氢化钠6%-11%，铁离子0.0018-0.0028%，水不溶物0.07%-0.13%，碳酸钠2.5%-3.6%。 

C、将上述得到的吸收液进行沉淀除杂；除杂主要是在储罐中通过水不溶物和碳酸钠杂质的自然沉降进行去除，初步除杂后溶液中各组分的指标为有硫化钠20%-26%，硫氢化钠6%-11%，铁离子0.0018-0.0028%，水不溶物0.065%-0.12%，碳酸钠2.3%-3.3%，将除杂后得到的吸收液输送至预热槽进行预热，以防低温时吸收液凝结，温度在40℃-45℃。

D、将预热后的吸收液输送至一级多效蒸发器，循环蒸发温度约108℃-110℃，一级蒸发后，溶液中各组分及其含量为硫化钠为30%-35%、硫氢化钠为10%-15%、铁离子为0.0019%-0.0029%、水不溶物为0.065%-0.12%、碳酸钠为2.3%-3.3%。

溶液中的铁离子主要是硫化钠溶液与金属设备在生产过程中发生化学反应产生的，水不溶物主要是废气中和喷淋塔内的灰尘颗粒等杂质，碳酸钠是废气中的二氧化碳在碱喷淋塔中与氢氧化钠溶液反应生成；蒸发真空度为1-1.2个大气压强，108℃-110℃是蒸发时蒸发器内部蒸发室的温度。                  

E、将经过一级多效蒸发器蒸发浓缩后的溶液进行沉淀除盐，沉淀时间约22-24小时。

空气中的二氧化碳含量占空气总体积的0.03%，通过风机送入碱喷淋塔的废气中含有一定量的空气，碱喷淋塔中的氢氧化钠溶液在与硫化氢发生反应的同时，也会与空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钠，碳酸钠的存在会影响硫化钠产品的纯度和质量，因此，要对碳酸钠进行去除。                     

F、将除盐后的溶液打入半成品桶，此时加入烧碱将溶液中的硫化氢钠转化为硫化钠，具体反应为：NaOH  +  NaHS=Na₂S  +  H₂O。

G、将半成品桶中的溶液输送至二级单效蒸发器，蒸发温度78℃-80℃，循环蒸发结束后，溶液中化学物质的组成种类不变，硫化钠的成品参数，即质量含量：硫化钠≥62%，铁离子0.0020%-0.0030%，水不溶物0.02%-0.03%，碳酸钠1.5%-2.0%，与工业硫化钠国家标准相比，本发明中的硫化钠产品不含有亚硫酸钠和硫代硫酸钠，铁离子、水不溶物和碳酸钠的含量低。

H、经过二次蒸发的溶液打入至成品桶，利用搅拌器搅拌，搅拌器转速约75-80转/分钟，搅拌后进行冷却结晶。

I、将晶体的硫化钠通过制片机制成片剂。

制片机的制式为槽床式转鼓制片机，转鼓内部为夹套式中空，连接冷冻水管道，生产时，硫化钠溶液通过管道从制片前方输入制片机的槽床内，液位没过转鼓底部，再向转鼓内部充满循环流动的4℃-6℃的冷冻水，随着转鼓的转动，硫化钠会不断地结晶凝固在转鼓的表面，转鼓的后下方有刮刀将冷却结晶的硫化钠片剂刮下，每小时制成硫化钠片剂1.2吨-1.4吨。

硫化钠的成品参数，即质量含量：硫化钠≥62%，铁离子0.0020%-0.0030%，水不溶物0.02%-0.03%，碳酸钠1.5%-2.0%，本发明中的硫化钠产品不含有亚硫酸钠和硫代硫酸钠，铁离子、水不溶物和碳酸钠的含量低。 

进一步的，所述风机为两台，每台风量45000 m3-50000m3。

进一步的，半成品桶内一级蒸发溶液的体积为x升，溶液碱浓为y克/升，溶液中含有的硫氢化钠的物质的量为0.1xy/56.063摩尔至0.15xy/56.063摩尔，根据化学方程式，根据物质的量守恒的关系，加入的烧碱的质量m单位千克，则有1000m/40=0.1xy/56.063，实际加入烧碱的质量为4xy/56063千克至6xy/56063千克。

所述储罐、预热槽、蒸发器、除盐槽、半成品桶、成品桶和制片机均为耐腐蚀强度大于316L不锈钢材质。

所述储罐在生产中主要有两方面作用：一、生产缓冲作用，即碱喷淋塔中打出的吸收液的量与后工序的吸收液蒸发量、制片产量因生产故障的原因而产生冲突时，储罐可以作为一个缓冲区域，将吸收液先行预备存储；二，初步沉淀除杂除盐作用，即吸收液打入储罐后，在存储的过程中，吸收液中的水不溶物和碳酸盐通过自然沉降进行去除。

不锈钢的耐腐蚀性能的高低取决于不锈钢中铬、碳、镍等元素在不锈钢中的含量配比，相较于304不锈钢，316L不锈钢因为添加钼元素而获得一种抗腐蚀性的特殊结构，使得316L不锈钢的抗腐蚀性能要优于304不锈钢，硫化钠生产中生产设备抗腐蚀的参数指标也可以由硫化钠产品中铁离子的含量来体现，采用316L不锈钢材质进行硫化钠生产，最终产品中铁离子含量≤0.0030%。                    

本发明的优点在于：

1、本方法实现了硫化钠优化和高品质生产。通过设定主体设备的体积、输送管道的孔径、风量、风速、碱液的浓度、吸收时间、循环蒸发时间、蒸发温度、蒸发真空度、沉淀时间，搅拌速率和制片机转速等工艺参数的设定，实现硫化钠的优化生成；具体而言： 

主体设备的体积和输送管道的孔径决定了吸收液单位时间内的循环量，进而影响吸收时间和循环蒸发时间 ，吸收液单位时间内循环量过大，吸收时间和循环蒸发时间过长，会提高生产成本，反之，吸收时间和循环蒸发时间过短，会导致最终成品中硫化钠含量低，影响产品质量。

风量和风速过高，会产生安全隐患，风量和风速过低，会导致与氢氧化钠溶液反应的硫化氢废气浓度低，生成的吸收液达不到生产硫化钠产品的要求，进而影响最终产品的质量。

碱浓过高，会增强碱液对设备的腐蚀程度，提高吸收液中铁离子的含量，碱浓过低，硫化氢废气不能得到充分的反应吸收，会导致废气的排空量增加和吸收液中硫化钠成分含量低，因此，碱浓过高或者过低，都会降低最终硫化钠产品的质量。

蒸发温度和蒸发真空度低，会导致制取硫化钠片剂的吸收液中的水分含量高，降低产品质量，蒸发温度和蒸发真空度高，吸收液的蒸发循环不稳定，影响最终硫化钠成品的质量。

沉淀时间过短，吸收液中水不溶物和碳酸钠不能得到有效的去除，降低最终硫化钠成品的纯度和质量，沉淀时间过长，会影响生产效率和成本。 

上述参数的设置不仅仅是每个独立的取值，而是互相影响的，每一个参数增加或者减少一点，给最终的技术效果带来的影响是不可预测的，上述参数也不是取值越高越好或者越低越好，而是要在一定范围内取值才有好的效果，并且整个方法涉及到的变量是由多个参数组成，多个参数同时处于变量时，实际上其技术方案为无穷多个，无法根据有限的实验次数进行得出，所以本申请所保护的技术方案是具备创造性的。              

2、本发明制备的硫化钠产品所含杂质种类少，产品纯度高。与其它工业生产硫化碱方法如碳还原芒硝法和气体还原法等相比，利用碱液吸收粘胶纤维中的硫化氢废气，在反应过程中不会有亚硫酸钠和硫代硫酸钠生成，保证了吸收液的相对纯净，产品的纯度高。

这是因为碱喷淋塔中，氢氧化钠溶液与废气只发生三种化学反应，即2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O，NaOH+H₂S=NaHS+H₂O，2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，这表明除去铁离子外，制取硫化钠的吸收液中因化学反应而生成的化学成分只有硫化钠、硫氢化钠和碳酸钠，不含其它，另一方面来讲，在碱液吸收硫化氢废气的过程中，只有当吸收温度高于55℃时，才有几率生成亚硫酸钠和硫代硫酸钠，本发明中，吸收碱液的温度为40℃-45℃，所以在最终制成的硫化钠产品中不含有亚硫酸钠和硫代硫酸钠；硫化钠的成品参数，即质量含量：硫化钠≥62%，铁离子0.002%-0.003%，水不溶物0.02%-0.03%，碳酸钠1.5%-2.0%。 转换效果非常好。

3、本方法的硫化氢吸收率高，降低了废气的排空量。利用碱液吸收酸性的硫化氢废气，溶液的碱性越强，对硫化氢的吸收就越快越彻底，硫化氢与氢氧化钠反应，首先生成碱性的硫化钠，此时，绝大部分的硫化氢都被吸收，继续通入硫化氢废气时，再由硫化钠吸收硫化氢生成硫氢化钠，因为硫化钠的碱性小于氢氧化钠，所以对硫化氢的吸收能力低，在生成硫氢化钠的反应趋于饱和时，只有一部分硫化氢能被硫化钠吸收，其余硫化氢废气只能进入下一级碱喷淋塔进行吸收直至排空，生成硫氢化钠时，总体的硫化氢排空量就会增加，因此生产硫化钠对硫化氢废气的吸收处理效果要好于生产硫氢化钠对硫化氢废气的处理效果。

4、生产硫化钠，回收硫化氢废气的碱喷淋塔装置少。生产硫化钠时，是由氢氧化钠溶液吸收硫化氢废气，两份碱液与一份硫化氢反应生成一份硫化钠，保证了碱液对硫化氢废气的吸收量和吸收效果，只需装置独立的一级碱喷淋塔，就可实现硫化氢废气被吸收后，可以直接排空的效果；生产硫氢化钠时，氢氧化钠溶液与硫化氢废气首先生成硫化钠，再由硫化钠吸收硫化氢生成硫氢化钠，硫化钠吸收硫化氢的能力较氢氧化钠低，反应越趋于饱和时，对硫化氢的吸收就越少，剩余的硫化氢废气必须进入下一级碱喷淋塔进行吸收，因此，在生产硫氢化钠时，若实现硫化氢废气低浓度的对空直接排放，至少要装置2-3个碱喷淋塔来保证碱液对硫化氢废气的充分吸收。

5、生产硫化钠与生产硫氢化钠相比，硫化钠产品中的碳酸盐含量低。在碱喷淋塔中，碱液不仅与硫化氢废气发生反应，还同时与空气中二氧化碳反应生成碳酸盐，生成硫氢化钠的反应时间约是生成硫化钠反应时间的2-3倍，因此，在相同的反应环境下，硫氢化钠产品中的碳酸盐含量要高于硫化钠产品中的碳酸盐含量。

6、制取硫化钠时，采取在半成品桶中加入烧碱与蒸发浓缩液中的硫氢化钠反应，全部转化成硫化钠。

7、使用具有高质量和优秀的防腐蚀性能的316L不锈钢制造储罐、预热槽、蒸发器、除盐槽、半成品桶、成品桶和制片机等主体设备，可以有效降低强碱性吸收液对生产设备的腐蚀损坏，延长了设备的使用寿命，降低设备的维修频率，节约了维修成本，间接降低生产事故的发生率，保证了生产的稳定。降低了硫化钠溶液对生产设备的碱腐蚀程度，有效降低了硫化钠产品中铁离子的含量，提高了硫化钠产品的质量。

附图说明

图1为本发明整体工艺流程图。

图2为对吸收液进行蒸发冷却结晶时的工艺流程图。

图3为本发明设备连接示意图。

具体实施方式

实施例1

本发明涉及的技术原理就是先利用酸碱中和的原理，用碱液对硫化氢废气进行吸收处理，再利用蒸发浓缩结晶的原理，将吸收液制成硫化钠。化学方程式原理如下：

2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O

从回收硫化氢废气到制取硫化钠或者硫氢化钠，整体工艺流程如图1所示，对吸收液进行蒸发冷却结晶时，实施工艺步骤图2所示。

下面是对本发明的进一步描述说明，具体步骤为：

A、常温常压下，风机将含有浓度为3500ppm的硫化氢和浓度为4100ppm的二硫化碳的废气直接输入碱喷淋塔内；风机：每台每小时风量约45000m³，共有两台风机运行；

B、在碱喷淋中，利用循环泵将温度约45℃和浓度约200g/L的氢氧化钠溶液从碱喷淋塔上方打入，与从喷淋塔下方进入的硫化氢废气在装置有湍球填料的反应区进行反应，湍球装置保证碱液对硫化氢废气进行均匀充分的吸收，反应循环时间约10小时，碱喷淋塔中发生的反应方程式如下：

2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O

同时有一定的副反应发生：

NaOH+H₂S=NaHS+H₂O

2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O

反应完成后，生成以硫化钠为主要成分的吸收液，吸收液成分指标是硫化钠20%，硫氢化钠11%，铁离子0.0018%，水不溶物0.13%，碳酸钠2.5%。

C、利用自吸泵，把吸收液输送到储罐中进行储存和初步沉降（除去部分水不溶物和碳酸盐），然后利用液位差，将吸收液输送到预热槽内进行预热，温度45℃，此时，吸收液的成分指标为硫化钠20%，硫氢化钠11%，铁离子0.0018%，水不溶物0.12%，碳酸钠2.3%。

D、通过自吸泵，将预热后的吸收液输入到一级多效蒸发器内，在蒸发真空度约为1.2个大气压和蒸发温度为108℃的条件下进行循环蒸发，循环蒸发时间3.5小时；一级蒸发后，溶液中各组分及其含量为硫化钠约30%、硫氢化钠15%、铁离子为0.0019%、水不溶物为0.12%、碳酸钠为2.3%。

E、一级多效循环蒸发完成后，吸收液被输送进沉淀槽内，进行自然沉降（进一步去除水不溶物和碳酸盐），沉淀时间为24小时。

F、将除盐后的溶液打入半成品桶，此时加入烧碱将溶液中的硫化氢钠完全转化为硫化钠，具体反应为：

NaOH + NaHS=Na₂S + H₂O；

假设半成品桶内一级蒸发溶液的体积为x升，溶液碱浓为y克/升，溶液中含有的硫氢化钠的物质的量为0.15xy/56.063摩尔，根据化学方程式，根据物质的量守恒的关系，加入的烧碱的质量m单位千克，则有1000m/40=0.1xy/56.063（按实例参数进行计算，计算公式为1000m/40=0.15xy/56.063），实际加入烧碱的质量为6xy/56063千克。

G、利用自吸泵将半成品桶内的溶液输入到二级单效蒸发器内，在蒸发真空度约为1个大气压和蒸发温度为80℃的条件下进行循环蒸发，循环蒸发时间1.5小时，循环蒸发结束后，溶液中的成分指标为硫化钠的成品参数，即质量含量：硫化钠62%，铁离子0.0020%，水不溶物0.03%，碳酸钠1.5%；

下表是工业硫化钠国家标准（GB10500—2009）的要求

从图中可知，本发明所得硫化钠产品参数的各指标均优于国家标准。

H、完成二级单效循环蒸发的溶液，输送到成品桶内，进行搅拌，搅拌机转速为80转/分钟。

I、利用液位差，将成品桶内的溶液输送到制片机上，制片机的制式为槽床式转鼓制片机，转鼓内部为夹套式中空，连接冷冻水管道，生产时，硫化钠溶液通过管道从制片前方输入制片机的槽床内，液位没过转鼓底部，再向转鼓内部充满循环流动的4℃的冷冻水，随着转鼓的转动，硫化钠会不断地结晶凝固在转鼓的表面，转鼓的后下方有刮刀将冷却结晶的硫化钠片剂刮下，每小时制成硫化钠片剂1.2吨-1.4吨；制成硫化钠成品片剂，硫化钠成品的参数指标为硫化钠62%，铁离子0.0020%，水不溶物0.03%，碳酸钠1.5%。

上述储罐、预热槽、蒸发器、除盐槽、半成品桶、成品桶和制片机均为耐腐蚀强度大于316L不锈钢材质。

实施例2

本发明涉及的技术原理就是先利用酸碱中和的原理，用碱液对硫化氢废气进行吸收处理，再利用蒸发浓缩结晶的原理，将吸收液制成硫化钠。化学方程式原理如下：

2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O

从回收硫化氢废气到制取硫化钠或者硫氢化钠，整体工艺流程如图1所示，对吸收液进行蒸发冷却结晶时，实施工艺步骤图2所示。

下面是对本发明的进一步描述说明，具体步骤为：

A、常温常压下，风机将含有浓度为3700ppm的硫化氢和浓度为3800ppm的二硫化碳的废气直接输入碱喷淋塔内；风机：每台每小时风量约48000m³，共有两台风机运行。

B、在碱喷淋中，利用循环泵将温度约42℃和浓度约210g/L的氢氧化钠溶液从碱喷淋塔上方打入，与从喷淋塔下方进入的硫化氢废气在装置有湍球填料的反应区进行反应，湍球装置保证碱液对硫化氢废气进行均匀充分的吸收，反应循环时间约9小时，碱喷淋塔中发生的反应方程式如下：

2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O

同时有一定的副反应发生：

NaOH+H₂S=NaHS+H₂O

2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O

反应完成后，生成以硫化钠为主要成分的吸收液，吸收液成分指标是硫化钠24%，硫氢化钠8%，铁离子0.0023%，水不溶物0.11%，碳酸钠3.1%。

C、利用自吸泵，把吸收液输送到储罐中进行储存和初步沉降（除去部分水不溶物和碳酸盐），然后利用液位差，将吸收液输送到预热槽内进行预热，温度约42℃，此时，吸收液的成分指标为硫化钠23%，硫氢化钠8%，铁离子0.0024%，水不溶物0.095%，碳酸钠2.8%。

D、通过自吸泵，将预热后的吸收液输入到一级多效蒸发器内，在蒸发真空度约为1.1个大气压和蒸发温度为110℃的条件下进行循环蒸发，循环蒸发时间约3小时；一级蒸发后，溶液中各组分及其含量为硫化钠约32%、硫氢化钠约12%、铁离子为0.0024%、水不溶物为0.095%、碳酸钠为2.8%。 

E、一级多效循环蒸发完成后，吸收液被输送进沉淀槽内，进行自然沉降（进一步去除水不溶物和碳酸盐），沉淀时间为23小时。

F、将除盐后的溶液打入半成品桶，此时加入烧碱将溶液中的硫化氢钠完全转化为硫化钠，具体反应为：

NaOH + NaHS=Na₂S + H₂O；

假设半成品桶内一级蒸发溶液的体积为x升，溶液碱浓为y克/升，溶液中含有的硫氢化钠的物质的量为0.12xy/56.063摩尔，根据化学方程式，根据物质的量守恒的关系，加入的烧碱的质量m单位千克，则有1000m/40=0.1xy/56.063（计算方程式为1000m/40=0.12xy/56.063），实际加入烧碱的质量为4xy/56063千克。

G、利用自吸泵将半成品桶内的溶液输入到二级单效蒸发器内，在蒸发真空度约为1.1个大气压和蒸发温度为79℃的条件下进行循环蒸发，循环蒸发时间1.8小时，循环蒸发结束后，溶液中的成分指标为硫化钠的成品参数，即质量含量：硫化钠63%，铁离子0.0025%，水不溶物0.025%，碳酸钠1.7%；下表是工业硫化钠国家标准（GB10500—2009）的要求

从图中可知，本发明所得硫化钠产品参数的各指标均优于国家标准。

H、完成二级单效循环蒸发的溶液，输送到成品桶内，进行搅拌，搅拌机转速为78转/分钟。

I、利用液位差，将成品桶内的溶液输送到制片机上，制片机的制式为槽床式转鼓制片机，转鼓内部为夹套式中空，连接冷冻水管道，生产时，硫化钠溶液通过管道从制片前方输入制片机的槽床内，液位没过转鼓底部，再向转鼓内部充满循环流动的5℃的冷冻水，随着转鼓的转动，硫化钠会不断地结晶凝固在转鼓的表面，转鼓的后下方有刮刀将冷却结晶的硫化钠片剂刮下，每小时制成硫化钠片剂1.2吨-1.4吨；制成硫化钠成品片剂，硫化钠成品的参数指标为硫化钠63%，铁离子0.0025%，水不溶物0.025%，碳酸钠1.7%。

上述储罐、预热槽、蒸发器、除盐槽、半成品桶、成品桶和制片机均为耐腐蚀强度大于316L不锈钢材质。

实施例3

本发明涉及的技术原理就是先利用酸碱中和的原理，用碱液对硫化氢废气进行吸收处理，再利用蒸发浓缩结晶的原理，将吸收液制成硫化钠。化学方程式原理如下：

2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O

从回收硫化氢废气到制取硫化钠或者硫氢化钠，整体工艺流程如图1所示，对吸收液进行蒸发冷却结晶时，实施工艺步骤图2所示。

下面是对本发明的进一步描述说明，具体步骤为：

A、常温常压下，风机将含有浓度为3800ppm的硫化氢和浓度为3600ppm的二硫化碳的废气直接输入碱喷淋塔内；风机：每台每小时风量约50000m3，共有两台风机运行。

B、在碱喷淋中，利用循环泵将温度约40℃和浓度约220g/L的氢氧化钠溶液从碱喷淋塔上方打入，与从喷淋塔下方进入的硫化氢废气在装置有湍球填料的反应区进行反应，湍球装置保证碱液对硫化氢废气进行均匀充分的吸收，反应循环时间约8小时，碱喷淋塔中发生的反应方程式如下：

2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O

同时有一定的副反应发生：

NaOH+H₂S=NaHS+H₂O

2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O

反应完成后，生成以硫化钠为主要成分的吸收液，吸收液成分指标是硫化钠26%，硫氢化钠6%，铁离子0.0028%，水不溶物0.07%，碳酸钠3.6%。

C、利用自吸泵，把吸收液输送到储罐中进行储存和初步沉降（除去部分水不溶物和碳酸盐），然后利用液位差，将吸收液输送到预热槽内进行预热，温度约40℃，此时，吸收液的成分指标为硫化钠26%，硫氢化钠6%，铁离子0.0028%，水不溶物0.065%，碳酸钠3.3%。

D、通过自吸泵，将预热后的吸收液输入到一级多效蒸发器内，在蒸发真空度约为1个大气压和蒸发温度为110℃的条件下进行循环蒸发，循环蒸发时间约2.5小时；一级蒸发后，溶液中各组分及其含量为硫化钠约35%、硫氢化钠约10%、铁离子为0.0029%、水不溶物为0.065%、碳酸钠为3.3%。

E、一级多效循环蒸发完成后，吸收液被输送进沉淀槽内，进行自然沉降（进一步去除水不溶物和碳酸盐），沉淀时间为22小时。

F、将除盐后的溶液打入半成品桶，此时加入烧碱将溶液中的硫化氢钠完全转化为硫化钠，具体反应为：

NaOH + NaHS=Na₂S + H₂O；

假设半成品桶内一级蒸发溶液的体积为x升，溶液碱浓为y克/升，溶液中含有的硫氢化钠的物质的量为0.1xy/56.063摩尔，根据化学方程式，根据物质的量守恒的关系，加入的烧碱的质量m单位千克，则有1000m/40=0.1xy/56.063，实际加入烧碱的质量为4xy/56063千克。

G、利用自吸泵将半成品桶内的溶液输入到二级单效蒸发器内，在蒸发真空度约为1.2个大气压和蒸发温度为78℃的条件下进行循环蒸发，循环蒸发时间2小时，循环蒸发结束后，溶液中的成分指标为硫化钠的成品参数，即质量含量：硫化钠64%，铁离子0.0030%，水不溶物0.03%，碳酸钠1.5%；下表是工业硫化钠国家标准（GB10500—2009）的要求

从图中可知，本发明所得硫化钠产品质量优于相应的国家标准。

H、完成二级单效循环蒸发的溶液，输送到成品桶内，进行搅拌，搅拌机转速为80转/分钟。

I、利用液位差，将成品桶内的溶液输送到制片机上，制片机的制式为槽床式转鼓制片机，转鼓内部为夹套式中空，连接冷冻水管道，生产时，硫化钠溶液通过管道从制片前方输入制片机的槽床内，液位没过转鼓底部，再向转鼓内部充满循环流动的4℃的冷冻水，随着转鼓的转动，硫化钠会不断地结晶凝固在转鼓的表面，转鼓的后下方有刮刀将冷却结晶的硫化钠片剂刮下，每小时制成硫化钠片剂1.2吨-1.4吨；制成硫化钠成品片剂，硫化钠成品的参数指标为硫化钠64%，铁离子0.0030%，水不溶物0.03%，碳酸钠1.5%。

上述储罐、预热槽、蒸发器、除盐槽、半成品桶、成品桶和制片机均为耐腐蚀强度大于316L不锈钢材质。

实施例4

本发明涉及的技术原理就是先利用酸碱中和的原理，用碱液对硫化氢废气进行吸收处理，再利用蒸发浓缩结晶的原理，将吸收液制成硫化钠。化学方程式原理如下：

2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O

从回收硫化氢废气到制取硫化钠或者硫氢化钠，整体工艺流程如图1所示，对吸收液进行蒸发冷却结晶时，实施工艺步骤图2所示。

下面是对本发明的进一步描述说明，具体步骤为：

A、常温常压下，风机将含有浓度为3500ppm的硫化氢和浓度为4100ppm的二硫化碳的废气直接输入碱喷淋塔内；风机：每台每小时风量约45000m³，共有两台风机运行。

B、在碱喷淋中，利用循环泵将温度约45℃和浓度约200g/L的氢氧化钠溶液从碱喷淋塔上方打入，与从喷淋塔下方进入的硫化氢废气在装置有湍球填料的反应区进行反应，湍球装置保证碱液对硫化氢废气进行均匀充分的吸收，反应循环时间约10小时，碱喷淋塔中发生的反应方程式如下：

2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O

同时有一定的副反应发生：

NaOH+H₂S=NaHS+H₂O

2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O

反应完成后，生成以硫化钠为主要成分的吸收液，吸收液成分指标是硫化钠20%，硫氢化钠11%，铁离子0.0018%，水不溶物0.13%，碳酸钠3.6%。

C、利用自吸泵，把吸收液输送到储罐中进行储存和初步沉降（除去部分水不溶物和碳酸盐），然后利用液位差，将吸收液输送到预热槽内进行预热，温度45℃，此时，吸收液的成分指标为硫化钠20%，硫氢化钠11%，铁离子0.0018%，水不溶物0.092%，碳酸钠3.3%。

D、通过自吸泵，将预热后的吸收液输入到一级多效蒸发器内，在蒸发真空度约为1.2个大气压和蒸发温度为108℃的条件下进行循环蒸发，循环蒸发时间3.5小时；一级蒸发后，溶液中各组分及其含量为硫化钠约30%、硫氢化钠15%、铁离子为0.0019%、水不溶物为0.092%、碳酸钠为3.3%。

E、一级多效循环蒸发完成后，吸收液被输送进沉淀槽内，进行自然沉降（进一步去除水不溶物和碳酸盐），沉淀时间为24小时。

F、将除盐后的溶液打入半成品桶，此时加入烧碱将溶液中的硫化氢钠完全转化为硫化钠，具体反应为：

NaOH + NaHS=Na₂S + H₂O。

假设半成品桶内一级蒸发溶液的体积为x升，溶液碱浓为y克/升，溶液中含有的硫氢化钠的物质的量为0.15xy/56.063摩尔，根据化学方程式，根据物质的量守恒的关系，加入的烧碱的质量m单位千克，则有1000m/40=0.1xy/56.063（按实例参数进行计算，计算公式为1000m/40=0.15xy/56.063），实际加入烧碱的质量为6xy/56063千克。

G、利用自吸泵将半成品桶内的溶液输入到二级单效蒸发器内，在蒸发真空度约为1个大气压和蒸发温度为80℃的条件下进行循环蒸发，循环蒸发时间1.5小时，循环蒸发结束后，溶液中的成分指标为硫化钠的成品参数，即质量含量：硫化钠62%，铁离子0.0020%，水不溶物0.03%，碳酸钠2.0%。

H、完成二级单效循环蒸发的溶液，输送到成品桶内，进行搅拌，搅拌机转速为80转/分钟。

I、利用液位差，将成品桶内的溶液输送到制片机上，制片机的制式为槽床式转鼓制片机，转鼓内部为夹套式中空，连接冷冻水管道，生产时，硫化钠溶液通过管道从制片前方输入制片机的槽床内，液位没过转鼓底部，再向转鼓内部充满循环流动的4℃的冷冻水，随着转鼓的转动，硫化钠会不断地结晶凝固在转鼓的表面，转鼓的后下方有刮刀将冷却结晶的硫化钠片剂刮下，每小时制成硫化钠片剂1.2吨-1.4吨；制成硫化钠成品片剂，硫化钠成品的参数指标为硫化钠62%，铁离子0.0020%，水不溶物0.03%，碳酸钠2.0%。

上述储罐、预热槽、蒸发器、除盐槽、半成品桶、成品桶和制片机均为耐腐蚀强度大于316L不锈钢材质。

实施例5

本发明涉及的技术原理就是先利用酸碱中和的原理，用碱液对硫化氢废气进行吸收处理，再利用蒸发浓缩结晶的原理，将吸收液制成硫化钠。化学方程式原理如下：

2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O

从回收硫化氢废气到制取硫化钠或者硫氢化钠，整体工艺流程如图1所示，对吸收液进行蒸发冷却结晶时，实施工艺步骤图2所示。

下面是对本发明的进一步描述说明，具体步骤为：

A、常温常压下，风机将含有浓度为3700ppm的硫化氢和浓度为3800ppm的二硫化碳的废气直接输入碱喷淋塔内；风机：每台每小时风量约48000m³，共有两台风机运行；

B、在碱喷淋中，利用循环泵将温度约42℃和浓度约210g/L的氢氧化钠溶液从碱喷淋塔上方打入，与从喷淋塔下方进入的硫化氢废气在装置有湍球填料的反应区进行反应，湍球装置保证碱液对硫化氢废气进行均匀充分的吸收，反应循环时间约9小时，碱喷淋塔中发生的反应方程式如下：

2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O

同时有一定的副反应发生：

NaOH+H₂S=NaHS+H₂O

2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O

反应完成后，生成以硫化钠为主要成分的吸收液，吸收液成分指标是硫化钠24%，硫氢化钠8%，铁离子0.0023%，水不溶物0.11%，碳酸钠3.1%。

C、利用自吸泵，把吸收液输送到储罐中进行储存和初步沉降（除去部分水不溶物和碳酸盐），然后利用液位差，将吸收液输送到预热槽内进行预热，温度约42℃，此时，吸收液的成分指标为硫化钠24%，硫氢化钠8%，铁离子0.0024%，水不溶物0.095%，碳酸钠2.8%。

D、通过自吸泵，将预热后的吸收液输入到一级多效蒸发器内，在蒸发真空度约为1.1个大气压和蒸发温度为110℃的条件下进行循环蒸发，循环蒸发时间约3小时；一级蒸发后，溶液中各组分及其含量为硫化钠约32%、硫氢化钠约12%、铁离子为0.0024%、水不溶物为0.078%、碳酸钠为2.8%。 

E、一级多效循环蒸发完成后，吸收液被输送进沉淀槽内，进行自然沉降（进一步去除水不溶物和碳酸盐），沉淀时间为23小时。

F、将除盐后的溶液打入半成品桶，此时加入烧碱将溶液中的硫化氢钠完全转化为硫化钠，具体反应为：

NaOH + NaHS=Na₂S + H₂O；

假设半成品桶内一级蒸发溶液的体积为x升，溶液碱浓为y克/升，溶液中含有的硫氢化钠的物质的量为0.12xy/56.063摩尔，根据化学方程式，根据物质的量守恒的关系，加入的烧碱的质量m单位千克，则有1000m/40=0.1xy/56.063（计算方程式为1000m/40=0.12xy/56.063），实际加入烧碱的质量为4xy/56063千克。

G、利用自吸泵将半成品桶内的溶液输入到二级单效蒸发器内，在蒸发真空度约为1.1个大气压和蒸发温度为79℃的条件下进行循环蒸发，循环蒸发时间1.8小时，循环蒸发结束后，溶液中的成分指标为硫化钠的成品参数，即质量含量：硫化钠66%，铁离子0.0025%，水不溶物0.025%，碳酸钠1.7%。 

实施例6

本发明涉及的技术原理就是先利用酸碱中和的原理，用碱液对硫化氢废气进行吸收处理，再利用蒸发浓缩结晶的原理，将吸收液制成硫化钠。化学方程式原理如下：

2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O

从回收硫化氢废气到制取硫化钠或者硫氢化钠，整体工艺流程如图1所示，对吸收液进行蒸发冷却结晶时，实施工艺步骤图2所示。

下面是对本发明的进一步描述说明，具体步骤为：

A、常温常压下，风机将含有浓度为3800ppm的硫化氢和浓度为3600ppm的二硫化碳的废气直接输入碱喷淋塔内；风机：每台每小时风量约50000m3，共有两台风机运行。

B、在碱喷淋中，利用循环泵将温度约40℃和浓度约220g/L的氢氧化钠溶液从碱喷淋塔上方打入，与从喷淋塔下方进入的硫化氢废气在装置有湍球填料的反应区进行反应，湍球装置保证碱液对硫化氢废气进行均匀充分的吸收，反应循环时间约8小时，碱喷淋塔中发生的反应方程式如下：

2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O

同时有一定的副反应发生：

NaOH+H₂S=NaHS+H₂O

2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O

反应完成后，生成以硫化钠为主要成分的吸收液，吸收液成分指标是硫化钠26%，硫氢化钠6%，铁离子0.0028%，水不溶物0.07%，碳酸钠2.5%。

C、利用自吸泵，把吸收液输送到储罐中进行储存和初步沉降（除去部分水不溶物和碳酸盐），然后利用液位差，将吸收液输送到预热槽内进行预热，温度约40℃，此时，吸收液的成分指标为硫化钠26%，硫氢化钠6%，铁离子0.0028%，水不溶物0.065%，碳酸钠2.2%。

D、通过自吸泵，将预热后的吸收液输入到一级多效蒸发器内，在蒸发真空度约为1个大气压和蒸发温度为110℃的条件下进行循环蒸发，循环蒸发时间约2.5小时；一级蒸发后，溶液中各组分及其含量为硫化钠约35%、硫氢化钠约10%、铁离子为0.0029%、水不溶物为0.065%、碳酸钠为2.2%。

E、一级多效循环蒸发完成后，吸收液被输送进沉淀槽内，进行自然沉降（进一步去除水不溶物和碳酸盐），沉淀时间为22小时。

F、将除盐后的溶液打入半成品桶，此时加入烧碱将溶液中的硫化氢钠完全转化为硫化钠，具体反应为：

NaOH + NaHS=Na₂S + H₂O；

假设半成品桶内一级蒸发溶液的体积为x升，溶液碱浓为y克/升，溶液中含有的硫氢化钠的物质的量为0.1xy/56.063摩尔，根据化学方程式，根据物质的量守恒的关系，加入的烧碱的质量m单位千克，则有1000m/40=0.1xy/56.063，实际加入烧碱的质量为4xy/56063千克。

G、利用自吸泵将半成品桶内的溶液输入到二级单效蒸发器内，在蒸发真空度约为1.2个大气压和蒸发温度为78℃的条件下进行循环蒸发，循环蒸发时间2小时，循环蒸发结束后，溶液中的成分指标为硫化钠的成品参数，即质量含量：硫化钠63%，铁离子0.0030%，水不溶物0.03%，碳酸钠1.5%。 

H、完成二级单效循环蒸发的溶液，输送到成品桶内，进行搅拌，搅拌机转速为80转/分钟。

I、利用液位差，将成品桶内的溶液输送到制片机上，制片机的制式为槽床式转鼓制片机，转鼓内部为夹套式中空，连接冷冻水管道，生产时，硫化钠溶液通过管道从制片前方输入制片机的槽床内，液位没过转鼓底部，再向转鼓内部充满循环流动的4℃的冷冻水，随着转鼓的转动，硫化钠会不断地结晶凝固在转鼓的表面，转鼓的后下方有刮刀将冷却结晶的硫化钠片剂刮下，每小时制成硫化钠片剂1.2吨-1.4吨；制成硫化钠成品片剂，硫化钠成品的参数指标为硫化钠64%，铁离子0.0030%，水不溶物0.03%，碳酸钠1.5%。

上述储罐、预热槽、蒸发器、除盐槽、半成品桶、成品桶和制片机均为耐腐蚀强度大于316L不锈钢材质。实际生产中，碳酸钠的实际含量会稍微高一些，绝大部分的碳酸钠通过生产中的自然沉降而去除。