碳酸钠溶液处理粘胶行业含硫化氢废气可行性研究

张 银 李巧梅 李宝良

（唐山三友远达纤维有限公司，河北 唐山 063305）

碳酸钠溶液处理粘胶行业含硫化氢废气可行性研究

张 银 李巧梅 李宝良

（唐山三友远达纤维有限公司，河北 唐山 063305）

本文通过试验摸索硫氢化钠生产过程中产生的碳酸盐代替氢氧化钠对含硫化氢的气体进行处理的可行性，既能够实现废盐的循环利用，又能够满足处理硫化氢要求，取得较好经济效益。

粘胶；硫化氢；碳酸钠；循环利用

1 碳酸盐来源

吸收硫化氢后的氢氧化钠溶液输送到硫氢化钠制片厂生产硫氢化钠片剂。含硫化氢的废气与氢氧化钠反应过程中，废气中含有的二硫化碳等会与氢氧化钠发生化学反应，生成碳酸钠等影响制片质量的杂质产物。

2 试验原理及目标

2.1 利用正常生产线中的产生的废气（硫化氢含量：6g/m³，二硫化碳含量：12g/m³，二氧化碳含量：0.038%，氧气含量：21%），气体流量：1m³/h，温度40℃，压力：常压。

2.2 主要的反应方程式

2.3 化验方法。（1）双指示剂滴定法测定碳酸钠及碳酸氢钠的含量。（2）国标法测量硫氢化钠、硫化钠的含量。

2.4 通过试验探讨了在含有氧气、二硫化碳及二氧化碳的前提下，碳酸钠溶液吸收硫化氢的可行性，确定影响吸收反应的主要因素。检验试验流程是否能够连续运行。

3 试验过程

3.1 固体废盐中各盐类的成分含量

3.2 调配。首先采用纯碳酸钠溶液进行吸收硫化氢气体的试验，收集数据做对比用；其次采用废盐经过滤筛选（滤网80目）后，配置成一定浓度的溶液，试验溶液浓度确定为320±20g/L，与含硫化氢的气体进行反应，收集数据：

3.3 试验流程

注：监测装置采用测量范围为100ppm～2000ppm的检支管（HydrogeSnu lfide）。流程介绍：含硫化氢的气体通过一级反应器进行主要的吸收反应，当一级反应液中的碳酸钠的浓度降低，表现为硫化氢的去除率降低时，将一级反应器内的液体进行输出操作，二级反应器向一级反应器进行液体补充操作，同时新的配置液在二级反应器进行补充，通过两级反应装置实现操作的连续性，达到去除硫化氢气体的目的。

表1

4 结果和讨论

4.1 硫化氢的吸收效率。通过检测一级、二级反应器后气体浓度及反应器内的碳酸钠浓度数据，绘制如下硫化氢浓度变化曲线，通过曲线可知含硫化氢的气体通过一级反应器时，能够保证硫化氢的去除率在90%以上。试验时，在一级反应器硫化氢去除率降低至50%时，将二级反应器内的碳酸钠溶液输出到一级反应器内，同时一级反应器内的液体向外输出，二级反应器进行新溶液的补充，通过合理的浓度配置，保证硫化氢的去除率。

4.2 碳酸钠浓度对吸收效率的影响。通过图1、图2可知，试验配置浓度下的碳酸钠溶液能较好的将硫化氢气体进行有效吸收，图3为一级反应器、二级反应器的硫化氢穿透时间，通过表1中数据可知，一级反应器的穿透时间为470min，二级反应器的穿透时间为720min；但是通过监测反应过程发现，当碳酸钠的溶液浓度在320g/L时，碳酸钠溶液存在少量的析出沉降现象，对反应的进行造成一定的影响。

4.3 pH值对吸收效率的影响。当pH值处于10～12时，碳酸钠吸收硫化氢的反应处于较平稳的阶段，随着反应的进行溶液的ph值为8～9时，一级反应器后的硫化氢浓度出现较大幅度的增加，硫化氢的穿透时间明显缩短，能否控制pH值在稳定区间是影响反应进行的重要因素。操作上通过新配置溶液的持续补入进行保证pH值的稳定。

4.4 氧气对吸收效率的影响。氧气对反应过程的影响主要是在反应过程中将硫氢化钠氧化，生成硫代硫酸钠盐，影响碳酸盐的溶解度，可能会降低碳酸钠的溶解度，其它的影响未发现。

4.5 二硫化碳对吸收效率的影响。通过对一级、二级反应器后的二硫化碳气体进行浓度监测，在本次试验中为发现二硫化碳的浓度有明显的变化，碳酸钠对二硫化碳未发生吸收效应。

结论

通过试验，应用碳酸钠溶液处理掺杂有二硫化碳、氧气、二氧化碳、及硫化氢的气体方案是可行的，通过连续的液体补充，可以实现装置的连续运行。碳酸钠溶液呈碱性，且价廉易得，具备实现规模化应用的技术条件，本次试验应用的硫氢化钠生产过程中产生的废盐，循环利用的价值高，有较高操作性。

[1]张永，王学谦，宁平，等.碳酸钠溶液吸收处理硫化氢试验研究[J].云南化工，2006（02）：33.

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A

10.13612/j.cnki.cntp.2015.18.282