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1、硫化碱生产工艺与设备样本硫化碱生产工艺与设备培训讲义内部资料第一章: 硫化碱简介一、 基本概况硫化碱作为一种基本化工原料、 国计民生的必须品, 广泛用于用造纸、 皮革、 有色金属选矿、 纺织、 印染、 染料、 颜料、 聚硫橡胶、 聚苯硫醚、 医药、 有机化工中间体、 立德粉制造等行业, 在中国已有近80年的发展历史, 产品己由普通桶装固碱发展为袋装普通红片碱、 袋装低铁黄片碱、 袋装低铁低硫粉片碱、 袋装低铁低硫精制白片碱、 袋装粒状硫化碱、 结晶碱、 无水碱等品种; 产地已由最早的东北、 天津河北等地转移到山西、 内蒙、 新疆、 甘肃、 四川等产区, 产点在全国许多省份均有分布。二、 硫化碱

2、的理化性质: 1.物理性质: 化学名称: 硫化钠 ( 俗称: 硫化碱 ) 英文名称: sodium sulphide(alkali sulphide)分 子 式: Na2S.xH2O 分 子 量: 78.04 执行标准: GB/T10500- 无水硫化钠密度 1.86g/cm3 工业硫化钠密度 1.561.66g/cm3 熔点: 1180(即由固态转变或熔化为液态的温度)颜色: 红色; 粉红色; 黄色; 鲜红色; 竭色。(铁含量高低)型态: 固状; 片状; 粒状结晶水: 温度在48以下 9H2O 温度在48以上 6H2O 一般在空气中吸潮, 显强碱性, 溶解度: t 溶解度 180 为60%,

3、 10 为13.4% , 28 为17.7%,90 为36.4%微溶于醇, 不溶于醚。2.化学性质: ( 1) 水解性: 冷水: Na2S + H2O NaOH + NaHS 热水: 2NaHS H2S + Na2S( 2) 在空气中吸潮( 3) 在空气中可与氧气、 水发生作用 2Na2S + O2 + H2O Na2S2O3 + 2NaOH (4) 与CO2 、 H2O发生反应 Na2S + CO2 + H2O Na2CO3 + H2S( 5) 容易氧化生成硫酸钠 Na2S + O2 Na2SO4三、 硫化碱的危险性1.危险性概述: 主要成分: Na2S含 量: 工业级 一级60.0%。CA

4、S 号: 7757-83-7危险性类别: 第8.2类 碱性腐蚀品危险性综述: 本品易燃, 具强腐蚀性、 刺激性, 可致人体灼伤, 对环境有危害。侵入途径: 吸入、 食入。健康危害: 本品在胃肠道中能分解出硫化氢, 口服后能引起硫化氢中毒。对皮肤和眼睛有腐蚀作用。2.急救措施皮肤接触: 立即脱去污染的衣着, 用大量流动清水冲洗至少15分钟, 就医。眼睛接触: 立即提起眼睑, 用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟, 就医。吸 入: 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难, 给输氧, 如呼吸停止, 立即进行人工呼吸。就医。食 入: 用水漱口, 给饮牛奶或蛋清, 就医。3.消防措

5、施燃烧型: 易燃闪点( ) : 无意义 引燃温度( ) : 无资料爆炸下限%(V/V): 无资料 爆炸上限%( V/V) :无资料最小点火能( Mj) : 无资料 最大爆炸压力( MPa) : 无资料危险特性: 无水物为自然物品, 其粉尘易在空气中自然。遇酸分解, 放出剧毒的易燃气体。粉体与空气可形成爆炸性混合物。其水溶液有腐蚀性和强烈的刺激性。100时开始蒸发, 蒸汽可侵蚀玻璃。灭火方法: 采用水、 雾状水、 砂土灭火。4.泄漏应急处理隔离泄漏污染区, 限制出入。建议应急处理人员带防尘面具( 全面罩) , 穿防酸碱工作服。从上风处进入现场。小量泄漏: 避免扬尘, 用洁净的铲子收集于干燥、 洁

6、净、 有盖的容器中。也能够用大量水冲洗, 洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏: 收集回收后运至废物处理场所处理。5.操作处理与储存操作处理注意事项: 密闭操作。操作人员必须经过专门培训, 严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩, 戴化学安全防护眼镜, 穿橡胶耐酸碱服, 戴橡胶耐酸碱手套。远离火种、 热源, 工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备, 避免产生粉尘。避免与氧化剂、 酸类接触。搬运时要轻装轻卸, 防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。储存注意事项: 储存于阴凉、 通风的库房。远离火种、 热源。库内湿度最好不大于

7、85%。包装密封。应于氧化剂、 酸类分开存放, 切忌混储。不宜久存, 以免变质。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。6.暴露控制/个体防护中国MAC(mg/m3): 未制定标准前苏联MAC(mg/m3): 0.2美国TLV-TWA: 未制定标准美国TLV-STEL: 未制定标准监测方法: 工程控制: 密闭操作。提供安全淋浴和洗眼设备。呼吸系统防护: 可能接触其粉尘时, 必须佩戴自吸过滤式防尘口罩。必要时, 佩戴空气呼吸器。眼睛防护: 戴化学安全防护眼镜。身体防护: 穿橡胶耐酸碱服。手防护: 戴橡胶耐酸碱手套。其它防护: 工作场所禁止吸烟、 进食和饮水, 饭前要洗手。工

8、作完毕, 淋浴更衣。注意个人清洁卫生。第二章: 硫化碱的质量标准及用途硫化碱是一种基本化工原料, 其用途主要有: 染料工业中用于生产硫化染料, 是硫化青和硫化蓝的原料; 印染工业中用作溶解硫化染料的助染剂; 制革工业中用于水解使生皮脱毛, 还用以配制多硫化钠以加速干皮浸水助软; 造纸工业中用作纸张的蒸煮剂; 纺织工业中用于人造纤维脱硝和硝化物的还原, 以及棉织物染色的媒染剂; 制药工业中用于生产非那西丁等解热药; 另外还可用于制硫代硫酸钠、 多硫化钠、 硫氢化钠等。各品种硫化碱产品的质量标准和用途范围如下: 1.普通硫化碱性状: 棕红或红色, 25公斤袋装片状、 粒状固体或150公斤桶装固体。

9、用途: 主要用于制革、 造纸、 选矿、 染料生产、 印染生产、 制硫氢化钠、 多硫化钠等行业理化指标: 执行 中华人民共和国国家标准 GB/T10500- 一类品标准:指标项目指标(%)1类2类3类优等品一等品合格品一等品合格品硫化钠( Na2S) 含量 60.060.060.060.060.065.0亚硫酸钠( Na2SO3) 含量 2.0硫代硫酸钠( Na2S2O3) 含量 2.0铁( Fe) 0.030.120.200.0030.0050.08碳酸钠( Na2CO3) 3.55.02.03.04.0水不溶物 0.200.400.800.050.10.3标准将工业硫化钠产品分为三类: 1类

10、为普通硫化钠( 俗称红碱) ; 2类为低铁硫化钠( 俗称黄碱) ; 3类为高含量硫化钠 2.低铁硫化碱性状: 黄色片状固体, 25公斤袋装。用途: 主要用于制药、 味精、 高档皮革、 染料生产、 印染、 人造纤维等行业。理化指标: 执行 中华人民共和国国家标准 GB/T10500- 二类品标准:指标项目指标(%)优等品一等品合格品硫化钠( Na2S) 含量 60.060.060.0亚硫酸钠( Na2SO3) 含量 2.0硫代硫酸钠( Na2S2O3) 含量 2.0铁( Fe) 0.0010.0030.005碳酸钠( Na2CO3) 1.52.03.0水不溶物 0.010.050.1外 观黄色片

11、状、 颗粒黄色片状、 颗粒黄色片状、 颗粒企业标准: 指标项目指标(%)150ppm120ppm100ppm80ppm硫化钠( Na2S) 含量 60.060.060.0铁( Fe) 0.0150.0120.0100.008碳酸钠( Na2CO3) 2.02.02.02.0水不溶物 0.20.20.20.2外 观黄色片状黄色片状黄色片状黄色片状3.低铁、 低硫白片硫化钠性状: 白色片状固体, 25公斤袋装。用途: 主要用于颜料、 高档特种工程塑料、 聚苯( 芳) 硫醚、 聚硫橡胶的生产机其它高、 精、 尖行业使用。理化指标: 指标项目指标(%)硫化钠( Na2S) 含量 60.0亚硫酸钠( N

12、a2SO3) 含量 0.5硫代硫酸钠( Na2S2O3) 含量 0.5铁( Fe) 0.001碳酸钠( Na2CO3) 1.0水不溶物 0.05溶解硫( S) 产品无硫磺色外 观白色片状4.聚苯( 芳) 硫醚专用硫化碱性状: 粉红色片状固体, 25公斤袋装用途: 主要用于特种工程塑料、 聚苯( 芳) 硫醚、 聚硫橡胶的生产、 亦可替代低铁黄硫化钠、 普通硫化钠使用。理化指标: 指标项目指标(%)硫化钠( Na2S) 含量 60.0亚硫酸钠( Na2SO3) 含量 0.5硫代硫酸钠( Na2S2O3) 含量 0.5铁( Fe) 0.0015碳酸钠( Na2CO3) 2.0水不溶物 0.05外 观

13、粉红色片状固体第三章: 硫化碱的生产技术一、 中国硫化碱生产技术硫化碱的生产方法: 1.碳还原法 该方法是以煤炭作为还原剂, 还原芒硝制得硫化碱。反应式: Na2SO4+2CNa2S+2CO2225.15KJ/molNa2SO4+4C Na2S+4CO569.99 KJ/molNa2SO4+4CO Na2S+4CO2118.85 KJ/molCO2+C2CO172.42 KJ/mol该工艺成熟, 生产设备及操作简单, 原料廉价且开源方便。2.硫化氢法 当前美国、 英国、 日本等国家多采用此方法生产硫化碱。该方法是以氢氧化钠溶液吸收工业硫化氢废气后, 可综合利用各工业生产的副产硫化氢气体,经蒸发

14、后, 制得硫化碱。反应式为: 2NaOH+H2SNa2S+2H2O3.硫酸钡副产品法 该方法用煤还原硫酸钡制取硫化钡, 再加入硫酸钠溶液处理, 生成硫化钠和沉淀硫酸钡, 经抽滤分离, 蒸发浓缩而得。4.气体还原法 用氢气、 一氧化碳、 发生炉煤气、 甲烷气在沸腾炉中还原硫酸钠, 反应温度控制在600-640, 用铁催化剂催化, 可制得优质无水颗粒状硫化钠( Na2S: 9597%) 。还原芒硝制得硫化碱, 可作为还原剂的气体有: 天然气、 石油裂解气、 焦炉煤气、 工业氢气及合成氨生产中的原料气( 即精炼气) 和排空尾气等。以气体还原芒硝的反应式为: Na2SO4+4H2Na2S+4H2ONa2SO4+CH4Na2S+2H2O+CO2Na2SO4+4CONa2S+4CO2当前, 硫化碱的生产方法主要有煤( 碳) 高温还原芒硝法、 硫