一種制備硫氫化鈉的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用氫氧化鈉吸收硫化氫制備硫氫化鈉的裝置及方法，裝置包括除碳裝置和脫硫裝置，使用該裝置吸收硫化氫制備硫氫化鈉的方法包括以下步驟：首先在除碳反應(yīng)器進(jìn)行吸收和排析反應(yīng)；然后在除碳反應(yīng)器中循環(huán)吸收ＣＯ２氣體，完成脫碳過程；最后在脫硫反應(yīng)器內(nèi)完成脫硫過程。本發(fā)明的裝置投資少、占地面積小、吸收效率高；使用該裝置的可脫除99.9%以上的硫化氫，尾氣中硫化氫含量排放值可降至1mg/Nm3以下，完全達(dá)標(biāo)排放。
【專利說明】一種制備硫氫化鈉的裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備硫氫化鈉的裝置及方法，具體涉及一種利用氫氧化鈉吸收硫化氫制備硫氫化鈉的裝置及制備方法，屬于循環(huán)吸收法氣體脫硫裝置脫酸塔解析氣形成的高濃度酸氣領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]高濃度酸氣是指含H2S在509T90%、C02在10%~50%的氣體。高濃度酸氣的形成，一般是通過以弱堿性溶液為吸收溶劑(醇胺類、BenfielcU砜胺類等)，吸收氣體中的酸性氣體成分或反應(yīng)形成化合物，當(dāng)升高吸收富液溫度、或降低解析壓力時，脫硫富液即釋放出酸性氣體(主要是H2S和CO2)而形成的高濃度H2S的氣體。
[0003]目前普遍采用制酸工藝和克勞斯制硫磺工藝處理高濃酸氣，這兩種工藝技術(shù)成熟可靠，在石油化工企業(yè)廣泛采用，但是這兩種工藝技術(shù)存在投資高、設(shè)備占地面積大、設(shè)備的相關(guān)配件國內(nèi)無法提供、產(chǎn)生二次污染源尾氣、生成的產(chǎn)品價值低等缺點(diǎn)。另外一部分企業(yè)采用高空燃燒的方法處理高濃度酸氣，這種方法不僅浪費(fèi)資源，而且造成了嚴(yán)重的大氣污染。隨著國家對環(huán)保問題的重視，近兩年已經(jīng)通過立法的形式提高排放的標(biāo)準(zhǔn)，所以采用高空燃燒的方法相關(guān)企業(yè)均面臨限期整改的問題。
[0004]生產(chǎn)硫化堿的傳統(tǒng)工藝是采用煤粉還原芒硝法的方法，此方法是將煤粉和芒硝混料在高溫煅燒爐內(nèi)加熱至900°C左右，過程中會生成硫化堿固體，這種方法適合生產(chǎn)大量的硫化堿產(chǎn)品，但是此工藝會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
[0005]生產(chǎn)硫氫化堿傳統(tǒng)工藝是利用高鎂鹵水與硫化堿反應(yīng)，生成硫化氫氣體，再用一定濃度的硫化堿吸收硫化氫氣體，生成液體硫氫化鈉，再經(jīng)過沉降、蒸發(fā)、制片等工序得到成品硫氫化鈉，這種方法適合大量生產(chǎn)硫氫化堿產(chǎn)品，但是此工藝使用的鹵水金屬離子含量容易超標(biāo)，產(chǎn)品特級品率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種制備硫氫化鈉的裝置，該裝置投資少、占地面積小、吸收效率高、產(chǎn)品硫氫化鈉濃度可調(diào)、尾氣排放完全達(dá)標(biāo)、無三廢排放、經(jīng)濟(jì)價值高。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種制備硫氫化鈉的裝置，包括除碳裝置和脫硫裝置，所述除碳裝置包括一級除碳反應(yīng)器、二級除碳反應(yīng)器、一級除碳循環(huán)泵、二級除碳循環(huán)泵，所述脫硫裝置包括一級脫硫反應(yīng)器、二級脫硫反應(yīng)器、三級脫硫反應(yīng)器、一級脫硫循環(huán)泵、二級脫硫循環(huán)泵和三級脫硫循環(huán)泵，所述一級除碳反應(yīng)器、二級除碳反應(yīng)器、一級脫硫反應(yīng)器、二級脫硫反應(yīng)器和三級脫硫反應(yīng)器之間依次連通。
[0008]本發(fā)明還提供一種制備硫氫化鈉的方法，所涉及的化學(xué)原理如下:
吸收反應(yīng):2Na0H+H2S — Na2S+H20產(chǎn)品生成反應(yīng):Na2S + H2S — 2NaHS 副產(chǎn)品生成反應(yīng):Na0H+C02 — NaHCO3 排析反應(yīng):C02+NaHS+ H2O — NaHCO3+ H2S ? 制備方法包括以下步驟:
Α、含有H2S和C O 2氣體的酸氣從一級除碳反應(yīng)器上方進(jìn)入反應(yīng)器，同時連續(xù)向二級除碳反應(yīng)器中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液和二級除碳器內(nèi)的堿液經(jīng)二級除碳循環(huán)泵攪拌后進(jìn)入二級除碳反應(yīng)器進(jìn)行吸收反應(yīng)，反應(yīng)時間為15-60min，反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入含有平衡溶液的一級除碳反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行排析反應(yīng)，反應(yīng)時間為60-300min ；
B、一級除碳反應(yīng)器內(nèi)形成的平衡溶液經(jīng)過一級除碳循環(huán)泵后返回到一級除碳反應(yīng)器中循環(huán)吸收C O 2氣體，吸收的C O 2氣體以碳酸氫鈉溶液的形式存在并作為副產(chǎn)品溶液，完成脫碳過程；
C、除去部分CO 2氣體的酸氣依次進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器、二級脫硫反應(yīng)器、三級脫硫反應(yīng)器，同時過量氫氧化鈉溶液經(jīng)過三級脫硫循環(huán)泵和酸氣一起進(jìn)入三級脫硫反應(yīng)器進(jìn)行吸收反應(yīng)，反應(yīng)時間為15-60min，反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入二級脫硫反應(yīng)器進(jìn)行產(chǎn)品生成循環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)時間為15-60min，反應(yīng)后溶液再經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器進(jìn)行產(chǎn)品生成反應(yīng)，反應(yīng)時間為15-60min，經(jīng)過一級反應(yīng)器反應(yīng)后的溶液通過一級脫硫循環(huán)泵側(cè)線排出后進(jìn)行濃縮處理，制得硫氫化鈉溶液或者硫氫化鈉固體，完成脫硫過程；
所述步驟A、B中的平衡溶液是由質(zhì)量比由40-85%的NaHC03、5-30%的NaHS、5-30%的Na2CO3和5-20%的NaOH的混合而成。
[0009]所述步驟A中二級除碳反應(yīng)器內(nèi)氫氧化鈉溶液和H2S氣體發(fā)生吸收反應(yīng)生成Na2S或 Na H S。
[0010]所述步驟A中一級除碳反應(yīng)器內(nèi)NaHS和C O 2氣體發(fā)生排析反應(yīng)生成N a H CO JPH2S 氣體。
[0011]所述步驟C中三級脫硫反應(yīng)器內(nèi)氫氧化鈉溶液和H2S氣體發(fā)生吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ;所述二級脫硫反應(yīng)器內(nèi)Na2S和H2S氣體發(fā)生產(chǎn)品生成反應(yīng)生成Na H S ;所述一級脫硫反應(yīng)器內(nèi)Na2S和H2S氣體發(fā)生產(chǎn)品生成反應(yīng)生成Na H S。
[0012]所述二級除碳反應(yīng)器內(nèi)的溶液逆向流入一級除碳反應(yīng)器的過程、所述三級脫硫反應(yīng)器內(nèi)的溶液逆向流入二級脫硫反應(yīng)器的過程以及二級脫硫反應(yīng)器內(nèi)的溶液逆向流入一級脫硫反應(yīng)器的過程都是通過液位聯(lián)鎖控制來實(shí)現(xiàn)。
[0013]所述五個反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)是通過噴射吸收或旋流霧化吸收。
[0014]所述步驟C中濃縮處理采用夾套加熱的內(nèi)加熱方式或單效、多效蒸發(fā)器的外加熱方式。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明采用氫氧化鈉直接吸收硫化氫，結(jié)合專有的裝置，吸收過程屬于典型的酸堿反應(yīng)，為不可逆反應(yīng)，反應(yīng)完全迅速，無廢液排放；
(2)本發(fā)明的裝置投資少、占地面積小、吸收效率高；
(3)本發(fā)明主要產(chǎn)品是溶液濃度可調(diào)的40%~80%的硫氫化鈉水溶液或者純度在98%以上的硫氫化鈉固體產(chǎn)品，副產(chǎn)品是固體碳酸鈉，產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價值高； (4)本發(fā)明可脫除99.9%以上的硫化氫，尾氣中硫化氫含量排放值可降至lmg/Nm3以下，完全達(dá)標(biāo)排放。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明工藝流程示意圖；
圖中:1 一級除碳反應(yīng)器，2 二級除碳反應(yīng)器，3 —級脫硫反應(yīng)器，4 二級脫硫反應(yīng)器，5三級脫硫反應(yīng)器，6 一級除碳循環(huán)泵，7 二級除碳循環(huán)泵，8 —級脫硫循環(huán)泵，9 二級脫硫循環(huán)泵，10三級脫硫循環(huán)泵。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0018]如圖1所示，一種制備硫氫化鈉的裝置，包括除碳裝置和脫硫裝置，所述除碳裝置包括一級除碳反應(yīng)器1、二級除碳反應(yīng)器2、一級除碳循環(huán)泵6、二級除碳循環(huán)泵7，所述脫硫裝置包括一級脫硫反應(yīng)器3、二級脫硫反應(yīng)器4、三級脫硫反應(yīng)器5、一級脫硫循環(huán)泵8、二級脫硫循環(huán)泵9和三級脫硫循環(huán)泵10，所述一級除碳反應(yīng)器1、二級除碳反應(yīng)器2、一級脫硫反應(yīng)器3、二級脫硫反應(yīng)器 4和三級脫硫反應(yīng)器5之間依次連通。
[0019]實(shí)施例1
一種制備硫氫化鈉的方法，包括以下步驟:
A、含有H2S和CO 2氣體的酸氣從一級除碳反應(yīng)器I上方進(jìn)入反應(yīng)器，同時連續(xù)向二級除碳反應(yīng)器2中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液和二級除碳器2內(nèi)的堿液經(jīng)二級除碳循環(huán)泵7攪拌后進(jìn)入二級除碳反應(yīng)器2進(jìn)行吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ,反應(yīng)時間為15min,反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入含有平衡溶液的一級除碳反應(yīng)器I內(nèi)進(jìn)行排析反應(yīng)生成Na H C O 3和H2S氣體，反應(yīng)時間為60min ；
B、一級除碳反應(yīng)器I內(nèi)形成的平衡溶液經(jīng)過一級除碳循環(huán)泵6后返回到一級除碳反應(yīng)器I中循環(huán)吸收C O 2氣體，吸收的C O 2氣體以碳酸氫鈉溶液的形式存在并作為副產(chǎn)品溶液，完成脫碳過程；
C、除去部分CO 2氣體的酸氣依次進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器3、二級脫硫反應(yīng)器4、三級脫硫反應(yīng)器5，同時過量氫氧化鈉溶液經(jīng)過三級脫硫循環(huán)泵10和酸氣一起進(jìn)入三級脫硫反應(yīng)器5進(jìn)行吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ,反應(yīng)時間為15min,反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入二級脫硫反應(yīng)器4進(jìn)行產(chǎn)品生成循環(huán)反應(yīng)生成Na H S，反應(yīng)時間為15min，反應(yīng)后溶液再經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器3進(jìn)行產(chǎn)品生成反應(yīng)生成Na H S，反應(yīng)時間為15min，經(jīng)過一級反應(yīng)器反應(yīng)后的溶液通過一級脫硫循環(huán)泵8側(cè)線排出后進(jìn)行濃縮處理，制得硫氫化鈉溶液或者硫氫化鈉固體，完成脫硫過程；
所述步驟A、B中的平衡溶液是由質(zhì)量比由40%的NaHC03、20%的NaHS、15%的Na2CO3和25%的NaOH的混合而成。
[0020]所述二級除碳反應(yīng)器2內(nèi)的溶液逆向流入一級除碳反應(yīng)器I的過程、所述三級脫硫反應(yīng)器5內(nèi)的溶液逆向流入二級脫硫反應(yīng)器4的過程以及二級脫硫反應(yīng)器4內(nèi)的溶液逆向流入一級脫硫反應(yīng)器3的過程都是通過液位聯(lián)鎖控制來實(shí)現(xiàn)。所述五個反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)是通過噴射吸收或旋流霧化吸收。所述步驟C中濃縮處理采用夾套加熱的內(nèi)加熱方式或單效、多效蒸發(fā)器的外加熱方式。
[0021]實(shí)施例2
一種制備硫氫化鈉的方法，包括以下步驟:
A、含有H2S和CO 2氣體的酸氣從一級除碳反應(yīng)器I上方進(jìn)入反應(yīng)器，同時連續(xù)向二級除碳反應(yīng)器2中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液和二級除碳器2內(nèi)的堿液經(jīng)二級除碳循環(huán)泵7攪拌后進(jìn)入二級除碳反應(yīng)器2進(jìn)行吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ,反應(yīng)時間為20min,反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入含有平衡溶液的一級除碳反應(yīng)器I內(nèi)進(jìn)行排析反應(yīng)生成Na H C O JPH2S氣體，反應(yīng)時間為180min ；
B、一級除碳反應(yīng)器I內(nèi)形成的平衡溶液經(jīng)過一級除碳循環(huán)泵6后返回到一級除碳反應(yīng)器I中循環(huán)吸收C O 2氣體，吸收的C O 2氣體以碳酸氫鈉溶液的形式存在并作為副產(chǎn)品溶液，完成脫碳過程；
C、除去部分CO 2氣體的酸氣依次進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器3、二級脫硫反應(yīng)器4、三級脫硫反應(yīng)器5，同時過量氫氧化鈉溶液經(jīng)過三級脫硫循環(huán)泵10和酸氣一起進(jìn)入三級脫硫反應(yīng)器5進(jìn)行吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ,反應(yīng)時間為25min,反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入二級脫硫反應(yīng)器4進(jìn)行產(chǎn)品生成循環(huán)反應(yīng)生成Na H S，反應(yīng)時間為45min，反應(yīng)后溶液再經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器3進(jìn)行產(chǎn)品生成反應(yīng)生成Na H S，反應(yīng)時間為30min，經(jīng)過一級反應(yīng)器反應(yīng)后的溶液通過一級脫硫循環(huán)泵8側(cè)線排出后進(jìn)行濃縮處理，制得硫氫化鈉溶液或者硫氫化鈉固體，完成脫硫過程；
所述步驟A、B中的平衡溶液是由質(zhì)量比由50%的NaHC03、30%的NaHS、15%的Na2CO3和5%的NaOH的混合而成 。
[0022]所述二級除碳反應(yīng)器2內(nèi)的溶液逆向流入一級除碳反應(yīng)器I的過程、所述三級脫硫反應(yīng)器5內(nèi)的溶液逆向流入二級脫硫反應(yīng)器4的過程以及二級脫硫反應(yīng)器4內(nèi)的溶液逆向流入一級脫硫反應(yīng)器3的過程都是通過液位聯(lián)鎖控制來實(shí)現(xiàn)。所述五個反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)是通過噴射吸收或旋流霧化吸收。所述步驟C中濃縮處理采用夾套加熱的內(nèi)加熱方式或單效、多效蒸發(fā)器的外加熱方式。
[0023]實(shí)施例3
一種制備硫氫化鈉的方法，包括以下步驟:
A、含有H2S和CO 2氣體的酸氣從一級除碳反應(yīng)器I上方進(jìn)入反應(yīng)器，同時連續(xù)向二級除碳反應(yīng)器2中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液和二級除碳器2內(nèi)的堿液經(jīng)二級除碳循環(huán)泵7攪拌后進(jìn)入二級除碳反應(yīng)器2進(jìn)行吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ,反應(yīng)時間為45min,反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入含有平衡溶液的一級除碳反應(yīng)器I內(nèi)進(jìn)行排析反應(yīng)生成Na H C O 3和H2S氣體，反應(yīng)時間為120min ；
B、一級除碳反應(yīng)器I內(nèi)形成的平衡溶液經(jīng)過一級除碳循環(huán)泵6后返回到一級除碳反應(yīng)器I中循環(huán)吸收C O 2氣體，吸收的C O 2氣體以碳酸氫鈉溶液的形式存在并作為副產(chǎn)品溶液，完成脫碳過程；
C、除去部分CO 2氣體的酸氣依次進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器3、二級脫硫反應(yīng)器4、三級脫硫反應(yīng)器5，同時過量氫氧化鈉溶液經(jīng)過三級脫硫循環(huán)泵10和酸氣一起進(jìn)入三級脫硫反應(yīng)器5進(jìn)行吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ,反應(yīng)時間為40min,反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入二級脫硫反應(yīng)器4進(jìn)行產(chǎn)品生成循環(huán)反應(yīng)生成Na H S，反應(yīng)時間為30min，反應(yīng)后溶液再經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器3進(jìn)行產(chǎn)品生成反應(yīng)生成Na H S，反應(yīng)時間為50min，經(jīng)過一級反應(yīng)器反應(yīng)后的溶液通過一級脫硫循環(huán)泵8側(cè)線排出后進(jìn)行濃縮處理，制得硫氫化鈉溶液或者硫氫化鈉固體，完成脫硫過程；
所述步驟A、B中的平衡溶液是由質(zhì)量比由55%的NaHC03、10%的NaHS、25%的Na2CO3和10%的NaOH的混合而成。
[0024]所述二級除碳反應(yīng)器2內(nèi)的溶液逆向流入一級除碳反應(yīng)器I的過程、所述三級脫硫反應(yīng)器5內(nèi)的溶液逆向流入二級脫硫反應(yīng)器4的過程以及二級脫硫反應(yīng)器4內(nèi)的溶液逆向流入一級脫硫反應(yīng)器3的過程都是通過液位聯(lián)鎖控制來實(shí)現(xiàn)。所述五個反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)是通過噴射吸收或旋流霧化吸收。所述步驟C中濃縮處理采用夾套加熱的內(nèi)加熱方式或單效、多效蒸發(fā)器的外加熱方式。
[0025]實(shí)施例4
一種制備硫氫化鈉的方法，包括以下步驟:
A、含有H2S和CO 2氣體的酸氣從一級除碳反應(yīng)器I上方進(jìn)入反應(yīng)器，同時連續(xù)向二級除碳反應(yīng)器2中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液和二級除碳器2內(nèi)的堿液經(jīng)二級除碳循環(huán)泵7攪拌后進(jìn)入二級除碳反應(yīng)器2進(jìn)行吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ,反應(yīng)時間為55min,反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入含有平衡溶液的一級除碳反應(yīng)器I內(nèi)進(jìn)行排析反應(yīng)生成Na H C O 3和H2S氣體，反應(yīng)時間為240min ；
B、一級除碳反應(yīng)器I內(nèi)形成的平衡溶液經(jīng)過一級除碳循環(huán)泵6后返回到一級除碳反應(yīng)器I中循環(huán)吸收C O 2氣體，吸收的C O 2氣體以碳酸氫鈉溶液的形式存在并作為副產(chǎn)品溶液，完成脫碳過程；
C、除去部分CO 2氣體的酸氣依次進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器3、二級脫硫反應(yīng)器4、三級脫硫反應(yīng)器5，同時過量氫氧化鈉溶液經(jīng)過三級脫硫循環(huán)泵10和酸氣一起進(jìn)入三級脫硫反應(yīng)器5進(jìn)行吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ,反應(yīng)時間為35min,反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入二級脫硫反應(yīng)器4進(jìn)行產(chǎn)品生成循環(huán)反應(yīng)生成Na H S，反應(yīng)時間為40min，反應(yīng)后溶液再經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器3進(jìn)行產(chǎn)品生成反應(yīng)生成Na H S，反應(yīng)時間為40min，經(jīng)過一級反應(yīng)器反應(yīng)后的溶液通過一級脫硫循環(huán)泵8側(cè)線排出后進(jìn)行濃縮處理，制得硫氫化鈉溶液或者硫氫化鈉固體，完成脫硫過程；
所述步驟A、B中的平衡溶液是由質(zhì)量比由60%的NaHC03、5%的NaHS、30%的Na2CO3和5%的NaOH的混合而成。
[0026]所述二級除碳反應(yīng)器2內(nèi)的溶液逆向流入一級除碳反應(yīng)器I的過程、所述三級脫硫反應(yīng)器5內(nèi)的溶液逆向流入二級脫硫反應(yīng)器4的過程以及二級脫硫反應(yīng)器4內(nèi)的溶液逆向流入一級脫硫反應(yīng)器3的過程都是通過液位聯(lián)鎖控制來實(shí)現(xiàn)。所述五個反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)是通過噴射吸收或旋流霧化吸收。所述步驟C中濃縮處理采用夾套加熱的內(nèi)加熱方式或單效、多效蒸發(fā)器的外加熱方式。
[0027]實(shí)施例5
一種制備硫氫化鈉的方法，包括以下步驟:
A、含有H2S和C O 2氣體的酸氣從一級除碳反應(yīng)器I上方進(jìn)入反應(yīng)器，同時連續(xù)向二級除碳反應(yīng)器2中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液和二級除碳器2內(nèi)的堿液經(jīng)二級除碳循環(huán)泵7攪拌后進(jìn)入二級除碳反應(yīng)器2進(jìn)行吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ,反應(yīng)時間為40min,反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入含有平衡溶液的一級除碳反應(yīng)器I內(nèi)進(jìn)行排析反應(yīng)生成Na H C O 3和H2S氣體，反應(yīng)時間為120min ；
B、一級除碳反應(yīng)器I內(nèi)形成的平衡溶液經(jīng)過一級除碳循環(huán)泵6后返回到一級除碳反應(yīng)器I中循環(huán)吸收C O 2氣體，吸收的C O 2氣體以碳酸氫鈉溶液的形式存在并作為副產(chǎn)品溶液，完成脫碳過程；
C、除去部分CO 2氣體的酸氣依次進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器3、二級脫硫反應(yīng)器4、三級脫硫反應(yīng)器5，同時過量氫氧化鈉溶液經(jīng)過三級脫硫循環(huán)泵10和酸氣一起進(jìn)入三級脫硫反應(yīng)器5進(jìn)行吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ,反應(yīng)時間為30min,反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入二級脫硫反應(yīng)器4進(jìn)行產(chǎn)品生成循環(huán)反應(yīng)生成Na H S，反應(yīng)時間為20min，反應(yīng)后溶液再經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器3進(jìn)行產(chǎn)品生成反應(yīng)生成Na H S，反應(yīng)時間為35min，經(jīng)過一級反應(yīng)器反應(yīng)后的溶液通過一級脫硫循環(huán)泵8側(cè)線排出后進(jìn)行濃縮處理，制得硫氫化鈉溶液或者硫氫化鈉固體，完成脫硫過程；
所述步驟A、B中的平衡溶液是由質(zhì)量比由85%的NaHC03、10%的NaHS、10%的Na2CO3和15%的NaOH的混合而成。
[0028]所述二級除碳反應(yīng)器2內(nèi)的溶液逆向流入一級除碳反應(yīng)器I的過程、所述三級脫硫反應(yīng)器5內(nèi)的溶液逆向流入二級脫硫反應(yīng)器4的過程以及二級脫硫反應(yīng)器4內(nèi)的溶液逆向流入一級脫硫反應(yīng)器3的過程都是通過液位聯(lián)鎖控制來實(shí)現(xiàn)。所述五個反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)是通過噴射吸收或旋流霧化吸收。所述步驟C中濃縮處理采用夾套加熱的內(nèi)加熱方式或單效、多效蒸發(fā)器的外加熱方式。
[0029]實(shí)施例6
一種制備硫氫化鈉的方法，包括以下步驟:
A、含有H2S和CO 2氣體的酸氣從一級除碳反應(yīng)器I上方進(jìn)入反應(yīng)器，同時連續(xù)向二級除碳反應(yīng)器2中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液和二級除碳器2內(nèi)的堿液經(jīng)二級除碳循環(huán)泵7攪拌后進(jìn)入二級除碳反應(yīng)器2進(jìn)行吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ,反應(yīng)時間為35min,反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入含有平衡溶液的一級除碳反應(yīng)器I內(nèi)進(jìn)行排析反應(yīng)生成Na H C O JPH2S氣體，反應(yīng)時間為180min ；
B、一級除碳反應(yīng)器I內(nèi)形成的平衡溶液經(jīng)過一級除碳循環(huán)泵6后返回到一級除碳反應(yīng)器I中循環(huán)吸收C O 2氣體，吸收的C O 2氣體以碳酸氫鈉溶液的形式存在并作為副產(chǎn)品溶液，完成脫碳過程；
C、除去部分CO 2氣體的酸氣依次進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器3、二級脫硫反應(yīng)器4、三級脫硫反應(yīng)器5，同時過量氫氧化鈉溶液經(jīng)過三級脫硫循環(huán)泵10和酸氣一起進(jìn)入三級脫硫反應(yīng)器5進(jìn)行吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ,反應(yīng)時間為20min,反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入二級脫硫反應(yīng)器4進(jìn)行產(chǎn)品生成循環(huán)反應(yīng)生成Na H S，反應(yīng)時間為50min，反應(yīng)后溶液再經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器3進(jìn)行產(chǎn)品生成反應(yīng)生成Na H S，反應(yīng)時間為45min，經(jīng)過一級反應(yīng)器反應(yīng)后的溶液通過一級脫硫循環(huán)泵8側(cè)線排出后進(jìn)行濃縮處理，制得硫氫化鈉溶液或者硫氫化鈉固體，完成脫硫過程；
所述步驟A、B中的平衡溶液是由質(zhì)量比由70%的NaHC03、20%的NaHS、5%的Na2CO3和5%的NaOH的混合而成。
[0030] 所述二級除碳反應(yīng)器2內(nèi)的溶液逆向流入一級除碳反應(yīng)器I的過程、所述三級脫硫反應(yīng)器5內(nèi)的溶液逆向流入二級脫硫反應(yīng)器4的過程以及二級脫硫反應(yīng)器4內(nèi)的溶液逆向流入一級脫硫反應(yīng)器3的過程都是通過液位聯(lián)鎖控制來實(shí)現(xiàn)。所述五個反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)是通過噴射吸收或旋流霧化吸收。所述步驟C中濃縮處理采用夾套加熱的內(nèi)加熱方式或單效、多效蒸發(fā)器的外加熱方式。
[0031]實(shí)施例7
一種制備硫氫化鈉的方法，包括以下步驟:
A、含有H2S和CO 2氣體的酸氣從一級除碳反應(yīng)器I上方進(jìn)入反應(yīng)器，同時連續(xù)向二級除碳反應(yīng)器2中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液和二級除碳器2內(nèi)的堿液經(jīng)二級除碳循環(huán)泵7攪拌后進(jìn)入二級除碳反應(yīng)器2進(jìn)行吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ,反應(yīng)時間為60min,反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入含有平衡溶液的一級除碳反應(yīng)器I內(nèi)進(jìn)行排析反應(yīng)生成Na H C O 3和H2S氣體，反應(yīng)時間為300min ；
B、一級除碳反應(yīng)器I內(nèi)形成的平衡溶液經(jīng)過一級除碳循環(huán)泵6后返回到一級除碳反應(yīng)器I中循環(huán)吸收C O 2氣體，吸收的C O 2氣體以碳酸氫鈉溶液的形式存在并作為副產(chǎn)品溶液，完成脫碳過程；
C、除去部分CO 2氣體的酸氣依次進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器3、二級脫硫反應(yīng)器4、三級脫硫反應(yīng)器5，同時過量氫氧化鈉溶液經(jīng)過三級脫硫循環(huán)泵10和酸氣一起進(jìn)入三級脫硫反應(yīng)器5進(jìn)行吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ,反應(yīng)時間為60min,反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入二級脫硫反應(yīng)器4進(jìn)行產(chǎn)品生成循環(huán)反應(yīng)生成Na H S，反應(yīng)時間為60min，反應(yīng)后溶液再經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器3進(jìn)行產(chǎn)品生成反應(yīng)生成Na H S，反應(yīng)時間為60min，經(jīng)過一級反應(yīng)器反應(yīng)后的溶液通過一級脫硫循環(huán)泵8側(cè)線排出后進(jìn)行濃縮處理，制得硫氫化鈉溶液或者硫氫化鈉固體，完成脫硫過程；
所述步驟A、B中的平衡溶液是由質(zhì)量比由80%的NaHC03、5%的NaHS、5%的Na2CO3和10%的NaOH的混合而成。
[0032]所述二級除碳反應(yīng)器2內(nèi)的溶液逆向流入一級除碳反應(yīng)器I的過程、所述三級脫硫反應(yīng)器5內(nèi)的溶液逆向流入二級脫硫反應(yīng)器4的過程以及二級脫硫反應(yīng)器4內(nèi)的溶液逆向流入一級脫硫反應(yīng)器3的過程都是通過液位聯(lián)鎖控制來實(shí)現(xiàn)。所述五個反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)是通過噴射吸收或旋流霧化吸收。所述步驟C中濃縮處理采用夾套加熱的內(nèi)加熱方式或單效、多效蒸發(fā)器的外加熱方式。
【權(quán)利要求】
1.一種制備硫氫化鈉的裝置，其特征是，所述裝置包括除碳裝置和脫硫裝置，所述除碳裝置包括一級除碳反應(yīng)器(I)、二級除碳反應(yīng)器(2)、一級除碳循環(huán)泵(6)、二級除碳循環(huán)泵(7)，所述脫硫裝置包括一級脫硫反應(yīng)器(3)、二級脫硫反應(yīng)器(4)、三級脫硫反應(yīng)器(5)、一級脫硫循環(huán)泵(8)、二級脫硫循環(huán)泵(9)和三級脫硫循環(huán)泵(10)，所述一級除碳反應(yīng)器(I)、二級除碳反應(yīng)器(2)、一級脫硫反應(yīng)器(3)、二級脫硫反應(yīng)器(4)和三級脫硫反應(yīng)器(5)之間依次連通。
2.一種使用權(quán)利要求1所述裝置制備硫氫化鈉的方法，其特征是，包括以下步驟: A、含有H2S和CO 2氣體的酸氣從一級除碳反應(yīng)器(I)上方進(jìn)入反應(yīng)器，同時連續(xù)向二級除碳反應(yīng)器(2)中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液和二級除碳器(2)內(nèi)的堿液經(jīng)二級除碳循環(huán)泵(7)攪拌后進(jìn)入二級除碳反應(yīng)器(2)進(jìn)行吸收反應(yīng)，反應(yīng)時間為15-60min，反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入含有平衡溶液的一級除碳反應(yīng)器(I)內(nèi)進(jìn)行排析反應(yīng)，反應(yīng)時間為 60-300min ； B、一級除碳反應(yīng)器(I)內(nèi)形成的平衡溶液經(jīng)過一級除碳循環(huán)泵(6)后返回到一級除碳反應(yīng)器(I)中循環(huán)吸收C O 2氣體，吸收的C O 2氣體以碳酸氫鈉溶液的形式存在并作為副產(chǎn)品溶液，完成脫碳過程； C、除去部分CO 2氣體的酸氣依次進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器(3)、二級脫硫反應(yīng)器(4)、三級脫硫反應(yīng)器(5)，同時過量氫氧化鈉溶液經(jīng)過三級脫硫循環(huán)泵(10)和酸氣一起進(jìn)入三級脫硫反應(yīng)器(5)進(jìn)行吸收反應(yīng)，反應(yīng)時間為15-60min，反應(yīng)后的溶液經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入二級脫硫反應(yīng)器(4)進(jìn)行產(chǎn)品生成循環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)時間為15-60min，反應(yīng)后溶液再經(jīng)液位調(diào)節(jié)進(jìn)入一級脫硫反應(yīng)器(3)進(jìn)行產(chǎn)品生成反應(yīng)，反應(yīng)時間為15-60min，經(jīng)過一級反應(yīng)器反應(yīng)后的溶液通過一級脫硫 循環(huán)泵(8)側(cè)線排出后進(jìn)行濃縮處理，制得硫氫化鈉溶液或者硫氫化鈉固體，完成脫硫過程； 所述步驟A、B中的平衡溶液是由質(zhì)量比由40-85%的NaHC03、5-30%的NaHS、5_30%的Na2CO3和5-20%的NaOH的混合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備硫氫化鈉的方法，其特征是，所述步驟A中二級除碳反應(yīng)器(2)內(nèi)氫氧化鈉溶液和H2S氣體發(fā)生吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備硫氫化鈉的方法，其特征是，所述步驟A中一級除碳反應(yīng)器(I)內(nèi)NaHS和C O 2氣體發(fā)生排析反應(yīng)生成N a H C O 3和H2S氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備硫氫化鈉的方法，其特征是，所述步驟C中三級脫硫反應(yīng)器(5)內(nèi)氫氧化鈉溶液和H2S氣體發(fā)生吸收反應(yīng)生成Na2S或Na H S ;所述二級脫硫反應(yīng)器(4)內(nèi)Na2S和H2S氣體發(fā)生產(chǎn)品生成反應(yīng)生成Na H S ;所述一級脫硫反應(yīng)器(3)內(nèi)Na2S和H2S氣體發(fā)生產(chǎn)品生成反應(yīng)生成Na H S。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備硫氫化鈉的方法，其特征是，所述二級除碳反應(yīng)器(2)內(nèi)的溶液逆向流入一級除碳反應(yīng)器(I)的過程、所述三級脫硫反應(yīng)器(5)內(nèi)的溶液逆向流入二級脫硫反應(yīng)器(4)的過程以及二級脫硫反應(yīng)器(4)內(nèi)的溶液逆向流入一級脫硫反應(yīng)器(3)的過程都是通過液位聯(lián)鎖控制來實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備硫氫化鈉的方法，其特征是，所述五個反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)是通過噴射吸收或旋流霧化吸收。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備硫氫化鈉的方法，其特征是，所述步驟C中濃縮處理采用夾套加 熱的內(nèi)加熱方式或單效、多效蒸發(fā)器的外加熱方式。
【文檔編號】C01B17/32GK104071758SQ201410333401
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】袁磊, 張超群, 王為為, 黃大中 申請人:袁磊, 王為為