C01B17 / 32 - hidrosulfură de sodiu sau potasiu
Proprietarii brevetului RU 2288169:
Open Joint Stock Company "Soda" (SA "Soda") (RU)
Invenția se referă la industria chimică și produce hidrosulfură - produs care este utilizat pe scară largă ca agent de reducere în procesele chimice ca inhibitor de coroziune în producția de cenușă de sodă și de bicarbonat de sodiu pentru fabricarea de materiale plastice polisulfură în industria celulozei și hârtiei, pansamentul minereului și industria pielăriei. Procedeu de obținere a hidrosulfură cuprinde reacția de hidroxid de sodiu cu hidrogen sulfurat, în care hidrogenul sulfurat este utilizat ca gaz obținut prin descompunerea sulfurii de bariu, prin tratare cu bariu sulfură BaS concentrație pulpei de acid sulfuric 30%, la un raport molar față de BaS H2 SO4. de 1,0: 1,0-1,2. Rezultat Sulfatul de bariu se separă prin filtrare din faza lichidă și apoi sulfat de bariu este supus reductivă prăjire la o temperatură de 900-1200 # x000B0 C pentru a se obține o topitură de sulfură de bariu, care levigat cu apă pentru a da o suspensie de sulfură de bariu. Rezultând în etapa de leșiere, pasta este recirculată sulfurii de bariu cu acid sulfuric de prelucrare. Invenția permite utilizarea materiilor prime ieftine și disponibile pe scară largă, pentru a reduce procesului exploziv, pentru a evita utilizarea de catalizatori scumpi. 4 ZP f CONTEXT Tabelul 2.
Domeniul de aplicare al invenției este industria chimică, în special producerea compușilor sulfide. hidrosulfură de sodiu este utilizat pe scară largă ca agent de reducere în procesele chimice ca inhibitor de coroziune în producția de cenușă de sodă și de bicarbonat de sodiu pentru fabricarea de materiale plastice polisulfură în industria celulozei și hârtiei, pansamentul minereului și industria pielăriei.
O serie de metode pentru producerea hidrosulfură.
Metoda clasică pentru producerea hidrosulfură bazat pe reacția de hidroxid de sodiu cu rafinării de gaz de hidrogen sulfurat și producția de cocs:
Aceste gaze, cu toate acestea, conține cantități semnificative de impurități, ceea ce duce la o scădere a calității produsului și a crește fluxul de hidroxid de sodiu și hidrogen sulfurat de pretratament necesită echipamente sofisticate și conduce la o creștere substanțială a costurilor.
hidrosulfură de sodiu poate fi preparat prin reacția hidrogenului sulfurat, cu o soluție de Na2 CO3 [US №2376433, IPC C 01 B 17/32].
Pe lângă nevoia de curățare de hidrogenocarbonat de sodiu, metoda are alte dezavantaje:
1. Până la jumătate din carbonat de sodiu consumată este consumat în reacție laterală, pentru a forma carbonat de sodiu;
2. Solubilitatea relativ scăzută de carbonat de sodiu în apă nu permite suficient proces de absorbție intensă, care creează dificultăți de procesare în producția industrială, și, de asemenea, duce la formarea de soluții diluate de hidrosulfură.
O altă metodă de obținere a hidrosulfură este absorbția hidrogenului sulfurat cu sulfura de sodiu [US №4439411, IPC C 01 B 17/32, 1981].
Procesul are loc conform următoarei reacții:
Astfel obținut hidrosulfură poate avea o puritate suficientă, dar din cauza costului ridicat de sulfură de sodiu, metoda nu este eficientă.
În plus, toate metodele de mai sus sunt legate de surse de hidrogen sulfurat, deoarece hidrogenul sulfurat este un pericol extrem toxic, nu este posibil să se transporte cantități mari de hidrogen sulfurat la o distanță semnificativă.
soluții NaHS cu concentrații de până la 385 g / l pot fi preparați prin reacția de sodă calcinată cu hidrosulfură de calciu uscat [Pozin ME Tehnologia săruri minerale. T1. L. Chemicals 1974, s.500] în conformitate cu următoarea schemă de reacție:
Un dezavantaj al acestei metode este că hidrosulfură de calciu anterior - un material scump și rar.
soluții mai concentrate de hidrosulfură (50%), se pot obține la acțiunea hidrogenului sulfurat sulfură de sodiu solidă la o temperatură de 80-90 # x000B0; C [Pozin ME Tehnologia săruri minerale. T1. L. Chemicals 1974, s.501] conform următoarei reacții:
în care masa se topește și formează o soluție de hidrosulfură de sodiu.
Deși această metodă poate fi numită un foarte eficient, dar este asociata cu mari dificultăți în obținerea hidrogenului sulfurat pur.
De asemenea, este cunoscut pentru a produce hidrosulfură, pe baza reacției de sodiu metalic cu hidrogen sulfurat în etanol [sinteză anorganică Manual. Ed. G.Brauer. M. "Lumea", volumul 2, 1985, s.406].
În aplicațiile industriale aceste metode sunt practic inaplicabile datorită utilizării substanțelor explozive sau inflamabile - alcool absolut, metal sodiu, scheme tehnologice complexe, costul ridicat al produsului rezultat.
Decizia tehnica cea mai apropiată de invenția revendicată este o metodă pentru producerea de hidrosulfură [JP №63139007, IPC C 01 B 17/22, publ. 06.10.1988], care cuprinde absorbția hidrogenului sulfurat cu soluție de hidroxid de sodiu, în cazul în care hidrogenul sulfurat este utilizat pentru reacția dintre perechile de sulf de înaltă puritate și hidrogen de înaltă puritate, la o temperatură de 250-500 # x000B0 C și o presiune de 0,1-10 kg / cm2, în prezența cobalt-molibden sau catalizator nichel-molibden pe un suport de aluminiu.
Această metodă are următoarele dezavantaje:
1. Necesitatea de a utiliza în procesul de sulf și de hidrogen de puritate ridicată;
2. Procese explozivitate ridicate care implică utilizarea hidrogenului;
3. Costul ridicat al materiilor prime și a catalizatorilor folosiți;
4. Conectarea la sursa de producere a hidrogenului.
Obiectul prezentei invenții este un proces mai ieftin pentru producerea hidrosulfură, reducerea costurilor de producție, selectarea materiei prime mai accesibile, ieftine, utilizate pe scară largă în industria chimică.
Respectiva problemă tehnică este rezolvată prin producerea hidrosulfură reacționând de hidroxid de sodiu cu hidrogen sulfurat, sulfura de hidrogen obținut anterior și sulfat de bariu, sulfurii de bariu se descompune prin tratare cu sulfura de bariu cu acid sulfuric într-un raport molar de la pulpă BaS H2 SO4. de 1,0: 1,0-1,2, sulfatul de bariu rezultat a fost separat prin filtrare din faza lichidă și apoi sulfat de bariu este supus reductivă prăjire la o temperatură de 900-1200 # x000B0 C pentru a se obține o topitură de sulfură de bariu, care levigat cu apă pentru a da pastă de sulfură bariu, rezultând în etapa de leșiere, pasta este recirculată sulfurii de bariu cu acid sulfuric de prelucrare.
Procedeul se realizează după cum urmează:
. Pulpa sau limpezirea soluției de sulfură de bariu, cu o concentrație inițială de 15-25% în greutate, se tratează cu acid sulfuric de concentrație de 10-96% în greutate, produs hidrogen sulfurat și sulfat de bariu .:
Rezultată hidrogenul sulfurat este absorbit într-o soluție de hidroxid de sodiu coloane ambalate în ecuația reacției totale:
Calcinarea reducerea sulfatului de bariu precipitat se realizează la o temperatură de 900-1200 # x000B0; C (de exemplu, într-un cuptor rotativ), rezultatul este o topitură de sulfură de bariu, care a fost măcinat și levigat.
Utilizarea sau cărbune sau cocs sau cocs de petrol, sau cocs de vânt, hidrogen, monoxid de carbon (II) sau un gaz natural ca și componentă de reducere. Astfel, în funcție de agentul de reducere utilizat, apar următoarele reacții:
Rezultând în etapa de leșiere, pasta este recirculată sulfurii de bariu cu acid sulfuric de prelucrare.
Deoarece impuritățile introduse cu materia primă, apoi ca fluxul procesului se poate produce o acumulare de nămol, constând din compușii insolubili de calciu, siliciu și alte impurități produse de reacții secundare.
Nămolul îndepărtat din proces de acumulare continuu sau intermitent. Pentru a elimina nămolul din proces, după etapa de leșiere produce sedimentarea și bariu filtrare celulozei sulfurat. Sedimentarea și filtrarea se efectuează la o temperatură de 50-95 # x000B0; C, ceea ce permite utilizarea unor soluții BaS mai concentrate, precum și previne cristalizarea sulfurii de bariu în echipamentul de proces și reduce pierderea din suspensie.
Îndepărtarea periodică a nămolului se poate efectua, de asemenea, după tratarea pastei de hârtie cu acid sulfuric, cu toate acestea, cu creșterea pierderilor de bariu cu nămol.
Utilizare ca reducerea cocsul de gaz și petrol cu un conținut redus de cenușă și reduce cantitatea de nămol generat care necesită eliminare și, prin urmare, pierderea de bariu sub formă de sulfat de bariu restaurat corect, BaCO3. BaSiO3. BaS2 O3. BaSO3 și alte săruri de bariu insolubil în apă.
pierdere neînsemnată de bariu din lichidul mamă, sub formă de particule fine BaSO4 pot apărea în timpul filtrării.
bariu Comună pierdere neglijabilă (în special atunci când se utilizează materiale cu o proporție mică de impurități) și de intrare de offset de sulfat de bariu proaspăt pe treapta de calcinare reducătoare.
Următoarele sunt exemple ale metodei de obținere a hidrosulfură.
Experimentele au fost efectuate folosind o concentrație de acid sulfuric de 10, 30, 50, 92,5 și 96% atunci când raportul stoichiometric al reactanților și un exces de acid sulfuric este de 5, 10, 20%.
Rezultatele experimentelor sunt prezentate în tabelele 1 și 2.
În toate cazurile, soluțiile rezultate din hidrosulfură A și B asupra tuturor parametrilor satisfac cerințele documentației tehnice - TU 301-06-26-90 și indicatorii potrivite prevăzute tehnic hidrosulfură 1 grad.
Așa cum sa arătat, atunci când este utilizat ca agent în loc de indicatori de calitate cocs de cărbune sau cocs de petrol obținute hidrosulfură reducerea a rămas la același nivel și performanță consistent TU 301-06-26-90 prevăzut tehnic hidrosulfură 1 grad.
După cum se vede din exemplele de mai sus, în timpul arderii de sulfat de bariu precipitat, crește gradul de reducere oarecum, ceea ce duce la o anumită creștere a concentrației medii de NaHS. Acest lucru are loc datorită scăderii fracției de gaz de hidrogen sulfurat de impurități, cum ar fi CO2. care, respectiv, reduce conținutul în produsul finit Na2S și Na2 CO3. formate prin reacții secundare:
Astfel, exemplele de mai sus arată că metoda propusă permite obținerea hidrosulfură de înaltă calitate, folosind ca produse de pornire hidroxid de acid și sodiu sulfuric mai accesibil.
De asemenea, se observă că utilizarea reducatori gazoase permite obținerea de soluții de hidrosulfură cu NaHS concentrație mai mare în comparație cu agenți solizi reducători (cocs, cărbune, cocs de petrol).
Metoda propusă în comparație cu stadiul tehnicii are următoarele avantaje:
1. Materialele folosite prime sunt ieftine și disponibile pe scară largă;
2. Procesul are un risc de explozie inferior;
3. Producția nu este legată de o sursă de hidrogen pur;
4. Nu este nevoie de a utiliza catalizatori scumpe.
O caracteristică a metodei este de preparare hidrosulfură independent, hidrogen sulfurat nu este legat de sursă.
SiO2 este absent în toate probele
1. Procedeu de obținere a hidrosulfură de sodiu, care cuprinde reacția de hidroxid de sodiu cu hidrogen sulfurat, caracterizat prin aceea că pre-produs hidrogen sulfurat și sulfat de bariu, sulfurii de bariu se descompune prin tratare cu sulfura de bariu cu acid sulfuric într-un raport molar de pastă de la BaS H2 SO4. de 1,0: 1,0-1,2, sulfatul de bariu rezultat a fost separat prin filtrare din faza lichidă și apoi sulfat de bariu este supus reductivă prăjire la o temperatură de 900-1200 # x000B0 C pentru a se obține o topitură de sulfură de bariu, care levigat cu apă pentru a da pastă de sulfură bariu, rezultând în etapa de leșiere, pasta este recirculată sulfurii de bariu cu acid sulfuric de prelucrare.
2. Metodă conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că concentrația celulozei sulfură de bariu, utilizată pentru tratarea acidului sulfuric este 15-25 wt.%.
3. Metodă conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, în calitate de agent de reducere în timpul arderii folosind cărbune, cocs sau cocs.
4. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, în calitate de agent de reducere în timpul arderii, utilizând una dintre următoarele gaze: monoxid de carbon (II), hidrogen, gaz natural.
5. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, înainte de pulpa descompunerea sulfurii de bariu este clarificat.
Invenția se referă la industria chimică și poate fi utilizat pentru a produce hidrosulfură - produs, care este utilizat pe scară largă în producția de cenușă de sodă, mase plastice polisulfuri în industria celulozei și hârtiei, pansamentul minereului și industria pielăriei.