工业硫化钠机械设备、生产工艺高新科技探索及专家论述

YMC 高效硫化钠造粒制片机(环保型)

综 述:
为提高中国硫化钠产品质量标准,降低生产成本,使硫化钠产品在造粒、制片生产工艺中达到无粉尘空气污染及环保型。华西国际硫化钠高科技专业技术设备研究开发中心结合国内外先进技术,所研制成功的YMC高效硫化钠造粒制片机,采用特种不锈钢材料及工艺制造。具有一机多用途及独特的环保节能功效与创新性。在同类化工产品制粒设备中居领先地位。
特点:
1、YMC高效硫化钠造粒制片机体积小、耗能低、产量高、具备造粒、制片双向功能,易于操作、劳动强度小、设备精良、经久耐用等特点。用该设备生产的粒状硫化钠颗粒均匀,外形及色泽美观,粒径的大小可根据用户需求任意调整,调整范围为 Φ6mm --Φ18mm 之间。对设备进行简易调整后,即可用与制片,片的厚度均也可任意调整,(每小时产量可调控为0.5/MT - 0.6/MT)之间。产品质量可完全达到国际同类产品标准。
2、该设备造粒制片过程中无粉尘及空气污染,大大降低了由于操作工吸入人体内部硫化钠粉尘,而造成对身体的严重危害。
3、所生产的粒状硫化钠由于外形改变、容积缩小。不仅缓解了产品塑料编织袋包装的易损程度,而且还减少了包装袋的规格尺寸,大大降低了包装费用及运输成本。在硫化钠使用过成中同步溶解速度快,有较高的市场竞争力,粒状硫化纳产品销售价格高于其它同类型产品,深受广大国内外用户的青睐。
4、YMC高效硫化钠造粒制片机通过初试后,在工艺设计方面又进行了更加合理科学的调整,使之更好的发挥其应有的效力,该设备已进入市场并投入正常生产状态。
5、YMC高效硫化钠造粒制片机的研制成功,受到国家环保等相关行业的高度重视。具有较大的市场开发价值。
6、根据产量的大小,可单机或多机联合使用以满足生产需求。
7、设备体积:长 5.5m × 宽1.1m × 高 0.9m。
8、设备重量:2 吨

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李子云、真空蒸发浓缩硫化碱浓缩工艺问题综述论文

真空蒸发浓缩硫化碱问题综述---李子云

摘 要:

  本文分析了真空蒸发浓缩硫化碱浓缩工艺的现状及 优越性,讨论了其问题所在。
目前,我国硫化碱的生产,大多采用芒硝煤粉还原法,将无水 芒硝与煤粉 按一定比例混合,在800℃~1100℃的高温下进行煅烧还原,用稀碱液(浓度约5°Be′~20 °Be′)或热水热浸成为浓度约30°Be′的碱液,送去静置澄清,清液再送去浓缩成含Na2 S 60%的 成品碱。我矿于1987年与昆明化工厂联合,利用我矿副产品芒硝和一平浪地区丰富的煤资源 ,采用此法生产硫化碱,不仅消耗了经常性滞销的副产品芒硝,保证了精制盐生产的平衡, 而且解决了部分职工子女的就业问题,可谓一举两得。并于1995年决定扩建硫化碱生产线, 扩建后的生产线,除增设一些节能降耗的设备外,与原生产工艺近似,所不同的是采用了与 天津化工研究院设计所联合开发真空蒸发浓缩硫化碱的生产工艺。下面就此谈一点粗浅的认 识和体会。
  1.浓缩工艺的现状和真空蒸发浓缩硫化碱的优越性
国内硫化碱生产厂家普遍采用钢制敞口大平锅,燃煤直接加热锅底蒸煮的方法,将30°Be′ 左 右的碱液,浓缩到含Na2S 60%的成品碱,该方法热效率极低。蒸煮过程中产生大量煤 灰,碱液也会随水蒸汽弥散于空气中,环境污染严重,工人劳动条件差,而且碱液中的杂质 逐渐沉积并附着于锅底,锅底受高温加热,易产生爆锅等安全隐患。同时,由于锅底承受燃 煤燃烧加热,局部温度特别高,不仅加速了锅底的腐蚀,而且腐蚀金属混入碱液中,难以保 证成品碱含铁量达到国标要求。
理论上,含Na2S 60%的硫化碱在标准大气压下的沸点为170℃左右,凝固点为88℃。由于杂质含量等因素影响,在敞口大平锅中蒸煮,要将碱液浓缩到60%,必须将其加热到185℃左右。但如果使蒸发空间造成真空,浓缩到含Na2S 60%。所需加热到的温度就大为下降,按精制盐蒸发沸点上升公式估算,含Na2S 60%的碱液在真空度为0.059995MPa和0.067MPa时的沸点分别为136℃和119℃左右。根据我们在真空蒸发浓缩硫化碱工艺上的试验情况,只要操作控制得当,浓度、温度和真空度的对应关系与上述所言极其接近,误差不 超过5℃。从这一点来看,采用真空蒸发浓缩硫化碱比敞口大平锅浓缩硫化碱所需加热到的温度降低了大约50℃~60℃。而且,在蒸发器中浓缩,流体流动传热比敞口大平锅静置火焰直接加热锅底效果好,热利用率较为明显,也不会出现大量煤灰和带碱水蒸汽弥散于空气中的情况,工人劳动条件和环境面貌均得到改善,社会效益显著。
  2 真空蒸发浓缩硫化碱的难点问题
  2.1 蒸发操作控制问题
真空蒸发硫化碱的目的在于浓缩,不同于精制盐生产使食盐蒸发结晶析出。硫化碱在蒸发过程中,浓度逐渐升高,如何确认蒸发器内碱液浓度已达到成品浓度是一个很重要的问题。显然不能用取样化验的方法,因为当化验结果出来,蒸发器内碱液浓度又是另外一种情况,不可能取样后停下不加热等待化验结果。我矿新生产线,设计院建议通过加料量来摸索出,蒸发到成品浓度需加几次料(以视镜间距确定每次加料量),试运行过程中发现这种控制方法相当粗糙,加料碱液浓度稍有变化,就无法确知蒸发器内碱液浓度。后来,我们采取测量蒸发 室料温的方法进行控制,根据不同真空度计算出相应不同浓度的沸点,通过料温(即沸点)估计蒸发器内碱液浓度。如,在0.066661MPa真空度下,含Na2S 60%的硫化碱沸点为136℃ 左右,若蒸发过程中,汽压和真空度波动不大(特别是不要迭落),那么料温达136℃左右时,取样化验结果基本上就在60%左右,但遇到汽压及真空波动较大时,结果就不准确了。
蒸发浓缩到含Na2S 60%时,是整罐排出还是部分排出,再加料蒸煮,也是另一个关键的操作控制问题。由于高浓度硫化碱流动性差,整罐排出不易完全排净,需多次用热水刷洗蒸发器,才能使轴流泵重新启动,产生了大量洗罐水(低度碱水),处理回收相当麻烦。采用部分排出,再加料继续蒸发,连续循环操作,又使得蒸发器内碱液浓度不易掌握,如前所述,若真空度为0.06661MPa,则蒸发室料温136℃左右,碱液浓度为60%左右。但中途加入碱液, 温度、浓度的对应关系就被打破,再次根据料温来估计浓度,误差就更大了。

2.2 工艺管路的设计布置和阀门的选用

据资料介绍,硫化钠水溶液在高于48℃时结晶析出Na2S.6H2O,低于48℃时结晶析出 的Na2S.9H2O。也就是说,无论温度高低,其水溶液均有结晶物析出,不管这种说 法是否正确,硫化碱浓度越高,温度越低,粘度就越大,流动性就越差,这是无庸置疑的事实。所以,蒸发浓缩工艺管路的设计就显得特别重要,若按常规进行设计布置,肯定无法维 持生产。我们在按设计完成安装工作以后进行了首次试运行,先将碱液在一段蒸发器浓缩到 40 %~45%,然后经过过滤器(设计考虑用来过滤杂质)转至二段蒸发器继续蒸发浓缩,转料开始不久,管道就被堵塞,无法再试下去。硫化碱粘度高,流动性差,易结晶凝固等特点,使阀 门等控制件易卡死或失灵,管道易被硫化碱结晶堵塞,使整个生产工艺陷于瘫痪。实践证明 ,真空蒸发浓缩硫化碱的生产工艺应尽量简化,可要可不要或对整个生产工艺影响不大的设 备、阀门坚决不要。大力加强管道的保温和清洗措施,我们在主要工艺路线上采用夹套管蒸 汽保温,阀门换用三通旋塞,一通接蒸汽或热水清洗管道阀门,收到了一定效果。但三通旋塞仍存在一些不足,如密封性好时,开关困难,开关轻松时,密封性又变差等问题。而密封 性的好坏又影响到蒸发器的真空度,真空度略有下降,浓缩碱液所需加热到的温度就大为上 升,要求加热蒸汽压力也就更高。

2.3 硫化碱生产设备的腐蚀和材料选用

据有关腐蚀手册介绍,铬18镍9型不锈钢,铬18镍12钼(钛)型不锈钢均不耐硫化碱腐蚀(有些文章称这两种材料是目前最适合硫化碱生产设备的材料),相比之下,碳素钢较好。我厂硫化碱生产设备的现状也充分证明了这一点。用在浸取、澄清等工艺中的碳钢设备和管路,在温度低于80℃,浓度低于30°Be′时,几乎不被硫化碱腐蚀,或腐蚀速率很小。从敞口大平锅损坏报废情况分析,既使浓度高达60%,温度为170℃~190℃时,硫化碱对碳钢的腐蚀也不是特别恐怖,虽存在腐蚀,应该说还在工业生产可以承受的范围。更换下来的敞口大平锅,几乎无一例外都可以看到锅底凹凸不平,并"脱层"现象,表明在蒸煮过程中,锅底金属承 受局部高温产生变形,成为热疲劳的原动力,形成金属疲劳腐蚀,而且变形也使表面被介质腐蚀层或杂质附着层很快脱落,加速了新表面的腐蚀,而敞口锅侧板在相同条件下(除直接火焰加热外),腐蚀情况就大为减轻,也就是说,碳钢敞口大平锅很快腐蚀损坏的最主要原因 是承受直接火焰加热的高温。
我们在二段蒸发器上试用了不锈钢轴流泵,材质为316L,运行约30h左右,将叶轮拆下检查,发现叶轮腐蚀较为严重,形成了很多表面光滑浅孔,腐蚀情况不同于一般孔蚀现象。这些 表面光滑浅孔形似长年累月被流体冲刷所至,不是由于金属表面的铸造缺陷造成。初步分析 认为,是由于高浓度硫化碱在高速流动下冲刷磨擦和点腐蚀共同造成。同样介质、环境条件 下使用的碳钢管板和换热管,表面只有少许附着锈迹,无凹坑形成,腐蚀较为轻微。而在一 段使用的碳钢叶轮,几乎没有腐蚀。当然,介质、环境条件也不完全相同;一段碱液浓度不超过40%,温度低于100℃;二段浓度高达60%,温度达140℃左右。这些情况说明,在真空蒸 发浓缩硫化碱的工艺中,选用不锈钢要特别慎重。鉴于我国国情和国内硫化碱生产厂家的现 状,硫化碱生产设备的用材,宜以碳钢为主。
综上所述,开发真空蒸发浓缩硫化碱的生产工艺,笔者认为尚需在以下几个方面作进一步的 探索和实践:第一,蒸发操作控制方面,重点是浓度的快速测量。第二,工艺管路的设计布置和适用阀门的研制。第三,硫化碱腐蚀机理的研究和适用材质的选用或研制。

作者单位:李子云(云南一平浪盐矿 (云南禄丰县 651214)


硫化钠从稀土矿淋出液中除重金属离子
北京精制工业硫化钠生产技术寻求转让

精制工业硫化钠生产技术寻求转让

技术成熟状况

精制工业硫化钠(黄纯碱)是普通硫化钠(红纯碱)更新换代新产品,该技术是在煤还原芒硝法的基础上,采用化学方法除杂,并适当改革部分工艺和设备,生产出精制工业硫化钠,其主要特点是既保留了原工艺优点,又解决了产品质量低劣的不足,产品中固体铁含量10ppm左右,碳酸钠为0.28%。该生产技术已通过技术鉴定,产品质量达到国际同类产品的先进水平,工艺技术居国内领先水平,工艺技术成熟稳定,适应性强。为硫化碱产品的升级换代,改善生产工艺和操作环境提供了有效途径。

产品性能及主要用途:
精制工业硫化钠主要用于纺织、皮革、高档纸张、橡胶、塑料、包料助剂、高级硫化染精、精细化工以及出口。现经陕西第一毛纺织厂试用,对溶解染料时易形成色淀,吸附在纤维表面上造成浮色,易造成染色缸差等问题,都有所改善,用于皮革处理比普通工业硫化钠处理皮革柔软、丰满更富有弹性,而且消耗低,效果好。

投资建设条件:
1.生产规模:1500吨/年;固定资产投资180万元;流动资金70万元。
2.主要原料消耗定额:芒硝1.37吨/吨产品;除杂剂适易;煤2吨/吨产品;水5立方米/吨产品;电80度/吨产品。
3.经济效益:生产成本1516.1元/吨;售价2300元/吨;利润783.9元/吨;两年即可收回全部投资。
电话:010-63565238

▲ 陕西省精制工业硫化钠技术转让
精制工业硫化钠(黄片碱)是普通硫化钠(红片碱)的更新换代产品。该成果是在煤还原芒硝法的基础上,采用化学方法除杂,并适当改革部分工艺和设备,生产出精制工业硫化钠。其主要特点是低铁、低碳,产品为黄色,Na2S≥60.0%,Fe≤30ppm,碳酸钠≤1.5%, 质量达到国际同类产品的先进水平,工艺技术居国内领先水平。该成果为硫化钠产品的升级换代,改善生产工艺和操作环境提供了有效途径,其工艺简便,生产稳定,在我国现行普通工业硫化钠的生产工艺基础上,增加除杂工艺及特殊材质的蒸发、反应设备等即可实施,所需要的主要原料价廉易得。精制工业硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸张、橡胶、塑料、染料等行业。年产1500吨精制工业硫化钠的装置,固定资产投资约180万元,年总产值可达345万元,2年即可收回全部投资。
单位:陕西师范大学化学系
地址:(710062)西安市长安南路
联系人:王冀英
电话:(029)5261200--235

▲ 煤还原芒硝生产硫化碱技术

  目前中国是世界上最大的硫化钠生产和制造国,但硫化钠产品并不是世界上质量最好的产品,固体硫化碱离国际市场需求的Na2s 65-70%还有一定差距,价格上也有一定的差距,片状硫化碱的厚度不稳定,低铁硫化碱颜色不好看,粒状硫化钠不到位,包装质量低,系列副产品生产硫化碱不足,生产成本过高,工业污染,环保设备不到位,由于市场信息不准确,盲目发展,产品供大于求,市场竞争百热化,我国硫化碱市场正在朝着正常的发展状况下迈进,很多企业在竞争中有于各种因素,将会自动淘汰,总产量将会下降,一部分企业逐步转产向高价值产品转化,一场高含量、粒状、薄片状、低铁、提高外包装质量、环保型、系列产品深加工、低成本抢站国际市场的竞争将迅猛展开。


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