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用碳酸钠和硫氰酸铵制备硫氰酸钠 从焦炉煤气脱硫废液中回收硫氰酸铵的产量正逐年大幅增加,目前硫氰酸铵的 市场需求量已近饱和,而硫氰酸钠的市场空间仍很大,所以需把硫氰酸铵转成硫氰酸钠,使产品更好的拥有市场。 一、 硫氰酸铵法脱硫工艺
煤气脱硫方法采用湿式催化氧化法,装置采用一塔式脱硫再生塔工艺。工艺的原理是煤气在脱硫再生塔的下部煤气脱硫段完成硫化氢等酸性气体的吸收,在脱硫再生塔的上部再生段完成脱硫循环液的再生。其基本化学反应机理如下:
脱硫吸收反应:
H2S+NH3=NH4HS;
HCN+NH3=NH4CN;
催化氧化反应:
NH4HS+催化剂(氧化态)→NH3+S+H2O+催化剂(还原态);
再生反应:
催化剂(还原态)+O2+H2O→催化剂(氧化态)+S;
由于空气氧的存在和催化作用,在脱硫和再生过程中存在副反应:
NH4HS+O2→(NH4)2S2O3;
NH4CN+S→NH4CNS;
(NH4)2S2O3+O2→(NH4)2SO4;
在催化剂作用下,NH3+NH4HS+S→(NH4)2Sx+1;
当催化剂活性不够时,催化剂不能完全将NH4HS转化成单质硫和活性氨,而在氧化再生段被氧化成硫代硫酸an或硫酸an。 主要设备投资 脱盐主要设备一览表
二、 硫氰酸铵硫氰酸钠产品性质
硫氰酸铵 ammonium thiocyanate 分子量:76.12熔点(℃):149.6 相对密度(水=1):1.31 沸点(℃):170(分解) 无色结晶。易潮解。易溶于水和乙醇,溶于甲醇和丙同,几乎不溶于氯仿和乙酸乙酯。其水溶液遇铁盐溶液呈血红色,遇亚铁盐则无反应。 加热至140℃左右时形成硫脲。170℃时分解为氨、二硫化碳和硫化氢。易潮解。 硫氰酸钠 硫氰酸钠是白色斜方晶系结晶或粉末。相对密度1.735。熔点287℃。在空气中易潮解,遇酸产生有毒气体。易溶于水,乙醇,丙同等溶剂。水溶液呈中性,与铁盐生成血色的硫氰化铁,与亚铁盐不反应,与浓硫酸生成黄色的硫酸氢钠,与钴盐作用生成深蓝色的硫氰化钴,与银盐或铜盐作用生成白色的硫氰化银沉淀或黑色的硫氰化铜沉淀。该产品属于高环境风险的产品。 硫氰化钠英文名:Sodium Thiocyanate 化学式:NaSCN 分子量:81.07
三、 硫氰酸钠生产工艺及设备选型
我们之前实验了用加氢氧化钠法把硫氰酸铵转成硫氰酸钠,反应过程简单,得到的硫氰酸钠成品含量在98%以上(未干燥),杂质指标(S2O32-,SO42-,CO32-,NH4+,Cl-)均合格,反应生成的铵需用酸吸收,为避免酸吸收,现用加碳酸钠的方法进行了硫氰酸铵转硫氰酸钠的实验,该实验反应生成的氨气,二氧化碳进入吸收塔用水吸收。 工艺流程: file:///C:/Users/Lenovo/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-9181.png 1无氯碳酸钠溶于水,配制不含氯离子的碳酸钠水溶液 2加入过量硫氰酸铵成品反应后生成硫氰酸钠,控制反应液PH=7.5
2NH4SCN+Na2CO3___2NaSCN+2NH3+CO2+H2O 3蒸发去氨气和二氧化碳,反应产生的氨气二氧化碳经吸收塔用水吸收可得到(NH4)2CO3或NH4HCO3。反应温度控制在80到100度。反应产生的二氧化碳和氨气经吸收塔吸收后生成碳酸铵,碳酸铵达到一定浓度后不利于吸收,所以把高浓度的碳酸铵溶液(溶液中碳酸铵60%左右)经冷却后结晶,分离出固体碳酸铵,母液返回吸收塔。用喷淋吸收塔吸收,其吸收率在90%以上,反应产生的氨气和二氧化碳在通往吸收塔的管道中易产生碳酸铵结晶而造成堵塞,故管道要保温并便于疏通。吸收时用真空0.03mpa左右的负压吸收,视情况调节大小。 硫氰酸铵可稍过量,过量系数<1%。 3,反应温度在反应初期的1—2小时控制在80—85度,中期2—4小时控制在85—90度,后期控制在90—100度。
4,反应时间一般在7—10小时,反应时反应器中不可有空气进入。 4加入活性碳脱色。 5板框过滤,活性碳去再生。
6精密过滤,溶液清澈透明 7蒸发采用三效蒸发器,节约能耗。维持真空操作可以使蒸发温度降低,进一步提高生产强度降低溶液对材质的腐蚀环境。多效蒸发系统为维持其蒸发室压强逐效降低,保持必要的温差,其末效必须与真空装置相联。 8结晶采用连续结晶器,浓缩液在36度进行冷却,然后用离心机进行液固分离,分离得到固体硫氰酸钠纯度NaSCN:97%,其他其组分为:硫酸钠,硫代硫酸钠。浓缩料经冷却结晶后分离温度要控在30—40度,低于30度分离成品硫氰酸钠带有结晶水,造成成品含量降低。冷却结晶器的温度主要是通过冷却水量来进行控制。 9重结晶制精品硫氰酸钠,采用萃取结晶得到精品硫氰酸钠纯度大于NaSCN:99.5%,硫氰酸钠中氯离子含量;<0.01%,产品质量可以达到优等品。
可以采用氮气保护的方法。 10离心后的母液回蒸发器参与蒸发。 四、 硫氰酸钠生产线设计依据
SHSG-052-2003《石油化工装置工艺设计包内容规定》
HG/T20688-2000《化工工厂初步设计文件内容深度规定》
HG20519-92 《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》
HG20599-1993 《管道仪表流程图设计规定》
HG/T20572-95《化工企业给排水设计施工图内容深度统一规定》
SH3034-1999 《石油化工给排水管道设计规范》
HG20506-92《自控专业施工图设计内容深度规定》
HG21507-92《化工企业电力设计施工图内容深度统一规定》
HG20580-98《钢制化工容器设计基础规定》
GB50316-2000 《工业金属管道设计规范》
GB150-2009 《钢制压力容器》
GB151-1999 《管壳试换热器》
HG20580~20585-1998 《钢制化工容器》
HG/T20570-1995 《工艺系统工程设计技术规定》
HG/T20507-2000 《自动化仪表选型设计规定》
HG/T20656-98《化工工厂采暖通风与空气调节施工图设计内容和深度的规定》 五、 设计内容 设备清单,带控制点的工艺流程图,设备布置图,管口方位图,土建条件,配管图,工艺参数图PFD,综合材料表,罐段材料表。
非标设备设计文件
注:
(1)设计应满足现场施工的需要,100天内具备设备安装条件。
(2)按规定时间提供设计所需的技术基础资料。
提供硫氰酸铵制硫氰酸钠全套设备
景经理18610611258
QQ:250503459
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