Lecture kapjuk nátrium-szulfid

Ipari előállítási módszerek közé tartozik a nátrium-szulfid, mint egy természetes alapanyag, és a szabad vagy melléktermékek kémiai termelés.

Nátrium-szulfid elő a következő módszerekkel:

) Csökkentése nátrium-szulfát, szilárd széntartalmú anyag;

) Csökkentése nátrium-szulfát gáznemű redukálószerek;

) Abszorpciós a hidrogén-szulfid, nátrium-hidroxid;

) Elektrolitikus (amalgám) módszer;

) Az Exchange tágulási bárium-szulfid-szulfát, karbonát és nátrium-hidroxid.

Azonban, a fő út előállítására nátrium-szulfidot nátrium-szulfid hővisszanyerési szilárd széntartalmú anyagok.

Élettartama alatt a termelés nátrium-szulfid, megváltoztatta csak a hardver design. Kezdetben úgy vélték, sütő, majd forgassa el a dobot, és végül, a tengely kemencék folyamatos akció. Practices aknás kemencéket általa azonosított számos jelentős előnye van: nagy intenzitású, a magas hő hasznosítása együttható, képes dolgozni nedves kemence nyersanyag, és a fő folyamat folytonosságát.

Elérni a gyakorlatban, hozam nátrium-szulfid felé fordított nátrium-szulfát 60-75% -a az elméletileg.

1. Fizikai tulajdonságok nátrium-szulfid-Na 2 S

nátrium-szulfid elektrolit felszívódását

Na 2 S - nátrium-szulfid, oxigén-mentes só, fehér, nagyon higroszkópos, sűrűsége 1,856 g / cm 3. A t m = 1180 ° C, t = 1300 forraljuk C molekulatömege nátrium-szulfid-M = 78.01. Oldhatóság vízben (%): 13,6 (20 ° C), 45,0 (97,5 ° C). Alatti hőmérséklet 48 ° C-on kristályosítjuk ki a vizes oldatból, hidratált Na 2S · 9H 2 O, 48 ° C felett - Na 2S · 6H 2 O.

A víz, nátrium-szulfid hidrolizálja: Na 2S + H 2 O = NaOH + NaHS.

nátrium-szulfid reakciójával Savval hidrogén-szulfid könnyen oxidálódik a légköri oxigén tioszulfát, majd a-szulfit és nátrium-szulfát, valamint képez po-litionsav-. Ez oldódik rövid szénláncú alkoholokat (MeOH, referencia), amelyet a gyakorlatban előállítására tiszta nátrium-szulfid.

Na 2 S egy erős redukálószer: híg salétromsav oxidálja nátrium-szulfid kénné S, koncentrált HNO 3 - Na 2 SO 4 (nátrium-szulfát). Nátrium-szulfid reagáltatunk hidrogén-halogeniddel és híg H 2SO 4, hogy kiadja H2S és nátrium-hidroxid.

Előállítása nátrium-szulfid-redukáljuk, nátrium-szulfát felett szárítjuk koksz

Melegítésével nátrium-szulfát elegye koksszal akár 950-1200 ° C-on a reakció az alábbi összefoglaló:

2 S0 4 + 2C = Na 2 S + 2CO 2 (a)

Na 2 S0 4 + 4C = Na 2 S + 4CO (b)

Na 2 S0 4 + 4CO = Na 2 S + 4CO 2 (c)

A jelentős mennyiségű nátrium-szulfid-vegyületet úgy állítjuk elő (a). Ezzel párhuzamosan a fő kémiai folyamat oldalán, így egy olvadék jelenlévő szennyeződések-karbonát Na 2CO 3-tioszulfát Na 2SO 3 és nátrium-szilikát Na 2Si 3 és más sók. Mellékhatások vezet a kiadásokat a nyersanyagok és a szennyezés kavicságy sók termékeket.

A csökkenés mértéke a nátrium-szulfát függ az érintkezési felületen a fázisok közötti, az arány a nátrium-szulfát és aktív szén és a tartalom a szennyeződések a keveréket, és a hőmérséklet-t. D.

Ahhoz, hogy felületének növelésére érintkezési a reagáló fázisok alkotják a szakaszos brikett és koksz nátrium-szulfát darab. Azonban, a termelési feltételek intenzív hasznosítás kezdődik csak a megjelenése után a folyékony fázis nátrium-szulfáttal szárítjuk, nedvesítő felületén koksz részecskéket.

Coke bevezetjük a díj meghaladja, mivel egy részét a kemencében kiég, és nem vesz részt a helyreállítási folyamat. A felesleges koksz növeli az olvadék viszkozitását, és csökkenti a hővezetés, és, végső soron, csökkenti a termelékenységet a kemence. Az optimális arány a Na 2SO 4, és a koksz van beállítva empirikusan a gyárban.

A folyamat a termelő nátrium-szulfid olvadék oszthatók három alapvető időszakok: olvadás, „forraljuk” és érését.

Az első időszakban a töltés-ra melegítjük, és megolvasztjuk a nátrium-szulfát. Tiszta nátrium-szulfát olvadáspontja 890 ° C, de a szennyeződések jelenléte az elegyben a nátrium-szulfid, szulfidok és szulfátok, alkáli- és alkáliföldfém-nátrium-szulfát olvadáspont csökken. A olvadáspontja nátrium-szulfát alatt visszanyerési arány fokozatosan növekszik. Na 2S képződése kíséri alakulását gáz alakú szén-oxid (IV).

A második gyógyulási idő jellemzi gyors gázképződés, olvadó hiszen „forr”. Az eljárás optimális hőmérséklete 950 ° C-on Ez az időszak megfelel a legmagasabb sebesség csökkentése nátrium-szulfáttal szárítjuk. Az így kapott szulfidot feloldunk az olvadék folyékony oldatot nátrium-szulfáttal szárítjuk. Amikor Na 2S koncentrációja akár 70% az oldatban, az oldat telítődik. A kapott továbbiakban Na 2S már nem oldódik, és marad a szilárd állapotban. A megoldás kezd sűrűsödik.

Jön a harmadik időszak - az időszak érés. A képződési sebességét nátrium-szulfid esik. A folyékony fázis mennyisége (nátrium-szulfát) folyamatosan csökken, olvadás nyúlós lesz, pépes. Csökkentése érdekében az olvadékviszkozitás és megkönnyíti a váladék a kemence, a kemence hőmérsékletét felemeltük 1200-1300 ° C-on

Ready olvadáspontja jellemzően tartalmaz 68-75% Na 2S, 5-13% -os Na 2CO 3 1-3% Na 2S 2O 3-legfeljebb 2% Na 2Si 3. 13-15% oldhatatlan ásványi anyagok és reggel 8 % szén (elégetlen koksz).

Folyamatábrája termelő nátrium-szulfid

A technológiai folyamat a termelés nátrium-szulfid az alábbi lépéseket:

1) előállítunk egy olvadék nátrium-szulfid kemence;

) Nátrium-szulfid kimosódás forró vízzel vagy anyalúg;

) Liquor szűrés és tisztítás;

) Uparka lúgok, így ömlesztett nátrium-szulfid.

Folyamatábrák termelési nátrium-szulfid különböznek főleg hardver design. Visszanyerése nátrium-szulfát mechanikus szakaszos forgókemence és ciklon tengely és folyamatos kemencék.

Ábra. 1. ábra egy vázlat megszerzésének Na 2S nátrium-szulfát redukció útján koksz akna kemencék.

1. ábra. A rendszer beszerzésének Na 2S nátrium-szulfát redukció útján koksz akna kemencék. 1 - szállítószalagok; 2 - a ciklon; 3 - ventilátor; 4, 6 - vákuum szűrők; 5, 15, 16, 18, 23, 25, 28 - gyűjtemények; 7 - telepes Dorr; 8 - elpárologtató; 9 - légköri kondenzátorok; 10, 29 - vákuumszivattyú; 11 - vákuum gyűjtők; 12 - bunker töltés; 13 - egy aknakemence; 14, 17, 24, 26 - centrifugálszivattyú; 19 - párolgó kazánok; 20 - Horn; 21 - Leach; 22, 27 - kipufogócső.

Brikettezzük nátrium-szulfát és koksz összekeverjük a szállítószalag 1 arányban 2: 1. Az így kapott keveréket egy garatot adagoló és táplálják be a aknakemence 13.

A aknakemence egy kettős kónuszos torony 6,8 m magas. Az alsó része a hegy 20 végei egy hengeres csésze. Horn kocsira szerelt és a javítás a kemence oldalra csavarodik. Horn két sárgaréz menetes furat a folyamatos kiadása az olvadék. Csapolónyílás a kemence és az alsó rész - a keszon, - .. Azaz a legmagasabb hőmérsékletű zóna, amelyek kívül esnek a vízköpeny hő eltávolításához. A zónában a legmagasabb hőmérséklet a kemence bélelt króm-magnezit téglák vagy kerámia és a többi pechi- tűzálló téglák. Fenti hat hegy fúvóka nyílások, amelyeken keresztül levegő szívódik be a tűztérbe elégetéséhez szükséges koksz.

A felső része a kemence töltés hővel melegíthető a kipufogógázok. Miután a reakció zónában, nátrium-szulfát megolvasztjuk és kinyerjük. A kipufogógázok tisztított por egy ciklonban 2 és ventilátor bocsátanak ki. A ciklon van vízköpenyt hűtésére a füstgázokat körülbelül 400-ig 150-200 ° C-on

Az olvadék a nátrium-szulfid tapholes az aknakemence folyamatosan belép a kilúgozószerrel 21, amely egy tartályt egy kúpos fenékkel, rozsdamentes acélból készült. Ez egy két-késes keverővel keveréséhez cellulóz és el van látva egy kémény 22 elvezetésére a vízgőz során felszabaduló kioltás olvadék. Kioldódási nátrium-szulfid-lúgok gyenge (6-12% Na 2S), mosás után a szuszpenzió képződik. Liquor táplálják a 14 berendezés a gyűjtemény 15 szivattyú oldódási Na 2S fordul elő 115 ° C hőmérsékleten a kapott oldatot 30% -os Na 2 S. Ezt az oldatot összegyűjtjük a gyűjtemény 25, 26 szivattyú és a pumpálunk egy nyomásálló tartályba 5, ahonnan a gravitáció hatására A lemez vákuum szűrő 6.

Szűrés után, az erős folyadékot összegyűjtjük a gyűjtemény 16 és pumpálnak az olajteknő Dorr 7. A megmaradt szuszpenziót forró vízzel mossuk repulpatore (nem látható), hogy a Na 2 S. A kapott mély extrakcióval mosóleveket elválasztjuk a szuszpenziót vákuum 4 szűrő és visszavezetjük a kilúgozó, és az iszap küldött iszap tavak.

Derítés után az ülepítőedényben Dorr július 30% -os Na 2S-vákuumszivattyú tápláljuk be a bepárlóba 8 külső fűtőkamra. Itt is, mint eredményeként párolgása a koncentráció növelve van, hogy 50% Na 2 S. A végső folyadékot bepárlással végezzük kaszkád uparochnyh kazán 19, ahol az oldat a gravitáció hatására a kollektor 18. A kazánok fűtése füstgázok nyert földgáz elégetésével.

Az olvadék, A pároljuk be tartalmat a termék nem kevesebb, mint 67% Na 2S, továbbítására egy vákuumszivattyú 29 gyűjteményhez olvadni 28, és ezért úgy öntjük a gravitáció révén a dobok, és ahol megszilárdult 24 órán belül egy szilárd tömeg. A szilárd termékek, vagy olvadékot felületére a forgó üreges acél dob - belső hűtésű vízzel, granuláljuk áramban hűtött levegő a készülék CS.

B. gyártása nátrium-szulfid-szabályozása automatikusan etetés betétanyagok be tengely kemencék füstgáz hőmérsékletét, vagy a szint a töltés a kemencében. Automatikusan tartjuk liquor szintje vákuumszűrőkön. Minden gyűjtemény meghatározott megvilágítási szint felderítése megoldás, és automatikusan kikapcsol, mint a betáplált oldat hogy elérjék a maximális.

Fogyasztás arányok per 1 tonna terméket tartalmazó 67% Na 2S:

Nátrium-szulfát (95% Na 2S), 1,65 t ............

Villamosenergia kWh. 405

4. reakciólépés: nátrium-szulfid-csökkentési gázok nátrium-szulfát

A helyreállítási nátrium-szulfát lehet használni, a hidrogén, a földgáz és más gázok generátor. A használata a gáz-halmazállapotú redukálószerek lehetővé teszi, hogy közvetlenül megkapják a 96% -os oldatot szilárd nátrium-szulfid nélkül nehézkes műveletekre szaga kimosódás, szűrés után az oldatot bepároljuk.

Jelenleg a több redukáló gázok ipari méretekben hidrogént használnak külföldön. Visszanyerése nátrium-hidrogén-szulfát szerint járunk a reakció: Na 2SO 4 + 4H 2 = Na 2 S + 4H 2 O.

Az eljárást hajtjuk végre vízszintes forgatható tengely kemencék és jelenlétében egy vas-katalizátor, amely hozzáadódik a nátrium-szulfát kis mennyiségben formájában vizes FeSO 4 oldatban vagy por formában az elektrosztatikus Ogarkova pirit kemencék. A katalizátor felgyorsítja a redukciós reakciót a nátrium-szulfát, és lehetővé teszi azt 600-650 ° C-on olvadás nélkül terméket. A fő hátránya ennek a módszernek az a nagy fogyasztás hidrogénatom. Több ígéretes a használata, mint redukáló gáz.

Nátrium-szulfidot széles körben használják a színesfém-kohászati ​​a dúsítása réz, ólom, cink, molibdén és más ércek, a bőriparban, a szőr eltávolítása irhából, textil -. Festésre textíliák, kémiai - gyártásához kén-színezékek és redukálószer számos folyamatokat.

A káros anyagok a termelési nátrium-szulfid olvadási, lé és a késztermék. Miután a bőrrel való érintkezést, azok súlyos, hosszú nem gyógyuló égési sérülések, és amikor lenyelése mérgezést okozhat.

A munkahelyen meg kell felelnie az általános szabályok a munkahelyi egészség és biztonság. Amikor kitöltésével a kondenzált terméket dob ​​kell használni védőszemüveget. Mozgás dobok úszó megengedhető csak miután a terméket edzett.

Irodalom

1) Melnikov EY Saltanov VP Naumov AM Blinov JS Technológia A szervetlen anyagok és műtrágyák: tankönyv a műszaki iskolák. - M. Chemistry, 1983.- 432 p.

) Metiloxazolidin RA Andreeva LL tej VA Handbook of Inorganic Chemistry. Konstansok szervetlen anyagok. M. Chemistry, 1987.- 320 p.

Címkék: szintézise nátrium-szulfid Chemistry Lecture