[发明专利]基于CO2

说明书

本发明属于化工技术领域，涉及一种基于CO₂等离子体热风炉的硫化钠生产和CO₂回收系统及方法，1)CO₂在等离子体热风炉作用下形成CO₂等离子体热风气体；2)CO2等离子体热风气体向煅烧窑提供热量，使煅烧窑温度在800～1100℃，芒硝和炭原料煅烧还原反应生成硫化钠产品和CO₂反应气；3)CO₂反应气收集冷却后，直接回收、部分返回作为气源或部分返回等离子体热风炉调节CO₂等离子体热风气体温度。本发明采用等离子体热风炉向煅烧还原提供高温，反应生成硫化钠产品和CO₂气体，加热温度高，能源消耗小，实现清洁生产；同时CO₂气体浓度高，不需处理可直接回收或循环，缩短工艺流程，成本低。

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种基于CO₂等离子体热风炉的硫化钠生产和CO₂回收系统及方法。

背景技术

硫化钠，又称臭碱、臭苏打、硫化碱，为无机化合物，呈无色结晶粉末，溶解于冷水，极易溶于热水，微溶于醇。硫化钠可广泛的用于染料工业、印染工业、制革工业、造纸工业、制药工业、纺织工业、碱性蚀刻液中锌等碱溶性重金属杂质的去除、电镀中导电层的处理和缓蚀剂。硫化钠的生产有煤粉还原法、吸收法、硫化钡法、气体还原法。

煤粉还原法是将芒硝与煤粉按100：(21～22.5)(重量比)配比混合于800～1100℃高温下煅烧还原，反应方程式：Na₂SO₄+2C→Na₂S+2CO₂，生成物经冷却后用稀碱液热溶成液体，静置澄清后，把上部浓碱液进行浓缩，即得固体硫化；经中转槽、制片(或造粒)制得片(或粒)状硫化钠产品。煅烧还原时，采用煤粉加热，设备投资大，煤粉消耗大，成本高，不满足清洁生产的要求；同时，煤粉加热使得生产系统排出的终端气体中，有硫和氮气的存在，气体还需进行脱硫和脱硝处理，工艺流程长，工艺复杂，成本高；终端气体中CO₂分解气含量少，浓度较低，后期应用时可能还需要进一步提浓处理，增加处理过程；若直接排放则造成资源浪费。

发明内容

针对现有硫化钠生产存在的技术问题，本发明提供一种基于CO₂等离子体热风炉的硫化钠生产和CO₂回收系统及方法，采用等离子体热风炉向煅烧还原提供高温，反应生成硫化钠产品和CO₂气体，加热温度高，能源消耗小，实现清洁生产；同时CO₂气体浓度高，不需处理可直接回收或循环，缩短工艺流程，成本低。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于CO₂等离子体热风炉的硫化钠生产和CO₂回收方法包括以下步骤：

1)CO₂气体作为气源在等离子体热风炉作用下形成CO₂等离子体热风气体；

2)芒硝、炭原料经预处理进入煅烧窑中，并采用步骤1)形成的CO2等离子体热风气体向煅烧窑提供热量，使煅烧窑温度在800～1100℃，芒硝和炭原料煅烧还原反应生成硫化钠产品和CO₂反应气；

3)CO₂反应气收集冷却后，直接回收、部分返回作为气源或部分返回等离子体热风炉调节CO₂等离子体热风气体温度。