Технология минеральных солей (удоБрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот)
ГИДРОСУЛЬФИД НАТРИЯ
Гидросульфид натрия получают улавливанием сероводорода при промывке содержащих сероводород промышленных газов раствором едкого натра8
H2S + NaOH = NaHS + НаО
Или раствором сернистого натрия:
H2S + Na2S = 2NaHS
Промывку содержащих сероводород газов производят в башнях с насадкой, орошаемой сверху поглощающим раствором.
Концентрация сероводорода в промываемом газе не имеет большого значения. От нее зависят размеры абсорбционной башни. Что касается конечной концентрации получаемого раствора гидросульфида, то при рециркуляции поглощаемого раствора она мало зависит от концентрации H2S в газе. Это позволяет улавливать сероводород из газов, содержащих десятые доли процента H2S, и получать при этом растворы, содержащие до 30% NaHS. Если, однако, промываемые газы содержат много влаги, а концентрация сероводорода в них невелика, то это ведет к значительному разбавлению раствора конденсирующейся из газа водой.
При поглощении щелочью сероводорода из промышленных газов (например, из коксового газа) из них вымываются и некоторые другие примеси, загрязняющие раствор, в частности цианистые Соединения
HCN + NaOH = NaCN + Н2@
И сероуглерод:
CS2 + 2NaHS = Na2CS3 + H2S Na2CS3 + 3H20 - Na2C03 + 3H2S
При содержании в газах кислорода растворы легко вкисляются
2NaHS + 202 = Na2S203 + Н20
А цианистые соединения переходят в роданистые: 2NaCN + 2H2S + Ог = 2Na NCS + 2НгО
Промышленные газы, из которых улавливается сероводород, обычно содержат С02, а технический едкий натр — соду. Поэтому растворы гидросульфида, получаемые промывкой газов раствором едкого натра, содержат некоторое количество NaHC03. Раствор гидросульфида, не содержащий бикарбоната, может быть получен, если вести поглощение сероводорода известковым молоком по реакции
Са(ОН>2 + 2H2S = Ca(HS)2 + 2Н20
С последующим обменным разложением содой: Ca(HS), + Na2C03 = 2NaHS + CaC03
При этом содержащаяся в газе двуокись углерода связывается известью.
При поглощении сероводорода известковым молоком можно получить почти насыщенный раствор гидросульфида кальция, который в ряде случаев может с успехом применяться вместо гидросульфида натрия. При обработке этого раствора сухой содой получаются растворы, содержащие до 385 г/л NaHS.
Более концентрированный продукт, содержащий свыше 50°/о NaHS, получается при действии сероводорода на твердый плавленый сернистый натрий при 80—90°. Прн этом масса плавится к образуется раствор гидросульфида.
Описано111 получение гидросульфида действием серной кислоты на Na2S по реакции:
2Na2S + H2S04 = 2NaHS + Na2S04
Гидросульфид и сульфид натрия содержатся в щелоках — отходах нефтеперерабатывающих заводов. Перед сбросом эти щелок» необходимо обезвреживать. Разработан метод регенерации NaOH из этих щелоков с выделением из них серы с помощью окислителя— двуокиси марганца по реакциям:
NaHS+Mn02 = NaOH + МпО+ S Na2S + Мп02 + Н20 = 2NaOH + МпО + S
При отношении Na2S : Мп20, равном 1 : 2,5, и 30° процесс завершается за 2 ч. Из отработанной марганцовой руды серу можна извлечь перегретым паром или органическим экстрагентом "2.
Растворы NaHS используют для получения чистого сероводорода по реакции:
2NaHS + H2S04 = Na2S04 + 2H2S
Разложение раствора NaHS можно производить стехиометриче - ским количеством серной кислоты с доведением рН отработанного раствора до 8—3. Процесс сопровождается выделением небольшого количества элементарной серы (до 3%), причем, чем выше рН, тем меньше выделяется серы113.