[实用新型]硫化钠的除杂清洗装置

说明书

技术领域

本实用新型属于硫化碱的加工领域，具体涉及一种硫化钠的除杂清洗装置。

背景技术

硫化钠又称臭碱、臭苏打、黄碱、硫化碱。硫化钠为无机化合物，纯硫化钠为无色结晶粉末；吸潮性强，易溶于水；水溶液呈强碱性反应；触及皮肤和毛发时会造成灼伤；故硫化钠俗称硫化碱。

目前国内生产硫化钠主要有以下几种方法：①煤粉还原芒硝法；②氢氧化钠吸收硫化氢法；③硫酸钠与硫化钡复分解法；④氢气还原硫酸钠法。吸收法虽然在耗能和CO2排放量方面有绝对优势，但是原料来源有限，只能作为相关化工企业的副产品进行生产，难以满足工业发展对硫化钠的需求量；硫酸钡法同样原料受到很大限制；气体还原法可以制得优质硫化钠，但其生产成本高，在能耗和碳排放上不占优势；煤粉还原法生产硫化钠成本低，原料来源广泛，可以进行大量生产，但资源利用率较低，能耗也较高。因此，目前大多数企业仍然采用煤粉还原法生产硫化钠。

现有的煤粉还原法的操作方式是将芒硝与煤粉按100：21～22.5（重量比）配比混合，于800～1100℃高温下煅烧还原，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，得到固体的硫化钠，但是现有的热溶后的硫化碱溶液通常含有大量的碳渣、活性炭等杂质，而硫化碱本身具有腐蚀性，因此通常仅用沉淀的方式除杂，而沉淀只能除去一部分颗粒大的杂质，除杂的效果不好。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种除杂效果好的硫化钠的除杂清洗装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案:硫化钠的除杂清洗装置，包括收集池、沉淀池和清洗池，清洗池位于收集池内，清洗池包括由陶瓷膜制成的中心池和由陶瓷膜制成的一组第一过滤池，一组第一过滤池设于中心池的外围且与中心池共用一侧池壁，中心池上设有与沉淀池上端连通的入料管，一组第一过滤池和收集池上均设有加液口。

采用本实用新型技术方案的硫化钠的除杂清洗装置，沉淀池用于沉淀大颗粒杂质，清洗池的中心池用于盛放沉淀后的硫化钠溶液，第一过滤池设于中心池外围且与中心池共用池壁，而陶瓷膜是无机膜中的一种，属于膜分离技术中的固体膜材料，主要以不同规格的氧化铝、氧化锆、氧化钛和氧化硅等无机陶瓷材料作为支撑体，经表面涂膜、高温烧制而成；相较于传统聚合物分离膜材料，陶瓷膜具有化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂；机械强度大，可反向冲洗；抗微生物能力强；耐高温；孔径分布窄、分离效率高等优点；陶瓷膜分离工艺是一种“错流过滤”形式的流体分离过程：原料液在膜管内高速流动，在压力驱动下含小分子和离子组分的澄清渗透液沿与之垂直方向向外透过膜，含大分子和离子组分的混浊浓缩液被膜截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。因此，可利用陶瓷膜除去硫化钠中的大分子和离子组分杂质，得到纯度较高的硫化钠溶液，可在第一过滤池和收集池中充入去离子水，中心池中的硫化钠分子和离子经过陶瓷膜的过滤进入第一过滤池中的去离子水中，得到纯度较高的硫化钠溶液，由于随着时间的延长第一过滤池中的浓度会逐渐变高，因此，中心池与第一过滤池的离子交换会逐渐减小，因此，在收集池中加入去离子水，第一过滤池中的硫化钠可通过第一陶瓷膜再一次过滤进入收集池中，一方面减小第一过滤池内的离子浓度，另一方面可进行进一步过滤得到纯度更高的硫化钠溶液，从而完成硫化钠溶液的除杂清洗工作。

本实用新型的工作原理为：先将未除杂的硫化钠溶液放置于沉淀池中沉淀，沉淀后，再将其泵入中心池内，同时向第一过滤池和收集池中的加液口注入去离子水，中心池内的硫化钠溶液经过陶瓷膜的过滤，仅有硫化钠分子和离子进入第一过滤池中，随着时间的延长，中心池与第一过滤池中的浓度差逐渐缩小，第一过滤池和收集池发生交换，将第一过滤池中的硫化钠分子和离子过滤至收集池中，逐级过滤，最终得到收集池中除杂、清洗过的纯度较高的硫化钠溶液。由于采用陶瓷膜逐级过滤，与现有的仅有沉淀除杂的方式相比，出咋的效果好。

进一步，所述的中心池呈立方体，一组第一过滤池设有五个，中心池的上端与清洗池连接，中心池的其余五个侧壁的每个侧壁分别与一个第一过滤池连接且共用池壁。第一过滤池分别位于中心池的下端、左侧、右侧、内侧和外侧，从而不浪费中心池的每一个侧壁，从中心池的每个侧壁进行过滤，效率更高。

进一步，还包括有设于第一过滤池外的一组第二过滤池，且第二过滤池与第一过滤池共用其中一个池壁，第二过滤池上也设有加液口。设置第二过滤池为了缓解第一过滤池与中心池之间的浓度差，由于浓度差的减小，使得更多的硫化钠分子和离子，提高硫化钠的产率。