用碳酸钠和硫氰酸铵制备硫氰酸钠的实验报告

用碳酸钠和硫氰酸铵制备硫氰酸钠的实验报告

我公司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。

我们于2009年7月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96%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，具体实验如下：

一，实验方法概述：

取本公司生产的硫氰酸铵成品，成品含量>97%，（NH4）2S2O3<0.10%,（NH4）2SO4<0.05%，用和硫氰酸铵等质量的水溶解硫氰酸铵再缓慢加入碳酸钠，反应式如下：

2NH4SCN+Na2CO3___2NaSCN+2NH3+CO2+H2O

反应生成的NaSCN溶液经过滤后浓缩冷却结晶，分离得到硫氰酸钠成品，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。

二，工艺流程：

三，工艺实例：

1，硫氰酸铵成品627.5g(96.9%),加水620克溶解，缓慢加入碳酸钠476.4克（89%），碳酸钠加料结束后反应温度逐渐升高到80至100度，（反应前期温度控在80至85度，后期可控在90至100度）。反应时有气泡产生液位稍上升，反应8.5小时后反应液基本澄清透明，反应基本完全，此时反应液PH=7.5。反应液过滤后重量1547.6克，反应液组分为：NaSCN:41.20%，Na2CO3:2.39%;NH4+:0.84%;H2O:56.41%。反应蒸发浓缩后得到浓缩液860克，PH=6，其组分为：NaSCN：73.83%；H2O:26.17%；碳酸根和铵根均小于0.10%（说明反应已完全），蒸发去水量为687.6克，浓缩液升到90度后慢慢冷却到36度进行液固分离，分离得到固体硫氰酸钠322.8克，其组分为：NaSCN：96.50%，无碳酸钠；硫酸根，硫酸根，硫代根均合格；Cl-:0.046%,H2O:3.45%,滤液（母液）组分为：NaSCN：62.94%，Na2CO3：无，NH4+:0.32%;NaCl：0.41%；H2O：36.33%。反应产生的氨气和二氧化碳进吸收塔用水吸收，吸收率90%以上。

2，用母液溶解硫氰酸铵后加碳酸钠，母液比重1.38，PH=6,取母液1089克，硫氰酸铵（96.9%）385.66克，碳酸钠（89%）295.25克（按硫氰酸铵和碳酸钠等当量反应）。加碳酸钠完毕后料温升到90度左右时，由于气泡的产生液位上升明显，反应15小时后（反应温度控制在80到95度），测得反应液中固相组分为：NaSCN：28.73%；NH4SCN：11.65%；Na2CO3:3.08%,此次用母液溶解硫氰酸铵后的反应不能达到完全反应，说明不可用母液进行溶解。四，实验结果与讨论：

1，本实验用脱硫脱氰废水中提取的硫氰酸铵，NH4SCN>96.9%,杂质含量(NH4)2S2O3<0.10%;(NH4)2SO4<0.05%,所用碳酸钠为工业级碳酸钠，含量为89%，其中NaCl:1.20%,碳酸钠中氯化钠含量过高会导致成品中氯根不达标。（工业级合格品硫氰酸钠中氯离子含量<0.04%;优等品<0.02%）。

2，加料时硫氰酸铵和水等质量溶解，再加入等当量的碳酸钠，实验得碳酸钠钠不宜过量，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。

5，反应达到终点时PH值在7.5左右，反应液中Na2CO3,NH4+均小于1%。

6，反应液中NaSCN40%左右，蒸去水后浓缩液中NaSCN控制在70%—72%，此浓度时料浆液固比在3：1左右，适合分离。

7，反应液到终点后料温降到60—70度时过滤，然后进蒸发器，蒸发时真空度0.086mpa左右。

8，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。

9，吸收时用真空0.03mpa左右的负压吸收，视情况调节大小。

10，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。分离出的母液不可用来溶解硫氰酸铵，可与反应液一起蒸发，母液蒸发后成品中的氯根含量会偏高。

11，由于碳酸钠中氯化钠含量高（1.2%），造成成品中的Cl-不合格，尤其是母液蒸发后得到的成品中Cl-更高，达0.28%，所以Cl-的存在是本实验的难

题。

12，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。