JPH0222108A

JPH0222108A - 水硫化ソーダの製造方法

Info

Publication number: JPH0222108A
Application number: JP17181488A
Authority: JP
Inventors: Ichio Yamashita; 山下　一周男; Masashi Kase; 加瀬　政志
Original assignee: ADETSUKU KK; Cosmo Oil Co Ltd
Current assignee: ADETSUKU KK; Cosmo Oil Co Ltd
Priority date: 1988-07-12
Filing date: 1988-07-12
Publication date: 1990-01-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、高濃度苛性ソーダ溶液と高濃度硫化水素含有
ガスをスタティックミキサー中で反応させ、連続的に高
濃度の水硫化ソーダ水浴歇ｔ−襲造する方法に関する。

水硫化ソーダは脱毛剤、パルプの蒸解剤、脱毛促進剤お
よびチオール化剤として広範囲な分野に使用されており
、また、最近はｐｐｓ　（ポリフェニン／サルファイド
）が脚光を浴びるようになり、その硫化剤として待に高
濃度、高純度の水硫化ソーダが要求されるようになつ交
。

（従来技術と解決しようとする課題）従来から、水硫化ソーダの製造方法としては、バッチ式
による方法と反応塔方式による連続方法の２つの方法が
めった。

バッチ式による方法は、反応槽中の苛性ソーダ浴漱に硫
化水素含有ガスを吹き込んで水硫化ソーダを製造する方
法である。この方法は、通常大きな反応槽全複数必要と
し設備が大型化すること、及び、苛性ソーダ溶液が高′
ａ度で、かつ硫化水素ガス濃度を高くした（約８０〜９
８モル％）場合には、反応開始当初は硫化水素のガスの
吸収・反応が急速に進行し、液の攪拌・混合がまに６わ
ず、均一な反応の完結が困難であること等の欠点かあつ
之。

また、反応塔方式はいわゆる充填塔を用い、苛性ソーダ
溶液を上部から流下させ、下部から硫化水素ガスを吹き
込んで水硫化ソーダを製造する方法である。この方法で
は、塔内での反応が充分性なわれ比較的運転は安定する
ものの、いつ友ん反応が最後まで進行せず未反応の硫化
ソーダ（ＮＡＫＳ　）が生成すると、Ｎａ！Ｓが凝固し
て反応塔内に堆積し、閉塞の恐れが生じ、再生に時間と
費用がかかること、又、高濃度の苛性ソーダ溶液と高濃
度の硫化水素との反応は、発熱反応が著しく、反応系内
の温度が異常上昇し易いこと等が、連続運転する上にお
ける難点となってい友。

（課題を解決するための手段及び作用）本発明者は、高
濃度苛性ソーダと高濃度硫化水素含有ガスとから水硫化
ソーダを連続的に製造する場合の従来からの欠点を克服
するため鋭意検討を重ねぇ結果、高濃度苛性ソーダ溶液
と高濃度硫化水素含有ガスとをスタティックミキサーを
用いて反応させること、さらにスタティックミキサーの
設置ｆ：特定すること、及び、スタティックミキサーを
出た気液混相流をスタティックミキサーとセパレータと
を連結し九′群定の配管に流すことにより、誤操作によ
りいったん未反応の硫化ソーダを生成しても容易に除去
できる安定した連続運転を可能にする新規な水硫化ソー
ダの製造方法を見い出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の要旨は、高濃度苛性ノーダ浴漱と高濃度硫化水素含有ガスとをス
タティックミキサーの中に並流で流して反応させること
を特徴とする水硫化ソーダの連続的製造方法であり、さ
らにそのスタティックミキサーは複数直列に及び（又は
）水冷装置内に設置されること、その反応物をスタティ
ックミキサーと大口径サイズの配管で連結されたセパレ
ータの底部に送り込むことを特徴とする水硫化ソーダの
連続的製造方法に存する。

詳しくは、工業的に製造された高譲度苛性ソーダ浴販と
主として石油精製工程から発生する高濃度硫化水素含有
ガスとを、苛性ソーダ１モルに対して硫化水素的１．０
〜２．０モル、好ましくは約１．２〜１．５モル量の割
合で、スタティックミキサーの中に並流で流し、スタテ
ィックミキサーの出口温度が約７５−１１０℃で次の反
応式に示す２段階の反応を経て、その反応物を直接にセ
パレータの底部に送り込むか、或いはスタティックミキ
サーと口径及び形状′ｔ−特定したサイズ（以下、大口
径サイズという。）の配管で連結してセパレータの底部
に送り込むことを特徴とする水硫化ソーダの連続的製造
方法に関する。

第１段反応２ＮａＯＨ＋　Ｈａｓ　−４ＮＡＫＳ　＋　２Ｈ２０＋
　１α５　ｋ　ｃａｌ／ｌ　・ｍｏｌ第２段反応Ｎａ２Ｅ３　＋　Ｈ２Ｓ　→２Ｎａ８Ｈ＋　１　！Ｌ７
　ＲｏａＶｆ　＠ｍｏｌ以下、本発明について更に詳し
く説明する。

本発明で使用する高濃度苛性ソーダ溶漱は、工業的に製
造されたものを用いることができ、そのｍ度は約５０〜
６０　ｗｔ％、好ましくは約４０〜５０　ｗｔ％の高濃
度のものが使用できる。また、本発明で使用する高濃度
硫化水素含有ガスな、通常は石油精製脱硫工程から発生
する硫化水素ガスを除去するために使用した吸収液を再
生する際、放出される硫化水素含有ガスが用いられるが
、これに限定されずそのａ度が約７０〜９９チ、好まし
くは約８０〜９８モルチのものであれば使用できる。

石油精製脱硫工程からの高−度屍化水素含有ガスを、以
下アクラドガスという。

苛性ソーダと硫化水素のモル比は苛性ソーダ１モルに対
して硫化水素的１．０〜２．０モル、好ましくはＦｌ　
１．２〜１．５モルの割合で用いられる。

したがって、アシッドガスは、高濃度苛性ソーダ浴漱に
対し化学量論的量の約１．０〜２．０倍、好ましくは約
１．２〜１．５倍の量で供給される。

アシッドガスの供給量が少ないと、反応は最後まで進行
せず不完全となり、未反応生成物（Ｎａ雪８）を生じ、
これがスタティックミキサーへ堆積し、閉塞の原因とな
る。又、供給量が多いと、未反応の硫化水素ガスを多く
発生させることとなり、不経済である。

本発明で使用するスタティックミキサーとしては、管路
内に多数のエレメント（じゃま板等）が固設されており
、流体が管路内を通過していく途中で分割作用・反転作
用・転換作用等が十分に行われる管路攪拌機を用いるこ
とができる。

この苛性ソーダ溶液とアシッドガスの反応のように、接
触が反応の律速段階となる場合には、スタティックミキ
サーは上記の諸作用により十分に管内流体が混合攪拌さ
れて反応が迅速に完結し、効率良く生成物を得る事がで
きる。

そして、上記諸作用の効果が良いものならミキサーの型
式はどのようなものでも良く、いわゆる自家製でも良い
が一般的には市販のスタティックミキサーを用いること
ができる。市販のものとしては、例えば、第２図〜第５
図に例示し友ように（１）　　Ｋｅｎｉｃａ　ｍ１ｘｅ
ｒ　（Ｏｔｔ　Ｖｅｒｖｉｅｂａ−Δ ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ　、　Ｌｅｏｎｂｅｒｇ　）
　、国内産としてはノリタケ　カンパニーリミテッド［
スタティックミキサー」（第２１）、ｆ２１　　ＳＭＶ
　ｍ１ｘｅｒ（８ｕ１ｚｅｒ　、　Ｗｉｎｔｅｒｈｕｒ
　）、国内産としては住友重機械工業株式会社「スルザ
ーミキサー」（第３図）、１３１　　ＳＭＸ　ｍ１ｘｅ
ｒ　（５ｕｌｚｅｒ　、　Ｗｉｎｔｅｒｈｕｒ）（第４
図）、（４１Ｎ−８ｈａｐｅｄ　ｐｉｐｅ　ｍ１ｘｅｒ
　（Ｂｒａｎ　＆　Ｌｕｂｂｅ　、　Ｎｏｒｄｅｒａｔ
ｅｄｔ　）　（第５図）等があるＯ高濃度苛性ソーダ溶成とアシッドガスは、スタティック
ミキサーに並流で流すが、充分に反応させるためにスタ
ティックミキサーを複数台直列に配置することができる
。スタティックミキサーが複数台の時はアシッドガスｔ
−谷スタテイックミキサーの入口に分割して流すことが
好ましい０これは分割によりスラグフロー（気液混相流
において流体スラグ部分に多数の気泡を含む流れ）とな
る領域が狭まる友めアミラドガスの流量変動および圧力
変動金押えることが出来るためである。

スタティックミキサー内の反応温度は、水冷装置で出口
温度が約６０〜１２０℃、好ましくは約７５〜１１０℃
にコントロールされる。反応熱が高すぎると使用材料の
腐食が激しく好ましくない。

スタティックミキサーの温度制御は例えばスタティック
ミキサーを水槽内に置き、水槽の冷却水を調整すること
により行うことができる。

スタティックミキサー内で反応した反応物は、大口径サ
イズの配管内を流れてセパレーターの底部に送り込まれ
る。大口径サイズの配管は気液混相流によるスラグフロ
ー領域とならない流れにするため使用し、スタティック
ミキサーのサイズよりも大きな配管径であり、その口径
はｇ／ガス比、各々の管内流速によって決められるが通
常約１．２７〜５．０８　ｃｍ　（５〜２インチ）以上
、好ましくは約２．５４ｃｍ（１インチ）以上、２５．
４ｚ（１０インチ）以下である。Ｐｊえば、高濃度苛性
ソーダの流量的６０〜１２０　ｔ／ｈ。

アシッドガスの流量的５８〜７７Ｎｍ”／ｈ、スタティ
ックミキサー人ロ圧力約１８〜２．０ｋｌ？／αＪ）１
出口圧力約１６〜１．６　ｋｇ／α２Ｇで。

大口径サイズの配管は約２．５４〜１８１ｃｒＲ（１〜
１″Ａインチ）以上、好ましくは２．５４〜５．０８ｃ
ｍ　（１〜２インチ）８度がよい。

配管はシンプルで、かつ、ゆるやかな下り勾配が望まし
い。配管口径のサイズが小さい、あるいは配管が複雑で
あると気液混相流におけるスラグフローのため、流量及
び圧力変動の巾が大きくなり制御が困難となる。また、
スタティックミキサーを用いず、可動式ミキサーを用い
た場合は、駆動系として′電気設備等が必要となり設備
費の点からも不利であるし、十分な攪拌も肖られない。

反応後の水硫化ソーダと未反応ガス（過剰な硫化水素ガ
スと不純物ガス）はセパレータで気液分離されて未反応
ガスが放出される。得られ之水硫化ソーダ液は液面計と
調節弁で液面をコントロールしながら抜き出され、クー
ラーで冷却されて製品夕／りへ移送される通常のプロセ
スで製品化される。

（発明の効果）スタティックミキサーを用い友ことにより、温度コント
ロール等が容易となり、高濃度苛性ソーダ溶成と高濃度
硫化水素含有ガスとから、比較的簡単な設備で高濃度（
約５０〜６０　ｗｔ％Ｎａ５Ｈのものをいう。）、高純
度の水硫化ソーダを連続的に効率よく製造することがで
きる。

誤操作運転等により、苛性ソーダ溶液中に当量以下の硫
化水素ガスしか吹き込まれなかつ几場合には硫化ソーダ
が多く生成し、これが固形化するから、従来のようなバ
ッチ式や反応塔方式による場合には、槽や塔の内部で固
形化した硫化ソーダを溶解・除去することが極めて困難
でめったが、本発明方式では水冷装置の中にスタテイン
クミキサー全設置することが可能な几め、この水冷装置
中にスチーム等を吹き込む事により硫化ソーダの溶解点
以上に温度を調節することが容易で、硫化ソーダの固形
化閉塞を解決することかで＠次。

さらに、ミキサーとセパレーターとを連結する配管を大
口径とし友ので気液混相流におけるスラグフローの問題
を解決し、流量及び圧力変動がなく制御が容易となつ友
〇（実施例）以下に実施例および比較例により本発明全説明する。

実施例１〜２添付図面で示すようにミキサー内の反応温度がコントロ
ールできるように水槽１６中に第一段スタティックミキ
サー７と第二段スタティックミキサー８とを直列に接続
する。第二段スタティックミキサー８とセパレーター９
の底部を直径五８１　ｅｒａ　（１％インチ）の大口径
直管１５を用い、下り勾配５度で接続した装置に、管路
１から原料として高濃度苛性ソーダと管路２からのアシ
ッドガスの一部（約５０％）ｔ−第一段スタティックミ
キサー７に並流で流し、管路２からのアシッドガスの残
Ｖを第二段スタティックミキサー８に流し反応させる。

第二段スタティックミキサーを出た水硫化ソーダ液と未
反応ガスに、大口径直管１５を流れ、セパレーター底部
９で気液分離され、底部より引出される管Ｓから水硫化
ソーダを得る。

なお、使用した第一段スタティックミキサート第二段ス
タティックミキサーは同じもので、直径２．５４ｃｍ、
長さ８２．５傭、エレメント数１８個、最大処理量的１
２０ｔ／ｈのＫｅｎｉｃａ　Ｍｉｘｅｒ（ノリタケカン
パニリミテッド製）ｆ：用い友。

実施例５〜５管路２からのアシッドガスの全量を第一段スタティック
ミキサー７に並流に流し次以外は実施例１〜２と同じ方
法で行う九。

実施例１〜５までの結果として第１表に高−腹背性ソー
ダの組成金、第２表にアシッドガスの組成を、第５表に
運転条件を、第４表に生成した高濃度高純度水硫化ソー
ダの組成を示す。

比較例１実施例１〜２において、大口径直管１５の替わりに〃イ
ンチの直管を用いた以外は実施例１〜２と同じ方法で行
つ九。

その結果、直管内の流れは気液混相流によるスラグフロ
ーとなり、流量及び圧力変動中が大きく制御が困頽とな
つ九。このため、一部未反応物質（Ｎａ１Ｂ　）を生成
し友。

第　　１　　表比重（５０７４℃）　　１．５０６６第表実施例６〜７管路２よりアシッドガスの全量を第二段スタティックミ
キサーに並流に流した以外は、実施例１〜２と同じ方法
で行つ交。

第５表に運転条件を、第６表に生成した高濃度水硫化ソ
ーダの組成を示す。

第　　６　　表８・・・第二段スタテイ９・・・セパレーター１０・・・コンデンサー１１・・・クーラー１２・・・温度計１５・・・液面計１４・・・調節弁１５・・・大口径配管１６・・・水　槽ツクキサ− １′ｇ２図〜第５図は本発明にｆ用できるスタティック
ミキサーの一部断面園である。

１・・・高−腹背性ソーダ尋故管路２・・・高ａ度硫化水′ｌＡ言Ｍガス（アシッドガス）
臂路５・・・水硫化ソーダ（半製品）４・・・冷却水５・・・スチーム６・・・フィルター７・・・第一段スタティックミキサー

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高濃度苛性ソーダ溶液と高濃度硫化水素含有ガス
とをスタティックミキサーの中に並流で流して反応させ
ることを特徴とする水硫化ソーダの連続的製造方法。
（２）スタティックミキサーは複数直列に設置して用い
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の水硫
化ソーダの連続的製造方法。
（３）スタティックミキサーは水冷装置内に設置して用
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
に記載の水硫化ソーダの連続的製造方法。
（４）高濃度苛性ソーダ溶液と高濃度硫化水素含有ガス
とをスタティックミキサーの中に並流で流して反応させ
、その反応物をスタティックミキサーと大口径サイズの
配管で連結されたセパレータの底部に送り込むことを特
徴とする水硫化ソーダの連続的製造方法。