利用聚硫橡胶聚合母液酸化气体制备亚硫酸钠溶液的方法技术领域
本发明涉及聚硫橡胶聚合母液酸化气体回收利用，具体涉及一种利用聚硫橡胶聚
合母液酸化气体制备亚硫酸钠溶液的方法，属于聚硫橡胶生产技术领域。
背景技术
聚硫密封胶(聚硫橡胶)具有特别耐油、耐溶剂、耐老化的特性，并且气密性、水密
性、低温屈挠性、电气绝缘性优异，聚硫密封胶的这些优异特性使其在航空、航天、建筑、汽
车、船舶、机械、石油化工和电气仪表等领域都得到广泛应用。
聚硫密封胶是通过二氯乙基缩甲醛和多硫化钠水溶液的聚合反应得到的。首先，
二者进行缩聚反应，生成不溶于水的高分子量的聚硫胶乳，副产的氯化钠、过量的多硫化钠
以及随多硫化钠水溶液带入的硫代硫酸钠等都溶于水中，之后经水洗、裂解、凝聚、干燥等
工序制备得到液体聚硫橡胶。聚硫橡胶的水洗工序不可避免产生含硫废水，该废水化学耗
氧量(COD)较高(接近10000mg/L)，且含盐量较大，很难处理。如：杨庆林在《辽宁化工》1992
(4)“聚硫橡胶含硫污水的治理”一文中，介绍了空气氧化法、生物氧化法、氯氧化法、次氯酸
钠氧化法等处理方法。但上述方法均存在各种问题，有的是工程化问题，有的是成本费用问
题，有的是二次污染问题，上述方法均未实用化。韩宪平等在《应用科技》2009(15)“硫胶废
水处理的设计和运行”一文中，介绍了两步法处理聚硫橡胶工艺废水的方法，首先将工艺废
水中有害的硫化物处理成无毒或低毒的物质，然后废水和清下废水进行混合降低污染因子
浓度后，进行生化处理。由此可见聚硫橡胶工艺废水不能直接生化处理，也不能通过单一的
物理或化学方法处理达标。
在聚硫橡胶水洗工序前增加一个聚合母液分离工序，将聚硫橡胶聚合母液提取出
来单独进行预处理，则可大大减少聚硫橡胶水洗废水排放量，并降低处理成本。聚合母液污
染因子很高，主要成分为：多硫化钠(以硫化钠计)10～15g/L，硫代硫酸钠50～60g/L，氯化
钠30～35g/L，CODcr 25000～35000mg/L。聚合母液经硫酸或盐酸酸化处理，可有效去除高
毒性的多硫化钠和硫代硫酸钠，极大降低废水的COD。聚合母液酸化处理产生的气体为二氧
化硫和硫化氢混合气体(硫化氢含量7.5％～10.0％)，必须进行回收利用。
用二氧化硫气体制备亚硫酸钠是通用的工艺路线，有纯碱吸收法和氢氧化钠吸收
法。二氧化硫的来源有硫磺焚烧和冶炼工业烟道气等，但未见有以聚硫橡胶母液酸化气体
(混有硫化氢的二氧化硫气体)为原料的报道。如唐润兵等的发明专利申请(攀枝花钢企欣
宇化工有限公司，申请号201510875445.9)提出了以氢氧化钠溶液为吸收液与二氧化硫反
应，得到亚硫酸钠溶液的方法。周清云等的发明专利申请(天津长芦汉沽盐场有限责任公
司，申请号201510881881.7)提出了用纯碱溶液吸收二氧化硫制备亚硫酸钠的工艺路线。张
成立、张庆国在《渤海大学学报》(自然科学版)第32卷第1期“SO2烟气碱吸收连续化生产亚
硫酸钠的工艺研究”一文中，报道了利用钼精矿焙烧产生的二氧化硫烟气经碱吸收制备亚
硫酸钠的工艺。
发明内容
本发明的目的是解决聚硫橡胶聚合母液酸化气体不能有效回收利用的问题，可以
减少环境污染并能废物利用，降低生产成本。
为实现上述目的，本发明提供一种利用聚硫橡胶聚合母液酸化气体制备亚硫酸钠
溶液的方法，其制备原料包括聚硫橡胶聚合母液酸化气体，所述聚硫橡胶聚合母液酸化气
体包括二氧化硫、硫化氢，设备包括硫化氢吸收装置、二氧化硫吸收塔、水喷射泵，其特征在
于，包含以下步骤：
A.吸收硫化氢：将所述聚硫橡胶聚合母液酸化气体通入硫化氢吸收装置，得到二
氧化硫净化气体；
B.制备亚硫酸钠溶液：将二氧化硫净化气体通入二氧化硫吸收塔，吸收液为氢氧
化钠溶液，经过二氧化硫吸收塔和水喷射泵两级吸收，得到亚硫酸钠成品溶液。
具体地，所述聚硫橡胶聚合母液酸化气体中，二氧化硫含量85％～90％，硫化氢的
含量为7.5％～10.0％。
具体地，在将所述聚硫橡胶聚合母液酸化气体通入硫化氢吸收装置的同时，控制
进口空气通入量使系统真空度维持在0.045～0.05MPa。
具体地，所述氢氧化钠溶液为离子膜氢氧化钠和水配制而成，浓度为100～120g/L
(2.5～3.0mol/L)。
具体地，硫化氢吸收装置选用玻璃钢填料塔，其中填料为DN50陶瓷拉西环，塔内介
质为含Fe3+的水溶液；二氧化硫吸收塔选用15m2石墨增强聚丙烯降膜吸收器；水喷射泵选用
增强聚丙烯水喷射真空泵机组。
具体地，步骤B中，当二氧化硫吸收塔吸收液pH值降至8～9时，停止吸收，得到亚硫
酸钠成品溶液，并将亚硫酸钠成品溶液送入亚硫酸钠成品罐中。
本申请与现有技术相比具有的有益效果是：
利用本发明，可有效回收利用聚硫橡胶聚合母液酸化气体，减少环境污染。并且，
所得亚硫酸钠溶液纯度高，不含硫化钠。鉴于聚硫橡胶生产中裂解工序中需要亚硫酸钠溶
液作为裂解剂，因此，将所得亚硫酸钠回用于聚硫橡胶生产，即可实现资源的充分利用，又
可降低生产成本。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述。
参见图1，其中的原料气为酸化气体，即聚硫橡胶聚合母液酸化气体，原料气中二
氧化硫含量85％～90％，硫化氢的含量为7.5％～10.0％。碱液为氢氧化钠溶液，为离子膜
氢氧化钠和水配制而成，浓度为100～120g/L(2.5～3.0mol/L)，用于吸收二氧化硫。硫化氢
吸收装置选用Φ400×4000(直径400mm，高度4000mm)玻璃钢填料塔，其中填料为DN50陶瓷
拉西环。二氧化硫吸收塔选用15m2石墨增强聚丙烯降膜吸收器。水喷射泵选用增强聚丙烯
水喷射真空泵机组，最大抽气量80m3/h，电机功率7.5kW。
在生产前，在玻璃钢填料塔加入聚合母液酸化废水370L和3kg六水氯化铁，得到含
Fe3+的水溶液介质。并开启二氧化硫吸收塔的氢氧化钠溶液循环泵。
首先将聚硫橡胶聚合母液酸化气体通入玻璃钢填料塔，同时，通过控制装置进口
空气通入量使系统真空度维持在0.045～0.05MPa，使整个工艺过程在负压下进行以提高安
全性。填料塔内具有含三氯化铁的酸化废水，在Fe3+的存在下，硫化氢和二氧化硫反应生成
硫磺沉淀进入硫磺过滤设备，二氧化硫过量，从而将混合气体中硫化氢消除，得到二氧化硫
净化气体。
将二氧化硫净化气体通入二氧化硫吸收塔，经过吸收塔和水喷射泵两级吸收，当
二氧化硫吸收塔吸收液pH值降至8～9时，停止吸收，得到亚硫酸钠成品溶液，并将亚硫酸钠
成品溶液送入亚硫酸钠成品罐中。
为更好地体现本发明技术效果，还做了一组比较例，与实施例相比，比较例去除工
艺流程中的硫化氢吸收装置。将聚硫橡胶聚合母液酸化气体直接通入二氧化硫吸收塔和水
喷射泵系统进行吸收。
表1
编号
实施例1
实施例2
实施例3
比较例
原料气硫化氢含量，％
8.6
8.8
8.2
8.4
原料气二氧化硫含量，％
88.3
87.9
86.7
87.5
氢氧化钠溶液浓度，g/L
106
112
115
114
吸收时间，h
6.0
6.2
6.0
4.5
终点pH值
8.5
8.6
9.0
8.6
亚硫酸钠溶液浓度，g/L
168
171
175
158
硫化钠含量，g/L
0
0
0
16
注：原料气成分为反应过程中平均值。
表1为三组实施例与比较例的实验数据对比，可以看出，实施例1～3所得亚硫酸钠
溶液纯度高，不含硫化钠。鉴于聚硫橡胶生产中裂解工序中需要亚硫酸钠溶液作为裂解剂，
因此，将所得亚硫酸钠回用于聚硫橡胶生产，即可实现资源的充分利用，又可降低生产成
本。而比较例1所得亚硫酸钠溶液含有较多的硫化钠成分，难以回收利用。
上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式
的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形
式的变化或更改。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等均包
含在本发明的保护范围之中。