中国报告大厅网讯，当前，资源约束与环境压力已成为工业领域可持续发展的核心挑战，硫化钠作为污染处理剂、矿石浮选剂、煤染剂及脱毛剂等领域的关键工业原料，其生产过程中的高能耗与环境污染问题备受关注。随着2025年工业绿色转型进程的加快，硫化钠生产工艺的节能技术改造已成为行业升级的重要方向，通过优化传统工艺、引入余热回收、除尘脱硫等技术手段，既能降低资源消耗，又能减少污染物排放，为构建资源节约型、环境友好型工业体系提供有力支撑。以下是2025年硫化钠行业技术分析。

  一、硫化钠生产工艺原理与主流方法分析

  《2025-2030年中国硫化钠行业市场分析及发展前景预测报告》指出，在化工行业生产体系中，硫化钠的制备依赖多种化学反应工艺，目前主流的生产方法包括煤粉还原芒硝法、氢氧化钠吸收硫化氢法、硫酸钠与硫化钡复分解法及氢气还原硫酸钠法四种。从技术应用场景与经济性来看，不同方法存在显著差异：氢氧化钠吸收硫化氢法虽具备明显节能优势，但原料来源受限，仅适用于化工企业副产品生产，无法作为硫化钠主流生产方式;硫酸钠与硫化钡复分解法同样受原料供应制约，难以大规模推广;氢气还原硫酸钠法虽能产出高品质硫化钠，却因生产成本过高，不符合工业量产的经济效益要求。

  相比之下，煤粉还原芒硝法凭借成本低、适用性广的特点，成为当前硫化钠生产的主要工艺，但其存在高能耗与高污染的短板。该工艺的核心原理基于硫化钠的化学性质，通过多阶段还原反应实现硫酸钠向硫化钠的转化：首先向炉料中加入硫酸钠并加热，随着硫酸钠熔融，还原反应速度逐步加快，当熔融液呈沸腾状态时，反应效率达到峰值;进入还原末期后，炉料稠度增加，液相中硫酸钠浓度下降，硫化钠生成速度随之减缓。在此过程中，除主反应外还伴随副反应，会产生亚硝酸钠、碳酸钠等杂质，不仅影响硫化钠产品纯度，还导致生产烟气中含有大量有害气体，对环境造成污染。

  二、硫化钠生产工艺基本流程与节能改造需求

  (一)改造前硫化钠生产流程及现存问题

  煤粉还原芒硝法生产硫化钠需经历配料、煅烧、热熔沉降、洗泥、蒸发、制片、包装共 9 个环节，在实际应用中暴露出多方面问题，严重制约硫化钠生产的绿色化与高效化。

  在能耗浪费方面，煅烧环节产生的尾气携带约 700℃的热能，且该部分热能无法回收利用，造成大量能源损耗;同时，尾气中含有的粉尘与二氧化硫直接排放至空气中，形成环境污染。该环节使用质量分数 68% 以上的原料煤，与含 85% 硫酸钠的芒硝按 19%~25% 比例混合，经磨细后送入煅烧炉加热 30min~40min，当炉内温度达到 900℃~950℃时，混合物中部分煤燃烧引发硫酸钠熔融，温度继续升高后反应物内气泡膨胀，炉内出现 “沸腾” 现象，15min 左右物料体积收缩并凝固于煅烧炉内壁。

  在安全与环保风险方面，煅烧后的高温料坯遇水会产生大量含水蒸气与碱雾的气体，受炉塔空间限制，塔内气压会迅速升高，极端情况下可能引发爆炸事故，既缩短热溶设备使用寿命，又威胁生产安全。从硫化钠溶解度特性来看，其溶解度随温度变化显著：18℃时，100ml 水中硫化钠溶解度为 15.3g;37℃时，溶解度提升至 21.0g，且温度超过 48℃时易发生结晶。实际生产中需用稀碱水进行热溶，若碱水温度未达标，会减缓碱水澄清速度，增加硫化碱消耗量;同时，泥渣排放缺乏统一规范标准，导致碱渣含碱量偏高，进一步加重环境负担。

  在设备与产品品质方面，蒸发工序需将碱水从常温加热至 180℃左右，才能产出质量分数约 60% 的硫化钠，该环节依赖敞口大锅进行生产，无法在室内操作。室外敞口作业不仅能耗较高，还受环境条件影响，导致硫化钠产品品质不稳定。

  (二)改造后硫化钠生产流程及节能技术应用

  针对煤粉还原芒硝法的短板，通过引入多维度节能技术对硫化钠生产工艺进行改造，从热能利用、烟气处理、蒸发系统、燃烧技术及节电措施五个方面实现优化，具体改造路径如下：

  热能阶梯利用改造：在煅烧炉尾部增设 3.5t/h 型号余热锅炉，用于吸收还原反应产生的高温烟气，使烟气温度从 500℃~1000℃降至 200℃~300℃;同时在余热锅炉内部设置烟道式换热器，进一步将烟气温度控制在 100℃~200℃。余热锅炉吸收的热量可产生蒸汽，直接作为蒸发器的热源;蒸发器产生的蒸汽与冷凝水分为两部分利用，一部分通过盘管加热应用于沉降工序，提升碱水温度，另一部分用于车间供暖。具体流程为：余热锅炉先吸收煅烧炉产生的 700℃高温烟气，经 0.4MPa~0.8MPa 加压后传入蒸发器，在 85℃以上冷凝水与低温蒸汽环境中处理后，通过过滤和热熔工序将冷凝水导入冷凝水罐;随后余热锅炉转化烟气热能，待烟气温度降至 200℃~300℃时送入烟道式换热器，降温后产生的水或稀碱水在 80℃~100℃时由锅炉和热熔工序划分，进入换热器的烟气经除尘脱硫后，达到排放标准排放。

  烟气除尘脱硫改造：采用脉冲袋式除尘器进行除尘，除尘效率最高可达 96% 以上;除尘后的烟气通过单塔直排式脱硫塔，吸收残余二氧化硫;针对热溶工序排放的碱雾，利用引风机将其送入喷淋塔，通过热水回收利用，确保硫化钠生产烟气符合国家工业污染物排放标准。

  蒸发系统改造：以余热锅炉收集的热量作为蒸汽热源，在真空环境下采用单效强制循环列管蒸发器对浓缩碱液进行蒸发处理，加热后可得到质量分数约 60% 的成品碱。该改造以蒸发器替代传统敞口大锅，在提升硫化钠产量的同时，降低热能消耗，改善生产环境，提升产品品质。

  燃烧技术改造：针对传统工艺中煤粉较粗、燃烧供热不均导致的燃烧不充分问题，采用摆式磨粉机替代锤式破碎机研磨煤粉，通过多风道旋风煤粉燃烧器实现煤粉燃烧，替代人工操作，保证煅烧炉供热稳定，提升硫化钠产能与烧成率;同时在燃烧环节增设富氧燃烧装置，进一步提高煤粉热能利用效率。

  节电技术改造：硫化钠生产中电动机、变压器等三相异步交流用电设施属于感性负荷，运行时需消耗无功功率。通过在电网中根据设备应用情况安装串联或并联电容器，利用无功补偿设备降低无功功率消耗，减少电能消耗，延长设备使用寿命。针对泵、风机等输送设备的高能耗问题，采用节流调节法设计工艺流程，降低管网阻力对设备运行的影响;同时应用变频设备调节输送设备电流运行速度，减少启动电流对电网的冲击。以 90kW 规格的泵为例，将电流频率降至 40Hz 时，设备实际运行功耗为 90×(40/50)³=46.08kW，能耗降低约 48%。

  三、硫化钠生产工艺节能改造前后能耗与效益对比

  以煤粉还原芒硝法为研究对象，对比节能改造前后硫化钠生产的能耗、成本及环境效益，为行业技术推广提供数据支撑。在成本核算方面，设定煤价格为 200 元 /t，芒硝价格为 100 元 /t，电费价格为 0.5 元 /kW・h。

  改造前，生产单位硫化钠需消耗 2450kg 芒硝、800kg 原料煤、800kg 还原燃料煤、740kg 蒸发燃料煤，用电量为 66kW・h，用水量为 8.5t，无蒸汽产出;改造后，单位硫化钠生产消耗降至 2100kg 芒硝、730kg 原料煤、580kg 还原燃料煤，蒸发燃料煤消耗量为 0，用电量为 148kW・h，用水量为 6.0t，蒸汽产量为 2.82t/t。经测算，单位硫化钠产品可节省成本约 200 元，若按年产量 2 万吨计算，每年可节约成本 400 万元。

  在环境效益方面，通过蒸发器、新型燃烧器等设备替代传统高污染设备，不仅降低工人劳动强度，为硫化钠生产工艺的机械化、自动化升级创造条件，还显著改善工业周边环境，在降低能耗的同时，减少污染物排放，实现经济效益与环境效益的协同提升。

  四、硫化钠生产工艺节能改造的行业价值与未来方向

  2025年工业绿色发展背景下，硫化钠行业生产工艺的节能技术改造不仅解决了传统工艺高能耗、高污染的痛点，还为行业可持续发展提供了可行路径。通过热能阶梯利用、烟气处理、蒸发系统优化等技术手段，硫化钠生产实现了资源利用效率的提升与污染物排放的削减，同时简化生产流程、降低劳动强度，对提高硫化钠产品质量、增强企业经济效益具有重要意义。

  从行业发展趋势来看，未来硫化钠行业生产工艺需进一步推动节能技术与智能化、数字化的融合，例如通过智能控制系统优化余热回收效率、实时调节燃烧参数，进一步降低能耗;同时探索新型绿色原料替代传统原料，从源头减少污染产生。随着节能技术的不断迭代与推广，硫化钠生产将逐步实现 “低能耗、低污染、高效率” 的目标，为化工行业整体绿色转型提供有力支撑，助力实现 “双碳” 战略下的工业可持续发展。