CN102153111A - 一种利用乙烯利生产废液制备无水硫酸氢钠的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用乙烯利生产废液制备无水硫酸氢钠的方法,所述方法包括:在乙烯利生产氯化氢工段,将以氯化钠和浓硫酸为原料生产氯化氢过程中排放的废液在70~85℃、真空度0.05~0.08MPa下减压蒸出剩余氯化氢后,在70~80℃下用元明粉调节废液酸度为38%~41%,先在温度90~120℃、真空度0.08~0.09MPa下减压蒸馏脱除溶解自由水,然后在温度130~195℃、真空度0.09~0.099MPa下脱除结晶水,最后经喷雾造粒,得到球形的无水硫酸氢钠。本发明方法可大幅度降低无水硫酸氢钠的生产成本,同时也能改善操作环境,提高无水硫酸氢钠的品质。

Description

一种利用乙烯利生产废液制备无水硫酸氢钠的方法
(-)技术领域
[0001] 本发明涉及一种利用乙烯利生产废液制备无水硫酸氢钠的方法。
(二)背景技术
[0002] 无水硫酸氢钠是一个重要的无机化工产品,溶于水,其水溶液呈酸性。无水硫酸氢钠在印染工业用做酸性燃料的助染剂,冶炼工业用做矿物分解的助熔剂,日用工业用做消毒剂和洗涤剂,化学工业用做制造硫酸盐和钠矾的原料等。
[0003] 以往,无水硫酸氢钠的制备方式可按下列方法来实施。如国内无水硫酸氢钠的生产方法是先将元明粉(无水硫酸钠)高温熔融(600°C ),再将浓硫酸缓慢加入,经高温反应生成熔融的无水硫酸氢钠。再将熔融的无水硫酸氢钠冷却即得块状的无水硫酸氢钠产品。但是利用该方法生产的无水硫酸氢钠存在以下几方面的问题:(1)高温熔融反应能耗大,硫酸酸雾较重,生产成本较高,对环境有一定的污染。(2)高温熔融反应由于反应温度较高,导致硫酸氢钠外观偏绿,而且块状的无水硫酸氢钠使用不方便,达不到外贸出口的外观要求。
(三)发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种高效率、低成本、能够进行清洁化生产无水硫酸氢钠的新方法。
[0005] 本发明采用的技术方案是:
[0006] 一种利用乙烯利生产废液制备无水硫酸氢钠的方法,所述方法包括:在乙烯利生产氯化氢工段,将以氯化钠和浓硫酸为原料生产氯化氢过程中排放的废液在70〜85°C、真空度0. 05〜0. OSMPa下减压蒸出剩余氯化氢后,在70〜80°C下用元明粉调节废液酸度为 38%〜41% (以硫酸质量含量计),先在温度90〜120°C、真空度0.08〜0.09MPa下减压蒸馏脱除溶解自由水,然后在温度130〜195°C、真空度0. 09〜0. 099ΜΙ^下脱除结晶水,最后经喷雾造粒,得到球形的无水硫酸氢钠。
[0007] 所述喷雾造粒在风量15000m3/h、风压740001¾下进行。所述乙烯利生产氯化氢工段操作如下:将99%精制氯化钠溶解于30%的盐酸溶液中,然后滴加98%浓硫酸,反应产生的氯化氢供乙烯利酸解反应使用;反应结束后,排放的废液作为本发明制备无水硫酸氢钠的原料。在该过程中,氯化钠、盐酸和浓硫酸的物质的量比为1 : 0.48〜0.58 : 1.02〜 1. 12。
[0008] 本发明以乙烯利生产中制备氯化氢过程中剩余的废液为原料,制得无水硫酸氢钠,解决了乙烯利生产中的环保问题;本发明反应的温度低,避开高温的熔融反应,保证无水硫酸氢钠产品的外观;用化工设备进行喷雾造粒,得到球形的无水硫酸氢钠产品,达到外贸出口的要求。因此,本发明大幅度降低无水硫酸氢钠的生产成本,同时也能改善操作环境,提高无水硫酸氢钠的品质,适合工业化生产。
[0009] 具体的,本发明操作过程如下:[0010] (1)将99%精制氯化钠溶于30%盐酸溶液中,再将98%浓硫酸慢慢加入上述混合溶液中,使其充分与氯化钠反应。所述氯化钠、盐酸、浓硫酸的物质的量之比:1 : 0.48〜 0. 58 : 1. 02 〜1. 12 ;
[0011] (2)待反应结束,将排放废液在温度70〜85°C,真空度0. 05〜0. 08MPa下进行减压蒸馏脱除排放液中剩余的氯化氢;
[0012] (3)剩余溶液在温度70〜80°C下,用元明粉,调节溶液酸度至38%〜41% ;
[0013] (4)在温度90〜120°C,真空度0. 08〜0. 09MPa下,将上述处理后的溶液进行减压蒸馏脱除溶解自由水;
[0014] (5)在温度130〜195°C,真空度0. 09〜0. 099ΜΙ^下,脱除硫酸氢钠中的结晶水;
[0015] (6)在风量15000m3/h,风压740001¾下,用化工设备进行喷雾造粒,得到高纯度的
无水硫酸氢钠。
[0016] 本发明方法涉及的反应式如下:
[0017] NaCl+&S04 = NaHS04+HCl 个
[0018] NaCl+NaHS04 = Nei2S04+HC1 个
[0019] Na2S04+H2S04 = 2NaHS04
[0020] NaHSO4 · H2O = NaHS04+H20
[0021] 本发明的有益效果主要体现在:(1)采用本发明方法能从排放废液中回收副产物无水硫酸氢钠,并且回收得到的无水硫酸氢钠达到外贸出口的要求。(¾该反应温度低,可以避开高温的熔融反应,保证了硫酸氢钠产品的外观。(3)精制氯化钠杂质成分少,保证无水硫酸氢钠质量的稳定。(4)用化工设备进行喷雾造粒,可得到球形的无水硫酸氢钠产品。 因此,本发明大幅度降低无水硫酸氢钠的生产成本,同时也能改善操作环境,提高无水硫酸氢钠的品质。
(四)具体实施方式
[0022] 下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此:
[0023] 实施例1 :
[0024] 在500L反应釜中加入150.0千克O. 538千摩尔)99 %精制氯化钠,然后加入 148. 2千克(1.218千摩尔)30%盐酸溶液,搅拌升温至601:,将沈1.4千克O. 614千摩尔)98%浓硫酸慢慢加入上述混合溶液中,使其充分与氯化钠反应。反应产生的氯化氢气体供乙烯利酸解反应使用,反应结束后,排放废液在温度70〜85°C、真空度0. 05〜0. OSMPa 下进行减压蒸馏脱除溶液中剩余的氯化氢。剩余溶液在温度70〜80°C下,用44. 0千克元明粉,调节溶液酸度至38. 5%。在温度90〜10(TC、真空度0. 08〜0. 09MPa下,将上述经处理的溶液进行减压蒸馏脱除溶解自由水。在温度130〜150°C、真空度0. 09〜0. 099MPa 下,脱去硫酸氢钠中的结晶水。在风量15000m3/h,风压74000½下,用喷雾造粒设备(长8 米,宽4米,高7米,容积约22立方米,用碳钢材料制造,内部用环氧树脂做耐酸处理)进行喷雾造粒,得到98. 5%无水硫酸氢钠379千克。
[0025] 实施例2 :
[0026] 在1000L反应釜中加入300千克(5. 076千摩尔)99%精制氯化钠,然后加入302. 6千克(2. 487千摩尔)30%盐酸溶液,搅拌升温至60°C,将533. 0千克(5. 330千摩尔)98% 浓硫酸慢慢加入上述混合溶液中,使其充分与氯化钠反应。反应产生的氯化氢气体供乙烯利酸解反应使用,反应结束后,排放废液在温度70〜85°C、真空度0. 05〜0. OSMPa下进行减压蒸馏脱除溶液中剩余的氯化氢。剩余溶液在温度70〜80°C下,用36千克元明粉,调节溶液酸度至38. 9%。在温度110〜120°C、真空度0. 08〜0. 09MPa下,将上述经处理的溶液进行减压蒸馏脱除溶解自由水。在温度180〜195°C、真空度0. 09〜0. 099MPa下,脱去硫酸氢钠中的结晶水。在风量15000m3/h,风压74000½下,用喷雾造粒设备进行喷雾造粒, 得到99. 0%无水硫酸氢钠676千克。
[0027] 实施例3 :
[0028] 在2000L反应釜中加入600千克(10. 152千摩尔)99 %精制氯化钠,然后加入 617. 6千克(5.076千摩尔)30%盐酸溶液,搅拌升温至60°C,将1076. 1千克(10. 761千摩尔)98%浓硫酸慢慢加入上述混合溶液中,使其充分与氯化钠反应。反应产生的氯化氢气体供乙烯利酸解反应使用,反应结束后,排放废液在温度70〜85°C、真空度0. 05〜0. OSMPa 下进行减压蒸馏脱除溶液中剩余的氯化氢。剩余溶液在温度70〜80°C下,用87千克元明粉,调节溶液酸度至39. 1 %。在温度100〜110°C、真空度0. 08〜0. 09MPa下,将上述经处理的溶液进行减压蒸馏脱除溶解自由水。在温度150〜160°C,真空度0. 09〜0. 099MPa 下,脱去硫酸氢钠中的结晶水。在风量15000m3/h,风压74000½下,用喷雾造粒设备进行喷雾造粒,得到99. 2%无水硫酸氢钠1378千克。
[0029] 实施例4 :
[0030] 在3000L反应釜中加入900千克(15. 2¾千摩尔)99 %精制氯化钠,然后加入 963. 3千克(7. 918千摩尔)30%盐酸溶液,搅拌升温至60°C,将1583. 7千克(15. 837千摩尔)98%浓硫酸慢慢加入上述混合溶液中,使其充分与氯化钠反应。反应产生的氯化氢气体供乙烯利酸解反应使用,反应结束后,排放废液在温度70〜85°C、真空度0. 05〜0. OSMPa 下进行减压蒸馏脱除溶液中剩余的氯化氢。剩余溶液在温度70〜80°C下,用88千克元明粉,调节溶液酸度至39. 1 %。在温度100〜110°C、真空度0. 08〜0. 09MPa下,将上述经处理的溶液进行减压蒸馏脱除溶解自由水。在温度160〜170°C、真空度0. 09〜0. 099MPa 下,脱去硫酸氢钠中的结晶水。在风量15000m3/h,风压74000½下,用喷雾造粒设备进行喷雾造粒,得到98. 9%无水硫酸氢钠1994千克。
[0031] 实施例5:
[0032] 在5000L反应釜中加入1500千克(25. 380千摩尔)99 %精制氯化钠,然后加入 1790. 9千克(14. 720千摩尔)30 %盐酸溶液,搅拌升温至60°C,将2588. 7千克(25. 887千摩尔)98%浓硫酸慢慢加入上述混合溶液中,使其充分与氯化钠反应。反应产生的氯化氢气体供乙烯利酸解反应使用,反应结束后,排放废液在温度70〜85°C、真空度0. 05〜0. OSMPa 下进行减压蒸馏脱除溶液中剩余的氯化氢。剩余溶液在温度70〜80°C下,用73千克元明粉,调节溶液酸度至40. 1 %。在温度90〜100°C、真空度0. 08〜0. 09ΜΙ^下,将上述经处理的溶液进行减压蒸馏脱除溶解自由水。在温度150〜160°C、真空度0. 09〜0. 099MPa下, 脱去硫酸氢钠中的结晶水。在风量15000m3/h,风压74000½下,用喷雾造粒设备进行喷雾造粒,得到98. 7%无水硫酸氢钠3199千克。

Claims (2)

1. 一种利用乙烯利生产废液制备无水硫酸氢钠的方法,所述方法包括:将以氯化钠和浓硫酸为原料生产氯化氢过程中排放的废液在70〜85°C、真空度0. 05〜0. 08MPa下减压蒸出剩余氯化氢后,在70〜80°C下用元明粉调节废液酸度为38%〜41%,先在温度90〜 1200C、真空度0. 08〜0. 09MPa下减压蒸馏脱除溶解自由水,然后在温度130〜195°C、真空度0. 09〜0. 099MPa下脱除结晶水,最后经喷雾造粒,得到球形的无水硫酸氢钠。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述喷雾造粒在风量15000m3/h、风压 74000Pa下进行。
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