CN104261434A - 一种利用保险粉生产过程中粗甲醇精馏残液生产无水亚硫酸钠的方法 - Google Patents

一种利用保险粉生产过程中粗甲醇精馏残液生产无水亚硫酸钠的方法 Download PDF

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周学恩
王国清
孙丙谦
林存涛
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Abstract

本发明属于无水亚硫酸钠制备技术领域，尤其涉及一种利用保险粉生产过程中粗甲醇精馏残液生产无水亚硫酸钠的方法，步骤如下：向合成釜内加入粗甲醇精馏残液作为底料水，搅拌；加入精馏残液和氢氧化钠溶液直至出现亚硫酸钠晶体，继续投料中和；将中和好的料液压入干燥锅内，压滤，加入精甲醇洗涤，然后开启真空泵，用蒸汽加热干燥；对干燥锅内物料进行冷却降温，生产出含量≥90％的无水亚硫酸钠产品。本发明解决了实际生产过程中利用精馏残液回收的甲酸钠纯度低、无法重复投入使用的问题，转而利用精馏残液生产无水亚硫酸钠，生产方法简单，适于工业化生产，且生产的无水亚硫酸钠可用于电镀锌、化工及医药等行业，很大程度减少了资源的浪费。

Description

一种利用保险粉生产过程中粗甲醇精馏残液生产无水亚硫酸钠的方法
技术领域
本发明属于无水亚硫酸钠制备技术领域，尤其涉及一种利用保险粉生产过程中粗甲醇精馏残液生产无水亚硫酸钠的方法。
背景技术
无水亚硫酸钠(Na2SO3)，为白色沙砾状或粉末状结晶，相对密度2.63，易溶于水，水溶液呈碱性，难溶于醇，不溶于液氯、氨。在潮湿空气和日光作用下容易氧化，为强还原剂。主要用于电镀锌及配制钢铁磷化剂、印染媒染剂、医药酸化催化剂、乳胶凝结剂、染料合成物品保藏剂、树脂加工催化剂等。
目前，保险粉生产方法主要采用甲酸钠法，在甲酸钠法保险粉生产过程中均加入过量的甲酸钠，这就使得保险粉生产过程的精馏残液中含有一定量的甲酸钠。为了回收保险粉生产过程中粗甲醇精馏残液的甲酸钠，现有保险粉生产企业，均采用本申请人的专利号为ZL03112293.0的“一种利用保险粉生产过程中粗甲醇精馏残液生产甲酸钠的方法”回收甲酸钠，并用于保险粉生产配料使用。
但是在生产实践中发现，该方法存在的问题是：1、回收的甲酸钠纯度低(甲酸钠含量≤50％)；2、蒸汽消耗高；3、生产的甲酸钠用于保险粉生产配料使用，造成合成母液不合格，合成母液不能循环套用，保险粉生产质量不稳定，生产成本高等问题。由于保险粉生产过程的精馏残液中除了含有甲酸钠(HCOONa)外，还含有焦亚硫酸钠(Na2S2O5)、硫代硫酸钠(Na2S2O3)、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)、亚硫酸钠(Na2SO3)、亚硫酸氢钠(NaHSO3)等盐。因此，利用粗甲醇精馏残液回收更具使用价值的高纯度无水亚硫酸钠将成为粗甲醇精馏残液的处理首选。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种利用保险粉生产过程中的粗甲醇精馏残液，高效生产高纯度无水亚硫酸钠。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种利用保险粉生产过程中粗甲醇精馏残液生产无水亚硫酸钠的方法，步骤如下：
(1)加底料水：向合成釜内加入1.0m3～1.5m3保险粉生产过程中的粗甲醇精馏残液作为底料水，启动搅拌，开启夹套蒸汽升温到65℃～80℃；
(2)培养亚硫酸钠晶体：待合成釜内温度升到65℃～80℃时，加入粗甲醇精馏残液和氢氧化钠溶液直至出现亚硫酸钠晶体后，停止搅拌，继续保温5min～10min；
(3)中和反应：保温完成后，在搅拌情况下继续投料，控制粗甲醇精馏残液及氢氧化钠溶液流量，保持投料过程中的pH在8～9，保持反应终点pH值在9～10，继续保温搅拌5min～15min，准备干燥；
(4)干燥：将步骤(3)中的料液用0.2MPa～0.4MPa的氮气压入干燥锅内，再用0.2MPa～0.4MPa的氮气对干燥锅内物料进行压滤，将中和母液压入中和母液罐中贮存，压干后再向干燥锅中加入4.0m3～5.0m3精甲醇洗涤5min～15min，将洗涤甲醇压入粗甲醇贮罐，然后开启真空泵，控制干燥锅内压力为-0.06MPa～-0.098MPa的真空条件下，用0.2MPa～0.35MPa蒸汽加热干燥；
(5)冷却包装：干燥后，开启干燥锅上的冷却水，对干燥锅内物料进行降温，待干燥器内温度降到50℃以下，放料包装入库，生产出含量≥90％的无水亚硫酸钠产品。
其中，所述的氢氧化钠溶液的浓度为30％或42％。
步骤(3)中所述的中和反应温度控制在65℃～80℃。
本发明的技术原理是：
2Na2S2O4+H2O＝Na2S2O3+2NaHSO3
NaHSO3+NaOH＝Na2SO3+H2O
Na2S2O3+O2＝Na2SO3+SO2
Na2S2O5+2HCOONa+2SO2＝2Na2S2O4+2CO2+H2O
SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O
本发明的有益效果是：本发明解决了背景技术中在实际生产过程中利用精馏残液回收的甲酸钠纯度低(甲酸钠含量≤50％)无法重复投入使用的问题，转而利用精馏残液生产无水亚硫酸钠(无水亚硫酸钠含量≥90％)，生产方法简单，适于工业化生产，且生产的无水亚硫酸钠可用于电镀锌、化工及医药等行业，很大程度的减少了资源的浪费。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种利用保险粉生产过程中粗甲醇精馏残液生产无水亚硫酸钠的方法，步骤如下：
(1)加底料水：向合成釜内加入1.0m3精馏残液作为底料水，启动搅拌，开启夹套蒸汽升温到68℃；
(2)培养亚硫酸钠晶体：加入精馏残液和30％氢氧化钠溶液直至出现亚硫酸钠晶体后，停止搅拌，保温6min；
(3)中和反应：保温完成后，在搅拌情况下继续投料，控制精馏残液及30％氢氧化钠溶液流量，保持投料过程中的pH为8.0，直到合成釜中的料液达到规定液位，停止投料，保持反应终点pH值为9.0，继续保温搅拌6min，准备干燥；
(4)干燥：将步骤(3)中的料液用0.2MPa的氮气压入干燥锅内，再用0.2MPa的氮气对干燥器内物料进行压滤，将中和母液压入中和母液罐中贮存，压干后再向干燥锅中加入4.0m3精甲醇进行洗涤8min，将洗涤甲醇压入粗甲醇贮罐，然后开启真空泵，控制干燥锅内压力为-0.06MPa的真空条件下，用压力为0.2MPa的蒸汽加热干燥；
(5)冷却包装：干燥后，开启干燥锅上的冷却水，对干燥锅内物料进行降温，待干燥器内温度降到50℃后，放料包装入库，生产出含量≥92％的无水亚硫酸钠产品。
实施例2
一种利用保险粉生产过程中粗甲醇精馏残液生产无水亚硫酸钠的方法，步骤如下：
(1)加底料水：向合成釜内加入1.2m3精馏残液作为底料水，启动搅拌，开启夹套蒸汽升温到70℃；
(2)培养亚硫酸钠晶体：加入精馏残液和30％氢氧化钠溶液直至出现亚硫酸钠晶体后，停止搅拌，保温8min；
(3)中和反应：保温完成后，在搅拌情况下继续投料，控制精馏残液及30％氢氧化钠溶液流量，保持投料过程中的pH为8.5，直到合成釜中的料液达到规定液位，停止投料，保持反应终点pH值为9.5，继续保温搅拌8min，准备干燥；
(4)干燥：将步骤(3)中的料液用0.25MPa的氮气压入干燥锅内，再用0.25MPa的氮气对干燥器内物料进行压滤，将中和母液压入中和母液罐中贮存，压干后再向干燥锅中加入4.5m3精甲醇进行洗涤8min，将洗涤甲醇压入粗甲醇贮罐，然后开启真空泵，控制干燥锅内压力为-0.08MPa的真空条件下，用压力为0.25MPa的蒸汽加热干燥；
(5)冷却包装：干燥后，开启干燥锅上的冷却水，对干燥锅内物料进行降温，待干燥器内温度降到48℃后，放料包装入库，生产出含量≥95％的无水亚硫酸钠产品。
实施例3
一种利用保险粉生产过程中粗甲醇精馏残液生产无水亚硫酸钠的方法，步骤如下：
(1)加底料水：向合成釜内加入1.5m3精馏残液作为底料水，启动搅拌，开启夹套蒸汽升温到75℃；
(2)培养亚硫酸钠晶体：加入精馏残液和42％氢氧化钠溶液直至出现亚硫酸钠晶体后，停止搅拌，保温10min；
(3)中和反应：保温完成后，在搅拌情况下继续投料，控制精馏残液及42％氢氧化钠溶液流量，保持投料过程中的pH为9.0，直到合成釜中的料液达到规定液位，停止投料，保持反应终点pH值为10.0，继续保温搅拌12min，准备干燥；
(4)干燥：将步骤(3)中的料液用0.4MPa的氮气压入干燥锅内，再用0.4MPa的氮气对干燥器内物料进行压滤，将中和母液压入中和母液罐中贮存，压干后再向干燥锅中加入5.0m3精甲醇进行洗涤15min，将洗涤甲醇压入粗甲醇贮罐，然后开启真空泵，控制干燥锅内压力为-0.09MPa的真空条件下，用压力为0.3MPa的蒸汽加热干燥；
(5)冷却包装：干燥后，开启干燥锅上的冷却水，对干燥锅内物料进行降温，待干燥器内温度降到46℃后，放料包装入库，生产出含量≥97％的无水亚硫酸钠产品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种利用保险粉生产过程中粗甲醇精馏残液生产无水亚硫酸钠的方法，其特征在于步骤如下：
(1)加底料水：向合成釜内加入1.0m3～1.5m3保险粉生产过程中的粗甲醇精馏残液作为底料水，启动搅拌，开启夹套蒸汽升温到65℃～80℃；
(2)培养亚硫酸钠晶体：待合成釜内温度升到65℃～80℃时，加入粗甲醇精馏残液和氢氧化钠溶液直至出现亚硫酸钠晶体后，停止搅拌，保温5min～10min；
(3)中和反应：保温完成后，在搅拌情况下继续投料，控制粗甲醇精馏残液及氢氧化钠溶液流量，保持投料过程中的pH在8～9，控制反应终点pH值在9～10，继续保温搅拌5min～15min，准备干燥；
(4)干燥：将步骤(3)中的料液用0.2MPa～0.4MPa的氮气压入干燥锅内，再用0.2MPa～0.4MPa的氮气对干燥锅内物料进行压滤，将中和母液压入中和母液罐中贮存，压干后再向干燥锅中加入4.0m3～5.0m3精甲醇洗涤5min～15min，将洗涤甲醇压入粗甲醇贮罐，然后开启真空泵，控制干燥锅内压力为-0.06MPa～-0.098MPa的真空条件下，用0.2MPa～0.35MPa的蒸汽加热干燥；
(5)冷却包装：干燥后，开启干燥锅上的冷却水，对干燥锅内物料进行降温，待干燥器内温度降到50℃以下，放料包装入库，生产出含量≥90％的无水亚硫酸钠产品。
2.根据权利要求1所述的一种利用保险粉生产过程中粗甲醇精馏残液生产无水亚硫酸钠的方法，其特征在于步骤(3)中所述的中和反应温度控制在65℃～80℃。
3.根据权利要求1所述的一种利用保险粉生产过程中粗甲醇精馏残液生产无水亚硫酸钠的方法，其特征在于所述的氢氧化钠稀溶液的浓度为30％或42％。
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