CN106673017A

CN106673017A - 一种硫磺还原废硫酸制备亚硫酸钠的环保生产方法

Info

Publication number: CN106673017A
Application number: CN201710085004.8A
Authority: CN
Inventors: 王力立; 刁正坤; 刘萍; 徐晓江
Original assignee: SICHUAN ZHONGMING ENVIRONMENTAL GOVERNANCE Co Ltd
Current assignee: SICHUAN ZHONGMING ENVIRONMENTAL GOVERNANCE Co Ltd
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2017-05-17

Abstract

本发明公开了一种硫磺还原废硫酸制备亚硫酸钠的环保生产方法，包括以下步骤：(1)将废硫酸浓缩至硫酸重量百分浓度大于70％，然后按照硫磺与硫酸的重量比为1:4‑6的比例加入硫磺，加热到200‑250℃反应，产生二氧化硫气体；(2)将二氧化硫气体进行降温后，与氢氧化钠溶液发生中和反应，生成亚硫酸钠溶液；(3)将亚硫酸钠溶液经过减压蒸发、结晶、离心、干燥后得到亚硫酸钠产品。本发明不仅反应温度低，能耗低，而且避免了设备腐蚀问题，在设备上较易实现，本发明不仅解决了废硫酸难以处理的问题，更为解决传统亚硫酸钠制备工艺中高温高能耗的问题提供了新思路。

Description

一种硫磺还原废硫酸制备亚硫酸钠的环保生产方法

技术领域

本发明涉及一种废硫酸循环利用工艺，属环保领域，特别涉及一种硫磺还原废硫酸制备亚硫酸钠的环保生产方法。

背景技术

硫酸应用于工业生产的方方面面，在利用的同时，又产生大量的废硫酸，废硫酸长期以来一直是困扰化工行业的一大难题。

如果严格按照国家的环保政策和易制毒化学品管理条例来执行，国内许多产生废硫酸的企业要关停。由于产生废硫酸的产品不计其数，应用于国民经济的各行各业，一旦停产，造成的影响不可估量，因此，废硫酸的循环利用就显越来越重要。

现有废硫酸还原制二氧化硫的工艺，是将废硫酸提浓后，用天然气高温裂解还原废硫酸，生成二氧化硫。该工艺以天然气提供热源并作为还原剂，还原温度较高，反应温度在1000-1100℃，这种条件下设备腐蚀严重，维护成本高，且经常发生渗漏，造成生产事故，给企业的生产、安全带来极大隐患。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种硫磺还原废硫酸制备亚硫酸钠的环保生产方法，不仅解决废硫酸难以处理的问题，同时解决传统亚硫酸钠制备工艺中高温高能耗的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种硫磺还原废硫酸制备亚硫酸钠的环保生产方法，包括以下步骤：

(1)将废硫酸浓缩至硫酸重量百分浓度大于70％，然后按照硫磺与硫酸的重量比为1:4-6的比例加入硫磺，加热到200-250℃反应，产生二氧化硫气体；

其反应式为：S+2H₂SO₄→3SO₂+2H₂O

(2)将步骤(1)产生的二氧化硫气体进行降温后，与氢氧化钠溶液发生中和反应，生成亚硫酸钠溶液；

其反应式为：SO₂+2Na0H→Na₂SO₃+H₂O

(3)将步骤(2)得到的亚硫酸钠溶液经过减压蒸发、结晶、离心、干燥后得到亚硫酸钠产品。

作为本发明的优选技术方案，所述步骤(1)中，反应温度为220-240℃。

作为本发明的优选技术方案，所述步骤(2)中，降温为换热器循环水降温、冷盐水降温或两者共同处理。

作为本发明的优选技术方案，所述步骤(2)中，所用氢氧化钠水溶液的重量百分浓度为30％。

本发明中，所述废硫酸可以为各种化工产品生产过程中产生的不含或含少量无机盐的废硫酸，比如磺化工艺、硝化工艺或作为干燥剂吸收水份后产生的废硫酸，其中不含或含少量无机盐。

本发明的有益效果在于：

1、本发明提供了一种硫磺于200-250℃下还原废硫酸的工艺，以硫磺为还原剂替代了以天然气提供热源并作为还原剂的裂解方式，不仅反应温度低，能耗低，而且避免了设备腐蚀问题，在设备上较易实现，解决了现有技术对设备要求极高，能耗高，生产成本较高的问题。

2、本发明不仅解决了废硫酸难以处理的问题，更为解决传统亚硫酸钠制备工艺中高温高能耗的问题提供了新思路，对亚硫酸钠的制备工艺具有极大的革新性和普遍应用性。

3、本发明中，硫酸被硫磺还原生成的二氧化硫气体经降温后可去掉高沸点杂质，制备的亚硫酸钠符合HG/T 2967-2000工业无水亚硫酸钠产品标准要求。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。

下列实施例中含量均为重量百分含量，原料份数均为重量份；下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规的方法和条件进行选择。

实施例1

本实施例的硫磺还原废硫酸制备亚硫酸钠的环保生产方法，包括以下步骤：

(1)甲苯磺化产生的废硫酸，含量45％，取500份，浓缩到75％，剩余约300份；在搅拌下加热至210℃，加入55份硫磺反应，产生二氧化硫气体；

(2)将步骤(1)产生的二氧化硫气体先经换热器降温后，进入预先配置有1355克重量百分浓度为30％的氢氧化钠水溶液的中和反应器中，发生中和反应，生成亚硫酸钠溶液；

(3)将步骤(2)得到的亚硫酸钠溶液经过减压蒸发、结晶、抽滤和干燥后，得到含量96.5％亚硫酸钠546克，收率(以硫磺计)85％；母液重量201克，含量34.2％，折算收率11％，合计总收率为96％。

实施例2

(1)苯胺磺化产生的废硫酸，含量40％，取500份，浓缩到80％，剩余约250份；在搅拌下加热至230℃，加入46份硫磺反应，产生二氧化硫气体；

(2)将步骤(1)产生的二氧化硫气体先经换热器降温后，进入预先配置有1133克重量百分浓度为30％的氢氧化钠水溶液的中和反应器中，发生中和反应，生成亚硫酸钠溶液；

(3)将步骤(2)得到的亚硫酸钠溶液经过减压蒸发、结晶、抽滤和干燥后，得到含量96.2％亚硫酸钠463克，收率(以硫磺计)85.9％；母液重量170克，含量35％，折算收率11.5％，合计总收率为97％。

实施例3

将实施例1和实施例2的母液合并减压蒸发、结晶、抽滤和干燥后，得到亚硫酸钠107.5克，含量96％，剩余母液70克，含量32％。

对上述实施例制备的亚硫酸钠进行产品质量检测，产品质量标准执行HG/T2967-2000工业无水亚硫酸钠产品规格，所制备的亚硫酸钠质量符合下表要求。

亚硫酸钠质量指标表

项目名称	指标
		亚硫酸钠	≥96.0％
水不溶物	≤0.03％
		铁(以Fe计)	≤0.01％
游离碱(以Na₂CO₃计)	≤0.60％
		重金属(以Pb计)	≤0.001％
砷(以As计)	≤0.0002％
		澄清度	通过试验

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims

1.一种硫磺还原废硫酸制备亚硫酸钠的环保生产方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的硫磺还原废硫酸制备亚硫酸钠的环保生产方法，其特征在于：所述步骤(1)中，反应温度为220-240℃。

3.根据权利要求1所述的硫磺还原废硫酸制备亚硫酸钠的环保生产方法，其特征在于：所述步骤(2)中，降温为换热器循环水降温、冷盐水降温或两者共同处理。

4.根据权利要求1所述的硫磺还原废硫酸制备亚硫酸钠的环保生产方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所用氢氧化钠水溶液的重量百分浓度为30％。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的硫磺还原废硫酸制备亚硫酸钠的环保生产方法，其特征在于：所述废硫酸为磺化工艺、硝化工艺或作为干燥剂吸收水份后产生的废硫酸，其中不含或含少量无机盐。