CN108557845A - 一种亚硫酸钠的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种亚硫酸钠的生产方法包括以下步骤：S1、将废硫酸溶液经行浓缩处理，使硫酸重量百分浓度大于65%，然后按照浓缩后的硫酸溶液与硫磺重量比为5:1的比例，向硫酸溶液当中添加硫磺，然后加热到250‑300摄氏度进行还原反应，产生二氧化硫气体；S2、将S1中产生的二氧化硫气体进行冷却回收蒸汽后，再使二氧化硫气体进入到除硫反应器中，除尽气体当中升华硫，得到较纯净的二氧化硫；S3、将S2中得到的纯净二氧化硫气体进入吸收塔中，与氢氧化钠溶液发生中和反应，得到亚硫酸钠溶液；S4、将S3中得到的亚硫酸铵溶液经过浓缩蒸发、结晶、离心和干燥后得到亚硫酸钠产品。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其是一种亚硫酸钠的生产方法。
背景技术
近年来，随着我国国民经济的快速发展，工业生产中对硫酸等基础化学品等需求逐年增长，国内每年硫酸消费量在9Mt以上，较大一部分以废硫酸形式排出，废硫酸具有以下特点：
①来源广泛、行业分散，除了钛白粉、芳烃硝化、染料、石油加工和钢铁酸洗等主要行业外，还有其他几十种化工产品生产中有废硫酸产出；
②废硫酸总量较大，但单个企业产出的废硫酸量不大，废硫酸量高于5 kt/a以上的企业较少，许多企业每年的废硫酸产出量仅几百吨；
③废硫酸浓度普遍偏低，杂质含量偏高；
④废硫酸大多含有机物，直接利用较为困难。
现有处理废硫酸的方法为高温裂解法工艺，但是高温裂解法的缺点是投资大、能耗高；另外，由于废硫酸中的F-、Cl-及金属离子（特别是Na+）容易造成设备和管道的腐蚀及堵塞，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
本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
一种亚硫酸钠的生产方法，包括以下步骤：
S1、将废硫酸溶液经行浓缩处理，使硫酸重量百分浓度大于65%，然后按照浓缩后的硫酸溶液与硫磺重量比为5:1的比例，向硫酸溶液当中添加硫磺，然后加热到250-300摄氏度进行还原反应，产生二氧化硫气体；
具体反应方程式如下：S+2H2SO4→3SO2+2H2O
S2、将S1中产生的二氧化硫气体进行冷却回收蒸汽后，再使二氧化硫气体进入到除硫反应器中，除尽气体当中升华硫，得到较纯净的二氧化硫；
S3、将S2中得到的纯净二氧化硫气体进入吸收塔中，与氢氧化钠溶液发生中和反应，得到亚硫酸钠溶液，具体反应方程式如下：SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O；
S4、将S3中得到的亚硫酸铵溶液经过浓缩蒸发、结晶、离心和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S1中的硫磺经过过滤处理后加入到硫酸溶液当中。
作为本发明的优选技术方案，所述S2中纯净的二氧化硫气体为含量在15%-20%（体积）的气体。
作为本发明的优选技术方案，所述S3中氢氧化钠溶液是由离子膜电解槽的出槽碱液与脱盐水配制而成。
作为本发明的优选技术方案，所述出槽碱液的浓度为33%wt—36%wt。
作为本发明的优选技术方案，所述S4中浓缩蒸发采用双效连续浓缩工艺。
与现有技术相比，本发明的有益效果时：
提供了一种较低温度处理工业产生的废硫酸方法，整个工艺步骤简单，清洁，降低了处理废硫酸的门槛，不仅能耗低，而且能够避免设备和管道的腐蚀以及堵塞，解决了现有技术对设备的要求高、能耗高和成产成本高等缺点,生产亚硫酸铵使用的是工业生产过程中产生的废硫酸，减少了工业生产中废硫酸难以处理的问题，更能够环保，避免产生二次污染等情况，改善了人们的生存和生产环境，是一种化废为宝的工艺，使用离子膜电解槽的出槽碱液与脱盐水配制而成的氢氧化钠溶液减少了企业对氢氧化钠溶液的投入，节约成本。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种亚硫酸铵的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取钛白粉生产过程中产生的废硫酸，含量35%，600份，经过浓缩处理后得到含量74%，320份，然后向废硫酸溶液当中添加硫磺45克，设备在加热至270摄氏度过程中不断搅拌，产生二氧化硫气体；
S2、将得到的二氧化硫气体冷却回收蒸汽后，在经过除硫反应器当中，除去气体中升华硫，得到二氧化硫气体为含量在15%（体积）的气体。
S3、将得到的二氧化硫气体进入吸收塔中，与事先准备好的33%wt氢氧化钠溶液发生中和反应，生成亚硫酸溶液。
S4、将S3得到的亚硫酸钠溶液进行浓缩蒸发、结晶、离心和干燥处理后得到亚硫酸钠产品。
实施例二
一种亚硫酸铵的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取钢铁酸洗生产过程中产生的废硫酸，含量40%，500份，经过浓缩处理后得到含量80%，200份，然后向废硫酸溶液当中添加硫磺30克，设备在加热至300摄氏度过程中不断搅拌，产生二氧化硫气体；
S2、将得到的二氧化硫气体冷却回收蒸汽后，在经过除硫反应器当中，除去气体中升华硫，得到二氧化硫气体为含量在20%（体积）的气体。
S3、将得到的二氧化硫气体进入吸收塔中，与事先准备好的36 %wt氢氧化钠溶液发生中和反应，生成亚硫酸溶液。
S4、将S3得到的亚硫酸钠溶液进行浓缩蒸发、结晶、离心和干燥处理后得到亚硫酸钠产品。
实施例三
对上述实施例中产生的亚硫酸钠晶体进行产品检测，所制备的亚硫酸钠质量符合下表要求。
本发明提供了一种亚硫酸钠的生产方法，能够在较低温度环境下处理工业产生的废硫酸方法，整个工艺步骤简单，清洁，降低了处理废硫酸的门槛，不仅能耗低，而且能够避免设备和管道的腐蚀以及堵塞，解决了现有技术对设备的要求高、能耗高和成产成本高等缺点,生产亚硫酸铵使用的是工业生产过程中产生的废硫酸，减少了工业生产中废硫酸难以处理的问题，更能够环保，避免产生二次污染等情况，改善了人们的生存和生产环境，是一种化废为宝的工艺，使用离子膜电解槽的出槽碱液与脱盐水配制而成的氢氧化钠溶液减少了企业对氢氧化钠溶液的投入，节约成本。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (6)
1.一种亚硫酸钠的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将废硫酸溶液经行浓缩处理，使硫酸重量百分浓度大于65%，然后按照浓缩后的硫酸溶液与硫磺重量比为5:1的比例，向硫酸溶液当中添加硫磺，然后加热到250-300摄氏度进行还原反应，产生二氧化硫气体；
S2、将S1中产生的二氧化硫气体进行冷却回收蒸汽后，再使二氧化硫气体进入到除硫反应器中，除尽气体当中升华硫，得到较纯净的二氧化硫；
S3、将S2中得到的纯净二氧化硫气体进入吸收塔中，与氢氧化钠溶液发生中和反应，得到亚硫酸钠溶液；
S4、将S3中得到的亚硫酸铵溶液经过浓缩蒸发、结晶、离心和干燥后得到亚硫酸钠产品。
2.根据权利要求1所述的一种亚硫酸钠的生产方法，其特征在于，所述S1中的硫磺经过过滤处理后加入到硫酸溶液当中。
3.根据权利要求1所述的一种亚硫酸钠的生产方法，其特征在于，所述S2中纯净的二氧化硫气体为含量在15%-20%（体积）的气体。
4.根据权利要求1所述的一种亚硫酸钠的生产方法，其特征在于，所述S3中氢氧化钠溶液是由离子膜电解槽的出槽碱液与脱盐水配制而成。
5.根据权利要求4所述的一种亚硫酸钠的生产方法，其特征在于，所述出槽碱液的浓度为33%wt—36%wt。
6.根据权利要求1所述的一种亚硫酸钠的生产方法，其特征在于，所述S4中浓缩蒸发采用双效连续浓缩工艺。
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