CN109399671A - 一种亚硫酸钠溶液生产工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种亚硫酸钠溶液生产工艺及装置，利用吸收液泵将吸收液储槽中的吸收液输送至喷射反应器内，在喷射反应器内形成真空，二氧化硫气体在压差作用下与吸收液充分混合发生反应，反应生成的亚硫酸钠溶液输送至亚硫酸钠溶液储槽。实现了二氧化硫一步法转化为亚硫酸钠，且生产过程不引入碳酸钠，不产生温室气体二氧化碳，具有较好的环保效益，且喷射反应器结构简单，与吸收塔对比，无内件，制作难度和成本大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及亚硫酸钠生产领域，特别涉及一种亚硫酸钠生产工艺及装置。
背景技术
亚硫酸钠生产过程中，主要生产工艺分为两步反应，第一步是将纯净的二氧化硫气体与氢氧化钠溶液生产亚硫酸氢钠溶液，第二步是将纯碱溶液加入亚硫酸氢钠溶液制备亚硫酸钠溶液，以上工艺存在的缺点为生产过程中引入碳酸钠，反应结束后碳酸钠中的碳元素以二氧化碳形式排出，产生的大量的温室气体，造成环境影响。专利CN 108557845 A公开了一种亚硫酸钠的生产方法，其公开了将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，其中纯净的二氧化硫气体含量在15％-20％(体积)，中氢氧化钠溶液浓度33％wt—36％wt，但是该专利未公开吸收塔的结构以及如何实现二氧化硫一步法转化为亚硫酸钠。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种亚硫酸钠溶液生产工艺，实现二氧化硫气体一步转化为亚硫酸钠。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种亚硫酸钠溶液生产工艺，提供吸收液泵、吸收液储槽、喷射反应器、亚硫酸钠溶液储槽，利用吸收液泵将吸收液储槽中的吸收液输送至喷射反应器内，在喷射反应器内形成真空，二氧化硫气体在压差作用下与吸收液充分混合发生反应，反应生成的亚硫酸钠溶液输送至亚硫酸钠溶液储槽。
所述吸收液为氢氧化钠溶液，其浓度为15％wt—26％wt，温度为40-50℃。
所述吸收液泵流量为50-100m3/h。
所述二氧化硫气体含量为5％-10％(体积)，其他气体为惰性气体。
进一步的，所述二氧化硫进入喷射反应器内的流量为300-800m3/h。
进一步的，通过控制吸收液浓度、吸收液温度、吸收液泵流量、二氧化硫气体流量，使其在喷射反应器内生成的亚硫酸钠溶液过碱量(OH-)维持在0.5-2％，从而实现二氧化硫直接转化为亚硫酸钠溶液。
本发明的目的之二是提供一种实现上述工艺的装置，包括吸收液泵、吸收液储槽、喷射反应器、亚硫酸钠溶液储槽。
所述吸收液泵，为离心泵、隔膜泵、柱塞泵等常见的化工泵。
所述吸收液储槽，下部侧壁焊接安装吸收液出口管线。
进一步的，吸收液出口管线与吸收液泵进口相连接。
进一步的，吸收液储槽外壁设置加热设施，用于加热吸收液，使吸收液维持一定的温度。
更进一步的，所述加热设施为蒸汽夹套或电加热设施。
所述喷射反应器，分为喷射反应器吸收液入口、二氧化硫气体入口管线、喷射反应器混合段、喷射反应器出口。
进一步的，喷射反应器吸收液入口、喷射反应器混合段、喷射反应器出口依次通过焊接方式相连接。
更进一步的，所述喷射反应器吸收液入口直径为Φ89-150mm。
更进一步的，所述喷射反应器混合段直径为Φ38-89mm，长度为5-10mm。
更进一步的，所述喷射反应器出口直径为Φ108-219mm。
更进一步的，所述喷射反应器吸收液入口与喷射反应器混合段入口之间的管线均匀缩小，喷射反应器混合段出口与喷射反应器出口之间的管线均匀放大。
进一步的，所述喷射反应器吸收液入口与吸收液泵出口管线通过法兰相连接。
进一步的，所述二氧化硫气体入口管线与喷射反应器混合段通过焊接方式相连接。
进一步的，所述喷射反应器出口与亚硫酸钠溶液储槽入口管线通过法兰相连接。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种亚硫酸钠溶液生产工艺及装置，本发明有益效果为：
1、实现二氧化硫一步法转化为亚硫酸钠，且生产过程不引入碳酸钠，不产生温室气体二氧化碳，具有较好的环保效益。
2、喷射反应器结构简单，与吸收塔对比，无内件，制作难度和成本大大降低。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明流程示意图；
图2为本发明喷射反应器结构示意图。
其中1、吸收液储槽，2、吸收液出口管线，3、吸收液泵，4、吸收液泵出口管线，5、喷射反应器，6、亚硫酸钠溶液入口管线，7、二氧化硫气体入口管线，8、亚硫酸钠溶液储槽，9、喷射反应器吸收液入口，10、喷射反应器出口，11、喷射反应器混合段入口，12、喷射反应器混合段，13、喷射反应器混合段出口。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，以便于同行业技术人员的理解：
实施例1：
一种亚硫酸钠溶液生产工艺，吸收液泵3将吸收液储槽中1的氢氧化钠溶液输送至喷射反应器5内，在喷射反应器混合段12内形成真空，二氧化硫气体在压差作用下经二氧化硫气体入口管线7进入喷射反应器混合段12，在喷射反应器混合段12内与氢氧化钠溶液充分混合发生反应，反应生成的亚硫酸钠溶液经亚硫酸钠溶液储槽入口管线6输送至亚硫酸钠储槽8。
氢氧化钠溶液浓度为15％wt，温度为40℃；吸收液泵流量为50m3/h；二氧化硫气体含量为5％(体积)，流量为300m3/h；经混合后反应生成的亚硫酸钠溶液过碱量(OH-)为0.5％，实现二氧化硫直接转化为亚硫酸钠溶液。
实施例2：
一种亚硫酸钠溶液生产工艺，吸收液泵3将吸收液储槽中1的氢氧化钠溶液输送至喷射反应器5内，在喷射反应器混合段12内形成真空，二氧化硫气体在压差作用下经二氧化硫气体入口管线7进入喷射反应器混合段12，在喷射反应器混合段12内与氢氧化钠溶液充分混合发生反应，反应生成的亚硫酸钠溶液经亚硫酸钠溶液储槽入口管线6输送至亚硫酸钠储槽8。
氢氧化钠溶液浓度为26％wt，温度为50℃；吸收液泵流量为100m3/h；二氧化硫气体含量为10％(体积)，流量为800m3/h；经混合后反应生成的亚硫酸钠溶液过碱量(OH-)为2％，实现二氧化硫直接转化为亚硫酸钠溶液。
实施例3：
一种亚硫酸钠溶液生产工艺，吸收液泵3将吸收液储槽中1的氢氧化钠溶液输送至喷射反应器5内，在喷射反应器混合段12内形成真空，二氧化硫气体在压差作用下经二氧化硫气体入口管线7进入喷射反应器混合段12，在喷射反应器混合段12内与氢氧化钠溶液充分混合发生反应，反应生成的亚硫酸钠溶液经亚硫酸钠溶液储槽入口管线6输送至亚硫酸钠储槽8。
氢氧化钠溶液浓度为21％wt，温度为45℃；吸收液泵流量为85m3/h；二氧化硫气体含量为9％(体积)，流量为650m3/h；经混合后反应生成的亚硫酸钠溶液过碱量(OH-)为1.3％，实现二氧化硫直接转化为亚硫酸钠溶液。
实施例4
一种亚硫酸钠溶液生产工艺装置，包括吸收液储槽1、吸收液出口管线2、吸收液泵3、吸收液泵出口管线4、喷射反应器5、亚硫酸钠溶液入口管线6、二氧化硫气体入口管线7、亚硫酸钠溶液储槽8、喷射反应器吸收液入口9、喷射反应器出口10、喷射反应器混合段入口11、喷射反应器混合段12、喷射反应器混合段出口13。吸收液泵为离心泵，吸收液储槽1下部侧壁焊接安装吸收液出口管线2，吸收液出口管线2与吸收液泵3进口相连接，吸收液储槽1外壁加热设施为蒸汽夹套，用于加热吸收液，使吸收液维持一定的温度；喷射反应器5分为喷射反应器吸收液入口9、二氧化硫气体入口管线7、喷射反应器混合段12、喷射反应器出口10，喷射反应器吸收液入口9、喷射反应器混合段12、喷射反应器出口13依次通过焊接方式相连接，喷射反应器吸收液入口9直径为Φ89mm，喷射反应器混合段12直径为Φ
38mm、长度为5mm，喷射反应器出口直径为Φ108mm，喷射反应器吸收液入口9与喷射反应器混合段入口11之间的管线均匀缩小，喷射反应器混合段出口13与喷射反应器出口10之间的管线均匀放大，喷射反应器吸收液入口9与吸收液泵出口管线2通过法兰相连接，喷射反应器出口10与亚硫酸钠溶液储槽入口管线6通过法兰相连接，二氧化硫气体入口管线7与喷射反应器混合段12通过焊接方式相连接，亚硫酸钠溶液储槽入口管线设置在亚硫酸钠溶液储槽上部侧壁。
实施例5
一种亚硫酸钠溶液生产工艺装置，包括吸收液储槽1、吸收液出口管线2、吸收液泵3、吸收液泵出口管线4、喷射反应器5、亚硫酸钠溶液入口管线6、二氧化硫气体入口管线7、亚硫酸钠溶液储槽8、喷射反应器吸收液入口9、喷射反应器出口10、喷射反应器混合段入口11、喷射反应器混合段12、喷射反应器混合段出口13。吸收液泵为离心泵，吸收液储槽1下部侧壁焊接安装吸收液出口管线2，吸收液出口管线2与吸收液泵3进口相连接，吸收液储槽1外壁加热设施为蒸汽夹套，用于加热吸收液，使吸收液维持一定的温度；喷射反应器5分为喷射反应器吸收液入口9、二氧化硫气体入口管线7、喷射反应器混合段12、喷射反应器出口10，喷射反应器吸收液入口9、喷射反应器混合段12、喷射反应器出口13依次通过焊接方式相连接，喷射反应器吸收液入口9直径为Φ150mm，喷射反应器混合段12直径为Φ89mm、长度为10mm，喷射反应器出口直径为Φ219mm，喷射反应器吸收液入口9与喷射反应器混合段入口11之间的管线均匀缩小，喷射反应器混合段出口13与喷射反应器出口10之间的管线均匀放大，喷射反应器吸收液入口9与吸收液泵出口管线2通过法兰相连接，喷射反应器出口10与亚硫酸钠溶液储槽入口管线6通过法兰相连接，二氧化硫气体入口管线7与喷射反应器混合段12通过焊接方式相连接，亚硫酸钠溶液储槽入口管线设置在亚硫酸钠溶液储槽上部侧壁。
实施例6
一种亚硫酸钠溶液生产工艺装置，包括吸收液储槽1、吸收液出口管线2、吸收液泵3、吸收液泵出口管线4、喷射反应器5、亚硫酸钠溶液入口管线6、二氧化硫气体入口管线7、亚硫酸钠溶液储槽8、喷射反应器吸收液入口9、喷射反应器出口10、喷射反应器混合段入口11、喷射反应器混合段12、喷射反应器混合段出口13。吸收液泵为离心泵，吸收液储槽1下部侧壁焊接安装吸收液出口管线2，吸收液出口管线2与吸收液泵3进口相连接，吸收液储槽1外壁加热设施为蒸汽夹套，用于加热吸收液，使吸收液维持一定的温度；喷射反应器5分为喷射反应器吸收液入口9、二氧化硫气体入口管线7、喷射反应器混合段12、喷射反应器出口10，喷射反应器吸收液入口9、喷射反应器混合段12、喷射反应器出口13依次通过焊接方式相连接，喷射反应器吸收液入口9直径为Φ130mm，喷射反应器混合段12直径为Φ65mm、长度为8mm，喷射反应器出口直径为Φ160mm，喷射反应器吸收液入口9与喷射反应器混合段入口11之间的管线均匀缩小，喷射反应器混合段出口13与喷射反应器出口10之间的管线均匀放大，喷射反应器吸收液入口9与吸收液泵出口管线2通过法兰相连接，喷射反应器出口10与亚硫酸钠溶液储槽入口管线6通过法兰相连接，二氧化硫气体入口管线7与喷射反应器混合段12通过焊接方式相连接，亚硫酸钠溶液储槽入口管线设置在亚硫酸钠溶液储槽上部侧壁。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种亚硫酸钠溶液生产工艺，利用吸收液泵将吸收液储槽中的吸收液输送至喷射反应器内，在喷射反应器内形成真空，二氧化硫气体在压差作用下与吸收液充分混合发生反应，反应生成的亚硫酸钠溶液输送至亚硫酸钠溶液储槽，其特征在于：吸收液为氢氧化钠溶液，其浓度为15％wt—26％wt，温度为40-50℃；吸收液泵流量为50-100m3/h；二氧化硫气体含量为5％-10％(体积)；二氧化硫进入喷射反应器内的流量为300-800m3/h；喷射反应器内生成的亚硫酸钠溶液过碱量(OH-)维持在0.5-2％。
2.一种亚硫酸钠生产装置，主要包括吸收液泵、吸收液储槽、喷射反应器、亚硫酸钠溶液储槽，其特征是吸收液储槽通过吸收液出口管线与吸收液泵进口相连接，吸收液泵出口管线与喷射反应器吸收液入口相连接，喷射反应器出口与亚硫酸钠溶液储槽通过亚硫酸钠溶液储槽进口管线相连接。
3.根据权利要求2所述的一种亚硫酸钠生产装置，其特征是所述喷射反应器吸收液入口直径为Φ89-150mm，喷射反应器混合段直径为Φ38-89mm、长度为5-10mm，喷射反应器出口直径为Φ108-219mm。
4.根据权利要求4所述的一种亚硫酸钠生产装置，其特征是所述喷射反应器吸收液入口直径为Φ120-130mm，喷射反应器混合段直径为Φ50-75mm、长度为6-8mm，喷射反应器出口直径为Φ130-160mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190301 |