CN114162838A - 一种蓄电池无水硫酸钠生产工艺 - Google Patents
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- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D5/04—Preparation of sulfates with the aid of sulfurous acid or sulfites, e.g. Hargreaves process
Abstract
本发明公开了一种蓄电池无水硫酸钠生产工艺，包括如下步骤：步骤一：将硫酸设备产生的二氧化硫气体导入氢钠吸收塔，向氢钠吸收塔的顶部导入亚硫酸钠溶液，亚硫酸钠溶液喷淋下落，二氧化硫气体向上移动，亚硫酸钠溶液和二氧化硫气体逆流接触，得到物料和不凝气体，控制氢钠吸收塔内的温度在50‑70度，PH控制在4‑6。该蓄电池无水硫酸钠生产工艺，通过对二氧化硫气体的吸收再烧碱中和再氧化，一方面可以对大气中的污染物二氧化硫进行利用，实现无水硫酸钠生产制备的同时缓解大气污染，二氧化硫作为原料收集范围广，成本低，有效的对工厂排出的二氧化硫气体充分利用，减少环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及硫酸钠技术领域，具体为一种蓄电池无水硫酸钠生产工艺。
背景技术
硫酸钠为无机化合物，十水合硫酸钠又名芒硝、高纯度、颗粒细的无水物称为元明粉，外形为无色、透明、大的结晶或颗粒性小结晶，主要用于制水玻瘸、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂、干燥剂、染料稀释剂、分析化学试剂、医药品等。
为了实现无水硫酸钠的生产，中国专利“无水硫酸钠的制备方法”(专利号：200910104269.3)，其工艺流程短，所得产品的质量高，生产1吨硫酸钠可同时联产1.55吨31％的盐酸，生产成木低，但是，上述专利中的硫酸钠在生产时需要使用多种化合物，多种化合物的生产、存储、转运和使用都需要其他的设备进行相配合，产生工艺繁琐，还会产生其他的无用化合物，硫酸钠中的硫元素无法广泛存在与大气污染物的二氧化硫中，上述专利中的硫酸钠生产方法不能对二氧化硫进行利用，难以对环境保护作出贡献，无法缓解日益紧张的大气污染情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蓄电池无水硫酸钠生产工艺，以解决上述背景技术中提出现有的无水硫酸钠生产工艺需要其他的设备进行相配合，产生工艺繁琐、不能对二氧化硫进行利用，难以对环境保护作出贡献，无法缓解日益紧张的大气污染情况的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种蓄电池无水硫酸钠生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：将硫酸设备产生的二氧化硫气体导入氢钠吸收塔，向氢钠吸收塔的顶部导入亚硫酸钠溶液，亚硫酸钠溶液喷淋下落，二氧化硫气体向上移动，亚硫酸钠溶液和二氧化硫气体逆流接触，得到物料和不凝气体，控制氢钠吸收塔内的温度在50-70度，PH控制在4-6；
步骤二：将上述步骤一中的氢钠吸收塔内反应后的不凝气体导入尾气吸收塔，不凝气体经尾气吸收塔洗涤后高空排出；
步骤三：将上述步骤一中的氢钠吸收塔内的物料通过泵连续泵入中和塔，向中和塔的顶部导入碱液，物料和碱液中和反应，中和反应后得到中和液，控制反应温度不高于90度，PH控制在8-10；
步骤四：将上述步骤三中的中和液导入离心设备中进行连续的离心分离，离心设备分离后得到固相和液相，将固相放入气流干燥设备中得到无水亚硫酸钠，将液相中的一部分导入步骤一中的氢钠吸收塔的顶部；
步骤五：将上述步骤四中的另一部分液相导入蒸发定量设备后进行脱水，将脱水后的残留物导入固液分离设备后进行固液分离，固液分离得到固相无水亚硫酸钠和液相；
步骤六：将上述步骤五中的固相无水亚硫酸钠放入气流干燥设备中得到无水亚硫酸钠，将液相导入步骤一中的氢钠吸收塔的顶部；
步骤七：将上述步骤四和步骤五中的无水亚硫酸钠通入氧气，无水亚硫酸钠氧化成无水硫酸钠，得到无水硫酸钠。
本发明中：在步骤一中，所述硫酸设备生产二氧化硫的方式为：将浓硫酸在加热条件下与不活泼金属(铜)反应生成二氧化硫，反应方程式为：Cu+ 2H2SO4＝加热＝CuSO4+SO2(气体)+H2O，所述硫酸设备还包括工厂，工厂排放气体中含有二氧化硫气体。
本发明中：在步骤三中，所述碱液的质量分数为32％的烧碱液(氢氧化钠)。
本发明中：在步骤四中，所述离心设备采用高速管式离心机，所述高速管式离心机主要用于将中和液的固体颗粒与液体分开。
本发明中：在步骤四中，所述气流干燥设备采用旋流气流干燥机，所述旋流气流干燥机主要用于将固相在气流中聚云分布与旋转拢动，并进行干燥，干燥后的无水亚硫酸钠从旋风分离器排出。
本发明中：在步骤五和步骤六中，将所述无水硫酸钠加入蓄电池中，蓄电池在放电的时候生成的大部分最终物质都是硫酸钠，生成硫酸铅少，且硫酸钠不结晶，充电的时候没有大块的硫酸铅结晶，可以减小电池硫化的产生，延长电池的使用寿命。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该蓄电池无水硫酸钠生产工艺，通过对二氧化硫气体的吸收再烧碱中和再氧化，一方面可以对大气中的污染物二氧化硫进行利用，实现无水硫酸钠生产制备的同时缓解大气污染，二氧化硫作为原料收集范围广，成本低，有效的对工厂排出的二氧化硫气体充分利用，减少环境污染，另一方面可以实现一套设备生产无水硫酸钠和无水亚硫酸钠，不仅提高设备资源的利用率和使用范围，无水硫酸钠的生产根据需求进行转换，还能保证无水硫酸钠制备的纯度，避免其它化合物的存在影响后续蓄电池的使用寿命。
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：本发明提供一种技术方案：一种蓄电池无水硫酸钠生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将硫酸设备产生的二氧化硫气体导入氢钠吸收塔，向氢钠吸收塔的顶部导入亚硫酸钠溶液，亚硫酸钠溶液喷淋下落，二氧化硫气体向上移动，亚硫酸钠溶液和二氧化硫气体逆流接触，得到物料和不凝气体，控制氢钠吸收塔内的温度在50-70度，PH控制在4-6；
步骤二：将上述步骤一中的氢钠吸收塔内反应后的不凝气体导入尾气吸收塔，不凝气体经尾气吸收塔洗涤后高空排出；
步骤三：将上述步骤一中的氢钠吸收塔内的物料通过泵连续泵入中和塔，向中和塔的顶部导入碱液，物料和碱液中和反应，中和反应后得到中和液，控制反应温度不高于90度，PH控制在8-10；
步骤四：将上述步骤三中的中和液导入离心设备中进行连续的离心分离，离心设备分离后得到固相和液相，将固相放入气流干燥设备中得到无水亚硫酸钠，将液相中的一部分导入步骤一中的氢钠吸收塔的顶部；
步骤五：将上述步骤四中的另一部分液相导入蒸发定量设备后进行脱水，将脱水后的残留物导入固液分离设备后进行固液分离，固液分离得到固相无水亚硫酸钠和液相；
步骤六：将上述步骤五中的固相无水亚硫酸钠放入气流干燥设备中得到无水亚硫酸钠，将液相导入步骤一中的氢钠吸收塔的顶部；
步骤七：将上述步骤四和步骤五中的无水亚硫酸钠通入氧气，无水亚硫酸钠氧化成无水硫酸钠，得到无水硫酸钠。
本发明中：在步骤一中，硫酸设备生产二氧化硫的方式为：将浓硫酸在加热条件下与不活泼金属(铜)反应生成二氧化硫，反应方程式为：Cu+2H2SO4 ＝加热＝CuSO4+SO2(气体)+H2O，硫酸设备还包括工厂，工厂排放气体中含有二氧化硫气体。
本发明中：在步骤三中，碱液的质量分数为32％的烧碱液(氢氧化钠)。
本发明中：在步骤四中，离心设备采用高速管式离心机，高速管式离心机主要用于将中和液的固体颗粒与液体分开。
本发明中：在步骤四中，气流干燥设备采用旋流气流干燥机，旋流气流干燥机主要用于将固相在气流中聚云分布与旋转拢动，并进行干燥，干燥后的无水亚硫酸钠从旋风分离器排出。
本发明中：在步骤五和步骤六中，将所述无水硫酸钠加入蓄电池中，蓄电池在放电的时候生成的大部分最终物质都是硫酸钠，生成硫酸铅少，且硫酸钠不结晶，充电的时候没有大块的硫酸铅结晶，可以减小电池硫化的产生，延长电池的使用寿命。
实施例二：一种蓄电池无水硫酸钠生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：将硫酸设备产生的二氧化硫气体导入氢钠吸收塔，向氢钠吸收塔的顶部导入亚硫酸钠溶液，亚硫酸钠溶液喷淋下落，二氧化硫气体向上移动，亚硫酸钠溶液和二氧化硫气体逆流接触，得到物料和不凝气体，控制氢钠吸收塔内的温度在55-65度，PH控制在5；
步骤二：将上述步骤一中的氢钠吸收塔内反应后的不凝气体导入尾气吸收塔，不凝气体经尾气吸收塔洗涤后高空排出；
步骤三：将上述步骤一中的氢钠吸收塔内的物料通过泵连续泵入中和塔，向中和塔的顶部导入碱液，物料和碱液中和反应，中和反应后得到中和液，控制反应温度不高于85度，PH控制在9；
步骤四：将上述步骤三中的中和液导入离心设备中进行连续的离心分离，离心设备分离后得到固相和液相，将固相放入气流干燥设备中得到无水亚硫酸钠，将液相中的一部分导入步骤一中的氢钠吸收塔的顶部；
步骤五：将上述步骤四中的另一部分液相导入蒸发定量设备后进行脱水，将脱水后的残留物导入固液分离设备后进行固液分离，固液分离得到固相无水亚硫酸钠和液相；
步骤六：将上述步骤五中的固相无水亚硫酸钠放入气流干燥设备中得到无水亚硫酸钠，将液相导入步骤一中的氢钠吸收塔的顶部；
步骤七：将上述步骤四和步骤五中的无水亚硫酸钠通入氧气，无水亚硫酸钠氧化成无水硫酸钠，得到无水硫酸钠。
综上所述：该蓄电池无水硫酸钠生产工艺，通过对二氧化硫气体的吸收再烧碱中和再氧化，一方面可以对大气中的污染物二氧化硫进行利用，实现无水硫酸钠生产制备的同时缓解大气污染，二氧化硫作为原料收集范围广，成本低，有效的对工厂排出的二氧化硫气体充分利用，减少环境污染，另一方面可以实现一套设备生产无水硫酸钠和无水亚硫酸钠，不仅提高设备资源的利用率和使用范围，无水硫酸钠的生产根据需求进行转换，还能保证无水硫酸钠制备的纯度，避免其它化合物的存在影响后续蓄电池的使用寿命。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限。
Claims (6)
1.一种蓄电池无水硫酸钠生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将硫酸设备产生的二氧化硫气体导入氢钠吸收塔，向氢钠吸收塔的顶部导入亚硫酸钠溶液，亚硫酸钠溶液喷淋下落，二氧化硫气体向上移动，亚硫酸钠溶液和二氧化硫气体逆流接触，得到物料和不凝气体，控制氢钠吸收塔内的温度在50-70度，PH控制在4-6；
步骤二：将上述步骤一中的氢钠吸收塔内反应后的不凝气体导入尾气吸收塔，不凝气体经尾气吸收塔洗涤后高空排出；
步骤三：将上述步骤一中的氢钠吸收塔内的物料通过泵连续泵入中和塔，向中和塔的顶部导入碱液，物料和碱液中和反应，中和反应后得到中和液，控制反应温度不高于90度，PH控制在8-10；
步骤四：将上述步骤三中的中和液导入离心设备中进行连续的离心分离，离心设备分离后得到固相和液相，将固相放入气流干燥设备中得到无水亚硫酸钠，将液相中的一部分导入步骤一中的氢钠吸收塔的顶部；
步骤五：将上述步骤四中的另一部分液相导入蒸发定量设备后进行脱水，将脱水后的残留物导入固液分离设备后进行固液分离，固液分离得到固相无水亚硫酸钠和液相；
步骤六：将上述步骤五中的固相无水亚硫酸钠放入气流干燥设备中得到无水亚硫酸钠，将液相导入步骤一中的氢钠吸收塔的顶部；
步骤七：将上述步骤四和步骤五中的无水亚硫酸钠通入氧气，无水亚硫酸钠氧化成无水硫酸钠，得到无水硫酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种蓄电池无水硫酸钠生产工艺，其特征在于：在步骤一中，所述硫酸设备生产二氧化硫的方式为：将浓硫酸在加热条件下与不活泼金属(铜)反应生成二氧化硫，反应方程式为：Cu+2H2SO4＝加热＝CuSO4+SO2(气体)+H2O，所述硫酸设备还包括工厂，工厂排放气体中含有二氧化硫气体。
3.根据权利要求1所述的一种蓄电池无水硫酸钠生产工艺，其特征在于：在步骤三中，所述碱液的质量分数为32％的烧碱液(氢氧化钠)。
4.根据权利要求1所述的一种蓄电池无水硫酸钠生产工艺，其特征在于：在步骤四中，所述离心设备采用高速管式离心机。
5.根据权利要求1所述的一种蓄电池无水硫酸钠生产工艺，其特征在于：在步骤四中，所述气流干燥设备采用旋流气流干燥机，所述旋流气流干燥机将固相在气流中聚云分布与旋转拢动。
6.根据权利要求1所述的一种蓄电池无水硫酸钠生产工艺，其特征在于：在步骤五和步骤六中，将所述无水硫酸钠加入蓄电池中，蓄电池在放电的时候生成的大部分最终物质都是硫酸钠，生成硫酸铅少，且硫酸钠不结晶，充电的时候没有大块的硫酸铅结晶，减小电池硫化的产生。
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