CN115367709A - 一种无废酸亚氯酸钠生产工艺及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无废酸亚氯酸钠生产工艺，包括二氧化氯发生系统，所述二氧化氯发生系统的后端与二氧化氯吸收系统相连，所述二氧化氯发生系统与芒硝过滤处理系统相连。本发明通过生产处理系统与中控系统相连，使亚氯酸钠生产实现了自动化作业，大大提高了生产效率；并且通过采用单容式立式反应器，并且配合负压作业，提高了生产效率的同时，无废酸外排，降低了环保压力，生产过程中的副产物仅为元明粉，并可直接销售，产品转化率高；同时采用甲醇，双氧水制备二氧化氯生产亚氯酸钠，降低了生产成本，提高了产品转化效率，经济效益较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种无废酸亚氯酸钠生产工艺，涉及C01B，具体涉及亚氯酸盐的生产制备领域。
背景技术
亚氯酸钠是一种高效的氧化剂，杀菌剂，漂白剂，广泛应用于饮用水处理，食品消毒，造纸行业中，亚氯酸钠的生产制备工艺发生的是可逆反应，因此造成亚氯酸钠的产率不高，生产过程中有大量酸性废水排出，产生了严重的环保问题。
芬兰发明专利WO0177012公开了一种用不同还原剂制备二氧化氯的方法，通过采用甲醇和双氧水共同还原氯酸钠，生成二氧化氯，提高了二氧化氯的生产效率从而进一步提高亚氯酸钠的产率，但是生产过程中可能有酸溶液产生，可能产生环保隐患。中国发明专利CN201410129757.0公开了一种超声波负压复合还原制备亚氯酸钠新工艺，通过采用淀粉，硫铁矿和硫酸钒酰做催化剂催化还原氯酸钠提高了亚氯酸钠的生产效率，但是杂质的引入需要增加工序进行产品纯化，增加了生产成本。
发明内容
为了提高亚氯酸钠的生产效率，减少副产物的生成，本发明的第一个方面提供了一种无废酸亚氯酸钠生产工艺，包括二氧化氯发生系统，所述二氧化氯发生系统的后端与二氧化氯吸收系统相连，所述二氧化氯发生系统与芒硝过滤处理系统相连。
作为一种优选的实施方式，所述二氧化氯吸收系统包括负压吸收塔，所述负压吸收塔为两级负压吸收塔，所述两级负压吸收塔的后端与常压吸收塔相连。
二氧化氯吸收系统中的两级负压吸收塔为主要吸收装置，通过高负压可以使二氧化氯尽可能多地与双氧水反应生成亚氯酸钠，使反应正向移动提高亚氯酸钠的产率，提高二氧化氯的转化率。少部分未生成亚氯酸钠的二氧化氯通过常压吸收塔吸收回收使用，可再次循环进入负压吸收塔参与下一场循环。
作为一种优选的实施方式，所述芒硝系统包括芒硝反应器，所述芒硝反应器的前端与酸性芒硝过滤系统相连，所述芒硝反应器的后端与中性芒硝过滤系统相连，中性芒硝过滤系统的后端与芒硝干燥系统和二氧化氯发生系统相连。
在二氧化氯发生系统中生成酸性芒硝，芒硝浓度达到过饱和后析出酸性芒硝结晶，含酸性芒硝晶体的母液送至酸性芒硝过滤系统进行固液分离，过滤后的母液返回二氧化氯发生系统使用，分离出的固态酸性芒硝进入芒硝反应器进行中性化处理，经过中性化处理得到稀硫酸和硫酸钠晶体，再经中性芒硝过滤系统进行固液分离，过滤出的稀硫酸返回二氧化氯发生系统参与二氧化氯的生成，分离出的硫酸钠晶体进入芒硝干燥系统进行干燥，得到元明粉，可以作为产品直接售卖。
作为一种优选的实施方式，所述二氧化氯发生系统的制备原料包括氯酸钠，硫酸，甲醇，双氧水。
作为一种优选的实施方式，所述二氧化氯吸收系统的制备原料包括双氧水和液碱。
所述液碱为氢氧化钠的溶液，通过双氧水，氢氧化钠与二氧化氯发生反应生成亚氯酸钠，产品亚氯酸钠溶液作为成品排出，未参与反应的二氧化氯由常压吸收塔吸收，可再次循环进入负压吸收塔参与下一轮的生成亚氯酸钠的反应。
作为一种优选的实施方式，所述二氧化氯吸收系统还与污水处理系统相连，所述污水处理系统包括二氧化氯解析系统，所述二氧化氯解析系统的后端与常压吸收塔和二氧化氯脱氯系统相连。
二氧化氯解析系统解析来自二氧化氯发生系统冷凝器中排出的二氧化氯水溶液和真空循环泵中的循环水溶液，经过解析后以气体二氧化氯形式进入二氧化氯吸收系统的常压吸收塔，经过吸收后重新循环进入负压吸收塔参与生成亚氯酸钠的生成反应；解析后的解析残液送至二氧化氯脱氯系统进行脱氯处理，脱氯后的污水进行中和反应后排放。
作为一种优选的实施方式，所述无废酸亚氯酸钠生产工艺中还包括中控系统，所述中控系统与二氧化氯发生系统，二氧化氯吸收系统，芒硝过滤处理系统，污水处理系统通过网络连接。
中控系统通过网络控制二氧化氯发生系统，二氧化氯吸收系统，芒硝过滤处理系统，污水处理系统中反应的进程，随时监控反应进度，防止生产过程中危险的发生。
作为一种优选的实施方式，所述二氧化氯发生系统和二氧化氯吸收系统在真空环境下反应运行，反应绝压为15-20kPa。
作为一种优选的实施方式，所述二氧化氯发生系统和二氧化氯吸收系统在真空环境下反应运行，反应绝压为17-19kPa。
作为一种优选的实施方式，所述二氧化氯发生系统和二氧化氯吸收系统在真空环境下反应运行，反应绝压为18kPa。
作为一种优选的实施方式，所述二氧化氯发生系统选自管式反应器、釜式反应器、塔式反应器、立式反应器中的一种。
作为一种优选的实施方式，所述二氧化氯发生系统为立式反应器，所述立式反应器为单容式立式反应器。在反应器中集反应，浓缩，结晶，加热为一体，通过中控系统控制反应的发生阶段。所述单容式立式反应器为钛材质，容器大，反应速度快，反应状态稳定，在反应过程中产生大量的蒸汽，可进入气相中稀释二氧化氯，降低二氧化氯的浓度，防止二氧化氯发生分解，影响产品的生产转化率。
本发明的第二个方面提供了一种无废酸亚氯酸钠生产工艺的应用，应用于亚氯酸盐的生产制备中。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述无废酸亚氯酸钠生产工艺，通过生产处理系统与中控系统相连，使亚氯酸钠生产实现了自动化作业，大大提高了生产效率；
(2)本发明所述无废酸亚氯酸钠生产工艺，通过采用单容式立式反应器，并且配合负压作业，提高了生产效率的同时，无废酸的外排，降低了环保压力，生产过程中的副产物仅为元明粉，并可直接销售，产品转化率高。
(3)本发明所述无废酸亚氯酸钠生产工艺，采用甲醇，双氧水制备二氧化氯生产亚氯酸钠，降低了生产成本，提高了产品转化效率，经济效益较高。
(4)本发明所述无废酸亚氯酸钠生产工艺，采用智能控制，实现亚氯酸钠生产全流程自动化，减少了人员操作量，降低了运行成本。
附图说明
图1为本发明无废酸亚氯酸钠生产工艺的流程结构示意图。
图中：1.二氧化氯发生系统；2.负压吸收塔；3.常压吸收塔；4.芒硝反应器；5.酸性芒硝过滤系统；6.中性芒硝过滤系统；7.芒硝干燥系统；8.冷凝器；9.污水处理系统；10.二氧化氯吸收系统；11.芒硝系统。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
实施例1
一种无废酸亚氯酸钠生产工艺，包括二氧化氯发生系统1，所述二氧化氯发生系统1的后端与二氧化氯吸收系统10相连，所述二氧化氯发生系统1与芒硝过滤处理系统11相连。将原料氯酸钠，硫酸，甲醇，双氧水加入二氧化氯发生系统1中生成二氧化氯，二氧化氯发生系统为单容式立式反应器。二氧化氯进入二氧化氯吸收系统10的负压吸收塔2中，与原料双氧水，氢氧化钠溶液反应生成亚氯酸钠溶液排出，未反应的二氧化氯进入常压吸收塔3中被吸收液吸收后重新循环进入负压吸收塔2中参与下一场生成亚氯酸钠的反应。在二氧化氯发生系统1中生成出酸性芒硝，含酸性芒硝晶体的母液进入酸性芒硝过滤系统5中，分离出的固态酸性芒硝进入芒硝反应器4进行中性化处理，得到稀硫酸和硫酸钠晶体，再经中性芒硝过滤系统6进行固液分离，稀硫酸进入二氧化氯发生系统1参与二氧化氯的生成，硫酸钠晶体进入芒硝干燥系统7进行干燥，得到元明粉，可以作为产品直接售卖。污水处理系统9中的二氧化氯解析系统，解析来自二氧化氯发生系统冷凝器8中排出的二氧化氯水溶液和真空循环泵中的循环水溶液，经过解析后以气体二氧化氯形式进入二氧化氯吸收系统10的常压吸收塔3，经过吸收后重新循环进入负压吸收塔2参与生成亚氯酸钠的生成反应；解析后的解析残液送至二氧化氯脱氯系统进行脱氯处理，脱氯后的污水进行中和反应后排放。无废酸亚氯酸钠生产工艺中还包括中控系统，中控系统与二氧化氯发生系统1，二氧化氯吸收系统10，芒硝过滤处理系统11，污水处理系统通过网络连接。二氧化氯发生系统1和二氧化氯吸收系统10在真空环境下反应运行，反应绝压为18kPa。
Claims (10)
1.一种无废酸亚氯酸钠生产工艺，其特征在于，包括二氧化氯发生系统，所述二氧化氯发生系统的后端与二氧化氯吸收系统相连，所述二氧化氯发生系统与芒硝过滤处理系统相连。
2.根据权利要求1所述无废酸亚氯酸钠生产工艺，其特征在于，所述二氧化氯吸收系统包括负压吸收塔，所述负压吸收塔为两级负压吸收塔，所述两级负压吸收塔的后端与常压吸收塔相连。
3.根据权利要求2所述无废酸亚氯酸钠生产工艺，其特征在于，所述芒硝系统包括芒硝反应器，所述芒硝反应器的前端与酸性芒硝过滤系统相连，所述芒硝反应器的后端与中性芒硝过滤系统相连，中性芒硝过滤系统的后端与芒硝干燥系统和二氧化氯发生系统相连。
4.根据权利要求1所述无废酸亚氯酸钠生产工艺，其特征在于，所述二氧化氯发生系统的制备原料包括氯酸钠，硫酸，甲醇，双氧水。
5.根据权利要求1所述无废酸亚氯酸钠生产工艺，其特征在于，所述二氧化氯吸收系统的制备原料包括双氧水和液碱。
6.根据权利要求1所述无废酸亚氯酸钠生产工艺，其特征在于，所述二氧化氯吸收系统还与污水处理系统相连，所述污水处理系统包括二氧化氯解析系统，所述二氧化氯解析系统的后端与常压吸收塔和二氧化氯脱氯系统相连。
7.根据权利要求1所述无废酸亚氯酸钠生产工艺，其特征在于，所述无废酸亚氯酸钠生产工艺中还包括中控系统，所述中控系统与二氧化氯发生系统，二氧化氯吸收系统，芒硝过滤处理系统，污水处理系统通过网络连接。
8.根据权利要求1所述无废酸亚氯酸钠生产工艺，其特征在于，所述二氧化氯发生系统和二氧化氯吸收系统在真空环境下反应运行，反应绝压为15-20kPa。
9.根据权利要求1所述无废酸亚氯酸钠生产工艺，其特征在于，所述二氧化氯发生系统选自管式反应器、釜式反应器、塔式反应器、立式反应器中的一种。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述无废酸亚氯酸钠生产工艺的应用，其特征在于，应用于亚氯酸盐的生产制备中。
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