SU65177A1 - Способ получени бисульфита натри - Google Patents

Description

Известно получение бисульфита натри  1взаи1модействием сульфата натри  с известью и сернистым газом. Дл  осуществлени  этого процесса в виду смешение в з«Еймг;лекул рных от;ношенн х сульфата с известковым молоком и насыщение суспензи  сернистым гаэСМ по схеме:

Na2SO4 + Са(ОН)2 + 2802 2NaHSO3 + €aS04.

По окончании р-еакцйи предполагаетс  отделение выпавшего в осадок сернокислого кальци  от раствора бисульфита |натр|3  фильтрованием HviH друркми известными в техикхе приемами.

Однако попытки йолуче и:-,  указанным путем достаточно концеЕ грироза нного раствора бисульфита натри , Например, продукта с содержанием не менее 22,5% SO2, предусмотренного Государственным Общесоюз1НЫМ Стандартом (ГОСТ 902-41), или близкого к нему, встр1гчают значительные преп гств ед , главным , кристаллохи-мического характера, заключающиес  в ТО-М, что при iB03действии серей стых газов на упом нутую выше сульфатногизвестковую сусг1еиз 1ю уже в 1.дчаль;1ой стадии процесса имеет место образование чрезвычайно дисперсного осадка, вследствие чего реакционна  пульпа настолько загустевает, что дальнейшее насыщение ее газом отаковитс  невозможным, течепше реакции иргкращаетс  и процесс получени  бисульфита остаетс  неосуществимым .

Даже при откаес от получен1-  продукта с с;;дерл ани1ем 22,5% SO- и р азбаелени  исходной сульфатноизвестковой суспенз-ул значительным количеством воды, рассчитанным на получение раствора бисульфита концентрацией ие более 16- 17% ЗОг - не удаетс  в скольконибудь значительной степени избежать указанных выще трудностей. В этом случае, хот  и удаетс  избежать ino.Liiiioro загустевани  реакцЕС Нной пульпы и прек ращеии  реакции , йо пульпа получаетс  весьма в зкой н малоподвижной, что затрудн ет работу мешалки, резко ухудщает абсорбцию сернистого газа, замедл ет течение рЗакции, снижает конверсию сульфата в бисульфит и, главкОе, выпадающий в результате реакцИИ осадок сульфата кальци  оказываетс  настолько

диоперсйьш, чго отделениеего ог раствора бисульфитнатри представл ет исключительныетрудности .

Указанный осадок не поддаетс  ни отстаиванию, «и сгущению, ии фильтрованию и Промывке на вакуумфильтрах , ЦеЫгрифугах « других прсизводителыных апнаратах, примен емых в химической промышленйости , вследствие чего и сам сулъфатно-иавестковый м-етод получени  бисульфита натри  оказываетс  ФехН1Л1чески нецеле1Сообразным , иерентабельным и тер ет прйкт чеокий интерес.

В -пр|ддлагаемом способе производства бисульфита натри  на баве сульфата натри , извести и сернистого ангидрида предусматриваетс  осуществллть процесс так, чтобы при получении как орносительвэ слабых растворов бисульфита натри , например, концеитрацией 16- 17% SO2, так и колцентрированных, соде1ржаш,их 22,5% SO2 и выше, реакционна  пульна в течение всего процесса н1а1сыщени  ее газом представл ла собой жидкую, легко подвижную чмассу, хорошо абсорбирующую сернистый ангидрид. Масса .должна давать возможность полного заверщени  реакции образовани  бисульфита натри , чтобы выпадающий в результате осадок двухводного сульфата кальци  (гипса) находилс  в форме устойчивых крупнокристаллических образований , обеспечивающих отделение нх от указанных, -выще растворов бисульфита натри  с помощью весьма простых и производительных методов декантации и фильтровани  под вакуумом, «ЛИ1 фуговани .

Дл  этой цели реакци  между сульфатом натри , известью и сернистым газом раздел етс  на три отдельные стадии, кажда  из которых производитс  Б услови х, наиболее благопри тствующих течению охватываемых ими химических и кристаллохим ческих процессов .

В первой стадии в реакцию ввод т сульфат и известь в присутствии весьма 3 -1 ач ительпого избытка

воды, соответствующего возможности получени  сильно разбавлелпого (раствора, расчетна  концентраци  которого в результате первой и второй стадий процесса не должна превышать 12-13% SOa. Приготовленна  такр;м образом суспензи  Обрабатываетс  се општым газом в количестве 1 мол. SO2 на 1 мол. СаО 1В услови х охлаждени  реакционной пульпы до температуры не выще 35° С. В этой стадии процесса вход щий в состав реакционной массы сульфат натри  не прик1;-{1мает непосредственного участи  в реакции, и последн   сводитс  к нейтрализации известкового молока , согласно уравнению; Cai ОН), + ЬО,СаЬи, + Н,О (1) и образованию высокодисперского легко разложимого сернистой кислотой среднего сульфита кальци .

Во второй стадии, осуществл емой без отн ти  тепла, в процесс вводитс  второй моль SOj, результатом чего  вл ютс  тра одновременно протекающие реакции: а) поглощение сернистого- газа водой с образованием сернистой кислоты (2), б) разложение последн-ей среднего сульфита кальци  с образованием в растворе кислого сульфита (бисульфита ) кальци  (3) и в) обмен мелсду бисульфитом кальци  -и сульфатом натри  с образованием оченЬ разбавленного, содержащего не более 12-13% ЗОз раствора бисульфита натри  и крупнокристаллического двухводного сульфата кальци  (гипса), сОГласпо уравнений: SO,-j-H.,O H.,SU:,(2)

H,SO, + Сз5Оз CafHSO,).,(3)

CH(HSO,)2-fNa,SO,,0 2NaHSOs-f CaSO, 2Н,,Ь (4)

В третьей стадии, не расфильтровыва  получен1 1эй пульпы, в нее ввод т вторую порцию сульфата натри  в количестве, рассчитанном на повышение концентрации раствора до 22,5-23,0% 5О2,кли до любой другой заданной концентрации в этих пределах, после. чего, продолжа  насыщение сернистым газом, ввод т в реакцию в сухом виде измельченную известь или пушонку в количестве 1 мол. СаО на 1 мол. введенного со второй порцией

Na2S04. При этом известь следует вводить возмоадно более мелкими дозами, осуществл   непрерывное питанке с таким (расчетом, чтобы количество поступающей в едкиицу времени извести не пpeвышiaлo эквиваленТНОГО ему количества поглощаемого реакционной массой серивстого ангидрида, согласую реакций:

28ОпЧ-2Н„О 2Н.,5О  1 .-.

2Н,5Оз+СаО Са Н50.,2 / и далее:

CH(HSO.1,-bNa,SO4H-2H,O - :-2NMliSO; ,-i-CaSO5 2Н,О. т. е. чтобы п-роцесс обр азовакин бисульфита натри  и гйпса протекал при посто нной рН раствора, непосредственно через растворимый кислый сульфит као1ьци , мину  образование осадка среднего сульфкта кальци .

Полученный В указанных услови х осадок, состо щий из крупных устойчивых кристаллов гипса, легко отдел етс  от концентрированного раствори бисульфита натри  декантацией и фильтрованием на вакуумфильтре , центрифуге или любо.м другсМ известюэм аппарате.

Влажность осадка на превышает 20% гигроскопической fLO.

В течение всех трех стадий процесса получени  бисульфита ,нат1ри  реакционна  масса сохран ет жидкое , легко подвиж1ное состо ние. Коэфициент конверсии сульфата натри  в бисульфит составл ет около 95%. При применении систе .мы из 3-4 сатураторов барботал ного типа достигаетс  прахтически полное поглощение и использование сернистого ангидрида. Обща  продолжительность процесса получени  бисульфита натри  концентрацией 22-23% SOg составл ет 6-7 .

По предлагаемому способу используют обычный сернистый газ, концентрацией 7-9% SO2, примен емый и при производстве солей сульфитного р да содовым методом .

Пример. Получение 22, 52пр оцентного pacTiBOpa бисульфита натри .

В реактор барботажного типа с мешалкой и вод ным охлаждением загружаетс :

230 кг ВОДЫ «ли промывного ргствора,100 кг сзльфата натри , содержащего 96% Na.SO4, и

310 кг известкового .молока концентрацией 13,5% СаО.

Суспензи  насыщаетс  8-1троцентным сернистым газом в количестве 43 кг SOo, при температуре 30- 35° (охлаждение водой) в течение 45 минут (1-а  стади ) и в количестве 43 кг SOa при тел пературе 35° и выше (без охлаждени  водой) п течение 2 час. 15 мин. (2-а  стади ).

Далее в реактор добавл етс : 93 кг сульфата натри , содержащего 96% NaaSO., - единовременной 56 кг пушонки, содержащей 71% СаО, - непрерывно & течение 4 часов при одновременном насыщении пульпы сернистым газом в количеcTiBe 40,5 -кт: (3-  стади ).

Реакционна  пульпа отстаиваетс  в течение 1,5 часа, раствор бисульфита декантируетс , сгущенный осадок отфильтровываетс  на нутчфильтре и промываетс  250 л воды. PacTEoq бисзльфита натри  содержит: 22,5;о общего SOo,

22,5% б сульфитного SOj.

Осадок гипса содержит 17,5% HsO и следы водорастворимого SOa.

Промьсвной раствор содерл ит 5,8% бису.льфитного SO2; он возвращаетс  в процесс и служит дл  приготовлени  сульфатно-известковой супензии в первой стадии.

Пред.мет изобретени 

Claims (2)

1. Способ получени  бисульфита натри  взаимодействием сульфата натри  с известью и сернистым гаЗО ..М, отличающийс  тем, что, с целью получени  концентрированного раствора бисульфита и легко фильтрующегос  гипса, процесс провод т в три стадии: первую - введение. 1 мол. сернистого газа па 1 мол. окиси кальци  при температуре не выше 35°, вторую-введением второй молекулы сернз-iCToro газа без отн ти  тепла, а третью -

доведением раствора бисульфита до заданной концентрации добавлением требуемого количества сульфата натри  с непрерывной подачей извести и пропусканием сернистого газа при посто нной рН раствора.

2. Прием выполНени  способа по п. 1, отличающийс  тем, чю процесс ведут в присутствии такого количества воды, чтобы концентрйци  раствора по SOa е конце второй стадии не превышала .