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亞硫酸鈉的生產(chǎn)工藝及應(yīng)用介紹

2025-02-26  來自: 壽光市鼎昊經(jīng)貿(mào)有限公司 瀏覽次數(shù):472

  亞硫酸鈉,分子式為H?SO?,分子量126.04,無水品為無·色至白色六方晶系結(jié)晶或粉末,相對密度(d415)2.633,溶于水(13.9%,0℃),微溶于乙醇,溶于甘油,1%水溶液的pH值為8.3~9.4。亞硫酸鈉有強(qiáng)還原性,在空氣中易被氧化生成硫酸鈉。其溶液對石芯和酚·酞呈堿性,與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫(SO?)氣體。亞硫酸鈉生產(chǎn)工藝流程雖有多種,但其基本工序大同小異,均含有(SO?)吸收、亞硫酸氫鈉中和無水亞硫酸鈉結(jié)晶的制備等工序。亞硫酸鈉屬于無機(jī)鹽工業(yè)中較成熟的無機(jī)化工產(chǎn)品,在眾多行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。

  一、亞硫酸鈉的生產(chǎn)工藝

  1、以硫為原料的亞硫酸鈉傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝

  亞硫酸鈉傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝是以單質(zhì)硫為原料產(chǎn)生SO?,SO?再與純堿(Na2CO3) 和燒堿(NaOH) 反應(yīng)生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉,然后經(jīng)中和、濃縮干燥而制得成品。生產(chǎn)過程所涉及的化學(xué)反應(yīng)如下:

  S+O?=SO?

  3SO?+2Na?CO3+H?O=Na?SO3+2NaHSO3+2CO?

  NaHSO3+NaOH=Na?SO3+H?O

  傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的亞硫酸鈉產(chǎn)品質(zhì)量較好,技術(shù)成熟,原料不受限制,但所需原料硫和純堿的價格較高,生產(chǎn)成本較高,且有大量廢氣(CO2)產(chǎn)生。

  我國堿資源豐富,而以含有鹽、硝及水不溶物等雜質(zhì)的堿(日曬堿)為原料,將硫磺粉燃燒產(chǎn)生SO?,采用碳酸鈉-碳酸氫鈉吸收SO?法直接制取工業(yè)無水亞硫酸鈉,產(chǎn)品符合國家標(biāo)準(zhǔn),而且具有原料成本低,工藝穩(wěn)定,經(jīng)濟(jì)效益顯著的特點,為天`然堿的綜合利用及深加工開辟了一條新途徑。

  研究利用芒硝、石灰和SO?反應(yīng)制取亞硫酸鈉。此法與純堿制取亞硫酸鈉比較,由于原料路線不同,單位成本大大降低,經(jīng)濟(jì)效益顯著提高,為亞硫酸鈉的原料來源開拓了新領(lǐng)域。

  利用地下鹵水、廢硫和碳酸氫銨3種原料生產(chǎn)亞硫酸鈉。廢硫主要來源于以煤為原料的化肥廠、發(fā)電廠和焦化廠等企業(yè)的回收廢料。鹵水和碳酸氫銨進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸氫鈉,再利用碳酸氫鈉堿液吸收由廢硫磺燃燒所產(chǎn)生的SO?,獲得亞硫酸鈉,同時副產(chǎn)氯銨。雖然該工藝原料成本有所降低,但工藝路線較復(fù)雜,設(shè)備較多,占用場地較大,產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定。

  2、以含SO?工業(yè)尾氣為原料生產(chǎn)亞硫酸鈉的工藝

  大型火電廠、有色金屬冶煉廠和工業(yè)鍋爐等都產(chǎn)生大量含SO?的工業(yè)尾氣。這些工業(yè)尾氣中SO?的含量低至幾百ppm, 高至可達(dá)10%(體積分率) , 而SO?含量大于1.5%的工業(yè)尾氣可生產(chǎn)工業(yè)硫酸。但就目前的技術(shù)及裝備水平來看,一方面硫酸生產(chǎn)對煙氣中的SO?含量和排放規(guī)模有一定的要求,另一方面產(chǎn)品硫酸受到貯存、運輸及市場等因素的制約,而如何進(jìn)一步利用含SO?工業(yè)尾氣煙氣開發(fā)新產(chǎn)品,對于治理環(huán)境、減少硫資源流失具有重要意義。利用冶煉生產(chǎn)產(chǎn)生的SO?煙氣,采用液堿法生產(chǎn)工藝建立了一套年產(chǎn)2萬t的亞硫酸鈉生產(chǎn)線,技術(shù)水平優(yōu)良,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。用SO?工業(yè)尾氣生產(chǎn)亞硫酸鈉,不僅可解決含SO?工業(yè)尾氣對環(huán)境的污染,還可降低亞硫酸鈉生產(chǎn)成本。

  3、其他亞硫酸鈉生產(chǎn)方法

  利用氫氧化鈉溶液吸收糖精鈉生產(chǎn)過程中逸出的SO?,生成亞硫酸鈉,吸收液經(jīng)除鐵、沉降、脫色、過濾、濃縮、離心分離、烘干等工序,得到無水亞硫酸鈉,含量可達(dá)96%以上。

  以焦亞硫酸鈉為原料生產(chǎn)亞硫酸鈉,將焦亞硫酸鈉與水作用水解生成NaHSO3,再用氫氧化鈉固體中和, 脫水干燥制得產(chǎn)品。該方法不但縮短了工藝流程,減少所用設(shè)備量,而且在生產(chǎn)過程中大大減少了“三廢”的產(chǎn)生。以該方法生產(chǎn)的亞硫酸鈉產(chǎn)品的各項質(zhì)量指標(biāo)都能達(dá)到并且超過國家標(biāo)準(zhǔn)中的優(yōu)等品要求。

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