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干法生产焦亚硫酸钠

发布时间:2018-09-18 点击次数:0

焦亚硫酸钠的特性:
焦亚硫酸钠(Na2S205 )又叫一缩二亚 硫酸钠。系为二分子亚硫酸氢钠(NaHS03) 脱去一分子水的产物:
2NaHSOs — ^Na2S*206 + HaO    < 1 >
反以,焦亚硫酸钠加入水中的时候,即形成亚硫酸 氢钠溶液,所以一坊使用亚硫酸氢钠的部门 (如食品罐头、医药、造纸、制糖、皮革、 冇机介成、印染等)都能使用焦亚硫酸钠。
焦亚硫酸钠较亚硫酸氢钠稳定(不易受 空气氧化)、吸湿性也较好、更重要的是单位质量的焦亚硫酸钠二氧化硫(so2)含贤较髙(理论含量约为67.4%而NaHS03二氧 化硫含M为61.5% )并且生产较易。焦亚硫酸钠越来越存取代亚硫酸氢钠生产的趋势。
二、    干法生产焦亚硫酸钠的原理和过程
国内外生产焦亚硫酸钠一般都是从硫磺 为原料,运用湿法内的工艺。其反应原理如下:
Na'iCOs + 2NaHS08~_>2Na2SOs + HaO + C0.2个 (母液) (含Nag为22?25%的吸收悬浮液)
NaaSOs + S0<2__ ^Na2S20s
由于湿法工艺流程笈杂、设济繁多、生 产周期较长?,因此湿法工艺并不邢想。为了 省去母环及干燥等作业,我们T L二年 十月,拟订了 “干法生产”的新工艺、在长 久反兌的实验屮,我们终于掌握丫干法工艺 的反应原理及过程,现归纳如下:(干法系 以一定湿度的碳酸钠吸收S02来:;〖成的其反 应原理与湿法基本类似)
NaaCOs + 2S02—-^Na2Sa0ft + C02 \    < 4 >
但是实际反应则比 <4〉式U杂沿多:
2Na^C0s + SO2 + H2O—+Na2S03 + 2NaHC0s
2NaHC0s + SO2~^-Na2S09 + HaO + CO2 l'
最后,Na2S03fe <3> 式生成Na^CV必 须指出的是:绝对干燥(经煅烧)的无水碳 酸钠与经过干燥的二氧化硫很难起反戍,H 此,实际吸收操作系按4 : 1 ( Na2C03 ? H20 )的湿纯碱来进行的。纯碱加水增侃时, 会不可避免地出现“结块”现染,为了使纯 碱的含水率均匀,并使反应进行沿2个,增 湿后的“结块”纯碱必须用粉碎机粉碎至
100目右右的细度,然后再行反应。
从造气炉中出来的so2炉气,或多或少 的带有氧气,这些氧将使产品受到氧化损失:
2Na2SOs + O2_+2Na2S0‘    < 7 >
Na2S20g + 02 + H2O—+2NaHS04     < 8 >
为了减少和防止氧化作用的发生,则可先在 增湿纯碱用的水中按万分之三到万分之五的 比例溶入阻氧化剂——对苯二胺。(食品及 制药上所用的产品,则少加或不加对苯二胺) 然后再用含有对苯二胺的水去湿润纯碱。
在吸收反应的操作过程中,细粉状的湿 纯碱(外观是千燥疏松的粉末)通过螺旋加 料器缓缓进入反应塔,(反应塔与制漂白粉 的氯化塔及制硫酸的机械焚矿炉相似)随着 塔内耙齿的搅动,慢慢地一层层下落,而炉 气则由最末一层送入反应塔内。根据逆流原 理最上层的物料系新送入的纯碱而最下层的 则为反应完全的干燥焦亚硫酸钠成品。现假 定反应塔为八层最上的为第一层,最末的为 第八层,则各层间进行着不同的化学反应, 反应塔内的第六、七、八三层主要是作为干 燥用,经过75%硫酸洗涤过的炉气是比较干 燥的(由于炉气中含有少量的S03,因此, 洗涤炉气的75%硫酸浓度会逐渐升高,需作 -定期分析调整)so2浓度圾髙的干燥炉气进 入塔内后,[fl于塔内温度较髙(塔内的反应 是放热的,但在炉气中S02^lrt为8%左右的 条件下,无苫W(任何冷却)炉气的温度很 快升高,随着摄氏度温度慢慢的爬升,炉气中的水的蒸汽气压就会慢慢的降低,尽管下落到第八层的反应 物(Na2S208 )中仍带有极小M的水分,也 能进入气相随炉气带走。而反应物(Na2S20B) 则获得干燥,然后导出反应塔,第七层的情形 也大致如此,随昔炉气的逐渐上升,其温度 也逐渐升高,温度慢慢或者快速的增大,进入第六层炉气已 达到了一定的湿度,’而SCV仍近乎原始浓度 (即炉气浓度)W此即使F落到第六层的反 应物中尚有Na2C03、NaHC03和Na2S03等
未反应的物质时,也能够W到允分反R而^ I ?: 成Na2S20Bo 一般来说,第上 着主耍反应(方程式见 <5 >    〈6〉    <3> )
闪为炉气通过下三足耵,巳//恨“的況度/ 并且温度也显著升高,然而炉气S02浓度仍 然很高,这三者构成丫反应的篆fr,下 落到第五层屮的物料,含有相当数量的未反应物,_-:这I?分ff利 的反应条件下,未反应物儿f?企邰匕为 Na2S205。跟进着随着反应快速的进行,进人奶叫U的 气体湿度、温度进一步捉A?,而so2浓度相对 降低,在这其中一层中,主耍进行苻生成Na2S03及 部分Na2S208和NaHC03的反应(方裎式见 <5>    <6> <3> 通过此气休的湿改
温度继续上升,而so2的浓度cm稀薄(山
于反应中生成的C02进入炉气方权式见< 4 >
<6> )所以第三层进彳i的反应就f M丫。
这里主要的反应是生成NaHC03和吸收残留
的S02以生成Na2S03。随&'反I.V:的进收,反
应的气体可被水蒸汽泡和(如汜心:冶炉气屮
S02的含量很高就应该注意,增湿纯碱时,
水分百分率会应相应的减少,在第三和第
二两层会出现物料表而溶化结粒现象,结粒
的产生使反应难于达到完全,从而影响r产
品的质量)最后废气夹带右大m的水龙n及
二氧化碳逸出反应塔排*。( i'i:总不应残留
so2)。
三、干通法工艺的对比:
干法工艺所需设备、操作过权及设济也 求均较“湿法”简单。
造气及汽体冷却,净化工印1J “湿法” 无异。吸收及原料准备,仅耑一座反应塔、 一台低压头风机(因反敁坍m力较少,iiUj 降不大)和一台粉碎机。
反应塔的大小层数、杷w的转速及/ c体 的空塔速度,应根据造的大小而屯而造气量则受产量限制。
为了推广这一新工,现将r況法I.艺 的优缺点作如下对比: 干湿法工艺的对比
'项 H
类型\\'


U反应比较完全,产品质最较髙。
1.所设备及管线复杂的要求较离。



2,需要高压头风机或压缩机。


2,由于操作压力较高,反应进行稍快。
3动力消会耗较大。
4.工人劳动强度大。

3,阻氧化剂效能较大(因接触均匀)。
5#每个循环产量冇限。
6. — 般为间歇操作。
'操作环境不好。


1,省去干燥和母液循环工序设备及操作简单。
1.山-T是气、固相反应,反应进行彳!}不够彻底,

.    干
2.可连续生产劳动强度较小。
3?动力消耗较湿法为低。
产品含有微量的NaHCOs。


对风机风压要求不高。
5、操作环境较好。
2.阻氧化剂对苯二胺全部进入产生。