一種回收利用反應(yīng)器尾氣洗滌液的保險(xiǎn)粉生產(chǎn)新工藝制造技術(shù)

一種回收利用反應(yīng)器尾氣洗滌液的保險(xiǎn)粉生產(chǎn)新工藝，在反應(yīng)器中加入以下三種物料來生產(chǎn)保險(xiǎn)粉：①溶于甲醇的二氧化硫或液體二氧化硫；②堿金屬甲酸鹽懸浮液；③堿金屬焦亞硫酸鹽或碳酸鹽懸浮液。本發(fā)明專利技術(shù)特征是：將反應(yīng)器尾氣洗滌液回收反饋至甲酸鈉懸浮液或焦亞硫酸鈉懸浮液中，同時(shí)，尾氣洗滌液還回收反饋至中和器中。本發(fā)明專利技術(shù)極大地減少了生產(chǎn)用水和廢水排放量，減少了環(huán)境污染，降低了廢水處理費(fèi)用，原料用量少，產(chǎn)品收率高，還節(jié)省了設(shè)備投資和簡(jiǎn)化了操作，降低了生產(chǎn)成本。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種化工原料無水保險(xiǎn)粉的生產(chǎn)工藝，具體涉及一種回收利用保險(xiǎn)粉生產(chǎn)過程中反應(yīng)器洗滌液的無水保險(xiǎn)粉生產(chǎn)新工藝。
技術(shù)介紹
保險(xiǎn)粉，又稱連二亞硫酸鈉、低壓硫酸鈉，主要用作印染還原劑和漂白劑，如漂白木漿紙。目前連二亞硫酸鋅已基本被保險(xiǎn)粉所取代，因?yàn)槠渖a(chǎn)成本較高以及含鋅廢水處理費(fèi)用多。保險(xiǎn)粉的生產(chǎn)工藝有電解法和硼氫化鈉法，但用得最多且最經(jīng)濟(jì)的方法還是在甲醇水溶液中，由一壓力反應(yīng)器中加入堿金屬甲酸鹽、一種堿試劑和二氧化硫，用甲酸根離子作為還原劑還原硫離子來生產(chǎn)保險(xiǎn)粉。將兩種物料流加入到保險(xiǎn)粉反應(yīng)器中來生產(chǎn)連二亞硫酸鹽一種為亞硫酸鹽；另一種為氫氧根/碳酸鹽或焦亞硫酸鈉。以亞硫酸鹽為基礎(chǔ)的技術(shù)源于1910年的英國(guó)專利No.11,010，它介紹了將焦亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉加入到加有甲酸鈉的醇水介質(zhì)中，再加入二氧化硫來生產(chǎn)保險(xiǎn)粉。后一個(gè)是1968年日本專利No.7,003/68，它通過五個(gè)實(shí)例來論述了加入亞硫酸鈉的懸浮液到加有二氧化硫—甲醇的反應(yīng)器中，但該工藝產(chǎn)生過量的酸度。1973年，英國(guó)專利No.1,322,250介紹了一利在70°-150℃下，將10-75％重量比的總二氧化硫加入到含有所有其他反應(yīng)試劑的甲醇水溶液中，再在60°-85℃下，將其余的SO2，亞硫酸氫鈉和亞硫酸鈉加入到反應(yīng)器中來生產(chǎn)保險(xiǎn)粉。以氫氧根/碳酸鹽為基礎(chǔ)的鹽或焦亞硫酸鈉的技術(shù)開始于1933年的美國(guó)專利No.2,010,615。其后三十多年的時(shí)間進(jìn)行了改進(jìn)，如U.S.Pat.Nos.3,411,875；3,576,598；3,714,340；3,718,732；3,872,221；3,887,695；3,897,544；3,917,807及3,927,190；日本專利Nos.7003/68和2,405/71；比利時(shí)專利No.698,247。交替使用亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉和/或焦亞硫酸鈉的技術(shù)也在這些專利中提到，特別是在美國(guó)專利Nos.3,411,875；3,897,544；3,917,807；3,927,190，4,218,429。這些改進(jìn)通常是將含二氧化硫的甲醇和一種堿試劑加入到堿金屬甲酸鹽的水溶液中，并將所得到的甲醇溶液在高于無水堿金屬連二亞硫酸鹽的脫水溫度之上反應(yīng)，以避免所得到的無水連二亞硫酸鹽帶有結(jié)晶水。加料的速度必須與連二亞硫酸鹽的生產(chǎn)速度相匹配，如太快，連二亞硫酸鹽會(huì)分解，從而降低收率。加料速度控制了收率。在連二亞硫酸鹽的生產(chǎn)過程中，從反應(yīng)器出來的尾氣經(jīng)過冷凝冷卻后，需進(jìn)入尾氣洗滌塔進(jìn)行洗滌，通常是先進(jìn)入酸性尾氣洗滌塔，再進(jìn)入堿性尾氣洗滌塔，堿性尾氣洗滌塔用堿溶液，如氫氧化鈉溶液或純堿溶液來吸收其中的二氧化硫，以達(dá)到降低排放到空氣中的二氧化硫的環(huán)境污染問題。洗滌液傳統(tǒng)工藝用于生產(chǎn)低附加值的亞硫酸鈉，有較多量的水到廢水中導(dǎo)致廢水量的增加而引起較大了環(huán)境污染。另外，用現(xiàn)有的連二亞硫酸鹽生產(chǎn)工藝，需用一部分甲酸鈉水溶液，或者加入一部分額外的水至甲酸鈉的懸浮液中，同樣，此部分水最后進(jìn)入至廢水中，從而導(dǎo)致廢水的處理量大，處理成本高，環(huán)境污染大。同時(shí)，為了得到最高高濃度的甲酸鈉溶液，甲酸鈉需溶于稍低于沸點(diǎn)溫度的水溶液中，控制比較困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的原料和產(chǎn)品收率不高、廢水處理量大、成本費(fèi)用高、環(huán)境污染嚴(yán)重的問題，而提供一種回收利用反應(yīng)器尾氣洗滌液的保險(xiǎn)粉生產(chǎn)新工藝，原料和產(chǎn)品收率高、新水投入量少、廢水排放處理量小、生產(chǎn)成本低、有利環(huán)境保護(hù)。本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是在反應(yīng)器中加入以下三種物料來生產(chǎn)保險(xiǎn)粉①溶于甲醇中的二氧化硫；②溶于甲醇水溶液或保險(xiǎn)粉母液或保險(xiǎn)粉母液加水中的堿金屬甲酸鹽懸浮液；③溶于甲醇中的堿金屬焦亞硫酸鹽或堿金屬碳酸鹽懸浮液；由反應(yīng)器反應(yīng)后的保險(xiǎn)粉反應(yīng)混合液經(jīng)真空干燥過濾制成保險(xiǎn)粉產(chǎn)品，分離出保險(xiǎn)粉母液和甲醇洗滌液，保險(xiǎn)粉母液一部分回收用于生產(chǎn)下一批保險(xiǎn)粉，一部分進(jìn)入中和器；保險(xiǎn)粉生產(chǎn)中反應(yīng)器尾氣冷卻后進(jìn)入洗滌塔洗滌，其洗滌液或者回收反饋至堿金屬甲酸鹽懸浮液或堿金屬焦亞硫酸鹽懸浮液或堿金屬碳酸鹽懸浮液中，或者回收反饋至中和器，或者同時(shí)回收反饋至上述懸浮液和中和器。上述技術(shù)方案中，生產(chǎn)保險(xiǎn)粉原料的配比為甲醇與水的重量比控制在2.5至5.0，SO2與甲醇的重量比控制在0.3到0.5，最佳值為0.35至0.45，SO2與水的重量比在1.5至1.8，最佳值為1.6至1.7，SO2與甲酸鈉的重量比控制在1.3至1.4。本專利技術(shù)從收率來看，以二氧化硫計(jì)，收率為75-85％，以甲酸鈉計(jì)，收率為75-82％，高于美國(guó)專利Nos.4,218,429中的收率。以反應(yīng)器體積計(jì)，本工藝每立方米反應(yīng)體積可生產(chǎn)保險(xiǎn)粉300-350kg，每小時(shí)每立方米反應(yīng)體積可生產(chǎn)保險(xiǎn)粉60-90kg，與美國(guó)專利Nos.4,218,429中的收率基本相當(dāng)或稍高。特別提及的是，如果將所有的堿金屬化合物或所有的甲酸鹽一次性全部加入，將會(huì)影響產(chǎn)品的粒度、含量和收率。須將SO2—甲醇溶液、含甲醇和水的甲酸鈉懸浮液、含SO2—甲醇的焦亞硫酸鈉或純堿或亞硫酸氫鈉同時(shí)加入至反應(yīng)器中，按以下原理進(jìn)行反應(yīng)生產(chǎn)保險(xiǎn)粉(1)Na2S2O5與水反應(yīng)形成NaHSO3，(2)水與SO2和HCOONa形成HCOOH和NaHSO3，以及(3)HCOOH與NaHSO3形成Na2S2O4。反應(yīng)式如下Na2S2O5+H2O＝2NaHSO32H2O+2SO2+2HCOONa＝2HCOOH+2NaHSO3HCOOH+2NaHSO3＝Na2S2O4+CO2+2H2O當(dāng)采用純堿來生產(chǎn)保險(xiǎn)粉時(shí)，其反應(yīng)式如下Na2CO3+2SO2+H2O＝2NaHSO3+CO22H2O+2SO2+2HCOONa＝2HCOOH+2NaHSO3HCOOH+2NaHSO3＝Na2S2O4+CO2+2H2O本專利技術(shù)中，當(dāng)利用連二亞硫酸鹽生產(chǎn)過程中從反應(yīng)器出來的尾氣洗滌液的亞硫酸鹽離子和鈉離子時(shí)可以相應(yīng)減少投入到反應(yīng)器中的總的焦亞硫酸鈉的量，從而提高了連二亞硫酸鹽的收率，降低了連二亞硫酸鹽的生產(chǎn)成本。本專利技術(shù)中，不用按美國(guó)專利Nos.4,218,429中所提及的補(bǔ)充甲醇來維持反應(yīng)過程中所揮發(fā)的甲醇的量，降低了連二亞硫酸鹽生產(chǎn)過程中的溶劑使用量，從而降低了溶劑回收時(shí)的蒸汽使用量，降低了連二亞硫酸鹽的生產(chǎn)成本。本專利技術(shù)中，不用按美國(guó)專利Nos.4,218,429中所提及的使用高溫的甲酸鈉溶液來生產(chǎn)連二亞硫酸鹽，節(jié)省了設(shè)備投資，簡(jiǎn)化了操作。本專利技術(shù)中，不但使連二亞硫酸鹽反應(yīng)過程中的水量減少到最少，同時(shí)使連二亞硫酸鹽全部生產(chǎn)過程中所使用的水的量減少到了最少，從而降低了連二亞硫酸鹽的生產(chǎn)成本和廢水的排放量，減少了廢水的處理量和處理費(fèi)用，最大限度地降低了連二亞硫酸鹽生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染。本專利技術(shù)達(dá)到或高于美國(guó)專利Nos.4,218,429中的單位時(shí)間單位體積的連二亞硫酸鹽的產(chǎn)量；按投入的原料計(jì)，收率高于美國(guó)專利Nos.4,218,429所提到的收率。綜上所述，本專利技術(shù)所采用的新工藝對(duì)一固定反應(yīng)器在單位時(shí)間內(nèi)可提高原料的轉(zhuǎn)化率，同時(shí)不會(huì)影響保險(xiǎn)粉的收率，在一定程度上還可以增加保險(xiǎn)粉的收率。同時(shí)，可以采用溫和的生產(chǎn)條件，利用原附加價(jià)值低的原料來生產(chǎn)保險(xiǎn)粉，從而降低保險(xiǎn)粉的生產(chǎn)原料消耗和生產(chǎn)成本，并最大限度地降低了廢本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種回收利用反應(yīng)器尾氣洗滌液的保險(xiǎn)粉生產(chǎn)新工藝，在反應(yīng)器中加入以下三種物料來生產(chǎn)保險(xiǎn)粉：①溶于甲醇中的二氧化硫；②溶于甲醇水溶液或保險(xiǎn)粉母液或保險(xiǎn)粉母液加水中的堿金屬甲酸鹽懸浮液；③溶于甲醇或甲醇加二氧化硫中的堿金屬焦亞硫酸鹽或堿金屬碳酸鹽懸浮液；由反應(yīng)器反應(yīng)后的保險(xiǎn)粉反應(yīng)混合液經(jīng)真空干燥過濾制成保險(xiǎn)粉產(chǎn)品，分離出保險(xiǎn)粉母液和甲醇洗滌液，保險(xiǎn)粉母液進(jìn)入堿金屬甲酸鹽懸浮液及中和器；其特征在于保險(xiǎn)粉生產(chǎn)中反應(yīng)器尾氣冷卻后進(jìn)入洗滌塔洗滌，其洗滌液或者回收反饋至堿金屬甲酸鹽懸浮液或堿金屬焦亞硫酸鹽懸浮液或堿金屬碳酸鹽懸浮液中，或者回收反饋至中和器，或者同時(shí)回收反饋至上述懸浮液和中和器。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔣勝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蔣勝，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：43[中國(guó)|湖南]