背景技術(shù)
亞硫酸氫鈉溶液可作為紡織工業(yè)棉織物的漂白劑，染料、造紙、制革、化學(xué)合成等工業(yè)中的還原劑，如腈綸生產(chǎn)中的還原劑。也可用于生產(chǎn)醫(yī)藥中間體、照相顯影劑、食品漂白劑、防腐劑、抗氧化劑等行業(yè)。目前生產(chǎn)亞硫酸氫鈉溶液的生產(chǎn)方法比較單一，傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)方法是將工業(yè)碳酸鈉溶于水中制得碳酸鈉水溶液，往其中通入二氧化硫至一定的PH值，即制得產(chǎn)品。由于工業(yè)碳酸鈉中含有氯化鈉、鐵和其他機械雜質(zhì)，而傳統(tǒng)工業(yè)方法又缺少良好的精致手段，故很難制得純度亞硫酸氫鈉溶液。用目前工業(yè)方法生產(chǎn)的亞硫酸氫鈉溶液僅能滿足一般工業(yè)用途的需要，而有些部門比如食品工業(yè)則要求使用高純亞硫酸氫鈉溶液，這種簡單的方法就無法滿足。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對目前亞硫酸氫鈉溶液生產(chǎn)方法的不足與單一性，提出一條新的生產(chǎn)高純亞硫酸氫鈉溶液的方法。本發(fā)明生產(chǎn)的亞硫酸氫鈉溶液品質(zhì)較高可適用于醫(yī)藥、食品等工業(yè)部門，有廣闊的市場前景。此外，隨著環(huán)保部門對二氧化硫污染物排放值的日益嚴格要求，那么將工業(yè)生產(chǎn)尾氣中的硫元素做到盡可能的資源化利用就成了迫在眉睫的事情。而本發(fā)明是通過用氫氧化鈉溶液限度的直接吸收二氧化硫氣體制得產(chǎn)品的，因此也可用于處理含有二氧化硫氣體的工業(yè)廢氣，使硫元素變廢為寶，既增加企業(yè)的經(jīng)濟效益又增加企業(yè)的社會效益，為環(huán)保做出貢獻。
本發(fā)明的主要技術(shù)方案:高純亞硫酸氫鈉溶液的生產(chǎn)方法，其特點是將含有二氧化硫的氣體引入吸收塔，用氫氧化鈉溶液進行吸收，經(jīng)過三級塔的完全吸收，吸收率接近100%，最后排出第三級吸收塔的二氧化硫濃度遠小于國家排放標準，尾氣達標直接排放。
一般地，本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的:開車運行之初，三級吸收塔分別泵入氫氧化鈉溶液作為初始循環(huán)液，將含有二氧化硫的氣體引入級吸收塔，(采用兩塔并聯(lián)，交替使用)。通入氣體后，進入級吸收塔沒反應(yīng)完的二氧化硫氣體再依次進入第二級、第三級吸收塔，在各塔中氣體與吸收液充分接觸反應(yīng)，各塔循環(huán)液中亞硫酸氫鈉的含量是前級高于后級，亞硫酸鈉的含量是前級低于后級。作為產(chǎn)品產(chǎn)出的級吸收塔，通過控制級吸收塔溶液的PH值和溶液密度兩個參數(shù)來得到符合產(chǎn)品要求的亞硫酸氫鈉溶液。當(dāng)塔內(nèi)的循環(huán)液pH值達到3.6-4，同時循環(huán)液密度為1.33g/cm3時，溶液中亞硫酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)達到35%。該循環(huán)溶液經(jīng)開啟產(chǎn)品管道上的閥門自流進入地下計量槽，計量后可泵入亞硫酸氫鈉溶液儲罐儲存。
當(dāng)其中一個級吸收塔內(nèi)的循環(huán)液可以作為產(chǎn)品產(chǎn)出的時候，引入的二氧化硫氣體通過自動調(diào)節(jié)閥立即切換到另一個級吸收塔，重復(fù)作業(yè)，保證生產(chǎn)連續(xù)進行。生產(chǎn)過程中通過采用PH計和密度計來檢測吸收循環(huán)液的工藝指標，保證產(chǎn)品質(zhì)量。系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量由板式換熱器移去。二氧化硫氣體經(jīng)過三級吸收后，吸收率接近100%，最后排出第三級吸收塔的二氧化硫濃度遠小于國家排放標準，尾氣可達標直接排放。
用本發(fā)明方法制得的亞硫酸氫鈉溶液純度高，不低于30%，可適用于醫(yī)藥、食品等工業(yè)部門。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明加以詳細描述。
本發(fā)明案例是以某家精細化工廠的30kt/a高純度亞硫酸氫鈉溶液生產(chǎn)裝置為例，該廠生產(chǎn)的亞硫酸氫鈉溶液用作下游食品工業(yè)的生產(chǎn)。氣體條件如下:
溫度:70°C 壓力:4Kpa 流量:4300Nm3/h
組成:SO2 O2 N2
wt% 7.5 8.36 84.14
氫氧化鈉溶液(wt%):20%
附圖中，1-一級吸收塔a、2_—級吸收塔b、3_板式換熱器、4-自動調(diào)節(jié)閥、5_密度計、6-pH計。
工藝流程如附圖1所示，鼓風(fēng)機出口引出濃度約7.5%溫度約70°C的二氧化硫氣體，依次進入三級吸收塔與吸收循環(huán)液充分接觸。各塔循環(huán)液中亞硫酸氫鈉的含量是前級高于后級，亞硫酸鈉的含量是前級低于后級。作為產(chǎn)品產(chǎn)出的級吸收塔，當(dāng)塔內(nèi)的循環(huán)液PH值達到3.6-4，同時循環(huán)液密度為1.33g/cm3時，溶液中亞硫酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)達到35%。該循環(huán)溶液經(jīng)開啟產(chǎn)品管道上的閥門自流進入地下計量槽，計量后泵入亞硫酸氫鈉溶液儲罐儲存。
當(dāng)其中一個一級吸收塔a I內(nèi)的循環(huán)液可以作為產(chǎn)品產(chǎn)出的時候，引入的二氧化硫氣體通過自動調(diào)節(jié)閥位即切換到另一個一級吸收塔b 2，重復(fù)作業(yè)，保證生產(chǎn)連續(xù)進行。生產(chǎn)過程中通過采用PH計6和密度計5來檢測吸收循環(huán)液的工藝指標，保證產(chǎn)品質(zhì)量。系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量由板式換熱器3移去。二氧化硫氣體經(jīng)過三級吸收后，吸收率接近100%，最后排出第三級吸收塔的二氧化硫濃度遠小于國家排放標準，尾氣可達標直接排放。
本實施例裝置年產(chǎn)35%的亞硫酸氫鈉溶液3萬噸。