本发明属于化工工艺，涉及无氧乙醇工艺，具体涉及一种无氧乙醇工艺的亚硫酸钠微球的制备方法。
背景技术：
：亚硫酸钠属于常见的亚硫酸盐，白色、单斜晶体或粉末。在空气中易风化并氧化为硫酸钠。在150℃时失去结晶水。再热则熔化为硫化钠与硫酸钠的混合物。无水物的密度2.633。亚硫酸钠在实验室可以用于清除醚类物质的过氧化物(加入少量水，微热搅拌反应后分液，醚层用生石灰干燥，用于一些要求不高的反应)。然而，亚硫酸钠作为粉末用于无氧乙醇工艺时，虽然能够将残留的溶解氧去除，但是亚硫酸钠在乙醇液内形成悬浊体系，过滤分离极其麻烦，大大制约了无氧乙醇的生产效率。技术实现要素：针对现有技术中的问题，本发明提供一种用于无氧乙醇工艺的亚硫酸钠微球的制备方法，解决了亚硫酸钠微球的空白，同时利用亚硫酸钠微球的结构特点，解决了无氧乙醇工艺中亚硫酸钠分离困难的问题。为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：一种用于无氧乙醇工艺的亚硫酸钠微球的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将聚乙烯吡咯烷酮加入至乙醇乙醚混合液中，搅拌均匀形成分散悬浊液；乙醇乙醚混合液中的乙醇和乙醚的质量比为1:3-6，所述聚乙烯吡咯烷酮与乙醇的质量比为3-5:10，搅拌均匀的搅拌速度为1000-2000r/min；步骤2，将亚硫酸钠粉末加入至分散悬浊液中在氮气环境下搅拌均匀形成混合悬浊液；亚硫酸钠的加入量是聚乙烯吡咯烷酮质量的120-180％，搅拌均匀的搅拌速度为1000-2000r/min；步骤3，将混合悬浊液加入至模具中，在氮气环境下恒温挤压反应4-5h，形成预制球状颗粒；恒温挤压的压力为2-4mpa，温度为90-100℃；进一步的，恒温挤压反应采用持续升温法反应，具体程序如下：温度压力时间30-50℃2-4mpa60-120min70-80℃2-4mpa30-60min90-100℃2-4mpa剩余时间。步骤4，将预制球状颗粒放入无水乙醇中搅拌均匀，得到多孔球体，取出后恒温烘干得到多孔亚硫酸钠微球；搅拌均匀的搅拌速度为1000-2000r/min，恒温烘干采用氮气氛围，温度为80-90℃。从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：1.本发明解决了亚硫酸钠微球的空白，同时利用亚硫酸钠微球的结构特点，解决了无氧乙醇工艺中亚硫酸钠分离困难的问题。2.本发明利用聚乙烯吡咯烷酮的分散性、粘结性和溶解性，实现了亚硫酸钠粉末的分散以及亚硫酸钠微球的固化与多孔化。3.本发明以物理分离为主，产生的乙醇液和乙醚均可以回收利用，同时聚乙烯吡咯烷酮溶解在乙醇中回收利用，大大降低了成本。具体实施方式结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。一种用于无氧乙醇工艺的亚硫酸钠微球的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将聚乙烯吡咯烷酮加入至乙醇乙醚混合液中，搅拌均匀形成分散悬浊液；乙醇乙醚混合液中的乙醇和乙醚的质量比为1:3-6，所述聚乙烯吡咯烷酮与乙醇的质量比为3-5:10，搅拌均匀的搅拌速度为1000-2000r/min；将聚乙烯吡咯烷酮加入至乙醇乙醚混合液中，乙醇能够将聚乙烯吡咯烷酮进行溶解，同时乙醚不溶解聚乙烯吡咯烷酮，基于聚乙烯吡咯烷酮的使用量大于乙醇的溶解量，故此，聚乙烯吡咯烷酮在混合液中形成分散悬浊体系；步骤2，将亚硫酸钠粉末加入至分散悬浊液中在氮气环境下搅拌均匀形成混合悬浊液；亚硫酸钠的加入量是聚乙烯吡咯烷酮质量的120-180％，搅拌均匀的搅拌速度为1000-2000r/min。将亚硫酸钠粉末加入至分散悬浊液中，利用其本身的不溶解性，能够形成悬浊体系，并且聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶解液具有一定的分散性，能够将亚硫酸钠粉末均匀分散在悬浊液中。步骤3，将混合悬浊液加入至模具中，在氮气环境下恒温挤压反应4-5h，形成预制球状颗粒；恒温挤压的压力为2-4mpa，温度为90-100℃；悬浊液加入至模具中，在氮气环境下进行恒温挤压反应，利用温度条件将乙醇和乙醚转化为气态，形成乙醇乙醚蒸汽，并造成聚乙烯吡咯烷酮脱离乙醇的溶解；脱离乙醇溶解的聚乙烯吡咯烷酮本身具备良好的粘稠效果，将亚硫酸钠粉末粘结在一起，形成预制球状颗粒。进一步的，恒温挤压反应采用持续升温法反应，具体程序如下：温度压力时间30-50℃2-4mpa60-120min70-80℃2-4mpa30-60min90-100℃2-4mpa剩余时间在30-50℃条件下，恒温反应体系中，乙醚在该温度形成快速挥发，同时乙醚达到沸点状态，能够快速转化为蒸汽，而此时的乙醇依然为液体，依然将聚乙烯吡咯烷酮溶解，但是随着溶剂的减少，粘稠度上升，形成半固化体系的球状结构；在70-80℃条件下，乙醇转化为乙醇蒸汽，随着乙醇的蒸发，原先溶解在乙醇内的聚乙烯吡咯烷酮逐步析出，均匀分散至亚硫酸钠之间，形成亚硫酸钠与聚乙烯吡咯烷酮分散均匀的球状颗粒；在90-100℃条件下，球状颗粒内的残留乙醇和乙醚均转化为蒸汽，同时在压力条件下，球状颗粒内部结构紧实，缝隙数量急剧下降。步骤4，将预制球状颗粒放入无水乙醇中搅拌均匀，得到多孔球体，取出后恒温烘干得到多孔亚硫酸钠微球；搅拌均匀的搅拌速度为1000-2000r/min，恒温烘干采用氮气氛围，温度为80-90℃。预制球状颗粒以聚乙烯吡咯烷酮为粘合剂，以亚硫酸钠粉末为框架材料经挤压形成紧实的球状颗粒，将预制球状颗粒放入无氧乙醇中，亚硫酸钠并不与无水乙醇形成溶解体系，聚乙烯吡咯烷酮能够溶解在水中，形成良好得溶解结构，故此，在亚硫酸钠依然存在框架结构的情况下，球状颗粒内形成多孔结构，然后在无氧环境下进行恒温烘干，将乙醇转化为蒸汽，实现了亚硫酸钠与无水乙醇的分离，从而得到多孔亚硫酸钠微球。实施例1一种用于无氧乙醇工艺的亚硫酸钠微球的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将聚乙烯吡咯烷酮加入至乙醇乙醚混合液中，搅拌均匀形成分散悬浊液；乙醇乙醚混合液中的乙醇和乙醚的质量比为1:3，所述聚乙烯吡咯烷酮与乙醇的质量比为3:10，搅拌均匀的搅拌速度为1000r/min；步骤2，将亚硫酸钠粉末加入至分散悬浊液中在氮气环境下搅拌均匀形成混合悬浊液；亚硫酸钠的加入量是聚乙烯吡咯烷酮质量的120％，搅拌均匀的搅拌速度为1000r/min；步骤3，将混合悬浊液加入至模具中，在氮气环境下恒温挤压反应4h，形成预制球状颗粒；恒温挤压的压力为2mpa，温度为90℃；步骤4，将预制球状颗粒放入无水乙醇中搅拌均匀，得到多孔球体，取出后恒温烘干得到多孔亚硫酸钠微球；搅拌均匀的搅拌速度为1000r/min，恒温烘干采用氮气氛围，温度为80℃。该实施例制备的多孔亚硫酸钠微球孔隙均匀，比表面大，结构稳定。实施例2一种用于无氧乙醇工艺的亚硫酸钠微球的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将聚乙烯吡咯烷酮加入至乙醇乙醚混合液中，搅拌均匀形成分散悬浊液；乙醇乙醚混合液中的乙醇和乙醚的质量比为1:6，所述聚乙烯吡咯烷酮与乙醇的质量比为1:2，搅拌均匀的搅拌速度为2000r/min；步骤2，将亚硫酸钠粉末加入至分散悬浊液中在氮气环境下搅拌均匀形成混合悬浊液；亚硫酸钠的加入量是聚乙烯吡咯烷酮质量的180％，搅拌均匀的搅拌速度为2000r/min；步骤3，将混合悬浊液加入至模具中，在氮气环境下恒温挤压反应4-5h，形成预制球状颗粒；恒温挤压的压力为4mpa，温度为100℃；步骤4，将预制球状颗粒放入无水乙醇中搅拌均匀，得到多孔球体，取出后恒温烘干得到多孔亚硫酸钠微球；搅拌均匀的搅拌速度为2000r/min，恒温烘干采用氮气氛围，温度为90℃。该实施例制备的多孔亚硫酸钠微球孔隙均匀，比表面大，结构稳定。实施例3一种用于无氧乙醇工艺的亚硫酸钠微球的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将聚乙烯吡咯烷酮加入至乙醇乙醚混合液中，搅拌均匀形成分散悬浊液；乙醇乙醚混合液中的乙醇和乙醚的质量比为1:5，所述聚乙烯吡咯烷酮与乙醇的质量比为2:5，搅拌均匀的搅拌速度为1500r/min；步骤2，将亚硫酸钠粉末加入至分散悬浊液中在氮气环境下搅拌均匀形成混合悬浊液；亚硫酸钠的加入量是聚乙烯吡咯烷酮质量的160％，搅拌均匀的搅拌速度为1500r/min；步骤3，将混合悬浊液加入至模具中，在氮气环境下恒温挤压反应5h，形成预制球状颗粒；恒温挤压的压力为3mpa，温度为95℃；步骤4，将预制球状颗粒放入无水乙醇中搅拌均匀，得到多孔球体，取出后恒温烘干得到多孔亚硫酸钠微球；搅拌均匀的搅拌速度为1500r/min，恒温烘干采用氮气氛围，温度为85℃。该实施例制备的多孔亚硫酸钠微球孔隙均匀，比表面大，结构稳定。实施例4一种用于无氧乙醇工艺的亚硫酸钠微球的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将聚乙烯吡咯烷酮加入至乙醇乙醚混合液中，搅拌均匀形成分散悬浊液；乙醇乙醚混合液中的乙醇和乙醚的质量比为1:3，所述聚乙烯吡咯烷酮与乙醇的质量比为3:10，搅拌均匀的搅拌速度为1000r/min；步骤2，将亚硫酸钠粉末加入至分散悬浊液中在氮气环境下搅拌均匀形成混合悬浊液；亚硫酸钠的加入量是聚乙烯吡咯烷酮质量的120％，搅拌均匀的搅拌速度为1000r/min；步骤3，将混合悬浊液加入至模具中，在氮气环境下恒温挤压反应4h，形成预制球状颗粒；恒温挤压反应采用持续升温法反应，具体程序如下：温度压力时间30℃2mpa60min70℃2mpa30min90℃2mpa剩余时间步骤4，将预制球状颗粒放入无水乙醇中搅拌均匀，得到多孔球体，取出后恒温烘干得到多孔亚硫酸钠微球；搅拌均匀的搅拌速度为1000r/min，恒温烘干采用氮气氛围，温度为80℃。该实施例制备的多孔亚硫酸钠微球孔隙均匀，比表面大，结构稳定。实施例5一种用于无氧乙醇工艺的亚硫酸钠微球的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将聚乙烯吡咯烷酮加入至乙醇乙醚混合液中，搅拌均匀形成分散悬浊液；乙醇乙醚混合液中的乙醇和乙醚的质量比为1:6，所述聚乙烯吡咯烷酮与乙醇的质量比为1:2，搅拌均匀的搅拌速度为2000r/min；步骤2，将亚硫酸钠粉末加入至分散悬浊液中在氮气环境下搅拌均匀形成混合悬浊液；亚硫酸钠的加入量是聚乙烯吡咯烷酮质量的180％，搅拌均匀的搅拌速度为2000r/min；步骤3，将混合悬浊液加入至模具中，在氮气环境下恒温挤压反应5h，形成预制球状颗粒；恒温挤压反应采用持续升温法反应，具体程序如下：温度压力时间50℃4mpa120min80℃4mpa60min100℃4mpa剩余时间步骤4，将预制球状颗粒放入无水乙醇中搅拌均匀，得到多孔球体，取出后恒温烘干得到多孔亚硫酸钠微球；搅拌均匀的搅拌速度为2000r/min，恒温烘干采用氮气氛围，温度为90℃。该实施例制备的多孔亚硫酸钠微球孔隙均匀，比表面大，结构稳定。实施例6一种用于无氧乙醇工艺的亚硫酸钠微球的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将聚乙烯吡咯烷酮加入至乙醇乙醚混合液中，搅拌均匀形成分散悬浊液；乙醇乙醚混合液中的乙醇和乙醚的质量比为1:4，所述聚乙烯吡咯烷酮与乙醇的质量比为2:5，搅拌均匀的搅拌速度为1500r/min；步骤2，将亚硫酸钠粉末加入至分散悬浊液中在氮气环境下搅拌均匀形成混合悬浊液；亚硫酸钠的加入量是聚乙烯吡咯烷酮质量的160％，搅拌均匀的搅拌速度为1500r/min；步骤3，将混合悬浊液加入至模具中，在氮气环境下恒温挤压反应5h，形成预制球状颗粒；恒温挤压反应采用持续升温法反应，具体程序如下：温度压力时间40℃3mpa90min75℃3mpa50min95℃3mpa剩余时间步骤4，将预制球状颗粒放入无水乙醇中搅拌均匀，得到多孔球体，取出后恒温烘干得到多孔亚硫酸钠微球；搅拌均匀的搅拌速度为1500r/min，恒温烘干采用氮气氛围，温度为85℃。该实施例制备的多孔亚硫酸钠微球孔隙均匀，比表面大，结构稳定。综上所述，本发明具有以下优点：1.本发明解决了亚硫酸钠微球的空白，同时利用亚硫酸钠微球的结构特点，解决了无氧乙醇工艺中亚硫酸钠分离困难的问题。2.本发明利用聚乙烯吡咯烷酮的分散性、粘结性和溶解性，实现了亚硫酸钠粉末的分散以及亚硫酸钠微球的固化与多孔化。3.本发明以物理分离为主，产生的乙醇液和乙醚均可以回收利用，同时聚乙烯吡咯烷酮溶解在乙醇中回收利用，大大降低了成本。可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。当前第1页12