专利名称:联合制造无水亚硫酸钠、元明粉方法
本发明属于化工产品的工艺技术。
已知的生产工艺，尚未发现有无水亚硫酸钠、元明粉联产的。
制造无水亚硫酸钠的方法有两类一类是硫黄燃烧法，它消耗大量的纯碱，生产受到限制。一类是利废回收法，用低浓度的二氧化硫、氢氧化钠液吸收;或者用含有亚硫酸钠的废料结晶精制。回收法耗用烧碱，产品质量得不到保证，其纯度达不到部颁一级品96%以上的要求。
本发明的目的，是利用含酚亚硫酸钠渣、废硫酸、废水或常水，使其互相作用分离纯化，制造出符合现行质量标准的无水亚硫酸钠(Na2SO3)、元明粉(Na2SO4)、同时回收苯酚(C6H5OH)或甲酚(C7H7OH)，做到化害为利，消除酚、酸污染，保护环境，实现经济效益、社会效益和环境效益的三统一。
本发明的工艺流程如图1所示。其主要点有酸化法分离、萃取法脱酚(即苯酚、甲酚等)、冷冻法除硝(即芒硝Na2SO4)、中和法去色(即有机色素)。
1、酸化法分离将亚硫酸钠渣即酚渣(A)投入溶解槽(1)中，加入含酚废水或常水(B)，搅拌溶解，控制PH不得小于7。然后经过滤器(2)除去不溶杂质(C)，饱和的亚硫酸钠溶液进入酸化器(3)在此酸化。再将另一部分酚渣(A)投入二氧化硫发生器(4)中，滴加废硫酸(D)，加热与搅拌，发生的二氧化硫作为酸化剂在负压下通入酸化器中，使亚硫酸钠吸收酸化，变成含有一定亚硫酸与硫酸钠、酚类等杂质的亚硫酸氢钠液即酸化液(E)，供脱酚时使用。二氧化硫发生器中的残液(F)待去色使用。
酸化分离的技术特征在于利用一部分酚渣与废硫酸作用发生二氧化硫;再利用一部分酚渣与酚水溶液使其吸收二氧化硫，实现“三废”即含酚的废渣、废酸、废水的综合利用。二氧化硫发生残液是生产元明粉的原料;酸化的终点控制不能大于PH2.5，应呈带有绿头的浅黄色。酸化后的溶解液满足了萃取脱酚及冷冻除硝的需要，是生产无水亚硫酸钠的原料。
2、萃取法脱酚酸化液(E)在静置罐(5)中分出上层析出的粗酚(C)，下层清液进入酸化液高位槽(6)，依靠静压从第一中分式萃取塔(7)上部入塔，依次通过第二塔(8)、第三塔(9)，与对流而来的萃取剂进行两项接触，传质脱酚后，再经过破乳塔(10)，除去乳化残留萃取剂后，即为脱酚后的亚硫酸氢钠液，称做萃余液(H)。
将萃取剂(L)配制好打入萃取剂高位槽(11)，亦靠静压，从第三萃取塔上部进入，由于中分塔排出的轻相(即萃取剂)具有爬升超过本塔液位的能力，所以能够依次上升，爬经二塔，一塔与对流而来的酸化液，两相接触，传质受酚。然后进入第二中分式反萃塔(12)，再行爬升经过反萃一塔(13)，与对流而来的氢氧化钠液(I)接触，萃取剂得到再生。重复使用。
将配制好的氢氧化钠液(I)打入碱液高位槽(14)，依靠静压进入第一中分反萃塔，经过反萃二塔，与对流而来的挟酚萃取剂，两相接触。反萃液(j)中含有酚钠及亚硫酸钠、硫酸钠、氢氧化钠等，要返回到酸化器酸化回收粗酚，残液仍入萃取系统。
脱酚处理的技术特征在于脱酚的萃取剂分配系数在五百以上，它是含有N的碳氢化合物，其通式为R3N，其中R为游离的官能团形式的烷基，配制的稀释剂是煤油。
脱酚的萃取装置，是中分式萃取塔，和由五个中分式萃取塔串连组成的对流萃取、反萃取工艺。
3、冷冻法除硝将萃余液通过冷冻结晶器(15)，使亚硫酸氢钠溶液中的硫酸钠呈针梭状结晶析出。经分离机(16)，将结晶的硫酸钠(K)分出待去色处理。脱硝液(S)与氢氧化钠液(I)在中和器(17)中反应，控制PH9，然后经过滤器(18)除去少许杂质(M)，在浓缩器(19)中蒸出水分，经分离机(20)、干燥器(21)得无水亚硫酸钠成品(N)。分离出的母液返回浓缩器。
脱硝处理的技术特征在于萃余液的酸度与冷冻温度的关系。萃余液PH在3以下零下8～15℃结晶可使大部分硫酸钠析出，达到除硝目的。
4、中和法去色将发生残液(F)，在静置罐(22)中分出粗酚(G)，下层液含有硫酸钠、有机色素及酚类物质，先使其进入沉淀器(23)中，加热至60℃以上除去残留的二氧化硫，加氢氧化钠液(I)中和其酸性，使有机色素呈絮状沉淀物(X)，并经真空过滤器(24)除去。滤液与除硝处理送来的结晶硫酸钠(K)在溶解槽(25)一并溶解，并在予处理槽(26)中加入不带色素的废硫酸(Q)，调解PH在2.5以下，打入脱色液高位槽(27)进行硫酸钠溶液的萃取脱酚。
脱色液(O)依靠静压从第一中分式萃取塔(28)上部进入，顺次通过第二塔(29)、第三塔(30)、与对流而来的萃取剂进行两相接触，传质脱酚，再经过破乳塔(31)，除去乳化残留的萃取剂后，为脱酚后硫酸钠液，即萃余液(P)。
将配制好的萃取剂(L)打入萃取剂高位槽(32)，亦靠静压，从第三萃取塔上部进入，由于中分塔排出的轻相(萃取剂)具有爬升超过本塔液位的能力，所以能够依次上升，爬经二塔、一塔，与对流而来的脱色液，两相接触，传质受酚。然后进入第二中分反萃塔(33)，再爬升到反萃一塔(34)，与对流而来的氢氧化钠液(I)接触，萃取剂得到再生，重复使用。
将配制好的氢氧化钠液打入碱液高位槽(35)，依靠静压进入第一中分反萃塔，经过反萃二塔，与对流而来的挟酚萃取剂，两相接触。反萃液再进入中分式酸化塔(36)，与浓硫酸(Q)作用下，粗酚(G)从塔中部排出，酸化残液(R)返回萃取系统。
萃余液(P)在中和槽(37)，与氢氧化钠液(I)中和，经过滤器(38)除去杂质(M)，在浓缩器(39)中蒸出水分，通过分离机(40)、干燥器(41)得元明粉(W)。分离出的母液返回浓缩器。
由静置罐(5)、(22)及中分式酸化塔(36)来的粗酚(G)汇集于贮槽(42)，经分馏塔(43)在不同温度下切割成苯酚(y)、甲酚(z)。
去色处理的技术特征在于(1)采用氢氧化钠中和，控制PH8～9，除掉硫酸钠液中的有机色素。
(2)萃取脱除硫酸钠液中的酚类过程中的反萃液用浓硫酸在中分酸化塔中连续酸化直接回收粗酚。
本发明对比现有工艺具有下述优点1、利用“三废”，实行资源化，制造符合现行质量标准要求的无水亚硫酸钠、元明粉、苯酚或甲酚，节约硫黄(或二氧化硫)、纯碱、烧碱、硫酸、苯等化工原料。
2、生产成本低，利税率在40%以上，万吨磺化法苯酚生产配套此工艺，可以创造2500万元产值，利润800万元。
3、消除含酚废渣、废硫酸、废水污染，保护环境。
本发明最适合在既有磺化法苯酚生产，又有废硫酸资源的企业或地区采用。
权利要求
1.一种联合制造无水亚硫酸钠(Na2SO3)、元明粉(Na2SO4)的方法，其技术特征在于利用含酚的亚硫酸钠渣、废硫酸、废水或常水，采取酸化分离、萃取脱酚、冷冻除硝、中和去色处理手段，制成品符合现行质量标准要求。同时还回收苯酚(C6H5OH)或甲酚(C7H7OH)。
2.根据权利要求
1所述的方法，酸化分离的技术在于酸化剂为二氧化硫，系由一部分亚硫酸钠渣与废硫酸作用发生的，使另一部分亚硫酸钠渣溶解于废水或常水中，并被酸化成亚硫酸氢钠液，酸化程度在PH2.5以下。
3.根据权利要求
1所述的方法，萃取脱酚的技术特征在于使用含有N的碳氢化合物作为萃取剂，它的通式为R3N，其中R为游离官能团形式的烷基，配制的稀释剂是煤油。萃取器是由五个中分式萃取塔串连组成的对流萃取、反萃取装置。萃取对象是脱除亚硫酸氢钠液及硫酸钠溶液中的酚类。
4.根据权利要求
1所述的方法，冷冻除硝(即芒硝Na2SO4)的技术特征在于控制PH3以下在零下十五度之间，使亚硫酸氢钠液中的芒硝结晶析出。
5.根据权利要求
1所述的方法，中和去色的特征在于用氢氧化钠中和，PH8～9，使硫酸钠溶液中的有机色素沉淀去除。
专利摘要
本发明是充分利用含有酚类物质的亚硫酸钠渣、废硫酸、废水或常水，采取酸化分离、萃取脱酚、冷冻除硝、中和去色处理手段，联合制造符合现行质量标准要求的无水亚硫酸钠(Na
文档编号C01D5/14GK85104680SQ85104680
公开日1986年12月3日 申请日期1985年6月7日
发明者王志仁 申请人:沈阳化学工业污染防治研究中心导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan