專利名稱：一種利用乙烯利生產廢液制備無水硫酸氫鈉的方法
技術領域：
本發明涉及一種利用乙烯利生產廢液制備無水硫酸氫鈉的方法。
背景技術：
無水硫酸氫鈉是一個重要的無機化工產品，溶于水，其水溶液呈酸性。無水硫酸氫鈉在印染工業用做酸性燃料的助染劑，冶煉工業用做礦物分解的助熔劑，日用工業用做消毒劑和洗滌劑，化學工業用做制造硫酸鹽和鈉礬的原料等。以往，無水硫酸氫鈉的制備方式可按下列方法來實施。如國內無水硫酸氫鈉的生產方法是先將元明粉(無水硫酸鈉)高溫熔融(600°C )，再將濃硫酸緩慢加入，經高溫反應生成熔融的無水硫酸氫鈉。再將熔融的無水硫酸氫鈉冷卻即得塊狀的無水硫酸氫鈉產品。但是利用該方法生產的無水硫酸氫鈉存在以下幾方面的問題(1)高溫熔融反應能耗大，硫酸酸霧較重，生產成本較高，對環境有一定的污染。(2)高溫熔融反應由于反應溫度較高，導致硫酸氫鈉外觀偏綠，而且塊狀的無水硫酸氫鈉使用不方便，達不到外貿出口的外觀要求。
發明內容
本發明的目的是提供一種高效率、低成本、能夠進行清潔化生產無水硫酸氫鈉的新方法。本發明采用的技術方案是一種利用乙烯利生產廢液制備無水硫酸氫鈉的方法，所述方法包括在乙烯利生產氯化氫工段，將以氯化鈉和濃硫酸為原料生產氯化氫過程中排放的廢液在70 85°C、真空度0. 05 0. OSMPa下減壓蒸出剩余氯化氫后，在70 80°C下用元明粉調節廢液酸度為 38% 41% (以硫酸質量含量計)，先在溫度90 120°C、真空度0.08 0.09MPa下減壓蒸餾脫除溶解自由水，然后在溫度130 195°C、真空度0. 09 0. 099ΜΙ^下脫除結晶水，最后經噴霧造粒，得到球形的無水硫酸氫鈉。所述噴霧造粒在風量15000m3/h、風壓740001 下進行。所述乙烯利生產氯化氫工段操作如下將99%精制氯化鈉溶解于30%的鹽酸溶液中，然后滴加98%濃硫酸，反應產生的氯化氫供乙烯利酸解反應使用；反應結束后，排放的廢液作為本發明制備無水硫酸氫鈉的原料。在該過程中，氯化鈉、鹽酸和濃硫酸的物質的量比為1 0.48 0.58 1.02 1. 12。本發明以乙烯利生產中制備氯化氫過程中剩余的廢液為原料，制得無水硫酸氫鈉，解決了乙烯利生產中的環保問題；本發明反應的溫度低，避開高溫的熔融反應，保證無水硫酸氫鈉產品的外觀；用化工設備進行噴霧造粒，得到球形的無水硫酸氫鈉產品，達到外貿出口的要求。因此，本發明大幅度降低無水硫酸氫鈉的生產成本，同時也能改善操作環境，提高無水硫酸氫鈉的品質，適合工業化生產。具體的，本發明操作過程如下
(1)將99%精制氯化鈉溶于30%鹽酸溶液中，再將98%濃硫酸慢慢加入上述混合溶液中，使其充分與氯化鈉反應。所述氯化鈉、鹽酸、濃硫酸的物質的量之比1 0.48 0. 58 1. 02 1. 12 ；(2)待反應結束，將排放廢液在溫度70 85°C，真空度0. 05 0. 08MPa下進行減壓蒸餾脫除排放液中剩余的氯化氫；(3)剩余溶液在溫度70 80°C下，用元明粉，調節溶液酸度至38% 41% ；(4)在溫度90 120°C，真空度0. 08 0. 09MPa下，將上述處理后的溶液進行減壓蒸餾脫除溶解自由水；(5)在溫度130 195°C，真空度0. 09 0. 099ΜΙ^下，脫除硫酸氫鈉中的結晶水；(6)在風量15000m3/h，風壓740001 下，用化工設備進行噴霧造粒，得到高純度的
無水硫酸氫鈉。本發明方法涉及的反應式如下NaCl+&S04 = NaHS04+HCl 個NaCl+NaHS04 = Nei2S04+HC1 個Na2S04+H2S04 = 2NaHS04NaHSO4 · H2O = NaHS04+H20本發明的有益效果主要體現在(1)采用本發明方法能從排放廢液中回收副產物無水硫酸氫鈉，并且回收得到的無水硫酸氫鈉達到外貿出口的要求。( 該反應溫度低，可以避開高溫的熔融反應，保證了硫酸氫鈉產品的外觀。(3)精制氯化鈉雜質成分少，保證無水硫酸氫鈉質量的穩定。(4)用化工設備進行噴霧造粒，可得到球形的無水硫酸氫鈉產品。 因此，本發明大幅度降低無水硫酸氫鈉的生產成本，同時也能改善操作環境，提高無水硫酸氫鈉的品質。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護范圍并不僅限于此實施例1 在500L反應釜中加入150.0千克O. 538千摩爾)99 %精制氯化鈉，然后加入 148. 2千克(1.218千摩爾)30%鹽酸溶液，攪拌升溫至601，將沈1.4千克O. 614千摩爾)98%濃硫酸慢慢加入上述混合溶液中，使其充分與氯化鈉反應。反應產生的氯化氫氣體供乙烯利酸解反應使用，反應結束后，排放廢液在溫度70 85°C、真空度0. 05 0. OSMPa 下進行減壓蒸餾脫除溶液中剩余的氯化氫。剩余溶液在溫度70 80°C下，用44. 0千克元明粉，調節溶液酸度至38. 5%。在溫度90 10(TC、真空度0. 08 0. 09MPa下，將上述經處理的溶液進行減壓蒸餾脫除溶解自由水。在溫度130 150°C、真空度0. 09 0. 099MPa 下，脫去硫酸氫鈉中的結晶水。在風量15000m3/h，風壓74000 下，用噴霧造粒設備(長8 米，寬4米，高7米，容積約22立方米，用碳鋼材料制造，內部用環氧樹脂做耐酸處理)進行噴霧造粒，得到98. 5%無水硫酸氫鈉379千克。實施例2 在1000L反應釜中加入300千克(5. 076千摩爾)99%精制氯化鈉，然后加入302. 6千克(2. 487千摩爾)30%鹽酸溶液，攪拌升溫至60°C，將533. 0千克(5. 330千摩爾)98% 濃硫酸慢慢加入上述混合溶液中，使其充分與氯化鈉反應。反應產生的氯化氫氣體供乙烯利酸解反應使用，反應結束后，排放廢液在溫度70 85°C、真空度0. 05 0. OSMPa下進行減壓蒸餾脫除溶液中剩余的氯化氫。剩余溶液在溫度70 80°C下，用36千克元明粉，調節溶液酸度至38. 9%。在溫度110 120°C、真空度0. 08 0. 09MPa下，將上述經處理的溶液進行減壓蒸餾脫除溶解自由水。在溫度180 195°C、真空度0. 09 0. 099MPa下，脫去硫酸氫鈉中的結晶水。在風量15000m3/h，風壓74000 下，用噴霧造粒設備進行噴霧造粒， 得到99. 0%無水硫酸氫鈉676千克。實施例3 在2000L反應釜中加入600千克(10. 152千摩爾)99 %精制氯化鈉，然后加入 617. 6千克(5.076千摩爾)30%鹽酸溶液，攪拌升溫至60°C，將1076. 1千克(10. 761千摩爾)98%濃硫酸慢慢加入上述混合溶液中，使其充分與氯化鈉反應。反應產生的氯化氫氣體供乙烯利酸解反應使用，反應結束后，排放廢液在溫度70 85°C、真空度0. 05 0. OSMPa 下進行減壓蒸餾脫除溶液中剩余的氯化氫。剩余溶液在溫度70 80°C下，用87千克元明粉，調節溶液酸度至39. 1 %。在溫度100 110°C、真空度0. 08 0. 09MPa下，將上述經處理的溶液進行減壓蒸餾脫除溶解自由水。在溫度150 160°C，真空度0. 09 0. 099MPa 下，脫去硫酸氫鈉中的結晶水。在風量15000m3/h，風壓74000 下，用噴霧造粒設備進行噴霧造粒，得到99. 2%無水硫酸氫鈉1378千克。實施例4 在3000L反應釜中加入900千克(15. 2 千摩爾)99 %精制氯化鈉，然后加入 963. 3千克(7. 918千摩爾)30%鹽酸溶液，攪拌升溫至60°C，將1583. 7千克(15. 837千摩爾)98%濃硫酸慢慢加入上述混合溶液中，使其充分與氯化鈉反應。反應產生的氯化氫氣體供乙烯利酸解反應使用，反應結束后，排放廢液在溫度70 85°C、真空度0. 05 0. OSMPa 下進行減壓蒸餾脫除溶液中剩余的氯化氫。剩余溶液在溫度70 80°C下，用88千克元明粉，調節溶液酸度至39. 1 %。在溫度100 110°C、真空度0. 08 0. 09MPa下，將上述經處理的溶液進行減壓蒸餾脫除溶解自由水。在溫度160 170°C、真空度0. 09 0. 099MPa 下，脫去硫酸氫鈉中的結晶水。在風量15000m3/h，風壓74000 下，用噴霧造粒設備進行噴霧造粒，得到98. 9%無水硫酸氫鈉1994千克。實施例5:在5000L反應釜中加入1500千克(25. 380千摩爾)99 %精制氯化鈉，然后加入 1790. 9千克(14. 720千摩爾)30 %鹽酸溶液，攪拌升溫至60°C，將2588. 7千克(25. 887千摩爾)98%濃硫酸慢慢加入上述混合溶液中，使其充分與氯化鈉反應。反應產生的氯化氫氣體供乙烯利酸解反應使用，反應結束后，排放廢液在溫度70 85°C、真空度0. 05 0. OSMPa 下進行減壓蒸餾脫除溶液中剩余的氯化氫。剩余溶液在溫度70 80°C下，用73千克元明粉，調節溶液酸度至40. 1 %。在溫度90 100°C、真空度0. 08 0. 09ΜΙ^下，將上述經處理的溶液進行減壓蒸餾脫除溶解自由水。在溫度150 160°C、真空度0. 09 0. 099MPa下， 脫去硫酸氫鈉中的結晶水。在風量15000m3/h，風壓74000 下，用噴霧造粒設備進行噴霧造粒，得到98. 7%無水硫酸氫鈉3199千克。
權利要求
1.一種利用乙烯利生產廢液制備無水硫酸氫鈉的方法，所述方法包括將以氯化鈉和濃硫酸為原料生產氯化氫過程中排放的廢液在70 85°C、真空度0. 05 0. 08MPa下減壓蒸出剩余氯化氫后，在70 80°C下用元明粉調節廢液酸度為38% 41%，先在溫度90 1200C、真空度0. 08 0. 09MPa下減壓蒸餾脫除溶解自由水，然后在溫度130 195°C、真空度0. 09 0. 099MPa下脫除結晶水，最后經噴霧造粒，得到球形的無水硫酸氫鈉。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述噴霧造粒在風量15000m3/h、風壓 74000Pa下進行。
全文摘要
本發明提供了一種利用乙烯利生產廢液制備無水硫酸氫鈉的方法，所述方法包括在乙烯利生產氯化氫工段，將以氯化鈉和濃硫酸為原料生產氯化氫過程中排放的廢液在70～85℃、真空度0.05～0.08MPa下減壓蒸出剩余氯化氫后，在70～80℃下用元明粉調節廢液酸度為38％～41％，先在溫度90～120℃、真空度0.08～0.09MPa下減壓蒸餾脫除溶解自由水，然后在溫度130～195℃、真空度0.09～0.099MPa下脫除結晶水，最后經噴霧造粒，得到球形的無水硫酸氫鈉。本發明方法可大幅度降低無水硫酸氫鈉的生產成本，同時也能改善操作環境，提高無水硫酸氫鈉的品質。
文檔編號C01D5/02GK102153111SQ201110047378
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月28日 優先權日2011年2月28日
發明者丁成榮, 呂建會, 季國堯, 季國炎, 季小英, 張國富, 楊華東 申請人:紹興市東湖生化有限公司