專利名稱：提高純度、改善粒度的連二亞硫酸鈉制造法的制作方法
技術領域：
本發明涉及到一種提高純度、改善粒度的連二亞硫酸鈉制造方法。
甲酸鈉法合成連二亞硫酸鈉的工藝，其產品相對于鋅粉法工藝而言，尚有二大缺點一是產品粒度較小、因而其穩定性差，二是很難合成高純度的產品。但是，鋅粉法工藝用氫氧化鈉復分解制得連二亞硫酸鈉堿性水溶液后，尚需用大量的食鹽進行鹽析、脫水等較復雜后處理工序。不僅要消耗大量的食鹽及洗滌用醇，使成本增加，而且裝置及操作也較復雜。顯然如果能對已有甲酸鈉法工藝加予改進，使甲酸鈉法合成的連二亞硫酸鈉純度提高、粒度改善，或者對已有甲酸鈉法合成的連二亞硫酸鈉做一定的處理，使其純度提高，粒度改善，都是十分有益的。
另外，連二亞硫酸鈉很不穩定，在空氣中或在高溫、高濕的環境下，會部分分解，品位下降。特別是連二亞硫酸鈉粒度較小時，更是如此。再有，在連二亞硫酸鈉合成生產過程中，由于設備、操作等主客觀原因，使合成的連二亞硫酸鈉品位下降，成為不合格品;或者，雖然還未最終過濾、洗滌、干燥成產品，但已知該連二亞硫酸鈉懸浮液經過濾、洗滌、干燥后制得的連二亞硫酸鈉，含量較低、很可能成為不合格品。凡此等等都需要進行處理，以提高連二亞硫酸鈉的純度改善粒度、使之實用。
目前、提高純度、改善粒度的連二亞硫酸鈉制造方法，大約可分成二大類。一類是鹽析法(特公昭46-18374)，即將無水連二亞硫酸鈉在堿水中轉化成連二亞硫酸鈉的二水鹽，分離出二水鹽結晶，分散于飽和食鹽水，然后加熱脫水制得無水連二亞硫酸鈉的鹽析重結晶工藝。該工藝最大的缺點是收率低，操作及裝置復雜，又要多耗食鹽和堿，因而工業化是十分不利的。一類是醇析法(特公昭45-16326、特公昭53-80391)這類方法的已有技術中，不同程度地存在不足，其主要缺點是收率低、并要多消耗甲醇、增加能耗和堿耗，裝置也較復雜。醇析法已有技術中較為典型的工藝是將粗連二亞硫酸鈉水溶液中加入堿劑，把PH值調到堿性，以提高連二亞硫酸鈉溶液的穩定性，再把粗連二亞硫酸鈉的堿性水溶液，加入到甲酸鈉法合成的連二亞硫酸鈉的懸浮液中，粗連二亞硫酸鈉堿性水溶液中的連二亞硫酸鈉被醇析出來，附著在懸浮液中連二亞硫酸鈉晶體的表面，使晶體變大，單個晶體的純度提高。實際上，由于在粗連二亞硫酸鈉水溶液中加入了堿劑，水溶液雜質中的Na2SO
在該醇濃度下，溶解度極小，被醇析出來而且晶粒細小，混入最終產品，因此從整體來看，連二亞硫酸鈉的純度、粒度都沒有明顯改善，而且還要多耗堿。另外、這種處理方法所能處理的粗連二亞硫酸鈉純度受限制(約為80%重量以上)，而且每次處理的加入量也受限制。很明顯、上述缺點的主要原因就在于為使連二亞硫酸鈉水溶液穩定，而加入了堿劑。
本發明提出的提高純度、改善粒度的連二亞硫酸鈉制造方法，是在醇析法的基礎上發展起來的。為了使連二亞硫酸鈉水溶液穩定，而又不加入堿劑，采用了降低連二亞硫酸鈉水溶液溫度的方法。通常，溫度每降低10℃，在同樣條件下連二亞硫酸鈉的分解減少一半。因此，采用盡可能低的溫度(以水不被晶析為限)就可以使連二亞硫酸鈉水溶液在工業操作可能的時間內幾乎不發生分解。
另外，在相同溫度下，連二亞硫酸鈉在醇水溶液中比在水中穩定、但是醇濃度高，又要影響連二亞硫酸鈉的溶解度，所以適當的醇濃度(以20%重量以下為好)也可提高連二亞硫酸鈉溶液的穩定性。當然在整個操作過程中，以氮氣等惰性氣體作保護，隔絕空氣也是必要的。
本發明的基本工藝步驟是在合成反應完了以后將反應終了的連二亞硫酸鈉醇水懸浮液停止攪拌，自然沉降，抽去上部大部分澄清的酸性母液，再開動攪拌，使其成為較稠厚的懸浮液。然后把這種稠厚的懸浮液的一部分壓入溶解槽中，加入0℃的水，邊攪拌，邊用冷卻鹽水冷凍到-5℃左右，當連二亞硫酸鈉在稀醇水溶液中溶解后，立即壓回連二亞硫酸鈉合成反應器里留存的懸浮液中，同時加入補充醇溶劑，使母液的醇濃度保持在可避免脫水時連二亞硫酸鈉分解的水平，最后升溫到65℃使二水鹽脫水完全。然后降溫到50℃，用普通的方法后處理。采用這種方法可使連二亞硫酸鈉的純度在原來合成的基礎上提高1-3%(重量)，粒度分布大為改善，其收率幾乎為100%。
采用上述方法，還可將干狀不合格的連二亞硫酸鈉或次品連二亞硫酸鈉進行處理，提高品位。還可對生產過程中發現的還未洗滌、干燥的連二亞硫酸鈉酸性懸浮液進行處理。在處理干狀不合格連二亞硫酸鈉時，只需將其溶入低溫稀醇水溶液、然后按前述方法處理。在處理不合格的還未過濾、洗滌、干燥的連二亞硫酸鈉酸性懸浮液時，可直接按進述方法處理。顯然，冷凍溶液壓回連二亞硫酸鈉合成反應器時，反應器內可以是不合格的連二亞硫酸鈉酸性懸浮液，也可以是正常生產中合格的連二亞硫酸鈉酸性懸浮液。根據連二亞硫酸鈉含量的不同及對連二亞硫酸鈉品位的要求不同，處理次數也不同。
下面以實例對本發明進一步加予說明實例1
甲酸鈉水溶液(53%重量);氫氧化鈉水溶液(42%重量);二氧化硫(100%重量);甲醇(100%重量);在70-85℃，PH在4-6.5，反應4小時合成的連二亞硫酸鈉的懸浮液6400份(容積計量，以下無說明者以容積計量)，冷卻到55-60℃，停止攪拌10分鐘，使其充分沉降，壓出上層澄清的酸性母液約2/3，然后開動攪拌，使物料懸浮起來，通過插底管，用氮氣壓出約1/4稠厚的懸浮液去帶有冷凍鹽水冷卻裝置的溶解槽。在攪拌下邊冷卻邊加入預先冷到0℃的水1500份、使之溶解，并冷到-5℃左右。溶解完全后把連二亞硫酸鈉的稀醇水溶液、用15分鐘左右的時間壓回合成反應器，同時均勻地加入4000份甲醇，溫度保持在55-60C，醇析完后，升溫到65℃，保溫3分鐘，以使二水鹽充分脫水。然后，冷卻到50℃，用氮氣壓入過濾器過濾，用2000份甲醇(99%重量)洗滌，在真空下干燥，得到純度為92.5%(重量)的無水連二亞硫酸鈉1060(重量)。而上述工藝按原方法在合成反應終了后，直接過濾、洗滌、干燥，得到純度為90.5%(重量)連二亞硫酸鈉1090份(重量其兩種方法的粒度分布對照如表1。
表1
<p>實例2與實例1同樣的裝置、同樣的原料，同樣的操作程序，由于PH控制失誤，使副產物Na2S
O
增長過快反應被迫提前結束，連二亞硫酸鈉純度為86.5%(重量)。經過實例1同樣的溶解醇析處理1次，連二亞硫酸鈉純度為88.5%(重量)，同樣再處理1次，連二亞硫酸鈉純度為90.2%(重量)。而處理后收率在97%以上，粒度分布大為改善。
實例3與實例1同樣的裝置、同樣的原料、同樣的操作程序、由于PH及溫度失控，連二亞硫酸鈉純度為53.21%(重量)。抽去清液，壓出稠厚懸浮液1/3于溶解缸中、與實例1同樣的溶解處理后，壓入另一反應終了的合格的連二亞硫酸鈉懸浮液中，得到純度91.5%(重量)的連二亞硫酸鈉。而原反應器中反應終了的合格的連二亞硫酸鈉懸浮液，不加入冷凍處理的不合格連二亞硫酸鈉的稀醇水溶液，直接過濾、洗滌、干燥，得到純度為90.2%(重量)的連二亞硫酸鈉不合格連二亞硫酸鈉的收率為98%以上。產品粒度分布有明顯改善。
不難看出，本發明裝置簡單、投資少、不消耗額外的NaOH、操作簡便，可處理低純度的不合格連二亞硫酸鈉(純度在30%重量以上)，也可處理還未過濾、洗滌、干燥的不合格連二亞硫酸鈉酸性懸浮液，還可對合格產品進行處理，提高品位。在處理時、每次處理的加入量不受限制，可以高收率、高純度、高品位地制取連二亞硫酸鈉。
權利要求
1.一種提高純度、改善粒度的連二亞硫酸鈉制造方法，采用醇析法進行處理，其特征在于采用低溫處理及稀醇水溶液，使連二亞硫酸鈉溶液穩定，提高連二亞硫酸鈉的純度，避免Na2SO3微晶的析出，改善粒度。
2.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于被處理的連二亞硫酸鈉溶液被冷凍到5--15℃，使其穩定不分解，以0--10℃為宜。
3.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于被處理的連二亞硫酸鈉溶液，其含醇量應調節在10-30%(重量)，以15-21%(重量)為宜。
4.根據權利要求1、2、3、所述制造方法，其特征在于被處理的連二亞硫酸鈉溶液，可以是干狀連二亞硫酸鈉制取的溶液。也可以是還未過濾、洗滌、干燥的連二亞硫酸鈉懸浮液。
5.根據權利要求1、2、3、4所述制造方法，其特征在于被處理的連二亞硫酸鈉懸浮液、可以是不合格的連二亞硫酸鈉懸浮液，也可以是合格的連二亞硫酸鈉懸浮液，以提高連二亞硫酸鈉的品位。
6.根據權利要求1、2、3、4、5所述制造方法，其特征在于醇析處理根據要求可進行多次。
7.根據權利要求1、2、3、4、5、6所述制造方法，其特征在于制取過程中，合格與不合格連二亞硫酸鈉溶液可相互交叉醇析，以減少處理次數。
全文摘要
一種提高純度、改善粒度的連二亞硫酸鈉制造方法。采用低溫處理及稀醇水溶液，使保險粉水溶液穩定，提高了醇析時連二亞硫酸鈉的純度、避免了Na
文檔編號C01B17/66GK1041143SQ8810675
公開日1990年4月11日 申請日期1988年9月14日 優先權日1988年9月14日
發明者張正, 李炳元 申請人:四川染料廠