環保型雙氧水法二氧化氯工藝制備亞氯酸鈉的方法及設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及亞氯酸鈉生產領域，具體是一種環保型的雙氧水法二氧化氯工藝制備亞氯酸鈉方法及設備。
技術背景
[0002]亞氯酸鈉分子式為NaC102，相當分子質量為:90.44，固體產品為白色或微帶黃綠色結晶粉末或顆粒，液體產品為淺黃色溶液。亞氯酸鈉有輕微的吸濕性，易溶于水，其穩定性尚好，常溫下無日光照射和無雜質存在時可長期貯存。加熱時會分解、與有機物或可燃物接觸會著火爆炸。
[0003]亞氯酸鈉是一種性能優越的固載二氧化氯，具有穩定性二氧化氯液體所有的優越性能，還克服穩定性二氧化氯液體制劑有效釋放周期短，運輸、貯存不方便等缺點。亞氯酸鈉是一種優質的漂白劑和高效氧化劑。相當于漂白精的2倍和漂白粉的7倍。亞氯酸鈉在應用廣泛用，如用于紙漿、紙張、各類纖維如亞麻、棉、葦類等天然纖維以及人造纖維的漂白，既能出去色素雜質，也不損傷纖維。可作為食品加工助劑，用于櫻桃、桃子、葡萄、砂糖、油月旨、油膏、面粉、淀粉等方面的漂白，還有用于水處理、環境衛生、食品保鮮等方面的殺菌消毒和某些金屬的表面處理等。
[0004]亞氯酸鈉制備工藝可分為電解法和化學法。電解法是一種不產生三廢清潔環保、低原料成本的制備工藝，但該方法固定投資大、裝置復雜、維修更換費用昂貴，操作條件高、能耗大等缺點限制了該方法的推廣和應用。所以，化學法是目前的主流制備工藝。經過多年的研究和發展，化學法制備工藝開發出來有多達十幾種。化學法生產工藝可以分為兩步，第一步是在酸性介質中還原氯酸鈉，反應出二氧化氯氣體;第二步是在還原劑作用下，用燒堿溶液吸收二氧化氯氣體制得液體亞氯酸鈉。目前，應用最廣泛應用的是甲醇還原法，該方法產品純度比較高、設備投資低、生產靈活，但因為產品中易含有毒的甲醇、甲醛和甲酸，限制了它在某些領域如食品方面的應用范圍。另外一種廣受歡迎的方法是R6法，該方法是低成本生產、無固廢排放、無廢酸排放的清潔環保的生產工藝，但該方法每得到lmol的二氧化氯同時會產生0.5mol的氯氣，需要對產品進行特別處理。過氧化氫法制備二氧化氯有著其他方法無法比擬的優勢是生成的氣體產物中只有少量或者不形成氯氣，產品純度相當高，可達到食品使用級別，副產品氧氣與二氧化氯一起對漂白對環保有利。且由于該方法原料來源方便、便宜，轉化率高，發生速度快等特點，深受人們關注。但目前國內的雙氧水法工藝基本都是采用多級曝氣式發生器，在生產制備二氧化氯過程中，存在大量的廢酸排放，對環境造成嚴重污染。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種環保型的雙氧水法二氧化氯工藝制備亞氯酸鈉的方法及設備，該方法實現制備過程沒有廢酸排放，清潔環保。
[0006]本發明以如下技術方案解決上述技術問題:
[0007]本發明環保型雙氧水法二氧化氯工藝制備亞氯酸鈉方法，所述雙氧水法二氧化氯工藝中的二氧化氯發生器采用單一容器立式發生器，二氧化氯發生器與再沸器之間通過循環管路連接，原料雙氧水預先與氯酸鈉溶液混合稀釋后再從連接二氧化氯發生器底部出口與再沸器之間的管路加入，硫酸從再沸器頂部出口的喉管加入，加入的化學品不斷地在再沸器與二氧化氯發生器之間循環，在二氧化氯發生器內反應、閃蒸，在較低酸度條件下反應生成二氧化氯、水、氧氣和中性芒硝;二氧化氯、氧氣、水蒸汽從液體中釋放出來，芒硝溶在母液中，達到飽和之后，以晶體形式析出；為了保持生產的持續進行，通過過濾機供料栗將連接二氧化氯發生器底部出口與再沸器的管路中一部分母液抽出，送到過濾機過濾，把芒硝晶體過濾分離出來，濾出的母液返回該管路段繼續進行循環反應，濾出的芒硝晶體進入芒硝干燥系統，烘干制成元明粉;被閃蒸出來的二氧化氯混合氣體從二氧化氯發生器頂部出口進入排氣管并經間冷器冷卻后，進入一段亞氯酸鈉制備塔，一段亞氯酸鈉制備塔采用燒堿和雙氧水吸收二氧化氯氣體，反應生成亞氯酸鈉溶液，將亞氯酸鈉溶液送進二段亞氯酸鈉制備塔洗滌從各種真空栗排出來的尾氣以及從各個槽罐排氣管抽吸出來的尾氣，尾氣洗滌達標后排空，洗滌后的亞氯酸鈉溶液送去溶液貯存槽或結晶造粒車間。
[0008]本發明方法中，控制加入的雙氧水溶液濃度為50%，常溫;與雙氧水混合的氯酸鈉溶液濃度為640?680g/L，溫度45?50°C;加入的硫酸在噴射進喉管前先用水稀釋到60?65%的濃度，同時控制反應液中的硫酸在1.75-2.0mol/L，一段亞氯酸鈉制備塔用于吸收二氧化氯的燒堿濃度控制在30?40%。
[0009]實施上述方法采用的設備結構包括二氧化氯發生器9、再沸器5、過濾機氣液分離罐11、過濾機12、間冷器17、一段亞氯酸鈉制備塔19和二亞氯酸鈉制備塔23，二氧化氯發生器9與再沸器5之間通過上循環管8和下循環管15連接并形成循環，下循環管15連接發生器循環栗3、連通雙氧水加入管2和氯酸納加入管1的混合連接管、過濾機供料栗16以及過濾機12的液體回流管，過濾機供料栗16的出口連接過濾機12，過濾機12的氣體出口端與過濾機氣液分離罐11連接，過濾機氣液分離罐11的一端與過濾機真空栗14連接，另一端連接過濾機12的液體回流管，過濾機12設有芒硝出料口 13;再沸器5與上循環管8連接處與硫酸加入管7連接，二氧化氯發生器9頂部出口連接發生器排氣管10，發生器排氣管10的出口連接間冷器17，間冷器17的排水管接入一段亞氯酸鈉制備塔19，一段亞氯酸鈉制備塔19的頂部出口經管路連接發生器真空栗22，一段亞氯酸鈉制備塔19的底部連接一段制備塔溶液栗21，一段制備塔溶液栗21、發生器真空栗22、過濾機真空栗14均接入二段亞氯酸鈉制備塔23的下部，二段亞氯酸鈉制備塔23的頂部出口連接二段制備塔風機27，連通雙氧水加入管28和堿液加入管29的混合連接管接入一段亞氯酸鈉制備塔19的上部和二段亞氯酸鈉制備塔23的上部，二段亞氯酸鈉制備塔23的底部連接二段制備塔溶液栗24。
[0010]本發明還可以在二段制備塔溶液栗24的輸出端和一段制備塔溶液栗21的輸出端與連通雙氧水加入管28和堿液加入管29的混合連接管之間分別連接一個循環冷卻器。
[0011]本發明方法固定投資低、生產靈活、化學品原料轉化效率高、反應速度快。而且產品純度高，可達到食品使用級別；副產品是中性芒硝，可直接干燥成元明粉外賣，不用固廢處理;制備過程沒有廢酸排放，清潔環保。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明方法采用的設備結構及工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合圖1對本發明方法及設備作進一步的描述:
[0014]本發明環保型的雙氧水法二氧化氯工藝制備亞氯酸鈉的方法主要由發生器循環栗3、再沸器5、上循環管8、二氧化氯發生器9、排氣管10、過濾機氣液分離罐11、過濾機12、過濾機真空栗14、下循環管15、過濾機供料栗16、間冷器17、一段亞氯酸鈉制備塔19、一段制備循環冷卻器20、一段制備塔溶液栗21、發生器真空栗22、二段亞氯酸鈉制備塔23、二段制備塔溶液栗24、二段循環冷卻器25、二段制備塔風機27和相關管線組成。二氧化氯發生器9與再沸器5之間通過上循環管8和下循環管15連接并形成循環，再沸器5的下部接冷凝水排水管4，上部接蒸汽加入管6。發生器循環栗3、連通雙氧水加入管2和氯酸納加入管1的混合連接管、過濾機供料栗16以及過濾機12的液體回流管分別接入下循環管15，過濾機供料栗16的出口連接過濾機12，過濾機12的氣體出口端與過濾機氣液分離罐11連接，過濾機氣液分離罐11的一端與過濾機真空栗14連接，另一端連接過濾機12的液體回流管，過濾機12設有芒硝出料口 13;再沸器5與上循環管8連接處與硫酸加入管7連接，二氧化氯發生器9頂部出口連接發生器排氣管10，發生器排氣管10的出口連接間冷器17，間冷器17的排水管接入一段亞氯酸鈉制備塔19，一段