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(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(chǎn)品相對于鋅粉法工藝而言，尚有二大缺點(diǎn)一是產(chǎn)品粒度較小、因而其穩(wěn)定性差，二是很難合成高純度的產(chǎn)品。但是，鋅粉法工藝用氫氧化鈉復(fù)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(jìn)行鹽析、脫水等較復(fù)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(fù)雜。顯然如果能對已有甲酸鈉法工藝加予改進(jìn)，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(wěn)定，在空氣中或在高溫、高濕的環(huán)境下，會(huì)部分分解，品位下降。特別是連二亞硫酸鈉粒度較小時(shí)，更是如此。再有，在連二亞硫酸鈉合成生產(chǎn)過程中，由于設(shè)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(chǎn)品，但已知該連二亞硫酸鈉懸浮液經(jīng)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(jìn)行處理，以提高連二亞硫酸鈉的純度改善粒度、使之實(shí)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(zhuǎn)化成連二亞硫酸鈉的二水鹽，分離出二水鹽結(jié)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(jié)晶工藝。該工藝最大的缺點(diǎn)是收率低，操作及裝置復(fù)雜，又要多耗食鹽和堿，因而工業(yè)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(shù)中，不同程度地存在不足，其主要缺點(diǎn)是收率低、并要多消耗甲醇、增加能耗和堿耗，裝置也較復(fù)雜。醇析法已有技術(shù)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(diào)到堿性，以提高連二亞硫酸鈉溶液的穩(wěn)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(gè)晶體的純度提高。實(shí)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(zhì)中的Na2SO
在該醇濃度下，溶解度極小，被醇析出來而且晶粒細(xì)小，混入最終產(chǎn)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(diǎn)的主要原因就在于為使連二亞硫酸鈉水溶液穩(wěn)定，而加入了堿劑。
本發(fā)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(chǔ)上發(fā)展起來的。為了使連二亞硫酸鈉水溶液穩(wěn)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(yè)操作可能的時(shí)間內(nèi)幾乎不發(fā)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(wěn)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(dāng)?shù)拇紳舛?以20%重量以下為好)也可提高連二亞硫酸鈉溶液的穩(wěn)定性。當(dāng)然在整個(gè)操作過程中，以氮?dú)獾榷栊詺怏w作保護(hù)，隔絕空氣也是必要的。
本發(fā)明的基本工藝步驟是在合成反應(yīng)完了以后將反應(yīng)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(dòng)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(dāng)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(yīng)器里留存的懸浮液中，同時(shí)加入補(bǔ)充醇溶劑，使母液的醇濃度保持在可避免脫水時(shí)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(chǔ)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(jìn)行處理，提高品位。還可對生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)的還未洗滌、干燥的連二亞硫酸鈉酸性懸浮液進(jìn)行處理。在處理干狀不合格連二亞硫酸鈉時(shí)，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(shí)，可直接按進(jìn)述方法處理。顯然，冷凍溶液壓回連二亞硫酸鈉合成反應(yīng)器時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)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(chǎn)中合格的連二亞硫酸鈉酸性懸浮液。根據(jù)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(shù)也不同。
下面以實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)一步加予說明實(shí)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(yīng)4小時(shí)合成的連二亞硫酸鈉的懸浮液6400份(容積計(jì)量，以下無說明者以容積計(jì)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(dòng)攪拌，使物料懸浮起來，通過插底管，用氮?dú)鈮撼黾s1/4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(yù)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(shí)間壓回合成反應(yīng)器，同時(shí)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?dú)鈮喝脒^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(yīng)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(shí)例2與實(shí)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(chǎn)物Na2S
O
增長過快反應(yīng)被迫提前結(jié)束，連二亞硫酸鈉純度為86.5%(重量)。經(jīng)過實(shí)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(shí)例3與實(shí)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(shí)例1同樣的溶解處理后，壓入另一反應(yīng)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(yīng)器中反應(yīng)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(chǎn)品粒度分布有明顯改善。
不難看出，本發(fā)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(chǎn)品進(jìn)行處理，提高品位。在處理時(shí)、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(quán)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(jìn)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(wěn)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(jù)權(quán)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(wěn)定不分解，以0--10℃為宜。
3.根據(jù)權(quán)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(yīng)調(diào)節(jié)在10-30%(重量)，以15-21%(重量)為宜。
4.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)要求可進(jìn)行多次。
7.根據(jù)權(quán)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(shù)。
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(xiǎn)粉水溶液穩(wěn)定，提高了醇析時(shí)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(yōu)先權(quán)日1988年9月14日
發(fā)明者張正, 李炳元 申請人:四川染料廠