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无水亚酸钠

无水亚酸钠

无水亚酸钠

亚硫酸钠俗称硫氧粉,有无水亚硫酸钠和七水亚硫酸钠两种。无水亚硫酸钠为白色粉末;七水亚硫酸钠为无色或微黄色结晶,易溶于水,水溶液呈硷性,在空气中易风化并被氧化为硫酸钠。

无水亚硫酸钠生产方法有多种:二氧化硫纯硷法、二氧化硫烧硷法、二氧化硫氯化钠法、焦亚硫酸钠法、芒硝石灰法等。

基本介绍

  • 中文名:无水亚酸钠
  • 外文名:Anhydrous sodium sulfate
  • 分类:无水亚硫酸钠和七水亚硫酸钠
  • 性状:白色粉末
  • 水溶性:易溶于水
  • 反应:易被氧化为硫酸钠

亚硫酸钠概述

亚硫酸钠俗称硫氧粉,有无水亚硫酸钠和七水亚硫酸钠两种。无水亚硫酸钠为白色粉末;七水亚硫酸钠为无色或微黄色结晶,易溶于水,水溶液呈硷性,在空气中易风化并被氧化为硫酸钠。亚硫酸钠广泛套用于工业与民用领域。用亚硫酸钠蒸煮液在一定温度和压力下对植物纤维进行蒸煮是造纸行业的重要製浆方法之一,同时造纸行业也是消耗亚硫酸钠产品最多的行业。亚硫酸钠因具有价格低廉、来源方便、与氧反应速度快等特点而被广泛套用于脱除水中的溶解氧。亚硫酸钠用于皮革处理,能使皮革柔软、丰满、坚韧,具有防水、抗折、耐磨等性能。亚硫酸钠是国家允许使用的并且用途广泛的食品添加剂,可用作食品加工的漂白剂、防腐剂、疏鬆剂、抗氧化剂、护色剂及保鲜剂。
亚硫酸钠是一种多酚氧化酶(PPO)活性抑制剂,可有效保护水果和蔬菜的褐变。

无水亚硫酸钠生产工艺

二氧化硫纯硷法

碳酸钠溶液吸收二氧化硫生成碳酸氢钠和亚硫酸钠,碳酸氢钠继续吸收二氧化硫生成亚硫酸钠和亚硫酸氢钠,并释放出二氧化碳,酸性吸收液用氢氧化钠溶液中和生成亚硫酸钠溶液,亚硫酸钠溶液经脱水并乾燥得到无水亚硫酸钠。
3SO2+2Na2CO3+H2O→Na2SO3+2NaHSO3+2CO2↑NaHSO3+NaOH→Na2SO3+H2O
该工艺製得亚硫酸钠产品质量较好,技术成熟,原料来源丰富。但是,由于原料纯硷中含有较高含量的氯化钠,影响了产品质量;设备投资大,连续工艺难度大,且生产过程中有大量废气CO2产生。

二氧化硫烧硷法

氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠,亚硫酸钠溶液经脱水并乾燥得到无水亚硫酸钠。
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
该工艺用烧硷直接吸收二氧化硫,由于气液直接接触,使得反应剧烈,导致局部产品浓度太高,影响装置的连续稳定运行,同时产品纯度也很难控制在较高水平。

二氧化硫氯化钠法

滷水与碳酸氢铵进行複分解反应生成碳酸氢钠与氯化铵,分出碳酸氢钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠用氢氧化钠中和得到亚硫酸钠。
NaCl+NH4HCO3→NaHCO3+NH4ClNaHCO3+SO2+NaOH→Na2SO3+H2O+CO2↑
该工艺原料滷水与碳酸氢铵成本比较低,在产品的成本竞争上有优势。但是,由于产品中含有胺盐等杂质,因而限制了产品的套用领域。

焦亚硫酸钠法

焦亚硫酸钠水解生成亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠用纯硷中和得到亚硫酸钠。
Na2S2O5+H2O→2NaHSO3NaHSO3+NaOH→Na2SO3+H2O
该工艺採用焦亚硫酸钠水解法生产亚硫酸钠,可以得到纯度很高的产品。但是,由于其生产原料成本相对较高,因而限制了其产业化的套用。

芒硝石灰法

二氧化硫和消石灰反应生成亚硫酸钙,继续吸收二氧化硫转变为可溶性亚硫酸氢钙,再与硫酸钠反应生成亚硫酸氢钠和生石膏沉澱,亚硫酸氢钠用石灰中和得到亚硫酸钠。
Ca(OH)2+Na2SO4+SO2+H2O→Na2SO3+CaSO4·2H2O
该工艺将成本相对比较高的烧硷用氢氧化钙来替代,用价格相对较低的芒硝来替代碳酸钠,大大降低了原料成本,但是产品质量较差。

製备高纯无水亚硫酸钠工艺

採用亚硫酸钠溶液吸收二氧化硫烟气,再用烧硷液中和吸收液,製备高纯无水亚硫酸钠,。其生产原理如下:
Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O

吸收工序

来自硫酸装置的二氧化硫气体,经过净化处理后进入吸收塔,与向下喷淋的亚硫酸钠溶液逆流接触。吸收液温度控制在50~70℃、pH控制在4~6。反应后的不凝气体经尾气吸收塔洗涤后高空排放。吸收塔内的物料连续泵入中和塔,与塔顶部连续加入的硷液(质量分数为32%的烧硷液)反应。控制反应温度不高于90℃、pH为8~10。中和液去离心设备进行连续离心分离,固体去气流乾燥设备製得无水亚硫酸钠产品。分离后的液相一部分返回吸收工序,另一部分去浓缩结晶工序。

浓缩结晶工序

来自中和结晶工序的母液经蒸发定量脱水后进行固液分离,固相无水亚硫酸钠经气流乾燥后包装得到成品,母液返回吸收工序。

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