Способ получения безводного сульфита натрия Советский патент 1942 года по МПК C01D5/14 C01C1/16 

На основе обменной реакции между ХаС14(КН4)23Оз получаются сульфат натрия и хлористый аммоний. Для выделения хлористого аммония рекомендуется после отделения сульфита натрия понижать температуру раствора до 35-40° и в этом температурном интервале отфильтровывать выделившийся NH4C1. Однако при таких сравнительно высоких температурах выход хлористого аммоиия невелик.

Было также предложено фильтрат поело отделения судьфита натрия переводить сернистым газом в раствор бисульфита, что исключает возможность выделения кристаллического семиводного сульфита натрич вместе с хлористым аммонием i способствует повышению качества последнего.

Для того, чтобы проиесс совместного получения безводного сульфита натрия и кристаллического хлористого аммония можно было проводить по замкнутому циклу при одновременном максимальном выходе продуктов и их высоком качестве, необходимо точно соблюдать условия как в отношении температурного режима, так и в отношении концентрации растворов и дозировки реагентов.

Исследование растворимости в системе -f (КШ4)250з показало, что обменную реакцию между сульфитом аммония и поваренном солью необходимо вести при температуре не ниже 83-87°. Поиилуение температуры на этом этапе процесса приводит к тому, что при отделении безводного сульфита натрия, выделяющегося после обменной реакции, в центрифуге или фильтр-аппарате начинается кристаллизация хлористого аммония вследствие охлаждения фильтрата. Кристаллизация наблюдается уже при 67-68°. В производственных условия:; перепад температуры в процессе фильтрации, далее при отеплении ком fyникaции и теплоизоляции самой центрифуги, всегда будет не менее 18-20. Следовательно, понижение температуры обмен1юй реакции ниже 83-87° недопустимо. В то же время температура выше 83-87° не дает никаких преимуществ; больше того, она влечет за собой значительные потери аммиака при обменной реакции и фильтрации сульфита и дополнительный расход пара.

№ 6IG33

ТеМПература исходного раствора, равна 83-87°, при ведении процесса по замкнутому циклу, достигается без всякого расхода пара за счет теплоты реакции нейтрализации бисульфигных щелоков газообразным аммиаком.

Особенно строго приходится лимитировать концентрацию исходных растворов но основному комноненту - сульфиту аммония. Установлено, что содержание связанного NbL в этих растворах должно составлять 10,4-10,6%. Уменьшение содержания NH4 вызывает понижение выхода продуктов и ненолное использование аппаратуры, а повышение NH4 даже на 0,5-0,6% (т. е. до содержания NH4, равного приблизительно 11%) приводит к тому, что получаются растворы, в которых кристаллизация хлористого аммония начинается значительно рапьпк. Так, при концентрации ЫЬЦ в исходном .растворе, равной 11%, фильтрат после отделения безводного Ыа250з начинает кристаллизоваться при температуре 71-73°, а при концентрации NH4, равной 11,5%, при температуре 78-80°, что совершенно недопустимо, так как вызывает загрязнение продуктов как сульфита натрия, так и хлористого аммония а ведет к забиванию аппаратуры.

При концентрации исходных растворов, равной по NH4 10,5%, содержание примесей (хлоридов) в получаемом сульфите натрия не превышает 0,2-0,3%; при повышении концентрации до 11 или 11,5% NH4 степень загрязнения продукта хлоридами соответственно повышается до I и 2%. Второй продукт - хлористый аммоний, который в случае применения исходных растворов, содержащих 10,5% NH4, получается совершенно свободным от нримесей, при повышении этой концентрации до 11 или 11,5% содержит соответственно до 0,5 или 1% примесей (сульфита или сульфата).

Дозировка поваренной соли для обменной реакции должна составлять точно 100% по отношению к стехиометрии с учетом NaCl, уже находящегося в исходных растворах. Уменьшение количества поваренной соли приводит к существенному снижению выхода обоих продуктов, повышение дозировки вызывает значительное ухудшение качества получаемого сульфита натрия. При подаче ПОУа NaCl но отношению к сгехиометрии содержание хлоридов в продукте повышается до 3%, ири 120%-ной дозировке эта величина достигает 6%, а при 130%-ной доходит даже до 12-15%.

Концентрация бисульфитпых фильтратов носле отделения кристаллического хлористого аммония должна составлять 6,8-7,2% по содержанию NH. Это достигается проведением операции кристаллизации NH4CI при температуре 25-28°. В случае несоблюдения этой температуры концентрация получаемых после насыщепия аммиаком исходных растворов значительно меняется, что приводит к нарушению цикличности.

Весь процесс необходимо вести в ирисутствии стабилизатора, длительное время предохраняющего от окисления растворы, содержащие сульфат и бисульфит. Таким стабилизатором является нарафенилендиамин в концентрации 1 :20000.

Правильное ведение процесса требует соблюдения всего комплекса указанных выше условий, а не только отдельных из них. В противпом случае станет невозможным весги процесс по замкнутому циклу, кроме того,, получаемые продукты будут весьма низкого качества.

Предмет изобретения

Способ получения безводного сульфита натрия и кристаллического хлористого аммония из пов:аренной соли, аммиака и сернистого газа.

отличающийся тем, что, в целях проведения процесса в замкнутом цикле операции, маточный раствор, оставшийся после кристаллизации хлористого аммония, насыщают аммиаком до содержания около 10,5% связаииого NH4 и полученным раствором обрабатывают поваренную соль при температуре 83-87° и стехиометрических соотношениях компонеитов, после чего известным способом выделяют из раствора продукты реакции.

- 3 б 1633