Способ получения гидросульфита натрия Советский патент 1982 года по МПК C01B17/62 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОСУЛЬФИТА НАТРИЯ

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения гидросульфита натрия, и может быть использовано в текстильной и целлюлозно-бумажной промьпиленности.

Известен способ получения гидросульфита натрия, в котором водную суспензию цинковой пыли в газировочном аппарате обрабатывают сернистым газом с получением гидросульфита цинка.

После газирования раствор гидросульфита цинка подают в аппарат для обменного разложения с раствором едкого натра. Затем пульпа поступает на фильтрацию для отделения осажденной гидроокиси цинка от раствора гидросульфата натрия.

Гидросульфит натрия, содержащийся в растворе , вытесняют твердой поваренной солью в виде дигидрата.

После растворюния поваренной соли пульлу из отсолочного аппарата направляют в аппарат для обезвоживания, где

при повышении температуры до 58-вОС дигидрат гидросульфита теряет свою кристаллизационную воду и переходит в более устойчивую безводную соль.

Безводные кристаллы гидросульфита натрия отфильтровывают от маточного раствора, промывают этиловым спиртом и сушат в вакуумной сушилке 1 .

Недостатки способа состоят в его длительности и периодичности процесса.

10

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту является способ, заключающийся в том, что реакцию между метапличес15 КИМ цинком и двуокисью серы проводят в реакторе непрерывного действия, в котором осуществляется циркуляция и интенсивное перемешивание реагирующих веществ. При этом температуру в реак20торе поддерживают 35° С. Загрузка реах нтрв в реактор составляет, кг/ч: цинковая пыль 250; 10О%-ная двуокись серы 5ОО, что обеспечивает стёхиометрическое соотношение 1:2 и вода 11ОО1300. Получают 35-36%-ный раствор гидросульфита цинка в количестве 69О кг/ч, который после фильтр-пресса направляют в сборник.

Затем раствор.гидросульфита цинка и каустической соды одновременно подают в аппарат обменного разложения. Полученную суспензию пропускают через фильтр-прессы, с которых раствор гидросульфита натрия поступает в аппарат для высаливания целевого продукта каменной солью и спиртом. Обезвоживание гидросульфита натрия проводится в вакуумной сушилке. Выход гидросульфита цинка составляет 90-92%, выход гидросульфита натрия 64-72% 2 .

Недостатки способа состоят в низкой интенсивности процесса (максимальная производительность по раствору гидросульфита цинка 1150 ) и невысоком выходе целевого продукта (64-72%)

Цель изобретения - интенсификация процесса и повышение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что процесс газирования суспензии цинковой пыли сернистым газом проводят в избытке цинка 10-30% от стехиометрии с последуюшим отделением непрореагировавшего цинка от раствора и возвратом его на стадию газирования.

Проведение процесса при этих условиях позволяет исключить локальное перегазирование реакционного раствора и препятствует разложению образовавшегося гидросульфида цинка за счет взаимодействия сернистого газа с избытком (10%) цинка.

Избыток цинковой пыли более ЗО% вызывает повышение вязкости, что обуславливает трудности отделения цинка для повторного использования.

Предлагаемый способ получения гидросульфита натрия включает непрерывную обработку суспензии цинковой пыли сернистым газом с непрерывным отделением избытка цинка, последующее взаимодействие образующегося гидросульфита цинка с едким натром и высаливание гидросульфит натрия из раствора хлористым натрием.

П р и м е р 1. Газирование суспензии цинковой пыли сернистым газом проводят в aim арате циркуляционного типа, в который подают 210 кг/ч цинковой пыли, 1040 кг/ч, воды, 392 кг/ч сернистого ангидрида. Из указаннот-о

количества цинковой пыли 1О,0 кг являются 5%-ным избьпком от стехиометрии, который вводят разово, пополняют по мере необходимости, непрерывно отделя ют от раствора гидросульфита цинка и возвращают в реакционное простпанство.в качестве отделителя цинковой пыли используют гидроциклон.

Раствор гидросульфита цинка направляют на обменное разложение с раствором едкого натра . Полученный раствор гидросульфита натрия отфильтровывают от гидроокиси цинка и направляют на осаждение поваренной солью в виде дигидрата. Обезводив дигидрат гидросульфита натрия при повьпденной температуре и отфильтровав его от маточника, безводные кристаллы гидросульфита натрия промывают этиловым спиртом и сушат в сушилке.

Выход гидросульфита цинка на стадии газирования составляет 93%, общий выход 65-73%. Удельная производительность по раствору гидросульфита цинка 1260 .

П р и м е р 2. Газирование суспензии цинковой пыли осуществляют в аппарате циркуляционного типа, в который подают 287,5 кг/ч цинковой пыли, 1300 кг/ч воды, 490 кг/ч сернистого ангидрида. Из указанного количества цинковой пыли 37,5 кг являются 15°-ным избытком, который вводят разово, пополняют по мере необходимости, непрерывно отделяют от готового раствора в гидроциклоне и возвращают в реакционный объем. Раствор гидросульфита цинка обрабатывают, как описано ранее.

Выход гидросульфита цинка на стадии газирования составляет 95%, суммарный выход продукта 67-75%,

Удельная производительность по раствору гидросульфита цинка 1570 кг/м ч.

П р и м е р 3. Газирование суспензии цинковой пыли осуществляют в аппарате циркуляционного типа, в который подают 390 кг/ч цинковой пыли, 1560 кг/ч воды, 587 кг/ч сернистого ангидрида.

Из указанного количества цинковой пыли 90 кг являются 30%-ным избытком, который вводят разово, пополняют по мере необходимости, непрерывно отделяют от готового раствора в гидроциклоне и возвращают в реакционный объем.

Выход гидросульфитацинка составляет 96,5%, общий выход 68,5-76,5%.

Удельная производительность по раствору гидросульфита цинка 1880 кг/м ч. 59 Во всех примерах степень использова ния сернистого газп составляет 100%. Таким образом, проведение процесса газирования в присутствии избытка цинка дает фозможность интенсифицировать процесс и одновременно повысить выход на стадии газирования на 1-4,5% (или 3-6,5%), а равно и суммарный выход, за счет исключения возможности перегазирования, цри этом оптимальное значение рН поддерживается самопроизвольно .Формула изобретения Способ получения гидросульфита натрия, включающий обработку суспензии цинковой пыли сернистым газом, .последующее взаимодействие образующегося 336 гидросульфита цинка с едким натром, высаливание гидросульфита натрия из раствора хлористым натрием, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повьппения выхода целевого продукта, обработку суспензии сернистым газом проводят в избытке цинка 1О-30% от стехиометрии с отделением непрореагировавшего цинка от раствора и возвратом его на стадию обработки суспензии цинковой пыли. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Технологический регламент № 175-45 Воскресенского п/о Минудобрение, 1976. 1. CtiemitaB Trade Tourncste «tid Ctiem. Enq;. 1946, 119, 5, 35-37 (прототип).