專利名稱：一種用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法。
背景技術(shù)：
目前，焦油加工工藝過程中產(chǎn)生的酚鈉鹽溶液，有三種酸化分解工藝第一種為利用硫酸進(jìn)行酚鈉鹽的分解，得到粗酚的同時產(chǎn)生濃度為15～20％的硫酸鈉含酚廢水；第二種為利用鍋爐或工業(yè)爐窯的煙道廢氣，經(jīng)除塵、洗滌、冷卻，其廢氣中的二氧化碳對中性酚鈉鹽進(jìn)行酸化分解，得粗酚和碳酸鹽含酚廢液；第三種為利用石灰窯煅燒石灰石，得高濃度二氧化碳煙氣，煙氣經(jīng)除塵、洗滌、冷卻，對酚鈉鹽進(jìn)行分解，得粗酚、碳酸鹽廢液，再對碳酸鹽廢液進(jìn)行苛化，氫氧化鈉溶液回用洗滌脫酚。第一種一般焦油化工廠只對硫酸鈉廢液中的酚類做萃取或生化處理，造成硫酸鈉廢水的直接排放，污染環(huán)境，浪費資源，同時對酚鈉鹽進(jìn)行酸化，原料成本高，也產(chǎn)生大量廢水，且廢氣也需要治理；第二種、第三種工藝原料成本高，產(chǎn)生廢液，廢渣數(shù)量大，工藝流程長，操作條件高，運行費用大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的對焦油加工工藝過程中產(chǎn)生的酚鈉鹽溶液三種酸化分解工藝的弊端，而提供一種有效解決含酚廢水、苛化泥的產(chǎn)生，以含二氧化硫爐氣為原料酸化分解酚鈉鹽溶液生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法；本發(fā)明用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法，它可通過下述步驟制得一、粗酚的制備(1)二氧化硫爐氣的產(chǎn)生
①將硫磺熔化至液態(tài)，并保溫至135～140℃，以霧狀與空氣在焚硫爐燃燒，控制溫度在800～1000℃，使?fàn)t氣中二氧化硫的體積含量在19～21％，其化學(xué)反應(yīng)式如下主反應(yīng)副反應(yīng)②高溫二氧化硫爐氣經(jīng)換熱器與稀酚鈉鹽溶液進(jìn)行熱交換，高溫二氧化硫爐氣被冷卻到40～50℃，同時稀酚鈉鹽溶液被濃縮成濃酚鈉鹽溶液；(2)濃酚鈉鹽溶液吸收二氧化硫爐氣①從換熱器出來的濃酚鈉鹽溶液，保溫在60～70℃，真空度200～400mmHg，然后進(jìn)入酸化器進(jìn)行酸化反應(yīng)，保溫在70～80℃，酸化終點PH值為7.0～7.5，其化學(xué)反應(yīng)式如下
②酸化反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液靜置2～2.5小時，使粗酚與下面液體自然分層，粗酚放入粗粉中間槽；③將酸化所得粗酚用純堿中和，加脫水劑攪拌，使粗酚PH值為7～7.5放入儲罐中靜置，經(jīng)檢測合格后再精加工；二、無水亞硫酸鈉的制備(1)由酸化所得的下層液即亞硫酸鈉含酚廢液為含無水亞硫酸鈉20～25％的懸浮液，自酸化反應(yīng)器至離心機(jī)離心分離出含水10～15％的濕品無水亞硫酸鈉，亞硫酸鈉母液進(jìn)行真空蒸發(fā)濃縮成亞硫酸鈉懸浮液，亞硫酸鈉含量在55～60％，蒸發(fā)溫度控制在35℃以上；(2)真空蒸發(fā)后的無水亞硫酸鈉懸浮液再至離心機(jī)離心分離，得無水亞硫酸鈉結(jié)晶和離心母液，離心母液升溫至90～95℃，經(jīng)2小時鹽析后將鹽析懸浮液離心分離得含水10～15％的無水亞硫酸鈉結(jié)晶和鹽析母液，鹽析母液再脫色，晾曬結(jié)晶；(3)將(1)、(2)所得含水10～15％的濕品無水亞硫酸鈉脫色；(4)脫色后進(jìn)行酸化，酸化終點PH值為4.4，其化學(xué)反應(yīng)式如下
(5)然后至35℃以下加入配比量的純堿進(jìn)行中和、結(jié)晶，終點PH值為7.0～7.5，中和時間為2小時，其化學(xué)反應(yīng)式如下
(6)將中和懸浮液置入離心機(jī)，離心得含水10～15％的濕品七水亞硫酸鈉與亞硫酸鈉離心母液，亞硫酸鈉母液回用；(7)將濕品七水亞硫酸鈉于真空干燥器中進(jìn)行干燥，控制干燥溫度在80～100℃，得成品無水亞硫酸鈉NaSO3；本發(fā)明所述用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法，其液態(tài)硫磺在焚硫爐燃燒時，其硫磺的重量為1公斤，經(jīng)干燥除水的空氣為380立方米，二者混合燃燒；所述用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法，其酸化器未反應(yīng)的酸性氣體，經(jīng)酸化捕集器由真空泵抽走，捕集器內(nèi)溶液始終保持堿性；所述用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法，其亞硫酸鈉真空濃縮、結(jié)晶、干燥過程產(chǎn)生的蒸餾冷凝水，由于含有一定濃度的酚類，需按蒸鎦水中測定的酚濃度加入活性炭進(jìn)行脫酚處理，使酚含量控制0.5毫克/升以下，作為冷卻水在焦油加工中循環(huán)使用；所述用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法，其濕品無水亞硫酸鈉脫色，在脫色罐中應(yīng)配成20～30％濃度的溶液，用活性炭脫色，保持溫度在50～60℃，脫色時間為2小時，脫色后溶液置入離心機(jī)除去活性炭，活性炭做焚燒處理；所述用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法，其亞硫酸鈉母液進(jìn)行鹽析，升溫至90～95℃，按配比加入氯化鈉，攪拌保溫1小時，使亞硫酸鈉充分析出，氯化鈉成飽和溶液，再將亞硫酸鈉懸浮液置入離心機(jī)，離心得濕品無水亞硫酸鈉并入真空干燥器干燥，離心所得鹽析母液脫色，放入晾曬池晾曬結(jié)晶。
本發(fā)明所提供的這種用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法，它用二氧化硫爐氣分解酚鈉鹽溶液生成粗酚，原料成本可降低40％，工藝方法簡單，流程短，設(shè)備投資可減少30％，占地少，運行費用低；在生產(chǎn)粗酚的同時副產(chǎn)無水亞硫酸鈉可明顯降低生產(chǎn)成本20～30％，節(jié)約了資金，提高了經(jīng)濟(jì)效益；該工藝不產(chǎn)生工業(yè)廢渣、廢氣，廢水經(jīng)簡單凈化可做中水回用，不污染環(huán)境。


附圖為本發(fā)明所提供的一種用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法流程示意圖。
具體實施例方式
參照附圖，首先將工業(yè)硫磺投入熔硫槽1中熔化至液態(tài)，并保溫至135～140℃，然后用硫泵經(jīng)過濾裝置2以霧狀打入焚硫爐3與經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)11干燥器12干燥后通入焚硫爐3的空氣一起進(jìn)行混合燃燒，其硫磺的重量為1公斤，空氣為380立方米，控制溫度在800～1000℃，使?fàn)t氣中二氧化硫的體積含量在19～21％，而后經(jīng)高溫二氧化硫爐氣經(jīng)換熱器4與5700公斤稀酚鈉鹽溶液經(jīng)離心泵13打入換熱器4進(jìn)行熱交換，高溫二氧化硫爐氣被冷卻到40～50℃，同時稀酚鈉鹽溶液被濃縮成21％的濃酚鈉鹽溶液；從換熱器4出來的4800公斤19～21％的濃酚鈉鹽溶液，保溫在60～70℃，真空度200～400mmHg，然后進(jìn)入酸化器5進(jìn)行酸化反應(yīng)，保溫在70～80℃，酸化終點PH值為7.0～7.5；未酸化氣體，經(jīng)酸化捕集器由真空泵抽走，捕集器內(nèi)溶液始終保持堿性；酸化反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液靜置2～2.5小時，使粗酚與下面液體自然分層，粗酚放入粗粉中間槽14；將酸化所得粗酚用純堿中和，加脫水劑攪拌，使粗酚PH值為7～7.5放入儲罐中靜置，經(jīng)檢測合格后再精加工；由酸化所得的下層液即亞硫酸鈉含酚廢液為含無水亞硫酸鈉20～25％的懸浮液，自酸化反應(yīng)器5至離心機(jī)15離心分離出含水10～15％的濕品亞硫酸鈉，亞硫酸鈉母液通過真空蒸發(fā)器6進(jìn)行真空蒸發(fā)濃縮成亞硫酸鈉懸浮液，亞硫酸鈉含量在55～60％，蒸發(fā)溫度控制在35℃以上；真空蒸發(fā)后的無水亞硫酸鈉懸浮液再至離心機(jī)16離心分離，得無水亞硫酸鈉結(jié)晶和離心母液，離心母液升溫至90～95℃，經(jīng)離心機(jī)18打入鹽析罐9，經(jīng)2小時鹽析后將鹽析懸浮液離心分離得含水10～15％的無水亞硫酸鈉結(jié)晶和鹽析母液，鹽析母液再脫色，晾曬結(jié)晶；由離心機(jī)15、離心機(jī)16、離心機(jī)19所得的含水10～15％濕品無水亞硫酸鈉置入脫色罐7中脫色，在脫色罐7中配成20～30％濃度的溶液5000公斤，加入活性炭25公斤，在50～60℃溫度下，脫色2小時，脫色后溶液置入離心機(jī)17除去活性炭，活性炭做焚燒處理；脫色后溶液用離心機(jī)17打入酸化罐8中用二氧化硫爐氣進(jìn)行酸化，酸化至PH值為4.4；然后至35℃以下分批加入純堿450公斤進(jìn)行中和、結(jié)晶，2小時加完，終點PH值為7.0～7.5；將中和懸浮液置入離心機(jī)18，離心得含水10～15％的濕品七水亞硫酸鈉與亞硫酸鈉離心母液，亞硫酸鈉母液回用；將濕品七水亞硫酸鈉于真空干燥器10中進(jìn)行干燥，控制干燥溫度在80～100℃，得成品無水亞硫酸鈉NaSO3；由離心機(jī)16將亞硫酸鈉母液打入鹽析罐9進(jìn)行鹽析，升溫至90～95℃，按配比加入氯化鈉，攪拌保溫1小時，使亞硫酸鈉充分析出，氯化鈉成飽和溶液，再將亞硫酸鈉懸浮液置入離心機(jī)19，離心得濕品無水亞硫酸鈉并入真空干燥器10干燥，離心所得鹽析母液脫色，放入晾曬池20晾曬結(jié)晶，氯化鈉回用；亞硫酸鈉真空濃縮、結(jié)晶、干燥過程產(chǎn)生的蒸餾冷凝水，由于含有一定濃度的酚類，需按蒸餾水中測定的酚濃度加入活性炭進(jìn)行脫酚處理，使酚含量控制0.5毫克/升以下，作為冷卻水在焦油加工中循環(huán)使用。
權(quán)利要求
1.一種用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法，其特征在于它可通過下述步驟制得一、粗酚的制備(1)二氧化硫爐氣的產(chǎn)生①將硫磺熔化至液態(tài)，并保溫至135～140℃，以霧狀與空氣在焚硫爐燃燒，控制溫度在800～1000℃，使?fàn)t氣中二氧化硫的體積含量在19～21％；②高溫二氧化硫爐氣經(jīng)熱換器與稀酚鈉鹽溶液進(jìn)行熱交換，高溫二氧化硫爐氣被冷卻到40～50℃，同時稀酚鈉鹽溶液被濃縮成濃酚鈉鹽溶液；(2)濃酚鈉鹽溶液吸收二氧化硫爐氣①從熱換器出來的濃酚鈉鹽溶液，保溫在60～70℃，真空度200～400mmH9，然后進(jìn)入酸化器進(jìn)行酸化反應(yīng)，保溫在70～80℃，酸化終點PH值為7.0～7.5；②酸化反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液靜置2～2.5小時，使粗酚與下面液體自然分層，粗酚放入粗粉中間槽；③將酸化所得粗酚用純堿中和，加脫水劑攪拌，使粗酚PH值為7～7.5放入儲罐中靜置，經(jīng)檢測合格后再精加工；二、無水亞硫酸鈉的制備(1)由酸化所得的下層液即亞硫酸鈉含酚廢液為含無水亞硫酸鈉20～25％的懸浮液，自酸化反應(yīng)器至離心機(jī)離心分離出含水10～15％的濕品亞硫酸鈉，亞硫酸鈉母液進(jìn)行真空蒸發(fā)濃縮成亞硫酸鈉懸浮液，亞硫酸鈉含量在55～60％，蒸發(fā)溫度控制在35℃以上；(2)真空蒸發(fā)后的無水亞硫酸鈉懸浮液再至離心機(jī)離心分離，得無水亞硫酸鈉結(jié)晶和離心母液，離心母液升溫至90～95℃，經(jīng)2小時鹽析后將鹽析懸浮液離心分離得含水10～15％的無水亞硫酸鈉結(jié)晶和鹽析母液，鹽析母液再脫色，晾曬結(jié)晶；(3)將(1)、(2)所得含水10～15％的濕品無水亞硫酸鈉脫色；(4)脫色后進(jìn)行酸化，酸化終點PH值為4.4；(5)然后至35℃以下加入配比量的純堿進(jìn)行中和、結(jié)晶，終點PH值為7.0～7.5，中和時間為2小時；(6)將中和懸浮液置入離心機(jī)，離心得含水10～15％的濕品七水亞硫酸鈉與亞硫酸鈉離心母液，亞硫酸鈉母液回用；(7)將濕品七水亞硫酸鈉于真空干燥器中進(jìn)行干燥，控制干燥溫度在80～100℃，得成品無水亞硫酸鈉NaSO3。
2.按照權(quán)利要求1所述的用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法，其特征在于所述的液態(tài)硫磺在焚硫爐燃燒時，其硫磺的重量為1公斤，經(jīng)干燥除水的空氣為380立方米，二者混合燃燒。
3.按照權(quán)利要求1所述的用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法，其特征在于所述的酸化器未反應(yīng)的酸性氣體，經(jīng)酸化捕集器由真空泵抽走，捕集器內(nèi)溶液始終保持堿性。
4.按照權(quán)利要求1所述的用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法，其特征在于所述的亞硫酸鈉真空濃縮、結(jié)晶、干燥過程產(chǎn)生的蒸鎦冷凝水，由于含有一定濃度的酚類，需按蒸鎦水中測定的酚濃度加入活性炭進(jìn)行脫酚處理，使酚含量控制0.5毫克/升以下，作為冷卻水在焦油加工中循環(huán)使用。
5.按照權(quán)利要求1所述的用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法，其特征在于所述的濕品無水亞硫酸鈉脫色，在脫色罐中應(yīng)配成20～30％濃度的溶液，用活性炭脫色，保持溫度在50～60℃，脫色時間為2小時，脫色后溶液置入離心機(jī)除去活性炭，活性炭做焚燒處理。
6.按照權(quán)利要求1所述的用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法，其特征在于所述的亞硫酸鈉母液進(jìn)行鹽析，升溫至90～95℃，按配比加入氯化鈉，攪拌保溫1小時，使亞硫酸鈉充分析出，氯化鈉成飽和溶液，再將亞硫酸鈉懸浮液置入離心機(jī)，離心得濕品無水亞硫酸鈉并入真空干燥器干燥，離心所得鹽析母液脫色，放入晾曬池晾曬結(jié)晶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用二氧化硫酸化法生產(chǎn)粗酚、聯(lián)產(chǎn)無水亞硫酸鈉的方法。該方法是將硫磺與空氣燃燒產(chǎn)生的二氧化硫爐氣，經(jīng)換熱器與稀酚鈉鹽溶液進(jìn)行熱交換，后酸化中和，得粗酚與無水亞硫酸鈉懸浮液，無水亞硫酸鈉懸浮液進(jìn)行真空蒸發(fā)濃縮、離心分離、鹽析、脫色、酸化、中和、真空干燥等工序，得成品無水亞硫酸鈉。它用二氧化硫爐氣分解酚鈉鹽溶液生成粗酚，原料成本可降低40％，工藝方法簡單，流程短，設(shè)備投資可減少30％，占地少，運行費用低；在生產(chǎn)粗酚的同時副產(chǎn)無水亞硫酸鈉可明顯降低生產(chǎn)成本20～30％，節(jié)約了資金，提高了經(jīng)濟(jì)效益；該工藝不產(chǎn)生工業(yè)廢渣、廢氣，廢水經(jīng)簡單凈化可做中水回用，不污染環(huán)境。
文檔編號C01D5/14GK1740128SQ20051001278
公開日2006年3月1日 申請日期2005年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者呂國鋒 申請人:呂國鋒