環(huán)保型雙氧水法二氧化氯工藝制備亞氯酸鈉的方法及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及亞氯酸鈉生產(chǎn)領(lǐng)域，具體是一種環(huán)保型的雙氧水法二氧化氯工藝制備亞氯酸鈉方法及設(shè)備。
技術(shù)背景
[0002]亞氯酸鈉分子式為NaC102，相當(dāng)分子質(zhì)量為:90.44，固體產(chǎn)品為白色或微帶黃綠色結(jié)晶粉末或顆粒，液體產(chǎn)品為淺黃色溶液。亞氯酸鈉有輕微的吸濕性，易溶于水，其穩(wěn)定性尚好，常溫下無(wú)日光照射和無(wú)雜質(zhì)存在時(shí)可長(zhǎng)期貯存。加熱時(shí)會(huì)分解、與有機(jī)物或可燃物接觸會(huì)著火爆炸。
[0003]亞氯酸鈉是一種性能優(yōu)越的固載二氧化氯，具有穩(wěn)定性二氧化氯液體所有的優(yōu)越性能，還克服穩(wěn)定性二氧化氯液體制劑有效釋放周期短，運(yùn)輸、貯存不方便等缺點(diǎn)。亞氯酸鈉是一種優(yōu)質(zhì)的漂白劑和高效氧化劑。相當(dāng)于漂白精的2倍和漂白粉的7倍。亞氯酸鈉在應(yīng)用廣泛用，如用于紙漿、紙張、各類(lèi)纖維如亞麻、棉、葦類(lèi)等天然纖維以及人造纖維的漂白，既能出去色素雜質(zhì)，也不損傷纖維。可作為食品加工助劑，用于櫻桃、桃子、葡萄、砂糖、油月旨、油膏、面粉、淀粉等方面的漂白，還有用于水處理、環(huán)境衛(wèi)生、食品保鮮等方面的殺菌消毒和某些金屬的表面處理等。
[0004]亞氯酸鈉制備工藝可分為電解法和化學(xué)法。電解法是一種不產(chǎn)生三廢清潔環(huán)保、低原料成本的制備工藝，但該方法固定投資大、裝置復(fù)雜、維修更換費(fèi)用昂貴，操作條件高、能耗大等缺點(diǎn)限制了該方法的推廣和應(yīng)用。所以，化學(xué)法是目前的主流制備工藝。經(jīng)過(guò)多年的研究和發(fā)展，化學(xué)法制備工藝開(kāi)發(fā)出來(lái)有多達(dá)十幾種?；瘜W(xué)法生產(chǎn)工藝可以分為兩步，第一步是在酸性介質(zhì)中還原氯酸鈉，反應(yīng)出二氧化氯氣體;第二步是在還原劑作用下，用燒堿溶液吸收二氧化氯氣體制得液體亞氯酸鈉。目前，應(yīng)用最廣泛應(yīng)用的是甲醇還原法，該方法產(chǎn)品純度比較高、設(shè)備投資低、生產(chǎn)靈活，但因?yàn)楫a(chǎn)品中易含有毒的甲醇、甲醛和甲酸，限制了它在某些領(lǐng)域如食品方面的應(yīng)用范圍。另外一種廣受歡迎的方法是R6法，該方法是低成本生產(chǎn)、無(wú)固廢排放、無(wú)廢酸排放的清潔環(huán)保的生產(chǎn)工藝，但該方法每得到lmol的二氧化氯同時(shí)會(huì)產(chǎn)生0.5mol的氯氣，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行特別處理。過(guò)氧化氫法制備二氧化氯有著其他方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)是生成的氣體產(chǎn)物中只有少量或者不形成氯氣，產(chǎn)品純度相當(dāng)高，可達(dá)到食品使用級(jí)別，副產(chǎn)品氧氣與二氧化氯一起對(duì)漂白對(duì)環(huán)保有利。且由于該方法原料來(lái)源方便、便宜，轉(zhuǎn)化率高，發(fā)生速度快等特點(diǎn)，深受人們關(guān)注。但目前國(guó)內(nèi)的雙氧水法工藝基本都是采用多級(jí)曝氣式發(fā)生器，在生產(chǎn)制備二氧化氯過(guò)程中，存在大量的廢酸排放，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種環(huán)保型的雙氧水法二氧化氯工藝制備亞氯酸鈉的方法及設(shè)備，該方法實(shí)現(xiàn)制備過(guò)程沒(méi)有廢酸排放，清潔環(huán)保。
[0006]本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題:
[0007]本發(fā)明環(huán)保型雙氧水法二氧化氯工藝制備亞氯酸鈉方法，所述雙氧水法二氧化氯工藝中的二氧化氯發(fā)生器采用單一容器立式發(fā)生器，二氧化氯發(fā)生器與再沸器之間通過(guò)循環(huán)管路連接，原料雙氧水預(yù)先與氯酸鈉溶液混合稀釋后再?gòu)倪B接二氧化氯發(fā)生器底部出口與再沸器之間的管路加入，硫酸從再沸器頂部出口的喉管加入，加入的化學(xué)品不斷地在再沸器與二氧化氯發(fā)生器之間循環(huán)，在二氧化氯發(fā)生器內(nèi)反應(yīng)、閃蒸，在較低酸度條件下反應(yīng)生成二氧化氯、水、氧氣和中性芒硝;二氧化氯、氧氣、水蒸汽從液體中釋放出來(lái)，芒硝溶在母液中，達(dá)到飽和之后，以晶體形式析出；為了保持生產(chǎn)的持續(xù)進(jìn)行，通過(guò)過(guò)濾機(jī)供料栗將連接二氧化氯發(fā)生器底部出口與再沸器的管路中一部分母液抽出，送到過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，把芒硝晶體過(guò)濾分離出來(lái)，濾出的母液返回該管路段繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，濾出的芒硝晶體進(jìn)入芒硝干燥系統(tǒng)，烘干制成元明粉;被閃蒸出來(lái)的二氧化氯混合氣體從二氧化氯發(fā)生器頂部出口進(jìn)入排氣管并經(jīng)間冷器冷卻后，進(jìn)入一段亞氯酸鈉制備塔，一段亞氯酸鈉制備塔采用燒堿和雙氧水吸收二氧化氯氣體，反應(yīng)生成亞氯酸鈉溶液，將亞氯酸鈉溶液送進(jìn)二段亞氯酸鈉制備塔洗滌從各種真空栗排出來(lái)的尾氣以及從各個(gè)槽罐排氣管抽吸出來(lái)的尾氣，尾氣洗滌達(dá)標(biāo)后排空，洗滌后的亞氯酸鈉溶液送去溶液貯存槽或結(jié)晶造粒車(chē)間。
[0008]本發(fā)明方法中，控制加入的雙氧水溶液濃度為50%，常溫;與雙氧水混合的氯酸鈉溶液濃度為640?680g/L，溫度45?50°C;加入的硫酸在噴射進(jìn)喉管前先用水稀釋到60?65%的濃度，同時(shí)控制反應(yīng)液中的硫酸在1.75-2.0mol/L，一段亞氯酸鈉制備塔用于吸收二氧化氯的燒堿濃度控制在30?40%。
[0009]實(shí)施上述方法采用的設(shè)備結(jié)構(gòu)包括二氧化氯發(fā)生器9、再沸器5、過(guò)濾機(jī)氣液分離罐11、過(guò)濾機(jī)12、間冷器17、一段亞氯酸鈉制備塔19和二亞氯酸鈉制備塔23，二氧化氯發(fā)生器9與再沸器5之間通過(guò)上循環(huán)管8和下循環(huán)管15連接并形成循環(huán)，下循環(huán)管15連接發(fā)生器循環(huán)栗3、連通雙氧水加入管2和氯酸納加入管1的混合連接管、過(guò)濾機(jī)供料栗16以及過(guò)濾機(jī)12的液體回流管，過(guò)濾機(jī)供料栗16的出口連接過(guò)濾機(jī)12，過(guò)濾機(jī)12的氣體出口端與過(guò)濾機(jī)氣液分離罐11連接，過(guò)濾機(jī)氣液分離罐11的一端與過(guò)濾機(jī)真空栗14連接，另一端連接過(guò)濾機(jī)12的液體回流管，過(guò)濾機(jī)12設(shè)有芒硝出料口 13;再沸器5與上循環(huán)管8連接處與硫酸加入管7連接，二氧化氯發(fā)生器9頂部出口連接發(fā)生器排氣管10，發(fā)生器排氣管10的出口連接間冷器17，間冷器17的排水管接入一段亞氯酸鈉制備塔19，一段亞氯酸鈉制備塔19的頂部出口經(jīng)管路連接發(fā)生器真空栗22，一段亞氯酸鈉制備塔19的底部連接一段制備塔溶液栗21，一段制備塔溶液栗21、發(fā)生器真空栗22、過(guò)濾機(jī)真空栗14均接入二段亞氯酸鈉制備塔23的下部，二段亞氯酸鈉制備塔23的頂部出口連接二段制備塔風(fēng)機(jī)27，連通雙氧水加入管28和堿液加入管29的混合連接管接入一段亞氯酸鈉制備塔19的上部和二段亞氯酸鈉制備塔23的上部，二段亞氯酸鈉制備塔23的底部連接二段制備塔溶液栗24。
[0010]本發(fā)明還可以在二段制備塔溶液栗24的輸出端和一段制備塔溶液栗21的輸出端與連通雙氧水加入管28和堿液加入管29的混合連接管之間分別連接一個(gè)循環(huán)冷卻器。
[0011]本發(fā)明方法固定投資低、生產(chǎn)靈活、化學(xué)品原料轉(zhuǎn)化效率高、反應(yīng)速度快。而且產(chǎn)品純度高，可達(dá)到食品使用級(jí)別；副產(chǎn)品是中性芒硝，可直接干燥成元明粉外賣(mài)，不用固廢處理;制備過(guò)程沒(méi)有廢酸排放，清潔環(huán)保。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明方法采用的設(shè)備結(jié)構(gòu)及工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明方法及設(shè)備作進(jìn)一步的描述:
[0014]本發(fā)明環(huán)保型的雙氧水法二氧化氯工藝制備亞氯酸鈉的方法主要由發(fā)生器循環(huán)栗3、再沸器5、上循環(huán)管8、二氧化氯發(fā)生器9、排氣管10、過(guò)濾機(jī)氣液分離罐11、過(guò)濾機(jī)12、過(guò)濾機(jī)真空栗14、下循環(huán)管15、過(guò)濾機(jī)供料栗16、間冷器17、一段亞氯酸鈉制備塔19、一段制備循環(huán)冷卻器20、一段制備塔溶液栗21、發(fā)生器真空栗22、二段亞氯酸鈉制備塔23、二段制備塔溶液栗24、二段循環(huán)冷卻器25、二段制備塔風(fēng)機(jī)27和相關(guān)管線組成。二氧化氯發(fā)生器9與再沸器5之間通過(guò)上循環(huán)管8和下循環(huán)管15連接并形成循環(huán)，再沸器5的下部接冷凝水排水管4，上部接蒸汽加入管6。發(fā)生器循環(huán)栗3、連通雙氧水加入管2和氯酸納加入管1的混合連接管、過(guò)濾機(jī)供料栗16以及過(guò)濾機(jī)12的液體回流管分別接入下循環(huán)管15，過(guò)濾機(jī)供料栗16的出口連接過(guò)濾機(jī)12，過(guò)濾機(jī)12的氣體出口端與過(guò)濾機(jī)氣液分離罐11連接，過(guò)濾機(jī)氣液分離罐11的一端與過(guò)濾機(jī)真空栗14連接，另一端連接過(guò)濾機(jī)12的液體回流管，過(guò)濾機(jī)12設(shè)有芒硝出料口 13;再沸器5與上循環(huán)管8連接處與硫酸加入管7連接，二氧化氯發(fā)生器9頂部出口連接發(fā)生器排氣管10，發(fā)生器排氣管10的出口連接間冷器17，間冷器17的排水管接入一段亞氯酸鈉制備塔19，一段