一种生产焦亚硫酸钠的系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种生产焦亚硫酸钠的系统，属于化工领域。该方法是含二氧化硫气体依次通过第一反应器、第二反应器、第三反应器，过饱和的亚硫酸钠溶液依次通过第三反应器、第二反应器、第一反应器，在第一反应器中生成大量焦亚硫酸钠；当亚硫酸钠全部反应，达到反应终点，将含有焦亚硫酸钠的晶浆从第一反应器采出送至淘洗罐，粗晶体浆液进入离心机分离，离心母液经加入纯碱生成亚硫酸钠浆液送至第三反应器，离心分离的固态湿料送至干燥机干燥，再经过包装成焦亚硫酸钠产品；干燥产生的尾气经尾气塔碱洗除尘后排放，尾气水洗产生的洗涤液送至配碱槽，返回反应器。本实用新型专利技术制得的焦亚硫酸钠品质好，且工艺流程新颖、能耗低，具有广泛的推广和使用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种生产焦亚硫酸钠的系统
本技术涉及化工领域，具体涉及一种生产焦亚硫酸钠的系统。
技术介绍
我国是一个资源生产和消费大国，然而在生产和消费的同时，也产生了重大的环境问题。近年来，资源回收型脱硫技术得到大规模应用，如有机胺脱硫技术、活性炭脱硫技术，其脱硫副产物为SO2。传统方法是将SO2制成硫酸，由于国内现阶段硫酸产能过剩，市场需求受区域性影响较大，且硫酸难以贮存和运输，存在胀库风险，经济价值较低，而利用SO2生产焦亚硫酸钠可以实现良好的经济效益，不失为一种好方法。化学工业出版社出版的《无机盐工业手册》(下册)介绍了一种传统生产焦亚硫酸钠的技术为，其过程为含二氧化硫气体依次通过三级鼓泡反应釜，生成焦亚硫酸钠晶体，再经离心分离，母液加纯碱制成碱液返回三级反应器，晶体去干燥即制得产品。由于传统工艺采用鼓泡反应器，气体阻力大，动力消耗较大；每个反应釜需要定期投切，气体压力波动大，操作繁琐；产品品质不稳定，结晶均匀度不佳；设备SO2散排量大，生产环境差。
技术实现思路
本技术是针对现有技术存在的缺陷，提供一种生产焦亚硫酸钠的系统及制备方法。本技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种生产焦亚硫酸钠的系统，该系统包括第三反应器，第二反应器和第一反应器，纯碱储仓分别与配碱槽和碱液槽相连，所述器和第一反应器，纯碱储仓分别与配碱槽和碱液槽相连，所述配碱槽的的输出端与第三反应器的上部相连，所述第三反应器下部的输出端通过第三循环泵分别与位于第三反应器顶部的喷射反应器和第二反应器的上部相连；第二反应器下部的输出端通过第二循环泵分别与位于第二反应器顶部的喷射反应器和第一反应器的上部相连；第一反应器下部的输出端通过第一循环泵分别与位于第一反应器顶部的喷射反应器和淘洗罐相连；所述的淘洗罐依次通过离心机以及干燥机相连。本技术技术方案中：淘洗罐顶部的输出端以及离心机的液体输出端均与配碱槽相连。本技术技术方案中：干燥机的气体输出端与尾气洗涤塔相连；碱液槽底部的输出端与洗涤循环槽相连，所述洗涤循环槽底部的输出端与尾气洗涤塔相连；所述尾气洗涤塔中上部的输出端与洗涤循环槽相连，所述尾气洗涤塔底部的输出端分别与尾气洗涤塔中部以及配碱槽相连。本技术技术方案中：二氧化硫气体输出管道与位于第一反应器上部的喷射反应器相连，第一反应器顶部的气体输出端与位于第二反应器上部的喷射反应器相连，第二反应器上部的气体输出端与位于第三反应器上部的喷射反应器相连，所述第三反应器顶部的气体输出端排出界外。本技术技术方案中：第三反应器，第二反应器和第一反应器包括结晶器，所述结晶器的顶部设有喷射反应器，所述结晶器的下部通过循环泵与喷射反应器的上部相连，且所述喷射反应器的顶部设有气体输入系统；结晶器的底部为晶体排出段，结晶器的上部还设有原料液接口；结晶器的顶部还设有反应尾气的洗涤装置，该装置中下部设有除沫装置，且除沫装置的上方还设有冲洗水接口，洗涤装置的顶部为反应尾气的排出口。本技术技术方案中：所述结晶器下部为收缩的锥面结构，其收缩的夹角为60～100°，锥面结构下部连接有一段沉降管，锥面结构和沉降管构成了晶体排出段。本技术技术方案中：所述喷射反应器从下到上依次设有排出管，扩张管、喉管、收缩管和进气管，所述进气管的顶部设有原料气接口，进气管的下部设有液体接口；收缩管的收缩角度为10～60°，扩张管的扩张角度为5～30°；所述喷射反应器的排出管伸出结晶器顶盖，其伸出长度为1000～4000mm。一种利用上述的系统实现生产焦亚硫酸钠的方法，该方法包括如下步骤：(1)反应结晶：亚硫酸钠浆液依次通过第三反应器、第二反应器、第一反应器，含二氧化硫气体依次通过第一反应器、第二反应器和第三反应器，在第一反应器内亚硫酸钠全部反应，生产过饱和生成大量焦亚硫酸钠晶体，尾气从第三反应器排出，从第一反应器采出含有焦亚硫酸钠晶体的浆液送至淘洗罐；(2)晶体分离：第一反应器的晶体浆液在淘洗罐内实现晶体粗细分离、晶体提浓，从淘洗罐下部采出优质的晶体送至离心机；淘洗罐上部排出的细小晶体和离心母液送至配碱槽，与纯碱反应转化为含亚硫酸钠晶体的浆液；离心出的优质晶体被送至干燥机干燥；(3)干燥和包装：离心出的焦亚硫酸钠晶体在干燥机内与热风换热，将晶体表面水分蒸干，之后固体粉料送入包装机包装成袋装产品；(4)配碱，纯碱经卸料至纯碱罐储存，定量进料至配碱槽，在配碱槽内与离心母液、淘洗罐排液、尾气洗涤液反应，经消泡、脱气后送至第三反应器；(5)尾气处理，各设备排放的尾气与干燥产生的干燥尾气送至尾吸塔，经过碱液洗涤，尾气中二氧化硫浓度将至10ppm以下排放，洗涤产生的洗涤液送至配碱槽重新利用。上述方法中：所述第一反应器、第二反应器、第三反应器的循环浆液的固含量为5～30％，其温度为40～60℃。上述方法中：淘洗罐容积为第一反应器容积的3～6倍。上述方法中：所述含二氧化硫气体其浓度大于3％，可以是硫磺焚烧烟气、硫铁矿焚烧烟气、有机胺脱硫再生二氧化硫气体、活性炭脱硫再生二氧化硫气体中的一种或几种组合。上述方法中：所述第一反应器、第二反应器、第三反应器采用塔式结构，反应器下部是浆液区，上部为混合段，每个反应器有与之对应的循环泵，循环泵从反应器下部抽取含亚硫酸钠的浆液，浆液与二氧化硫在混合段进行气液接触，吸收二氧化硫气体生成的焦亚硫酸钠浆液落入反应器下部，残余尾气从反应器上部排气口排出。上述方法中：所述第一反应器、第二反应器、第三反应器，亚硫酸钠浆液与二氧化硫气体为顺流接触，反应器阻力为3～8kpa。上述方法中：所述淘洗罐为立式圆筒结构，一级反应器排液从淘洗罐底部切向进入产生扰流效果，在重力和液体反冲力的作用下，实现晶体粗细分离、晶体提浓，高浓度粗晶体浆液从下部侧面排出到离心机，低浓度细晶体浆液从上部排出到配液槽。上述方法中：所述干燥机采用气流干燥型式，干燥机进风温度为130～160℃。上述方法中：所述配碱槽配有搅拌器、消泡装置，纯碱与离心母液、淘洗罐排液、尾气洗涤液进行中和反应生成亚硫酸钠，经消泡、脱气后送至第三反应器，配碱槽固含量为5～30％，pH为5.0～7.0。本技术的有益效果：1)本技术适用于多种含二氧化硫气体制备焦亚硫酸钠，提供了一种较经济的低成本的二氧化硫气体制备焦亚硫酸钠工艺，副产物品质好；与现有技术相比，综合生产成本降低约10％，副产物主成分含量>97.5％，远高于国标优等品要求的96.5％。2)本技术工艺过程新颖且安全可靠，环境友好；所采用装置结构简单、维修方便；3)本技术第一反应器、第二反应器、第三方反应器采用塔式结构，阻力小，反应彻底，稳定可靠，特别适用于大规模生产，而传统采用鼓泡式反应釜，间歇操作，鼓泡液位高阻力大。4)本技术所有设备排气均收集到尾气洗涤塔，进行碱洗处理，回收了二氧化硫，厂房内无二氧化硫溢出，环境好，无二次污染。附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产焦亚硫酸钠的系统，其特征在于：该系统包括第三反应器（1），第二反应器（3）和第一反应器（5），纯碱储仓（13）分别与配碱槽（8）和碱液槽（10）相连，所述配碱槽（8）的输出端与第三反应器（1）的上部相连，所述第三反应器（1）下部的输出端通过第三循环泵（2）分别与位于第三反应器（1）顶部的喷射反应器（22）和第二反应器（3）的上部相连；第二反应器（3）下部的输出端通过第二循环泵（4）分别与位于第二反应器（3）顶部的喷射反应器（22）和第一反应器（5）的上部相连；第一反应器（5）下部的输出端通过第一循环泵（6）分别与位于第一反应器（5）顶部的喷射反应器（22）和淘洗罐（18）相连；所述的淘洗罐（18）依次通过离心机（19）以及干燥机（20）相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种生产焦亚硫酸钠的系统，其特征在于：该系统包括第三反应器（1），第二反应器（3）和第一反应器（5），纯碱储仓（13）分别与配碱槽（8）和碱液槽（10）相连，所述配碱槽（8）的输出端与第三反应器（1）的上部相连，所述第三反应器（1）下部的输出端通过第三循环泵（2）分别与位于第三反应器（1）顶部的喷射反应器（22）和第二反应器（3）的上部相连；第二反应器（3）下部的输出端通过第二循环泵（4）分别与位于第二反应器（3）顶部的喷射反应器（22）和第一反应器（5）的上部相连；第一反应器（5）下部的输出端通过第一循环泵（6）分别与位于第一反应器（5）顶部的喷射反应器（22）和淘洗罐（18）相连；所述的淘洗罐（18）依次通过离心机（19）以及干燥机（20）相连。


2.根据权利要求1所述的生产焦亚硫酸钠的系统，其特征在于：淘洗罐（18）顶部的输出端以及离心机（19）的液体输出端均与配碱槽（8）相连。


3.根据权利要求1所述的生产焦亚硫酸钠的系统，其特征在于：干燥机（20）的气体输出端与尾气洗涤塔（17）相连；碱液槽（10）底部的输出端与洗涤循环槽（15）相连，所述洗涤循环槽（15）底部的输出端与尾气洗涤塔（17）相连；所述尾气洗涤塔（17）中上部的输出端与洗涤循环槽（15）相连，所述尾气洗涤塔（17）底部的输出端分别与尾气洗涤塔（17）中部以及配碱槽（8）相连。


4.根据权利要求1所述的生产焦亚硫酸钠的系统，其特征在于：二氧化硫气体输出管道与位于第一反应器（5）上部的喷射反应器（22）相连，第一反应器...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海涛，陈任远，徐延忠，刘大华，李明波，宋静，徐梦，
申请(专利权)人：南京工业大学，江苏德义通环保科技有限公司，南京杰科丰环保技术装备研究院有限公司，南京硫研环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32