本发明专利技术涉及三种无机化工产品联合生产技术，具体说是“芒硝法硅酸钠、亚硫酸氢钠和石膏晶须联产技术”；其工艺特征是：无水芒硝与硅砂比例混合，入煅烧炉，在１１５０－１４００℃火焰下烧成硅酸钠产品，同时排放ＳＯ２气，以石灰乳吸收ＳＯ２，得亚硫酸氢钙溶液，再与芒硝反应在有石膏晶须促进剂参与下，控制好反应条件到最佳，可同时获亚硫酸氢钠产品和石膏晶须产品。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属无机化工产品生产技术，具体说是芒硝法硅酸钠、亚硫酸氢钠和石膏晶须联产技术(二)
技术介绍
在川西，在陕西蒲城县芒硝产地，见民间以无水芒硝替代纯碱(或烧碱)与硅砂混合烧 制硅酸钠，排放大量S02气，污染极大，也浪费硫资源——因以等千摩尔含Na20计，粗制 芒硝成本仅纯碱(或烧碱)的1/10，甚致更低，巨大的经济利益使这种破坏环境、浪费资源 行为累禁不止。能否找到即可回收S02气治了污染，又获高附加值产品，同样用经济利益终止上述现 象？ ！经前苏联波任著《无机盐工艺学》有关芒硝法制亚硫酸氢钠的论述提示，加上本项发 明人已有石膏制晶须的专利申请(申请号2008100181317)就成了本专利申请内容，查无先例。 1经试验和计算每产1.5吨模数1.25的硅酸钠，约耗硅砂0.9吨(考虑反应率下)，无水 芒硝1.8吨(折纯计，考虑用低价的高硫煤下)，可综合回收S02，联产亚硫酸氢钠1.2吨， 同时产石膏晶须0.75吨，耗平均含硫〉3.25%热值》6千大卡/公斤煤约0.8吨，与原工艺相比 仅增加生石灰0.5吨，百余度电能几个人工。而改革后，仅多产1.2吨亚硫酸氢钠出厂价3600 元，高于原主产1.5吨硅酸钠价2100元许多，仅此一项可盈大利。本专利技术最大特点是工艺简单，技术即传统又新颖，节能降耗减排三位一体。实施并规模 化生产后，将迫使现有硅酸钠生产自行淘汰。介时亚硫酸氢钠及加工品因有足够市场和盈利， 将成为主产品，联产硅酸钠、石膏晶须可大幅降价，便于大量应用于新型建材工业，市场容 量会千百倍扩大，为比如煤矸煤粉碱胶凝建材大规模应用，消除高成本障碍，则意义尤其重 大。(三)
技术实现思路
1、改进现有芒硝法硅酸钠生产并回收S02:现有芒硝法硅酸钠生产，因S02污染重，属 非法生产，多用反射炉或短式回转炉，规模小，耗能高，与环保监督周旋下生产。改进后无 污染可公开大规模生产，用长大回转炉或漩风炉连续生产，以人造水煤气在供氧系数1.05下 燃烧作热源，烧法传统，不赘。因出炉尾气温度在850 110(TC间，漩风除尘后，串接热管式 余热回收锅炉附产蒸汽，同时使尾气降至《200"C，此装置可回收总热耗30%以上热能，再串 联洗气装置，文丘里管、皮波迪塔、喷淋塔等均可，洗水控制在5CTC 7(TC为好，水中添加 0.03~0.05%对苯二酚(铵)类或醇类有抗氧化，减轻S02被氧化成SO"乍用，可洗除尾气中 S03、 NOx和粉尘，同时降温至5(TC 7(TC间，'洗气降温，同时洗水自然升温，循环水池须防 酸蚀，加装冷却装置，洗水〉7(TC被洗气含水汽太高，下步石灰乳再冷吸会浓度降低不好。洗过气再串接三级S02吸收塔，逆流吸收S02到达标排放目的。含S02洗过气与最后两级石灰乳反应在强碱性下进行，反应式S02+Ca(OH)2—CaS03+H20或S02+CaC03—CaS03+C02 t产亚硫酸钙粉浆(水溶小)，取样观察可见随S03吸收进行，PH〉13，渐渐降低到中性，3当进入与洗气塔器相连接第一 S02吸收段时，洗过气中浓S02与亚硫酸钙反应S02+CaS03+H20—Ca(HS03)2，因亚硫酸氢钙水溶性大，混浊的CaS03液渐渐变得清亮起来， 控制溶液PH在5 6间，可防C02被吸收，到观察液体接近清亮，不太混浊时，PH=5，可认 为接近反应完成，放出过精滤，滤除水不溶渣获亚硫酸氢钠液。S02吸收是放热反应，应加 装冷却装置，控制浆液在30 35。C为好，加入石灰乳含Ca(OH)2应在10~12%间，(前苏联是 石灰乳与芒硝混合分两次加入，产亚硫酸氢钠浓度高达36%，而附产石膏品质差，与本专利技术 目的不同，不能照作)。2、 精制芒硝液芒硝加水成360g/L浓度最宜，测含C^+、 Mg2+、 Fe3+、 Fe2+、 Mn2+等含量 总摩尔数加总摩尔2倍Na2C03，同时测重金属及砷摩尔含量，加入总量1. 2倍N&S(或H2S或 NaHS)及絮凝剂少量，动物胶15 20g/m3搅匀加热到50 60。C静置24h，取上清液，过精滤机， 使Ca、 Mg2+、 Fe3+、 Fe2+、 Mn2+等以碳酸盐沉淀、重金属及砷以硫化物沉淀，Al3+、貼103也同 时水解沉淀，被滤除，再加硫酸调PH3. 5~4间，使过量加入纯碱Na2S中C02、 H2S逸出，再 烧碱中和到PH:7，得精制芒硝液。3、 复分解反应将上述Ca(HS03)2滤液与精制芒硝液以含量摩尔比Ca(HS03)2: Na2SO4=1.05: 1比率，分别预热到近沸再用计量泵同时泵入反应釜，加入前Na2S04液内补 加其重量2~4%的优质无水石膏晶须作晶型促进剂(晶种)，泵入反应釜，开搅拌机，中速(n=80 120r/min)搅拌，同时，迅速升温到140 145。C间，表压维持在0.2 0.22Mpa，搅拌 lh许，静置2 3h，(反应釜小快点，反应釜大延长点)，反应完成，放料过离心机，滤出晶须， 〉70。C热水喷淋漂洗净后，趁热甩干后，马上用200 30(TC热风干燥，得无水石膏晶须。特 别注意〈58。C下含游离水晶须会慢慢成含结晶水石膏晶须，就不好了。4、 制取亚硫酸氢钠依上述要求制得亚硫酸氢钠母液，浓度在180~220g/L间，而洗晶 水浓度低多了，可加微滤+纳滤机将洗晶水浓度提高到含NaHSO320。/。以上，与母水混合，滤 出水可返回洗晶。此法节能显著，经济实惠。母水可直接多效浓縮、结晶、离心分离后，等 渗液洗晶，250 30(TC下干燥作一般工业级产品。若须食品、药典级、分析纯应再硫化脱重金 属一次，精滤后，过751螯合型树脂、离子交换，在Ca"穿透前，流出液为纯NaHS03液， 再浓缩、动态结晶、离心得晶体，无水乙醇洗晶，可获分析纯NaHS03产品。权利要求1、改进现有芒硝法硅酸钠生产并回收SO2现有芒硝法硅酸钠生产，因SO2污染重，属非法生产，多用反射炉或短式回转炉，规模小，耗能高，与环保监督周旋下生产。改进后无污染可公开大规模生产，用长大回转炉或漩风炉连续生产，以人造水煤气在供氧系数1.05下燃烧作热源，烧法传统，不赘。因出炉尾气温度在850～1100℃间，漩风除尘后，串接热管式余热回收锅炉附产蒸汽，同时使尾气降至≤200℃，此装置可回收总热耗30％以上热能，再串联洗气装置，文丘里管、皮波迪塔、喷淋塔等均可，洗水控制在50℃～70℃为好，水中添加0.03～0.05％对苯二酚(铵)类或醇类有抗氧化，减轻SO2被氧化成SO3作用，可洗除尾气中SO3、NOx和粉尘，同时降温至50℃～70℃间，洗气降温，同时洗水自然升温，循环水池须防酸蚀，加装冷却装置，洗水＞70℃被洗气含水汽太高，下步石灰乳再冷吸会浓度降低不好。洗过气再串接三级SO2吸收塔，逆流吸收SO2到达标排放目的。含SO2洗过气与最后两级石灰乳反应在强碱性下进行，反应式SO2+Ca(OH)2→CaSO3+H2O或SO2+CaCO3→CaSO3+CO2↑产亚硫酸钙粉浆(水溶小)，取样观察可见随SO3吸收进行，PH＞13，渐渐降低到中性，当进入与洗气塔器相连接第一SO2吸收段时，洗过气中浓SO2与亚硫酸钙反应SO2+CaSO3+H2O→Ca(HSO3)2，因亚硫酸氢钙水溶性大，混本文档来自技高网...
【技术保护点】
改进现有芒硝法硅酸钠生产并回收ＳＯ↓［２］：现有芒硝法硅酸钠生产，因ＳＯ↓［２］污染重，属非法生产，多用反射炉或短式回转炉，规模小，耗能高，与环保监督周旋下生产。改进后无污染可公开大规模生产，用长大回转炉或漩风炉连续生产，以人造水煤气在供氧系数１．０５下燃烧作热源，烧法传统，不赘。因出炉尾气温度在８５０～１１００℃间，漩风除尘后，串接热管式余热回收锅炉附产蒸汽，同时使尾气降至≤２００℃，此装置可回收总热耗３０％以上热能，再串联洗气装置，文丘里管、皮波迪塔、喷淋塔等均可，洗水控制在５０℃～７０℃为好，水中添加０．０３～０．０５％对苯二酚（铵）类或醇类有抗氧化，减轻ＳＯ↓［２］被氧化成ＳＯ↓［３］作用，可洗除尾气中ＳＯ↓［３］、ＮＯ↓［ｘ］和粉尘，同时降温至５０℃～７０℃间，洗气降温，同时洗水自然升温，循环水池须防酸蚀，加装冷却装置，洗水＞７０℃被洗气含水汽太高，下步石灰乳再冷吸会浓度降低不好。洗过气再串接三级ＳＯ↓［２］吸收塔，逆流吸收ＳＯ↓［２］到达标排放目的。含ＳＯ↓［２］洗过气与最后两级石灰乳反应在强碱性下进行，反应式ＳＯ↓［２］＋Ｃａ（ＯＨ）↓［２］→ＣａＳＯ↓［３］＋Ｈ↓［２］Ｏ或ＳＯ↓［２］＋ＣａＣＯ↓［３］→ＣａＳＯ↓［３］＋ＣＯ↓［２］↑产亚硫酸钙粉浆（水溶小），取样观察可见随ＳＯ↓［３］吸收进行，ＰＨ＞１３，渐渐降低到中性，当进入与洗气塔器相连接第一ＳＯ↓［２］吸收段时，洗过气中浓ＳＯ↓［２］与亚硫酸钙反应：ＳＯ↓［２］＋ＣａＳＯ↓［３］＋Ｈ↓［２］Ｏ→Ｃａ（ＨＳＯ↓［３］）↓［２］，因亚硫酸氢钙水溶性大，混浊的ＣａＳＯ↓［３］液渐渐变得清亮起来，控制溶液ＰＨ在５～６间，可防ＣＯ↓［２］被吸收，到观察液体接近清亮，不太混浊时，ＰＨ＝５，可认为接近反应完成，放出过精滤，滤除水不溶渣获亚硫酸氢钠液。ＳＯ↓［２］吸收是放热反应，应加装冷却装置，控制浆液在３０～３５℃为好，加入石灰乳含Ｃａ（ＯＨ）↓［２］应在１０～１２％间，（前苏联是石灰乳与芒硝混合分两次加入，产亚硫酸氢钠浓度高达３６％，而附产石膏品质差，与本专利技术目的不同，不能照作）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱作远，
申请(专利权)人：朱作远，
类型：发明
国别省市：61[中国|陕西]
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