一種生產保險粉並利用其殘液聯產木質素磺酸鈉的方法

2023-08-10 05:37:51

專利名稱：一種生產保險粉並利用其殘液聯產木質素磺酸鈉的方法
技術領域：
本發明涉及化工生產中副產物的綜合利用，尤其涉及一種生產保險粉 並利用其殘液聯產木質素磺酸鈉的方法。
背景技術：
保險粉(連二亞硫酸鈉，Na2S204)是一種常用的化工試劑，現有技 術大多是採用曱酸鈉法生產保險粉，過程為在帶有攪拌的反應釜中預先 加入溶劑曱醇和曱酸鈉進行混合，而後並流加入30-60%的液鹼和曱醇一 —二氧化硫的吸收液，在控制反應PH值和溫度的條件下，首先反應生成 亞硫酸鈉，而後曱酸鈉還原亞硫酸鈉生成保險粉，待到PH值上升到微酸 性，反應完成，釜中物料放出去過濾，洗滌，千燥，得到產品保險粉，濾 液通過分層，部分套用，部分回收溶劑，然後形成殘液。ja該殘液既含有 強鹼又含有強還原劑，其化學耗氧量非常大，對環境汙染很嚴重，目前國 內只有很少數廠家對母液進行回收利用，其原理是對母液加熱，分步結晶， 得粗產品Na2S03和NaOH等鹼，其中焦亞硫酸鈉的純度一般在在45-70% 之間， 一般廠家回收設備都很小，只能處理30%左右的母液，大部分直接 排放，對環境造成了極大的汙染。木質素磺酸鈉是也一種常用的化工試劑，現有生產技術大多是將木質 素(色土)加入水中打漿，加入工業品亞硫酸鈉和工業品曱醛溶液(含量 在37%左右)，加液鹼調整PH值在8.5-12.5，開始控制溫度在50-90。C反 應1 - 2小時，然後調整溫度在70 - 140。C保溫反應5-6小時。保溫反應 結束，冷卻，過濾，即得木質素磺酸鈉的槳料，直接用於染料的後處理， 或進噴塔噴幹。其才殳料質量比M木鈉M亞碌^酸鈉M液鹼M曱醛 =1: 0.25-0.48: 0.15-0.30 : 0.22-0.35。如何有效的解決或綜合利用保險粉生產的殘液問題， 一直是困擾本領 域技術人員的技術難題。發明內容本發明提供一種工藝結合緊密、降低總生產成本的環保的生產保險粉 並利用其殘液聯產木質素磺酸鈉的方法。一種生產保險粉並利用其殘液聯產木質素磺酸鈉的方法，步驟如下 將曱酸鈉溶於曱醇和水的混合物(首次生產使用曱醇和水的混合物， 曱醇和水的混合物中曱醇和水的質量比為1: 0.1-0.5;連續生產後使用回 收曱醇和回用的母液)製成溶液A，將焦亞硫酸鈉和曱醇混合，然後通入 S02製成溶液B，將溶液A和溶液B混合，混合時》文熱，控制溫度不高於 85°C，同時通入N2作為保護氣，在81 - 84。C保溫反應3 ~6小時，優選4 小時，反應結束後將反應體系進行壓濾、洗滌得到母液和濾餅，濾餅乾燥 即得到保險粉。以質量比計，S02:曱酸鈉焦亞碌b酸鈉-l: 1.5-2.0: 1.35-1.70。 反應中曱醇和水及回用的母液只是起到溶劑的作用，用量對反應影響 不大，可根據物料的流動性要求適量使用。 生產保險粉的反應方程式formula see original document page 4 壓濾、洗滌得到的母液一部分(約佔總體積70-90%,優選80%, 該部分以下稱為母液A)用於保險粉的合成套用，其餘部分(該部分以下 稱為母液B)用鹼液中和至PH8-11,有固體析出，過濾、得到的濾餅即亞 硫酸鈉，得到的濾液通過精餾分離出曱醇並回用，分離出曱醇後的殘液中 約含NaOH等鹼20-40kg/t ; Na2S03 10-40kg/t; HCOONa等其它雜質 10-30kg/t, —般每生產1噸保險粉約形成0.3-1.0t (噸)殘液。殘液可直接用於下步生產M劑木質素磺酸鈉。另外為了進一步綜合 利用副產物，使反應流程更加合理，可以將殘液靜置沉降，得到上層液(略 清)和下層液(含沉降物、略濁)，取部分下層液(下層液總體積的1/3-2/3) 用於配製鹼液，鹼液用於母液B的中和；另外1/3-2/3下層液和上層液及 從母液B中分離出的亞疏酸鈉用於下步生產*劑木質素磺酸鈉。將保險粉殘液(可以是所述的殘液的全部，也可以是分離出部分下層 液後的部分殘液)與木質素(色土)(木質素可採用市售，生產廠家如湖 南懷化舞沅林化有限公司，湖南岳陽紙業股份有限公司等)及保險粉生產 中回收的亞碌L酸鈉(含量一般在88%以上)混合打漿，，然後加入工業品曱醛(一般是曱醛質量含量為37%左右的水溶液)，再加入液鹼(NaOH 溶液)調PH值在9.0-13.0之間，優選11.5-12.5,在50-90。C下進行第一階 段反應l-2小時，第一階段反應溫度優選60-75。C;反應結束後在70-140 。C進行第二階段反應5-6小時，第二階段反應反應溫度優選90-110。C,反 應結束後，將反應體系冷卻至70-80°C,過濾除去極少量纖維質，即得到 木質素磺酸鈉漿料，木質素磺酸鈉的槳料可直接用於染料的後處理，或去 乾燥。生產木質素磺酸鈉的主要原料質量比為木質素(折百計)亞疏酸鈉(折百計)曱醛(折百計)保險粉殘 液=1: 0.16-0.27: 0.082-0.13: 1-3.0優選質量比為木質素(折百計)亞硫酸鈉(折百計)曱醛(折百 計)保險粉殘液=1: 0.19-0.23: 0.09-0.11: 1-2.5生產木質素磺酸鈉的反應式如下
Na2S03 + CH20 + H20 -HOCH2S03Na + NaOH
formula see original document page 5本發明方法在現有技術基礎上對保險粉生產過程進行了改進，不但無 廢水產生，還可以使木質素磺酸鈉的生產充分利用保險粉殘液中的亞硫酸 鈉及氫氧化鈉等和木質素進行反應，而其它物質不影響產品的質量和性 能，避免了保險粉生產的廢水排放，有利於環境保護，節省了木質素磺酸 鈉生產的原料成本。


工藝流程圖具體實施方式
實施例1參見附圖1，本發明生產保險粉並利用其殘液聯產木質素磺酸鈉的方法為將曱酸鈉溶於回收曱醇和套用的母液，製成溶液A,(第一次投料時 加入曱醇和一定量水，控制曱醇與7jc質量比在1: 0.28左右)，將焦亞硫酸 鈉和曱醇混合，然後通入S02製成溶液B，將溶液A和溶液B混合，混 合時放熱，控制溫度84。C，同時通入N2作為保護氣，混合後在81。C保溫 反應4小時，反應結束後將反應體系進行壓濾、洗滌得到母液和濾餅，濾餅乾燥即得到保險粉。以質量比計，S02:曱酸鈉焦亞石危酸鈉-l: 1.6: 1.5。 壓濾，洗滌得到的母液一部分(約佔總體積80%左右，該部分以下稱 為母液A)用於保險粉的合成套用，另 一部分(約佔總體積20%左右，該 部分以下稱為母液B)用鹼液中和至PH9-9.5,有固體析出，過濾、得到 的濾餅即亞碌b酸鈉，得到的濾液通過精餾分離出曱醇並回用，分離出曱醇 後得到殘液將殘液靜置沉降，得到上層液(略清)和下層液(含沉降物、略濁)， 取部分下層液(下層液總體積的1/2 )用於配製鹼液，鹼液用於母液B 的中和；另外1/2下層液和上層液及從母液B中分離出的亞碌u酸鈉用於下 步生產M劑木質素磺酸鈉。將保險粉殘液與木質素(色土)及保險粉生產中回收的亞硫酸鈉(含 量一般在88%以上)混合打漿，然後加入工業品曱醛( 一般是曱醛質量含 量為37%左右的水溶液)，再加入液鹼(NaOH溶液)調PH值在11.5-12.0， 在70-75。C下反應2小時，反應結束後升溫到90。C，在卯-95。C反應6小時， 反應結束後，將反應體系冷卻至70-75'C，過濾除去極少量纖維質，即得 到木質素磺酸鈉漿料，木質素磺酸鈉的槳料可直接用於染料的後處理，或 去乾燥。生產木質素磺酸鈉的主要原料質量比為木質素(折百計)亞硫酸鈉(折百計)曱醛(折百計)液鹼保險 粉殘液=1: 0.19: 0.085: 1.5實施例2參見附圖1，本發明生產保險粉並利用其殘液聯產木質素磺酸鈉的方 法為將曱酸鈉溶於回收曱醇和套用的母液，製成溶液A，(第一次投料時 加入曱醇和一定量水，控制曱醇與水質量比在l: 0.28左右)，將焦亞硫酸 鈉和曱醇混合，然後通入S02製成溶液B，將溶液A和溶液B混合，混 合時放熱，控制溫度84。C，同時通入N2作為保護氣，混合後在81。C保溫 反應4小時，反應結束後將反應體系進行壓濾、洗滌得到母液和濾餅，濾餅乾燥即得到保險粉。以質量比計，S02:曱酸鈉焦亞石克酸鈉=1: 1.6: 1.5。 壓濾，洗滌得到的母液一部分(約佔總體積80%左右，該部分以下稱 為母液A)用於保險粉的合成套用，另一部分(約佔總體積20%左右，該 部分以下稱為母液B)用鹼液中和至PH9-9.5,有固體析出，過濾、得到 的濾餅即亞碌u酸鈉，得到的濾液通過精餾分離出曱醇並回用，分離出曱醇 後得到殘液將殘液靜置沉降，得到上層液(略清)和下層液(含沉降物、略濁)， 取部分下層液(下層浪總體積的1/3)用於配製鹼液，鹼液用於母液B的 中和；另外2/3下層液和上層液及從母液B中分離出的亞硫酸鈉用於下步 生產分散劑木質素磺酸鈉。將保險粉殘液與木質素(色土)及保險粉生產中回收的亞硫酸鈉(含 量一般在88%以上)混合打漿，然後加入工業品曱醛( 一般是曱醛質量含 量為37%左右的水溶液)，再加入液鹼(NaOH溶液)調PH值在12.0-12.5, 在75-80。C下反應1小時，反應結束後升溫到95。C,在95-100。C反應5小時， 反應結束後，將反應體系冷卻至75-80°C，過濾除去極少量纖維質，即得 到木質素磺酸鈉漿料，木質素磺酸鈉的槳料可直接用於染料的後處理，或 去乾燥。生產木質素磺酸鈉的主要原料質量比為木質素(折百計)亞硫酸鈉(折百計)曱醛(折百計)保險粉殘液 =1: 0.21: 0.102: 2.權利要求
1、一種生產保險粉並利用其殘液聯產木質素磺酸鈉的方法，步驟如下(1)、將甲酸鈉溶於甲醇和水的混合物製成溶液A，將焦亞硫酸鈉和甲醇混合，然後通入SO2製成溶液B，將溶液A和溶液B混合，N2保護下，在81-84℃反應3～6小時，反應結束後將反應體系進行壓濾、洗滌得到母液和濾餅，濾餅乾燥即得到保險粉，以質量比計，SO2∶甲酸鈉∶焦亞硫酸鈉＝1∶1.5-2.0∶1.35-1.70；(2)、取壓濾、洗滌得到的母液的一部分回用於步驟(1)溶解甲酸鈉，其餘部分母液用鹼液中和至PH8-11，有固體析出，過濾、得到的濾餅即亞硫酸鈉，得到的濾液分離出甲醇並回用於步驟(1)溶解甲酸鈉，餘下殘液；(3)、將殘液與木質素及步驟(2)得到的亞硫酸鈉混合打漿，，然後加入甲醛，再加入液鹼調PH值至9.0-13.0，在50-90℃下進行反應1-2小時，然後在70-140℃反應5-6小時，反應結束後，濾除固體雜質得到木質素磺酸鈉漿料，以質量比計，木質素∶亞硫酸鈉∶甲醛∶殘液＝1∶0.16-0.27∶0.082-0.13∶1-3.0。
2、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟(2)所述的回用於 步驟(1 )溶解曱酸鈉的母液佔步驟(1 )得到的母液總體積的70~90%。
3、 如權利要求2所述的方法，其特徵在於步驟(2)所述的回用於 步驟(1)溶解曱酸鈉的母液佔步驟(1)得到的母液總體積的80%。
4、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟(3)所述的殘液在 與木鈉混合前先靜置沉降，得到上層液和下層液，取部分下層液用於配製 鹼液，鹼液用於步驟(2)的母液中和，其餘部分下層液與上層液混合去 與木鈉混合打漿。
5、 如權利要求4所述的方法，其特徵在於所述的用於配製鹼液的 部分下層液佔下層液總體積的1/3-2/3。
6、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於步驟(3)中，以質量比 計，木質素亞硫酸鈉:曱醛殘液=1: 0.19-0.23: 0.09-0.11: 1-2.5。
全文摘要
本發明公開了一種生產保險粉並利用其殘液聯產木質素磺酸鈉的方法，(1)將甲酸鈉溶於甲醇和水的混合物製成溶液A，將焦亞硫酸鈉和甲醇混合，然後通入SO2製成溶液B，將溶液A和溶液B混合反應，反應結束後壓濾、洗滌得到母液和濾餅，濾餅乾燥即得到保險粉；(2)取母液的一部分回用於溶解甲酸鈉，其餘部分加鹼、過濾、得到亞硫酸鈉，濾液回收甲醇後餘下殘液；(3)將殘液與木鈉混合後加入亞硫酸鈉，然後加甲醛，再加液鹼調pH值，升溫反應後得到木質素磺酸鈉漿料。本發明方法不但無廢水產生，還可以使木質素磺酸鈉的生產充分利用保險粉殘液中的亞硫酸鈉及氫氧化鈉等和木質素進行反應，有利於環境保護，節省了木質素磺酸鈉生產的原料成本。
文檔編號C08H7/00GK101214930SQ200710164628
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月26日 優先權日2007年12月26日
發明者童吉慶, 趙偉明, 趙國生, 郭理想, 阮華林 申請人:浙江閏土股份有限公司