[发明专利]一种利用乙烯利生产废液制备无水硫酸氢钠的方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种利用乙烯利生产废液制备无水硫酸氢钠的方法。

(二)背景技术

无水硫酸氢钠是一个重要的无机化工产品，溶于水，其水溶液呈酸性。无水硫酸氢钠在印染工业用做酸性燃料的助染剂，冶炼工业用做矿物分解的助熔剂，日用工业用做消毒剂和洗涤剂，化学工业用做制造硫酸盐和钠矾的原料等。

以往，无水硫酸氢钠的制备方式可按下列方法来实施。如国内无水硫酸氢钠的生产方法是先将元明粉(无水硫酸钠)高温熔融(600℃)，再将浓硫酸缓慢加入，经高温反应生成熔融的无水硫酸氢钠。再将熔融的无水硫酸氢钠冷却即得块状的无水硫酸氢钠产品。但是利用该方法生产的无水硫酸氢钠存在以下几方面的问题：(1)高温熔融反应能耗大，硫酸酸雾较重，生产成本较高，对环境有一定的污染。(2)高温熔融反应由于反应温度较高，导致硫酸氢钠外观偏绿，而且块状的无水硫酸氢钠使用不方便，达不到外贸出口的外观要求。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种高效率、低成本、能够进行清洁化生产无水硫酸氢钠的新方法。

本发明采用的技术方案是：

一种利用乙烯利生产废液制备无水硫酸氢钠的方法，所述方法包括：在乙烯利生产氯化氢工段，将以氯化钠和浓硫酸为原料生产氯化氢过程中排放的废液在70～85℃、真空度0.05～0.08MPa下减压蒸出剩余氯化氢后，在70～80℃下用元明粉调节废液酸度为38％～41％(以硫酸质量含量计)，先在温度90～120℃、真空度0.08～0.09MPa下减压蒸馏脱除溶解自由水，然后在温度130～195℃、真空度0.09～0.099MPa下脱除结晶水，最后经喷雾造粒，得到球形的无水硫酸氢钠。

所述喷雾造粒在风量15000m³/h、风压74000Pa下进行。所述乙烯利生产氯化氢工段操作如下：将99％精制氯化钠溶解于30％的盐酸溶液中，然后滴加98％浓硫酸，反应产生的氯化氢供乙烯利酸解反应使用；反应结束后，排放的废液作为本发明制备无水硫酸氢钠的原料。在该过程中，氯化钠、盐酸和浓硫酸的物质的量比为1∶0.48～0.58∶1.02～1.12。

本发明以乙烯利生产中制备氯化氢过程中剩余的废液为原料，制得无水硫酸氢钠，解决了乙烯利生产中的环保问题；本发明反应的温度低，避开高温的熔融反应，保证无水硫酸氢钠产品的外观；用化工设备进行喷雾造粒，得到球形的无水硫酸氢钠产品，达到外贸出口的要求。因此，本发明大幅度降低无水硫酸氢钠的生产成本，同时也能改善操作环境，提高无水硫酸氢钠的品质，适合工业化生产。

具体的，本发明操作过程如下：

(1)将99％精制氯化钠溶于30％盐酸溶液中，再将98％浓硫酸慢慢加入上述混合溶液中，使其充分与氯化钠反应。所述氯化钠、盐酸、浓硫酸的物质的量之比：1∶0.48～0.58∶1.02～1.12；

(2)待反应结束，将排放废液在温度70～85℃，真空度0.05～0.08MPa下进行减压蒸馏脱除排放液中剩余的氯化氢；

(3)剩余溶液在温度70～80℃下，用元明粉，调节溶液酸度至38％～41％；

(4)在温度90～120℃，真空度0.08～0.09MPa下，将上述处理后的溶液进行减压蒸馏脱除溶解自由水；

(5)在温度130～195℃，真空度0.09～0.099MPa下，脱除硫酸氢钠中的结晶水；

(6)在风量15000m³/h，风压74000Pa下，用化工设备进行喷雾造粒，得到高纯度的无水硫酸氢钠。

本发明方法涉及的反应式如下：

NaCl+H₂SO₄＝NaHSO₄+HCl↑

NaCl+NaHSO₄＝Na₂SO₄+HCl↑

Na₂SO₄+H₂SO₄＝2NaHSO₄

NaHSO₄·H₂O＝NaHSO₄+H₂O