[其他]生产氢氧化纳的方法

说明书

一种生产氢氧化钠的方法。

目前生产氢氧化钠的方法有：纯碱苛化法、天然碱苛化法、隔膜电解法、水银电解法等。

本发明的目的在于提出一种以硫化钠为原料生产氢氧化钠的方法。

本发明提出的以硫化钠为原料生产氢氧化钠的方法，其特征在于：硫化钠水溶液加入过量（克分子比）氧化铜，在98℃～105常压下进行复分解反应，而制得氢氧化钠，用化学反应式可表示为

原料硫化钠与氧化铜的克分子比以1∶1以上为原则，只有氧化铜过量的情况下，反应才能完全，氧化铜过量多少均不需限制，反应体系中，氧化铜过量越多，反应速度越快，只有益而无害。因此在实际生产应用中，氧化铜可是一次投入多次使用的。即在一个每次可生产1吨氢氧化钠的反应装置中，一次投入可转化若干吨氢氧化钠所需的氧化铜量，而每次进硫化钠料1吨，可反应若干次后才更换装置内的氧化铜。为确保反应完全，以控制在最后一次反应的硫化钠与氧化铜的克分子比能在1∶2以上。即反应器内装有可供5吨硫化钠转化所需的氧化铜，每次反应1吨料，反应4次，即更换氧化铜，这样可确保反应速度和反应完全。本发明的方法，反应原料硫化钠水溶液的浓度可在1～60%的范围内，浓度稀，产品氢氧化钠液也稀，浓度过稀，浓宿耗能大，成本增加，浓度高，反应后的氢氧化钠浓度也高，浓度过大，会造成氢氧化钠与硫化铜的分离困难。因此，原料硫化钠水溶液浓度控制在10～40%之间为宜，以控制在20～30%之间较为理想，最好控制在23～26%之间。本发明的方法，原料氧化铜应用2～5%的氢氧化钠浸泡10小时后，过滤并用水适当洗涤，除去碱溶杂质后，才能投料进行复分解反应，以确保氢氧化钠产品的质量。本发明的方法，其反应温度控制在99～101℃为佳，最佳反应温度为100℃。本发明的方法，硫化钠与氧化铜的复分解反应是在微量铁元素的崔化作用而使反应速度大为提高的，有微量铁存在下的反应速度比无铁存在下的反应速度快10～20倍。而这微量铁崔化剂不需特别加入，可由普通碳钢容器所代替。即在普通碳钢制成的设备中进行复分解反应，即可起到微量铁崔化作用而使复分解反应速度大为提高。本发明的方法，复分解反应得到氢氧化钠和硫化铜，分离收集的硫化铜，可采用现有技术将硫化铜制得氧化铜而循环使用。

本发明的方法，具有原料易得，设备简单易于制造投资少，工艺条件易于控制，产品质量好，成本低等优点。

实施例1

在200升普通碳钢反应釜中，加入5公斤已经1～5%氢氧化钠液处理过的氧化铜，分别于三次加入表1的不同浓度的硫化钠水溶液，分别于三次反应到终点（即加入一次反应毕后，排出液体，再加入第二次硫化钠液反应），反应温度控制在99℃～101℃，每次反应30分钟后，每5分钟取样一次，定性分析测定是否到达反应终点，当到达反应终点后，停止加热，静置15分钟，使渣物沉淀后，即可将反应液排出过滤。可得到以进料浓度相近的氢氧化钠水溶液。

取样定性分析测定方法：取反应液少许置于比色管中，加入适当的水稀释，然后加入1～2滴5%的氯化镉水溶液，无黄色的硫化镉沉淀产生，且产生白色的氢氧化镉沉淀，即为到达反应终点。

注：转化率以转化后的иaOH中残存иa₂S计。即残存иa₂S量为≦2%。

实施例2：

摸拟连续反应，用一根3米长的带夹套的U型普通钢管，摸拟两个串连的填料塔形式，内装满氧化铜，然后缓慢地连续从U型管的一端加入25%的硫化钠液，进料速度以控制在U型管另一上端出口处的液体定性分析测定无硫化镉沉淀产生为准。（定性分析测定方法与实施例1的定性分析测定方法相同），反应温度用蒸汽通过夹套加热控制在99-101℃范围。结果：转化率98～100%。