專利名稱：一種生產(chǎn)保險(xiǎn)粉并利用其殘液聯(lián)產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)中副產(chǎn)物的綜合利用，尤其涉及一種生產(chǎn)保險(xiǎn)粉 并利用其殘液聯(lián)產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉的方法。
背景技術(shù)：
保險(xiǎn)粉(連二亞硫酸鈉，Na2S204)是一種常用的化工試劑，現(xiàn)有技 術(shù)大多是采用曱酸鈉法生產(chǎn)保險(xiǎn)粉，過程為在帶有攪拌的反應(yīng)釜中預(yù)先 加入溶劑曱醇和曱酸鈉進(jìn)行混合，而后并流加入30-60%的液堿和曱醇一 —二氧化硫的吸收液，在控制反應(yīng)PH值和溫度的條件下，首先反應(yīng)生成 亞硫酸鈉，而后曱酸鈉還原亞硫酸鈉生成保險(xiǎn)粉，待到PH值上升到微酸 性，反應(yīng)完成，釜中物料放出去過濾，洗滌，千燥，得到產(chǎn)品保險(xiǎn)粉，濾 液通過分層，部分套用，部分回收溶劑，然后形成殘液。ja該殘液既含有 強(qiáng)堿又含有強(qiáng)還原劑，其化學(xué)耗氧量非常大，對環(huán)境污染很嚴(yán)重，目前國 內(nèi)只有很少數(shù)廠家對母液進(jìn)行回收利用，其原理是對母液加熱，分步結(jié)晶， 得粗產(chǎn)品Na2S03和NaOH等堿，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(shè)備都很小，只能處理30%左右的母液，大部分直接 排放，對環(huán)境造成了極大的污染。木質(zhì)素磺酸鈉是也一種常用的化工試劑，現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)大多是將木質(zhì) 素(色土)加入水中打漿，加入工業(yè)品亞硫酸鈉和工業(yè)品曱醛溶液(含量 在37%左右)，加液堿調(diào)整PH值在8.5-12.5，開始控制溫度在50-90。C反 應(yīng)1 - 2小時(shí)，然后調(diào)整溫度在70 - 140。C保溫反應(yīng)5-6小時(shí)。保溫反應(yīng) 結(jié)束，冷卻，過濾，即得木質(zhì)素磺酸鈉的槳料，直接用于染料的后處理， 或進(jìn)噴塔噴干。其才殳料質(zhì)量比M木鈉M亞碌^酸鈉M液堿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(xiǎn)粉生產(chǎn)的殘液問題， 一直是困擾本領(lǐng) 域技術(shù)人員的技術(shù)難題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種工藝結(jié)合緊密、降低總生產(chǎn)成本的環(huán)保的生產(chǎn)保險(xiǎn)粉 并利用其殘液聯(lián)產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉的方法。一種生產(chǎn)保險(xiǎn)粉并利用其殘液聯(lián)產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉的方法，步驟如下 將曱酸鈉溶于曱醇和水的混合物(首次生產(chǎn)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(zhì)量比為1: 0.1-0.5;連續(xù)生產(chǎn)后使用回 收曱醇和回用的母液)制成溶液A，將焦亞硫酸鈉和曱醇混合，然后通入 S02制成溶液B，將溶液A和溶液B混合，混合時(shí)》文熱，控制溫度不高于 85°C，同時(shí)通入N2作為保護(hù)氣，在81 - 84。C保溫反應(yīng)3 ~6小時(shí)，優(yōu)選4 小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)體系進(jìn)行壓濾、洗滌得到母液和濾餅，濾餅干燥 即得到保險(xiǎn)粉。以質(zhì)量比計(jì)，S02:曱酸鈉焦亞碌b酸鈉-l: 1.5-2.0: 1.35-1.70。 反應(yīng)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(yīng)影響 不大，可根據(jù)物料的流動(dòng)性要求適量使用。 生產(chǎn)保險(xiǎn)粉的反應(yīng)方程式<formula>formula see original document page 4</formula> 壓濾、洗滌得到的母液一部分(約占總體積70-90%,優(yōu)選80%, 該部分以下稱為母液A)用于保險(xiǎn)粉的合成套用，其余部分(該部分以下 稱為母液B)用堿液中和至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并回用，分離出曱醇后的殘液中 約含NaOH等堿20-40kg/t ; Na2S03 10-40kg/t; HCOONa等其它雜質(zhì) 10-30kg/t, —般每生產(chǎn)1噸保險(xiǎn)粉約形成0.3-1.0t (噸)殘液。殘液可直接用于下步生產(chǎn)M劑木質(zhì)素磺酸鈉。另外為了進(jìn)一步綜合 利用副產(chǎn)物，使反應(yīng)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) 用于配制堿液，堿液用于母液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于下步生產(chǎn)*劑木質(zhì)素磺酸鈉。將保險(xiǎn)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 液后的部分殘液)與木質(zhì)素(色土)(木質(zhì)素可采用市售，生產(chǎn)廠家如湖 南懷化舞沅林化有限公司，湖南岳陽紙業(yè)股份有限公司等)及保險(xiǎn)粉生產(chǎn) 中回收的亞碌L酸鈉(含量一般在88%以上)混合打漿，，然后加入工業(yè)品曱醛(一般是曱醛質(zhì)量含量為37%左右的水溶液)，再加入液堿(NaOH 溶液)調(diào)PH值在9.0-13.0之間，優(yōu)選11.5-12.5,在50-90。C下進(jìn)行第一階 段反應(yīng)l-2小時(shí)，第一階段反應(yīng)溫度優(yōu)選60-75。C;反應(yīng)結(jié)束后在70-140 。C進(jìn)行第二階段反應(yīng)5-6小時(shí)，第二階段反應(yīng)反應(yīng)溫度優(yōu)選90-110。C,反 應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系冷卻至70-80°C,過濾除去極少量纖維質(zhì)，即得到 木質(zhì)素磺酸鈉漿料，木質(zhì)素磺酸鈉的槳料可直接用于染料的后處理，或去 干燥。生產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉的主要原料質(zhì)量比為木質(zhì)素(折百計(jì))亞疏酸鈉(折百計(jì))曱醛(折百計(jì))保險(xiǎn)粉殘 液=1: 0.16-0.27: 0.082-0.13: 1-3.0優(yōu)選質(zhì)量比為木質(zhì)素(折百計(jì))亞硫酸鈉(折百計(jì))曱醛(折百 計(jì))保險(xiǎn)粉殘液=1: 0.19-0.23: 0.09-0.11: 1-2.5生產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉的反應(yīng)式如下
Na2S03 + CH20 + H20 -HOCH2S03Na + NaOH
<formula>formula see original document page 5</formula>本發(fā)明方法在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上對保險(xiǎn)粉生產(chǎn)過程進(jìn)行了改進(jìn)，不但無 廢水產(chǎn)生，還可以使木質(zhì)素磺酸鈉的生產(chǎn)充分利用保險(xiǎn)粉殘液中的亞硫酸 鈉及氫氧化鈉等和木質(zhì)素進(jìn)行反應(yīng)，而其它物質(zhì)不影響產(chǎn)品的質(zhì)量和性 能，避免了保險(xiǎn)粉生產(chǎn)的廢水排放，有利于環(huán)境保護(hù)，節(jié)省了木質(zhì)素磺酸 鈉生產(chǎn)的原料成本。


工藝流程圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例1參見附圖1，本發(fā)明生產(chǎn)保險(xiǎn)粉并利用其殘液聯(lián)產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉的方法為將曱酸鈉溶于回收曱醇和套用的母液，制成溶液A,(第一次投料時(shí) 加入曱醇和一定量水，控制曱醇與7jc質(zhì)量比在1: 0.28左右)，將焦亞硫酸 鈉和曱醇混合，然后通入S02制成溶液B，將溶液A和溶液B混合，混 合時(shí)放熱，控制溫度84。C，同時(shí)通入N2作為保護(hù)氣，混合后在81。C保溫 反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)體系進(jìn)行壓濾、洗滌得到母液和濾餅，濾餅干燥即得到保險(xiǎn)粉。以質(zhì)量比計(jì)，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(約占總體積80%左右，該部分以下稱 為母液A)用于保險(xiǎn)粉的合成套用，另 一部分(約占總體積20%左右，該 部分以下稱為母液B)用堿液中和至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并回用，分離出曱醇 后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 )用于配制堿液，堿液用于母液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酸鈉用于下 步生產(chǎn)M劑木質(zhì)素磺酸鈉。將保險(xiǎn)粉殘液與木質(zhì)素(色土)及保險(xiǎn)粉生產(chǎn)中回收的亞硫酸鈉(含 量一般在88%以上)混合打漿，然后加入工業(yè)品曱醛( 一般是曱醛質(zhì)量含 量為37%左右的水溶液)，再加入液堿(NaOH溶液)調(diào)PH值在11.5-12.0， 在70-75。C下反應(yīng)2小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后升溫到90。C，在卯-95。C反應(yīng)6小時(shí)， 反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系冷卻至70-75'C，過濾除去極少量纖維質(zhì)，即得 到木質(zhì)素磺酸鈉漿料，木質(zhì)素磺酸鈉的槳料可直接用于染料的后處理，或 去干燥。生產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉的主要原料質(zhì)量比為木質(zhì)素(折百計(jì))亞硫酸鈉(折百計(jì))曱醛(折百計(jì))液堿保險(xiǎn) 粉殘液=1: 0.19: 0.085: 1.5實(shí)施例2參見附圖1，本發(fā)明生產(chǎn)保險(xiǎn)粉并利用其殘液聯(lián)產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉的方 法為將曱酸鈉溶于回收曱醇和套用的母液，制成溶液A，(第一次投料時(shí) 加入曱醇和一定量水，控制曱醇與水質(zhì)量比在l: 0.28左右)，將焦亞硫酸 鈉和曱醇混合，然后通入S02制成溶液B，將溶液A和溶液B混合，混 合時(shí)放熱，控制溫度84。C，同時(shí)通入N2作為保護(hù)氣，混合后在81。C保溫 反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)體系進(jìn)行壓濾、洗滌得到母液和濾餅，濾餅干燥即得到保險(xiǎn)粉。以質(zhì)量比計(jì)，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(約占總體積80%左右，該部分以下稱 為母液A)用于保險(xiǎn)粉的合成套用，另一部分(約占總體積20%左右，該 部分以下稱為母液B)用堿液中和至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并回用，分離出曱醇 后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)用于配制堿液，堿液用于母液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于下步 生產(chǎn)分散劑木質(zhì)素磺酸鈉。將保險(xiǎn)粉殘液與木質(zhì)素(色土)及保險(xiǎn)粉生產(chǎn)中回收的亞硫酸鈉(含 量一般在88%以上)混合打漿，然后加入工業(yè)品曱醛( 一般是曱醛質(zhì)量含 量為37%左右的水溶液)，再加入液堿(NaOH溶液)調(diào)PH值在12.0-12.5, 在75-80。C下反應(yīng)1小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后升溫到95。C,在95-100。C反應(yīng)5小時(shí)， 反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系冷卻至75-80°C，過濾除去極少量纖維質(zhì)，即得 到木質(zhì)素磺酸鈉漿料，木質(zhì)素磺酸鈉的槳料可直接用于染料的后處理，或 去干燥。生產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉的主要原料質(zhì)量比為木質(zhì)素(折百計(jì))亞硫酸鈉(折百計(jì))曱醛(折百計(jì))保險(xiǎn)粉殘液 =1: 0.21: 0.102: 2.權(quán)利要求
1、一種生產(chǎn)保險(xiǎn)粉并利用其殘液聯(lián)產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉的方法，步驟如下(1)、將甲酸鈉溶于甲醇和水的混合物制成溶液A，將焦亞硫酸鈉和甲醇混合，然后通入SO2制成溶液B，將溶液A和溶液B混合，N2保護(hù)下，在81-84℃反應(yīng)3～6小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)體系進(jìn)行壓濾、洗滌得到母液和濾餅，濾餅干燥即得到保險(xiǎn)粉，以質(zhì)量比計(jì)，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于步驟(1)溶解甲酸鈉，其余部分母液用堿液中和至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并回用于步驟(1)溶解甲酸鈉，余下殘液；(3)、將殘液與木質(zhì)素及步驟(2)得到的亞硫酸鈉混合打漿，，然后加入甲醛，再加入液堿調(diào)PH值至9.0-13.0，在50-90℃下進(jìn)行反應(yīng)1-2小時(shí)，然后在70-140℃反應(yīng)5-6小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，濾除固體雜質(zhì)得到木質(zhì)素磺酸鈉漿料，以質(zhì)量比計(jì)，木質(zhì)素∶亞硫酸鈉∶甲醛∶殘液＝1∶0.16-0.27∶0.082-0.13∶1-3.0。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(2)所述的回用于 步驟(1 )溶解曱酸鈉的母液占步驟(1 )得到的母液總體積的70~90%。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于步驟(2)所述的回用于 步驟(1)溶解曱酸鈉的母液占步驟(1)得到的母液總體積的80%。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(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，取部分下層液用于配制 堿液，堿液用于步驟(2)的母液中和，其余部分下層液與上層液混合去 與木鈉混合打漿。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的用于配制堿液的 部分下層液占下層液總體積的1/3-2/3。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于步驟(3)中，以質(zhì)量比 計(jì)，木質(zhì)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(fā)明公開了一種生產(chǎn)保險(xiǎn)粉并利用其殘液聯(lián)產(chǎn)木質(zhì)素磺酸鈉的方法，(1)將甲酸鈉溶于甲醇和水的混合物制成溶液A，將焦亞硫酸鈉和甲醇混合，然后通入SO₂制成溶液B，將溶液A和溶液B混合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后壓濾、洗滌得到母液和濾餅，濾餅干燥即得到保險(xiǎn)粉；(2)取母液的一部分回用于溶解甲酸鈉，其余部分加堿、過濾、得到亞硫酸鈉，濾液回收甲醇后余下殘液；(3)將殘液與木鈉混合后加入亞硫酸鈉，然后加甲醛，再加液堿調(diào)pH值，升溫反應(yīng)后得到木質(zhì)素磺酸鈉漿料。本發(fā)明方法不但無廢水產(chǎn)生，還可以使木質(zhì)素磺酸鈉的生產(chǎn)充分利用保險(xiǎn)粉殘液中的亞硫酸鈉及氫氧化鈉等和木質(zhì)素進(jìn)行反應(yīng)，有利于環(huán)境保護(hù)，節(jié)省了木質(zhì)素磺酸鈉生產(chǎn)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(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)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