CN214456850U - 一种高纯度亚氯酸钠无废排放生产*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高纯度亚氯酸钠无废排放生产***，包括主、副发生器，所述主发生器分别通过管道与双氧水储罐、硫酸储罐和氯酸钠溶液储罐连通，主发生器出料口与副发生器进料口相接，副发生器与双氧水储罐连通；主、副发生器产生的二氧化氯气体通过吸收釜吸收形成亚氯酸钠，经蒸发浓缩、冷却结晶、离心、干燥得到高纯度亚氯酸钠成品；副发生器产生的废液进行蒸发浓缩、冷却结晶、离心干燥得到硫酸氢钠成品；通过本实用新型的***实现高纯二氧化氯的制备，减少相应的纯化设备，且得到高纯度亚氯酸钠同时，充分利用产出的废酸液生产硫酸氢钠副产品，实现了无废酸及固体废弃外排，节约原料，能耗低。
Description
技术领域
本实用新型属于化工领域，具体涉及一种高纯度亚氯酸钠无废排放生产***。
背景技术
亚氯酸钠是一种高效氧化剂、漂白剂，其理论有效氯含量157%，纯度为80%以上的工业品其有效氯含量也达130%，相当于漂白粉的7倍。随着人们认识的不断提高，特别是作为***消毒剂—二氧化氯，而亚氯酸钠作为最重要的二氧化氯生产原料，具有杀菌、灭藻、消毒、脱臭效果，对被酚或酚化合物污染的水质，经处理后，可脱除酚和酚化合物。作为高效氧化剂、漂白剂、消毒剂载体的亚氯酸钠，市场需求量日益增长，市场价格也是高居不下。而且属于国家大力发展的新型二氧化氯的环保产业。目前，生产亚氯酸钠中产生的废酸液，直接排放，会污染环境，通常是将产生的废液排入收集槽集中处理，处理达标后进行外排，并没有将废液中含有的有用成分进行有效回收利用，造成原料浪费。
亚氯酸钠的生产工艺通常分为电解法和还原法。电解法是将氯酸钠溶于水，并加入硫酸，配成混合液，加于二氧化氯发生器中。再将二氧化硫与空气的混合气（含SO28%~10%）通入二氧化氯发生器中进行反应，生产二氧化氯气体，送入电解槽的阴极室。槽的阳极室内连续通入盐水和蒸馏水进行电解。二氧化氯从阴极得到电子变成亚氯酸根，氯离子在阳极放电变成氯气放出。钠离子则在直流电场的作用下，在阴极与亚氯酸根结合成亚氯酸钠，再经蒸发、结晶、干燥，得固体产品。电解法耗电量大，建厂投资大，生产工艺和操作复杂，且会生成大量氯气，污染环境，在提倡节能减排的今天，已经逐步被淘汰。
而还原法生产工艺可以分为两步，第一步是在酸性介质中还原氯酸钠或其它氯酸盐，产生二氧化氯气体；第二步是在还原剂的作用下，用烧碱溶液吸收二氧化氯气体，制得亚氯酸钠溶液，经过过滤、除杂，配制成一定浓度的亚氯酸钠溶液产品。在还原法生产工艺中，第一步反应产生的二氧化氯气体的纯度和效率往往影响到最终亚氯酸钠产品的纯度和整个工艺的生产成本。目前，二氧化氯的生产方法主要有甲醇法、二氧化硫法、盐酸法和氯化钠法等。它们都是在酸性条件下，使用某种还原剂还原氯酸钠。盐酸法、氯化钠法虽然反应速度较快，但理论上每产生1mol的二氧化氯，会生成0.5mol的氯气；而甲醇法、二氧化硫法虽然产生的氯气会少于氯离子作还原剂产生的氯气，但它们的反应效率相对较低，并且产品不纯，不仅如此，甲醇法中被氧化产生的甲醛、甲酸、未反应完全的甲醇以及二氧化硫法中未反应完全的二氧化硫，都会污染产品二氧化氯。在制取亚氯酸钠的第二步反应中，二氧化氯中的氯气很容易与吸收液中的烧碱生成氯化钠和氯酸钠，增加了产品亚氯酸钠的杂质，因而在制备亚氯酸钠溶液产品或结晶产品时，都需要蒸发过滤除杂质这一道工序。而另一方面，甲醇法、二氧化硫法、盐酸法和氯化钠法在生产二氧化氯的过程中，反应的关键组分氯酸钠的二氧化氯转化率相对较低。为了得到较纯的二氧化氯，以便最终得到高纯度的亚氯酸钠，通常要在二氧化氯发生器后面加一个纯化设备，这样就进一步增加了成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高纯度亚氯酸钠无废排放生产***，实现无废排放，降低生产成本，提高产率。
本实用新型采用的技术方案为：一种高纯度亚氯酸钠无废排放生产***，包括主、副发生器、双氧水储罐、硫酸储罐和氯酸钠溶液储罐；所述双氧水储罐、硫酸储罐和氯酸钠溶液储罐均与主发生器分别通过管道连通，主发生器的出料口与副发生器的进料口通过管道相接，副发生器与双氧水储罐通过管道连通；主、副发生器顶部分别通过管道与吸收釜相接通，吸收釜与双氧水储罐、吸收液储罐通过管道相接，吸收釜的一侧连接有吸收液循环管线，循环管线上安装有循环泵，吸收釜与尾气吸收罐通过管道连接，尾气吸收罐与罗茨风机进风口通过管道连接，罗茨风机出风口通过管道接至主发生器；吸收釜出口与亚氯酸钠中间罐通过管道相接，亚氯酸钠中间罐分别通过管道与第一蒸发罐和亚氯酸钠储槽连接；第一蒸发罐出口与第一结晶器入口通过管道接通，第一结晶器出口与第一离心机入口相接，第一离心机固体出口与第一干燥机的入口相接通，上述每一连接管道中安装有控制阀。
进一步的，第一离心机液体出口与第一结晶器入口相接通。
进一步的，副发生器的出料口与废液中转泵的输入端通过管道相接，废液中转泵的输出端接至废液中间罐，废液中间罐与第二蒸发罐相接，第二蒸发罐与第二结晶器入口通过管道接通，第二结晶器出口与第二离心机入口相接，第二离心机固体出口与第二干燥机的入口相接通。
进一步的，第二离心机液体出口与主发生器入口相接通。
进一步的，还包括包装机，第一干燥机的出口和包装机入口相接。
进一步的，第一干燥机上设有除尘器，除尘器的粉尘出口与包装机入口相接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1. 本实用新型的***集主、副发生器、喷射泵、蒸发罐、结晶器、离心机、干燥机于一体，以氯酸钠、双氧水、硫酸、氢氧化钠等为原料，生成二氧化氯的纯度高、杂质含量少，无需过滤除杂等纯化设备，即可得到高纯度亚氯酸钠，同时，该***充分利用产出的废酸液生产硫酸氢钠副产品，实现了无废酸及固体废弃外排，节约原料，能耗低。
2.本实用新型的***利用废酸生产硫酸氢钠，使废酸得到有效利用，母液又可回收重复利用，减少原料使用，降低成本，最主要的是使废酸不外排，保护环境。
3. 本实用新型通过配置尾气吸收罐进一步吸收尾气中的二氧化氯，达到无废气排放。
4. 本实用新型的***氯酸钠原料利用率高，亚氯酸钠生产工艺简单、设备投资小、稳定性强、操作方便、容易控制。
附图说明
图1.为本实用新型的结构示意图。
图中：1.主发生器；2.副发生器；3. 喷射泵；4.硫酸储罐；5. 双氧水储罐；6.氯酸钠溶液储罐；7.吸收釜；8.尾气吸收罐；9.罗茨风机；10.第一蒸发罐；11.第一结晶器；12.第一离心机；13.第一干燥机；14.中转泵；15. 废液中间罐；16.亚氯酸钠中间罐；17.第二蒸发罐；18.第二结晶器；19.第二离心机；20.第二干燥机；21.除尘器；22.包装机；23.循环泵；24.冷却器；25.吸收液储罐。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种高纯度亚氯酸钠无废排放生产***，包括主发生器1、副发生器2、双氧水储罐5、硫酸储罐4和氯酸钠溶液储罐6；所述双氧水储罐5、硫酸储罐4和氯酸钠溶液储罐6均与主发生器1分别通过管道连通，每一管道中安装有控制阀，主发生器的出料口与副发生器2的进料口通过管道相接，同时，副发生器2的进料口与双氧水储罐5通过管道连通；主发生器1与吸收釜7之间连接有喷射泵3，副发生器2顶部通过管道与吸收釜7相接通，吸收釜7与双氧水储罐5通过管道相接，每一连接管道中安装有控制阀，吸收釜7的一侧连接有吸收液循环管线，吸收液循环管线与吸收液储罐25相接通，吸收液循环管线上安装有循环泵23，吸收液循环管线通过冷却器24冷却，吸收釜7与尾气吸收罐8通过管道连接，尾气吸收罐8出口与罗茨风机9进风口通过管道连接，罗茨风机9出风口通过管道接至主发生器1；吸收液循环管线与亚氯酸钠中间罐16通过管道相接，亚氯酸钠中间罐通过泵送管路分别与第一蒸发罐10和亚氯酸钠储槽连接；第一蒸发罐10与第一结晶器11入口通过管道接通，第一结晶器11出口与第一离心机12入口相接，第一离心机12固体出口与第一干燥机13的入口相接通，第一离心机液体出口与第一结晶器11入口相接通。
所述的副发生器2与废液中转泵14的输入端通过管道相接，废液中转泵14的输出端与废液中间罐15通过管道相接通，废液中间罐15与第二蒸发罐17相接，第二蒸发罐17与第二结晶器18入口通过管道接通，第二结晶器18出口与第二离心机19入口相接，第二离心机19固体出口与第二干燥机20的入口相接通。
本实用新型的工作原理：向主发生器1中定比加入氯酸钠溶液、硫酸溶液及双氧水，氯酸钠在酸性状态、一定温度和压力下用双氧水还原生成二氧化氯气体，二氧化氯气体通过喷射泵3进入吸收釜7中，在这个阶段为使化学反应彻底进行，主发生器中反应缓慢或未完全反应的溶液进入副发生器2，在副发生器2内进行，并向副发生器2中加入双氧水，以防止二氧化氯气体还原成氯酸钠，防止未反应完全的氯酸钠随剩余液排放，造成原材料的浪费，此过程产生氧气和二氧化氯气体经过管道进入吸收釜7，进入吸收釜7中的二氧化氯气体进行下一步反应，经过吸收液循环吸收形成亚氯酸钠产品进入亚氯酸钠中间罐16，如需液态的亚氯酸钠产品，则泵送进入亚氯酸钠储槽，如需固态的亚氯酸钠产品，送入第一蒸发罐10，进行蒸发浓缩，然后进入第一结晶器11，进行冷却结晶，从结晶器出来的固态半成品进入第一离心机12进行离心，第一离心机后得到的亚氯酸钠固体进入第一干燥机13，第一干燥机13采用流化干燥床，通过第一干燥机13干燥得到成品，输送至包装机22进行包装；离心得到的液体进入流程中的第一蒸发罐10继续参与蒸发浓缩，将其回收利用。在干燥过程有亚氯酸钠粉尘产生，通过设置除尘器21进行除尘，除尘收集的粉末输送至包装机22进行回收利用。
上述副发生器2中产生的废液通过中转泵14输出至废液中间罐15，废液中间罐15中的废液进入第二蒸发罐17中进行蒸发浓缩形成硫酸氢钠半成品，然后进入第二结晶器18冷却，冷却后硫酸氢钠半成品晶体析出，经第二离心机19脱水，回收硫酸氢钠，经过第二干燥机20干燥，第二干燥机20采用流化干燥床，得到硫酸氢钠成品，分离出的氯酸钠溶液碱性溶液返回主发生器1继续参与反应。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种高纯度亚氯酸钠无废排放生产***，其特征在于：包括主、副发生器、双氧水储罐、硫酸储罐和氯酸钠溶液储罐；所述双氧水储罐、硫酸储罐和氯酸钠溶液储罐均与主发生器分别通过管道连通，主发生器的出料口与副发生器的进料口通过管道相接，副发生器与双氧水储罐通过管道连通；主、副发生器顶部分别通过管道与吸收釜相接通，吸收釜与双氧水储罐、吸收液储罐通过管道相接，吸收釜的一侧连接有吸收液循环管线，循环管线上安装有循环泵，吸收釜与尾气吸收罐通过管道连接，尾气吸收罐与罗茨风机进风口通过管道连接，罗茨风机出风口通过管道接至主发生器；吸收釜出口与亚氯酸钠中间罐通过管道相接，亚氯酸钠中间罐分别通过管道与第一蒸发罐和亚氯酸钠储槽连接；第一蒸发罐出口与第一结晶器入口通过管道接通，第一结晶器出口与第一离心机入口相接，第一离心机固体出口与第一干燥机的入口相接通，上述每一连接管道中安装有控制阀。
2.根据权利要求1所述的一种高纯度亚氯酸钠无废排放生产***，其特征在于：第一离心机液体出口与第一结晶器入口相接通。
3.根据权利要求1或2所述的一种高纯度亚氯酸钠无废排放生产***，其特征在于：副发生器的出料口与废液中转泵的输入端通过管道相接，废液中转泵的输出端接至废液中间罐，废液中间罐与第二蒸发罐相接，第二蒸发罐与第二结晶器入口通过管道接通，第二结晶器出口与第二离心机入口相接，第二离心机固体出口与第二干燥机的入口相接通。
4.根据权利要求3所述的一种高纯度亚氯酸钠无废排放生产***，其特征在于：第二离心机液体出口与主发生器入口相接通。
5.根据权利要求1、2或4所述的一种高纯度亚氯酸钠无废排放生产***，其特征在于：还包括包装机，第一干燥机的出口和包装机入口相接。
6.根据权利要求5所述的一种高纯度亚氯酸钠无废排放生产***，其特征在于：第一干燥机上设有除尘器，除尘器的粉尘出口与包装机入口相接。
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| CN116462160B (zh) * | 2023-03-29 | 2024-05-24 | 大连交通大学 | 以烟气so2为原料制备稳态二氧化氯的方法和*** |
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