一种硫代硫酸钠的制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种硫代硫酸钠的制备方法，属于化工领域。
背景技术
硫代硫酸钠，英文名Sodium thiosulphate，分子式：Na2S2O3，分子量：158.11，CAS号：7772-98-7。外观无色单斜晶系结晶，无臭，有清凉带苦的味道。相对密度1.729(17℃)，熔点40-50℃，加热至100℃失去5个结晶水。易溶于水，水溶液近中性，溶于松节油及氨，不溶于醇，潮湿空气中有潮解性，在33℃以上的干燥空气中易风化，具有还原性，能溶解卤素及银盐。硫代硫酸钠在感光工业上用作照相定影剂。造纸工业中用作纸浆漂白后的除氯剂。分析化学用作色层分析、容量分析用作试剂。医药上用作洗涤剂、消毒剂。食品工业用作抗氧化剂等。
硫代硫酸钠现有的工艺路线是以硫化碱还原硝基物的废水为原料，通过加硫以及空气氧化而成，加硫和氧化的温度都要80-100度，所以需要大量的蒸汽，氧化需要罗茨鼓风机24小时运行，也需要大量的电能；另外，空气氧化过程中鼓出的大量带硫化氢的热蒸汽尾气也需要一个庞大的尾气冷却吸收治理系统(包括冷凝，喷淋，吸收，焚烧等)来处理，所以生产过程中和后面的尾气吸收系统中电和蒸汽的大量能耗是显而易见的。
【发明内容】
本发明的目的：是提供一种产品质量好、生产成本低的硫代硫酸钠的制备方法。
本发明采用的技术方案：
一种硫代硫酸钠的制备方法，是以含硫的芳香族硝基化合物还原废水为原料，
a、在二氧化硫发生炉内燃烧硫磺产生二氧化硫气体，将二氧化硫气体通入至吸收塔内；将废水储槽内32000-50000重量份含硫的芳香族硝基化合物还原废水通入到循环槽内，然后将还原废水泵入到吸收塔顶部并朝下喷淋，吸收有二氧化硫的还原废水又流入循环槽中，使得还原废水在循环槽与吸收塔之间不断循环以充分吸收二氧化硫气体，同时利用在二氧化硫发生炉内燃烧硫磺产生的热量用于对吸收塔进行加热，并使最后得到的料液酸碱度达到PH＝5-8，料液温度达到80℃-100℃；
b、将步骤a中所得料液泵入至加硫釜内，同时加入200-300重量份硫磺，升温并保持温度至95-105℃进行加硫反应，反应2-10个小时后得到硫代硫酸钠溶液；
c、将步骤b中得到的硫代硫酸钠溶液经板框压滤机过滤去除多余的硫磺，然后将过滤得到的硫代硫酸钠过滤液通过均配桶进行均配，再将均配液依次通到一效蒸发器和二效蒸发器内进行浓缩，使浓缩液的婆美度达到为52-56度后再经板框滤机压滤得到滤液；
将滤液在粗品结晶釜内进行结晶，然后将结晶用粗品离心机以700转/分钟-1500转/分钟的速度进行离心并得到粗品结晶，离心所得的滤液输入至粗品母液槽中；将粗品结晶投入到溶解釜内进行溶解，然后将溶解液通入脱色釜中，按活性炭与溶解液重量份比例(4-6)∶1000的比例加入活性炭进行脱色，将脱色后的溶解液用板框滤机进行压滤得到滤液，然后将该滤液通入精品结晶釜内进行结晶，将结晶用精品离心机以700转/分钟-1500转/分钟的速度进行离心分离，得到硫代硫酸钠制成品。
将步骤c粗品母液槽中溶液与硫代硫酸钠过滤液进行混合后重新投入后续生产工序。
加硫釜中料液与硫磺的加硫反应是利用少量的蒸汽来维持加硫反应所需温度条件，基本省去了大部分的蒸汽能耗。
本发明所述的硫代硫酸钠的制备过程没有氧化过程，不产生废气省去了所有废气吸收系统设备。
本发明的反应方程式如下：
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
2Na2S+3SO2→2Na2S2O3+S
Na2SO3+S→Na2S2O3
本发明的优点是：本发明在工艺过程中省去了原工艺中的氧化反应步骤，也就是省去了罗茨鼓风机24小时运行需要的电能和其它相关设备的能耗。新工艺还原废水与二氧化硫在循环槽中的反应温度需要的能量是硫磺燃烧产生的，在二氧化硫吸收结束后料液的温度就基本达到了80-100度左右，只需在加硫釜内的加硫反应过程中通入一点点蒸汽就达到了加硫反应所需温度，所以也基本省去了大部分的蒸汽能耗。而且没有氧化过程也就不产生废气，不但省去了所有废气吸收系统的设备，而且可以使这些设备所需要的电能大大地节约下来。本发明大大降低了企业的生产成本。
【附图说明】
图1为硫代硫酸钠工艺流程图1；
其中：1为废水储槽，2为循环槽，3为加硫釜，4为二氧化硫发生炉，5为吸收塔，(6、19、24)为板框压滤机，7为待浓缩料桶，8为粗品母液槽，(9、10)为均配桶，11为换热器，12为一效蒸发器，13为换热器，14为二效蒸发器，15为缓冲桶，16为换热器，17为循环池，18为浓缩料桶，20为粗品结晶釜，21为粗品离心机，22为溶解釜，23为脱色釜，25为精品结晶釜，26为精品离心机。
【具体实施方式】
现以含硫化钠的芳香族硝基化合物还原废水为例，表1为该还原废水相关指标。
表1
婆美度 pH Na2SO3％ Na2S％ NaOH％
原料 36.5 12-13 33.5 2.1 0.2
加硫前 38.5 7-7.5 39 2 0.15
加硫后 39 7-7.5 40 0.08 0.1
实施例1
如图1所示，一种硫代硫酸钠的制备方法，按以下步骤：
a、在二氧化硫发生炉4内燃烧硫磺产生二氧化硫气体，将二氧化硫气体通入至吸收塔5内；将废水储槽1内32吨含硫化钠的还原废水(废水指标见表1)通入到循环槽2内，然后将还原废水泵入到吸收塔5顶部并朝下喷淋，吸收有二氧化硫的还原废水又流入循环槽2中，使得还原废水在循环槽2与吸收塔5之间不断循环以充分吸收二氧化硫气体，同时利用在二氧化硫发生炉4内燃烧硫磺产生的热量用于对吸收塔5进行加热，并使最后得到的料液酸碱度达到PH＝5，料液温度达到80℃-100℃；
b、将步骤a中所得料液泵入至加硫釜3内，同时加入200kg硫磺，升温并保持温度至95℃进行加硫反应，反应10个小时后得到硫代硫酸钠溶液；
c、将步骤b中得到的硫代硫酸钠溶液经板框压滤机6过滤去除多余的硫磺，然后将过滤得到的硫代硫酸钠过滤液放入待浓缩料桶7内，然后通过均配桶(9、10)进行均配，再将均配液依次通到一效蒸发器12(附属有换热器11)和二效蒸发器14(附属有换热器13)内进行浓缩，浓缩产生的蒸气经缓冲桶15、换热器16和循环池17进行再回收利用，浓缩液送至浓缩料桶18内，测得浓缩液的婆美度达到为52度后，再经板框滤机19压滤得到滤液；
将滤液在粗品结晶釜20内进行结晶，然后将结晶用粗品离心机21以700转/分钟的速度进行离心并得到粗品结晶，离心所得的滤液输入至粗品母液槽8中；将粗品结晶投入到溶解釜22内进行溶解，然后将溶解液通入脱色釜23中，按活性炭与溶解液重量份比例4∶1000的比例加入活性炭进行脱色，将脱色后的溶解液用板框滤机24进行压滤得到滤液，然后将该滤液通入精品结晶釜25内进行结晶，将结晶用精品离心机26以1500转/分钟的速度进行离心分离，得到硫代硫酸钠制成品岳20吨。本发明的步骤c粗品母液槽8中溶液与硫代硫酸钠过滤液进行混合后可以重新投入后续生产工序。本发明加硫釜3中料液与硫磺的加硫反应是利用少量的蒸汽来维持加硫反应所需温度条件。
实施例2
如图1所示，一种硫代硫酸钠的制备方法，按以下步骤：
a、在二氧化硫发生炉4内燃烧硫磺产生二氧化硫气体，将二氧化硫气体通入至吸收塔5内；将废水储槽1内40吨含硫化钠的还原废水(废水指标见表1)通入到循环槽2内，然后将还原废水泵入到吸收塔5顶部并朝下喷淋，吸收有二氧化硫的还原废水又流入循环槽2中，使得还原废水在循环槽2与吸收塔5之间不断循环以充分吸收二氧化硫气体，同时利用在二氧化硫发生炉4内燃烧硫磺产生的热量用于对吸收塔5进行加热，并使最后得到的料液酸碱度达到PH＝6.5，料液温度达到80℃-100℃；
b、将步骤a中所得料液泵入至加硫釜3内，同时加入250kg硫磺，升温并保持温度至100℃进行加硫反应，反应6个小时后得到硫代硫酸钠溶液；
c、将步骤b中得到的硫代硫酸钠溶液经板框压滤机6过滤去除多余的硫磺，然后将过滤得到的硫代硫酸钠过滤液放入待浓缩料桶7内，然后通过均配桶(9、10)进行均配，再将均配液依次通到一效蒸发器12(附属有换热器11)和二效蒸发器14(附属有换热器13)内进行浓缩，浓缩产生的蒸气经缓冲桶15、换热器16和循环池17进行再回收利用，浓缩液送至浓缩料桶18内，测得浓缩液的婆美度达到为54度后，再经板框滤机19压滤得到滤液；
将滤液在粗品结晶釜20内进行结晶，然后将结晶用粗品离心机21以1100转/分钟的速度进行离心并得到粗品结晶，离心所得的滤液输入至粗品母液槽8中；将粗品结晶投入到溶解釜22内进行溶解，然后将溶解液通入脱色釜23中，按活性炭与溶解液重量份比例5∶1000的比例加入活性炭进行脱色，将脱色后的溶解液用板框滤机24进行压滤得到滤液，然后将该滤液通入精品结晶釜25内进行结晶，将结晶用精品离心机26以1100转/分钟的速度进行离心分离，得到硫代硫酸钠制成品岳25吨。本发明的步骤c粗品母液槽8中溶液与硫代硫酸钠过滤液进行混合后可以重新投入后续生产工序。本发明加硫釜3中料液与硫磺的加硫反应是利用少量的蒸汽来维持加硫反应所需温度条件。
实施例3
如图1所示，一种硫代硫酸钠的制备方法，按以下步骤：
a、在二氧化硫发生炉4内燃烧硫磺产生二氧化硫气体，将二氧化硫气体通入至吸收塔5内；将废水储槽1内50吨含硫化钠的还原废水(废水指标见表1)通入到循环槽2内，然后将还原废水泵入到吸收塔5顶部并朝下喷淋，吸收有二氧化硫的还原废水又流入循环槽2中，使得还原废水在循环槽2与吸收塔5之间不断循环以充分吸收二氧化硫气体，同时利用在二氧化硫发生炉4内燃烧硫磺产生的热量用于对吸收塔5进行加热，并使最后得到的料液酸碱度达到PH＝8，料液温度达到80℃-100℃；
b、将步骤a中所得料液泵入至加硫釜3内，同时加入300kg硫磺，升温并保持温度至105℃进行加硫反应，反应10个小时后得到硫代硫酸钠溶液；
c、将步骤b中得到的硫代硫酸钠溶液经板框压滤机6过滤去除多余的硫磺，然后将过滤得到的硫代硫酸钠过滤液放入待浓缩料桶7内，然后通过均配桶(9、10)进行均配，再将均配液依次通到一效蒸发器12(附属有换热器11)和二效蒸发器14(附属有换热器13)内进行浓缩，浓缩产生的蒸气经缓冲桶15、换热器16和循环池17进行再回收利用，浓缩液送至浓缩料桶18内，测得浓缩液的婆美度达到为56度后，再经板框滤机19压滤得到滤液；
将滤液在粗品结晶釜20内进行结晶，然后将结晶用粗品离心机21以1500转/分钟的速度进行离心并得到粗品结晶，离心所得的滤液输入至粗品母液槽8中；将粗品结晶投入到溶解釜22内进行溶解，然后将溶解液通入脱色釜23中，按活性炭与溶解液重量份比例6∶1000的比例加入活性炭进行脱色，将脱色后的溶解液用板框滤机24进行压滤得到滤液，然后将该滤液通入精品结晶釜25内进行结晶，将结晶用精品离心机26以700转/分钟的速度进行离心分离，得到硫代硫酸钠制成品岳30吨。本发明的步骤c粗品母液槽8中溶液与硫代硫酸钠过滤液进行混合后可以重新投入后续生产工序。本发明加硫釜3中料液与硫磺的加硫反应是利用少量的蒸汽来维持加硫反应所需温度条件。
本发明的优点是：本发明在工艺过程中省去了原工艺中的氧化反应步骤，也就是省去了罗茨鼓风机24小时运行需要的电能和其它相关设备的能耗。新工艺还原废水与二氧化硫在循环槽中的反应温度需要的能量是硫磺燃烧产生的，在二氧化硫吸收结束后料液的温度就基本达到了80-100度左右，只需在加硫釜内的加硫反应过程中通入一点点蒸汽就达到了加硫反应所需温度，所以也基本省去了大部分的蒸汽能耗。而且没有氧化过程也就不产生废气，不但省去了所有废气吸收系统的设备，而且可以使这些设备所需要的电能大大地节约下来。本发明大大降低了企业的生产成本。