Технология минеральных солей (удоБрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот)
Получение бисульфита натрия
Получение бисульфита натрия из отходящих газов контактных сернокислотных заводов производят поглощением S02 из этих газов в башнях с насадкой. Материал башен — свинец, пластмасса или Дерево; в последнем случае применяют хордовую насадку. Обычно газ проходит последовательно через две башни, в каждой из которых с помощью кислотоупорных центробежных насосов осуществляется циркуляция раствора. Из первой по ходу газа башни выводят часть готового раствора бисульфита, а убыль раствора попол - няют раствором из второй башни. Свежий раствор соды добавляют к раствору, циркулирующему во второй башне. Таким образом, ®аШни орошаются не раствором соды, а сульфит-бисульфитным щелоком, что предотвращает выделение в твердую фазу бикарбоната натрия.
На каждую тонну моногидрата серной кислоты, вырабатываем мой на сернокислотном заводе, можно получить 0,15—0,18 т стандартного раствора бисульфита натрия. Впрочем, его количество тем меньше, чем лучше работает контактный завод (чем выше степень контактирования).
При использовании газов ватержакетных печей6 газы, имеющие температуру ~250°, предварительно промывают от пыли и охлаждают до 30° водой в футерованной башне с насадкой, затем пропускают через брызгоуловитель — деревянную башню с насадкой, после чего направляют в деревянную поглотительную башню с хордовой насадкой, орошаемую вначале 22—23 % раствором соды при 35—40°. Получается раствор, содержащий 23% S02 (38% NaHS03). Количество его 2,5—3 т в сутки при размерах башни: диаметр 1,3 м, высота 8 м, поверхность насадки 380 ж2. Продолжительность одного цикла около 6 ч, причем в течение первых 4 ч S02 поглощается практически полностью, а затем, после того как содержание S02 в растворе достигает ~16%, появляется проскок S02, резко увеличивающийся. Более рациональна описанная выше непрерывная схема производства. По-видимому, вследствие недостаточной очистки газа от пыли на описанной установке около 10% от пропускаемого S02 окисляется до Na2S04. При получении бисульфита из газа колчеданных печей, содержащего, кроме S02, десятые доли процента S03, горячий печной газ, после очистки от огарковой пыли в электрофильтрах необходимо промывать серной кислотой для извлечения S03. При работе по такой схеме на 1 т Стандартного раствора бисульфита расходуют: 208 кг соды (100%), 240 кг S02, 20 кг серной кислоты (100%), 21 кет• ч электроэнергии, 0,18 мгкал пара, 18 ж3 воды86.
Бисульфит натрия может быть получен с помощью ионообмен - ников 87, причем этот процесс сочетается с очисткой газа от H2S. Ионообменная смола должна содержать активный водород и являться кислотой более слабой, чем сернистая, но более сильной, чем H2S. Сероводород извлекают из газа раствором соды и полученный раствор гидросульфида натрия обрабатывают смолой, причем выделяется концентрированный сероводород, который окисляют до S02. Взаимодействием последнего с образовавшейся натриевой солью ионообменной смолы получают раствор бисульфит при одновременной регенерации смолы:
2H2S + Na2C03 = 2NaHS + Н20 + С02 RH + NaHS = RNa + H2S H2S+l'/202 = S02 + H20 RNa + SOa + H20 = NaHS03 + RH