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无水亚硫酸钠

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无水亚硫酸钠(英文Sodium  化学式：Na2SO3)是一个无机化合物。它在室温下为白色颗粒粉末，有二氧化硫气味，干燥时稳定，对湿敏感。可溶于水和甘油，不溶于乙醇，水溶液呈碱性，其水溶液对石蕊试纸和酚酞呈碱性，与酸作用产生有毒的二氧化硫气体，1%水溶液的pH为8.3~9.4，有强还原性。加热时分解为硫化钠和硫酸钠，放置于空气中时逐渐氧化为硫酸钠。自然界中以无水亚硫酸钠、七水亚硫酸钠和十水亚硫酸钠三种形态存在，其中以无水亚硫酸钠最不易被氧化。亚硫酸钠可通过二氧化硫通入氢氧化钠溶液中制得，当二氧化硫过量时，则生成亚硫酸氢钠。或者向碳酸钠溶液通入二氧化硫气体，饱和后再加入碳酸钠溶液，经晶析得七水物结晶，加热脱水则得无水物。
无水亚硫酸钠可用作显影剂、制备亚硫酸纤维素酯制备硫代硫酸钠、干果和肉类的防腐剂、印染工业中的脱氧剂，以及用作还原性的化学试剂，应用在化工和实验室的生产与合成中。
【性状】
无水亚硫酸钠为白色结晶或粉末；无臭。  本品在水中易溶，在乙醇中极微溶解，在乙醚中几乎不溶。  白色六方棱柱形晶体，溶于水（0℃时，12.54g/100ml水；80℃时283g/100ml水），在33.4℃时溶解度最高约为28%，水溶液呈碱性，PH值约为9~9.5。微溶于醇，不溶于液氯、氨。在空气中易被氧化成硫酸钠，遇高温则分解成硫化钠。为强化还原剂，与二氧化硫作用生成亚硫酸氢钠，与强酸反应生成相应盐。CAS号为7757-83-7
  【用途】
印染工业作为脱氧剂和漂白剂，用于各种棉织物的煮炼，可防止棉布纤维局部化而影响纤维强度，并提高煮炼物的白度。
感光工业用作显影剂。
有机工业用作间苯二胺、2，5-二氯吡唑酮、蒽醌-1-磺酸、1-氨基蒽醌、氨基水杨酸钠等生产的还原剂，可防止反应过程中半成品的氧化。
造纸工业用作木质素脱除剂。纺织工业用作人造纤维的稳定剂。
电子工业用于制造光敏电阻。
水处理工业用于电镀废水、饮用水的处理。
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【产品指标】
技  术  指  标    高纯级    精制级    照相级    工业级    工业级    工业级
    亚硫酸钠    亚硫酸钠    亚硫酸钠    优等品    优等品    一等品
Na2SO3  ≥  %    98    98    97    98    97    96
铁(Fe)  ≤  %    0.0005    0.002    0.005    0.003    0.003    0.005
水不溶物  ≤  %    0.005    0.01    0.05    0.02    0.02    0.03
游离碱  ≤  %    0.1    0.3    0.15    0.1    0.1    0.4
硫酸钠  ≤  %    1.5    1.5    —    1.5    2.5    —
氯化钠  ≤  %    0.005    0.02    —    0.01    0.1    —
重金属Pb计≤  %    0.001    0.002    0.002    —    —    —
砷(As)  ≤  %    0.0001    0.0005    —    —    —    —
硫代硫酸钠  ≤%    0.01    0.02    0.03    —    —    —
水溶液外观    合格    合格    合格    —    —    —
硝酸银氨溶液反应    —    —    合格    —    —    —
材料和反应原理
1、材料：二氧化硫尾气吸收液是由本厂生产过程中产生，其主要成分为Na+、SO2-，另有少量SO2-、Fe+，少量甲苯、亚磺酸等有机物。硫化钠含量：60.64%。活性炭脱色力（以0.15%亚甲基蓝计）：11ml；硫化物：无；外观：黑色轻体粉末。
2、反应原理：
（1）用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气，生成亚硫酸钠溶液，实现对有毒有害气体的完全吸收。反应式为：
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
（2）在吸收液中加入配比量的硫化钠，使溶液中的Fe2+形成硫化亚铁沉淀，以除去Fe2+。反应式为：
Fe2++  Na2S=  FeS↓+2Na
（3）在除铁后的吸收液中加入配比量的活性炭脱色，以去除溶液中的色素及有机物。
工艺流程
工艺流程图如下图所示：


三、工艺控制
1、用氢氧化钠溶液吸收生产中排出的二氧化硫尾气，生成烟硫酸钠溶液。
在尾气吸收釜中加入配比量的氢氧化钠（含量30%左右）和水，开启夹套降温水，把二氧化硫尾气通入氢氧化钠溶液，吸收过程中勘测溶液PH值，保证PH值在7.5以上，在溶液PH值达到7.5时即为吸收完成。
2、把吸收液移入另一反应釜，再搅拌状态下加入配比量硫化钠，搅拌10-15分钟。
3、将上述液体放入过滤桶过滤，清夜为亚硫酸钠溶液，固体物为硫化亚铁。
4、将清液移入脱色釜，加入配比量活性炭，搅拌30分钟，然后过滤分离出活性炭，清夜移入浓缩釜。
5、开启浓缩釜真空、搅拌、蒸汽，开始浓缩，待溶液浓度至35-38波美度时停止蒸汽、真空，开启降温水降温。
6、待溶液温度降至25摄氏度时停降温水，将材料直接放入离心机分离。
7、离心分离后的亚硫酸钠含量为80-85%，经烘干后即得无水亚硫酸钠。
四、结论
本方法用氢氧化钠溶液吸收糖精生产中产生的二氧化硫尾气，经过除铁、沉降、脱色、过滤、浓缩、离心分离、烘干等工序，得到合格的工业无水亚硫酸钠，使废物得到了回收利用，且产品有广泛的用途，有解决了污染问题，有明显的经济和社会效益。
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