应用技术 Ａｐｐｌｉｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 企业科技与发展 Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ２０１０年第１７期（总第２８７期） ＮＯ．１７，２０１０（Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｌｙ ＮＯ．２８７） 亚硫酸钠的生产及应用 时．敏 ，蓝丽红 ，李媚 ，谢涛 ，廖安平 ，林卫江 ，慕朝师 （１．广西民族大学化学与生态工程学院，广西南宁５３０００６；２．广西壮族自治区科学技术厅，广西南宁 ５３００１２；３．广西科学技术情报研究所，广西南宁５３００２２） Ｔｈｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｓｏｄｉｕｍ Ｓｕｌｉｔｆｅ ＳＨＩ Ｍｉｎ ，ＬＡＮ Ｌｉ—ｈｏｎｇ２，ＬＩ Ｍｅｉ ，Ｘ【Ｅ Ｔａｏ ，ＬＩＡＯ Ａｎ’ｐｉｎｇ ， ＬＩＮ Ｗｅｉ－ｊｉａｎｇ２，Ｍｕ Ｃｈａｏ—ｓｈｉ （ｉ．Ｇｕａｎｇｘｉ ＨＥＩｓ’Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｆＮｅｗ Ｔｅ￣ｎｄｏｇｙ ｏｆＣｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｇｕａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆｏｒ Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｎａｎｎｍｇ Ｇｎａｎｇｘｉ ５３０ＯＯ６； ２ Ｇｕａｎｇ＇ｘｉ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＮａｎｎｉｎｇＧｕａｎｇｘｉ５３００１２； ３．Ｇｕａｎｇｘｉ Ｓｃｉｅｎｃｅａｎｄ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＮａｎｎｍｇＧｕａｎｇｘｉ ５３ＯＯ２２） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｓｏｄｉｕｍ ｓｕｌｆｉｔｅ ｒｅｆｅｒｓ ｔｏ ａ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｄｕｃｔ ｗｉｔｈ ｗｉｄｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｉｔｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈ— ｎｉｑｕｅｓ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｏｔｈｅｒ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ａｐｐｌｙｉｎｇ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｗａｓｔｅ ｇａｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ＳＯ２ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｓｏｄｉｕｍ ｓｕｌｉｆｔｅ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｅ ｂｅｎｅｆｉｔｓ，ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｔｈｅ ｅｆｉｃｉｆｅｎｔ ｕｓｅ ｏｆ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】ｓｏｄｉｕｍ ｓｕｌｆｉｔｅ；ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ；ａｐｐｌｙ 亚硫酸钠，分子式为Ｎａ２ｓ０ ，分子量１２６．０４，无水品为无 色至白色六方晶系结晶或粉末，相对密度（ｄ４１５）２．６３３，溶 于水（１３．９％，０℃），微溶于乙醇，溶于甘油，ｌ％水溶液的 ｐＨ值为８．３～９．４。亚硫酸钠有强还原性，在空气中易被氧化 ＮａＨＳＯ３＋ＮａＯＨ＝Ｎａ２ＳＯ抖Ｈ２０ 传统生产工艺的亚硫酸钠产品质量较好，技术成熟，原料 不受限制，但所需原料硫和纯碱的价格较高，生产成本较高， 且有大量废气（ｃ０２）产生。 生成硫酸钠。其溶液对石芯和酚酞呈碱性，与酸反应产生二氧 化硫（ｓｏＯ气体。亚硫酸钠生产工艺流程虽有多种，但其基 我国天然碱资源丰富，而以含有盐、硝及水不溶物等杂质 的天然碱（日晒碱）为原料，将硫磺粉燃烧产生ＳＯ ，采用碳 酸钠一碳酸氢钠吸收ＳＯ 法直接制取工业无水亚硫酸钠，产品 符合国家标准，而且具有原料成本低，工艺先进，经济效益显 著的特点，为天然碱的综合利用及深加工开辟了一条新途径＿引。 李春萍等 研究利用天然芒硝、石灰和ＳＯ 反应制取亚硫 酸钠。此法与纯碱制取亚硫酸钠比较，由于原料路线不同，单 本工序大同小异，均含有（ｓ０２）吸收、亚硫酸氢钠中和无水 亚硫酸钠结晶的制备等工序。亚硫酸钠属于无机盐工业中较成 熟的无机化工产品，在众多行业中被广泛应用＿ｌ＿。 １征硫酸钠的生产工艺 １。１ 以硫为原料的亚硫酸钠传统生产工艺 亚硫酸钠传统的生产工艺是以单质硫为原料产生ＳＯ：， ＳＯ：再与纯碱（Ｎａ２ＣＯ３）和烧碱（ＮａＯＨ）反应生成亚硫酸钠和 亚硫酸氢钠，然后经中和、浓缩干燥而制得成品嘲。生产过程 所涉及的化学反应如下： Ｓ＋Ｏｚ＝ＳＯ２ 位成本大大降低，经济效益显著提高，为亚硫酸钠的原料来源 开拓了新领域。 陆海芬围利用地下卤水、废硫和碳酸氢铵３种原料生产亚 硫酸钠。废硫主要来源于以煤为原料的化肥厂、发电厂和焦化 厂等企业的回收废料。卤水和碳酸氢铵进行复分解反应生成碳 酸氢钠，再利用碳酸氢钠碱液吸收由废硫磺燃烧所产生的 ＳＯ ，获得亚硫酸钠，同时副产氯铵。虽然该工艺原料成本有 ３Ｓ０２＋２Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ＝Ｎａ２Ｓ０３＋２ＮａＨＳＯ３＋２Ｃ０２ 【基金项目】广西科学基金资助项目，项目编号：桂科回０５７５００３，桂科青０５４２０１９；广西科学研究与技术开发项目，项目编号：桂科能０９９２９２８—１３。 【作者简介】时敏（１９８５一），男，广西南宁人，广西民族大学化学与生态工程学院２００８级在读硕士研究生，研究方向：生物转化过程新技术。 １０ 所降低，但工艺路线较复杂，设备较多，占用场地较大，产品 质量不够稳定。 １．２以含ＳＯ 工业尾气为原料生产亚硫酸钠的工艺 大型火电厂、有色金属冶炼厂和工业锅炉等都产生大量含 ＳＯ：的工业尾气。这些工业尾气中ＳＯ 的含量最低可至几百 ｐｐｍ，最高可达１０％（体积分率） ，而ｓ０ 含量大于１．５％的 工业尾气可生产工业硫酸。但就目前的技术及装备水平来看， 一方面硫酸生产对烟气中的ＳＯ 含量和排放规模有一定的要 求，另一方面产品硫酸受到贮存、运输及市场等因素的制约， 而如何进一步利用含ＳＯ 工业尾气烟气开发新产品，对于治理 环境、减少硫资源流失具有重要意义。金川集团有限公司化工 厂［７１利用冶炼生产产生的ＳＯ 烟气，采用液碱法生产工艺建立 了一套年产２万ｔ的亚硫酸钠生产线，技术水平先进，产品质 量稳定。用ＳＯ 工业尾气生产亚硫酸钠，不仅可解决含ＳＯ：工 业尾气对环境的污染，还可降低亚硫酸钠生产成本。 １．３其他亚硫酸钠生产方法 齐枫楠和王伟涛 利用氢氧化钠溶液吸收糖精钠生产过程 中逸出的ＳＯ：，生成亚硫酸钠，吸收液经除铁、沉降、脱色、 过滤、浓缩、离心分离、烘干等工序，得到无水亚硫酸钠，含 量可达９６％以上。 刘玉玲［９１以焦亚硫酸钠为原料生产亚硫酸钠，将焦亚硫酸 钠与水作用水解生成ＮａＨＳＯ ，再用氢氧化钠固体中和，脱水 干燥制得产品。该方法不但缩短了工艺流程，减少所用设备 量，而且在生产过程中大大减少了“三废”的产生。以该方法 生产的亚硫酸钠产品的各项质量指标都能达到并且超过国家标 准中的优等品要求。 ２亚硫酸钠的应用 ２．１ 亚硫酸钠在造纸行业的应用 造纸行业是消耗亚硫酸钠产品最多的行业㈣。用亚硫酸 钠蒸煮液在一定温度压力下对植物纤维原料进行蒸煮是造纸 行业的重要制浆方法之一，特别适合非木材料制桨。该制浆 法的优点是本色浆颜色浅，漂白剂及其他化学药品消耗少， 废液可回收生产多种副产品。亚硫酸钠用于碱法麦草蒸煮中， 制浆得率明显提高，浆料的泡沫少，滤水性好，易洗涤，节 约用水，降低电耗。浆料打浆度降低，纤维强度好，易抄纸。 浆料的颜色浅，易漂白，减少氯气用量『１１］。２０％（质量）亚硫 酸钠在１６０℃时对甘蔗渣有非常好的脱木素效果和分离纤维 的能力，３０ ｍｉｎ以后脱木素率达到４８％以上 。 随着造纸１二业的不断发展，二次纤维再生利用受到造纸工 业的高度重视，不仅可节约造纸成本，而且可节约森林资源， 降低能量消耗，有利于环境保护。亚硫酸钠是一种性能良好的 脱墨助剂，在脱墨中起的作用是防止纸浆返黄，而弱碱性条件 下进行亚硫酸钠脱墨对于油墨的脱除更有利。在没有表面活性 剂的情况下，在１０％浆浓下碎解，添加２％亚硫酸钠有明显的 效果ｌ１ ３ｉ。对旧报纸采用中性亚硫酸钠进行脱墨，亚硫酸钠用量 为３％一４％，可获得良好的脱墨效果，可以降低废水污染负 荷，有利于废水的后期处理㈣。 ２．２亚硫酸钠在水处理行业的应用 为防止水中溶解氧对锅炉的腐蚀，大多数锅炉进水需要进 行脱氧处理。亚硫酸钠是最早使用的一种脱除水中溶解氧的化 学除氧剂，因具有物美价廉、来源方便、无毒、与氧反应速度 较快等优点而被广泛应用。亚硫酸钠与稳定剂、催化剂复配， 可提高亚硫酸钠的稳定性，降低运行费用ｌ１５１。 亚硫酸钠还原处理法是当前含铬废水处理工艺中最为环保 节能的方法之一，既可以保证出水水质能够达到排放标准，又 能够回收利用氢氧化铬，设备和操作也较为简单，节省经费， 节约占地面积＿１６１。 ２．３亚硫酸钠在化工行业的应用 亚硫酸钠作为原料或助剂，在化工行业的应用非常广泛。 亚硫酸钠与硫磺沸腾反应，是生产硫代硫酸钠的主要方法之 一。在氢氧化钠脱除淡盐水生产过程中，在碱性条件下加入 Ｎａ２ＳＯ ，能除去残余的游离氯 。亚硫酸钠法是国际上公认的 ＴＮＴ工业化成熟可靠的精制方法之一ｌ１８１。亚硫酸钠作为磺化剂 广泛用于精细化学品的合成。４～甲基苯亚磺酸钠是合成新型 除草剂甲基磺草酮的重要中间体，它是以４一甲基苯磺酰氯为 原料经亚硫酸钠还原得到㈣。氟碳表面活性剂是迄今表面活性 最高的一种表面活性剂，以八氟戊醇、顺丁烯二酸酐和亚硫酸 钠为原料，经过酯化、磺化步骤可制得氟碳烷基琥珀酸酯磺酸 盐表面活性剂 。亚硫酸钠与其他缓蚀剂复配，可大大提高缓 蚀效果［２１］。 ２．４亚硫酸钠在食品行业的应用 亚硫酸钠是国家允许使用、用途广泛的食品添加剂，可用 作食品加工的漂白剂、防腐剂、疏松剂、抗氧化剂、护色剂及 保鲜剂［２２１。亚硫酸钠是一种多酚氧化酶（ＰＰ０）活性抑制剂， 可有效保护水果和蔬菜的褐变，提高它们的附加值。 菜花是我国的重要蔬菜之一，但其在贮存期易发生褐变， 降低食用价值，采用０．１５％抗坏血酸、０．３５％柠檬酸、０．５％亚 硫酸钠、０．３５％焦亚硫酸钠复合水溶液处理菜花，具有良好的 防褐变效果，贮期菜花质地不变软倒。采用４００ ｍｇ／ｋｇ浓度的 葡萄糖酸锌溶液、２００ ｍ ｇ浓度的Ｎａ２ＳＯ 溶液漂烫，Ｏ．４％的 ＣａＣ１：溶液硬化处理，杀菌后的蕨菜软罐头在室温下其色泽、 口感、风味６个月保持不变 。以红富士苹果为原料，在亚硫 酸钠浓度为０．３％、熏硫时间为８０ｒａｉｎ、干燥温度为７５ 、干 燥时问为２．５ ｈ的条件下，可以得到色泽金黄均匀、酸甜适口、 具有苹果清香的金黄色苹果干成品嘲。 食品工业中应用亚硫酸钠的历史悠久，随着研究的逐步深 入，亚硫酸钠的毒性Ｅｔ益受到关注。我国国家标准对亚硫酸钠 的使用范围、最大使用量及残留量均有明确规定［２６１。 ［８］齐枫楠，王伟涛．二氧化硫尾气吸收液回收无水亚硫酸钠工艺 ［ｆ］．河南科技，２００８（３）：３１． ２．５亚硫酸钠在冶金工业的应用 亚硫酸钠作为抑制剂广泛用于选矿。罗朝艳［２７１等研究了无 ［９］刘玉玲．一种亚硫酸钠生产新方法…．企业家天地，２００７（１２）： １５６． 氰药剂或者组合药剂对脆硫锑铅矿、铁闪锌矿可浮性的影响， 硫酸锌＋亚硫酸钠（摩尔比１：１）是铁闪锌矿的高效抑制剂， 能够使铅锌矿物得到成功、有效地分离，并获得理想的铅精矿 指标，而且可以减少污染，保护生态环境。铜铅混合精矿使用 重铬酸钾与亚硫酸钠组合作抑制剂，可得到铜精矿品位 ２４．９９％，含铅５．４８％，以及铅精矿品位３４．３４％，含铜６．５６％， ［１ｏ］陶道敏．美国亚硫酸钠生产现状［Ｔ］．无机盐工业，２００５，３７ （６）：６１． ［１１］董元锋，刘温霞，蒋秀概蒸煮助荆在化学浆制浆中的应用及 其发展［Ｊ］．造纸化学，２００９，２１（３）：１１－１４． ［１２］付时雨，李坤，罗小林，等．弱碱性亚硫酸盐预处理甘蔗渣过程 中脱木素￣％ｇ４ｄｔ ＥＪ］．化工学报，２０１ｏ，６１（６）：１５２３—１５２７． ［１３］陈嘉翔．添加亚硫酸钠对ＯＮＰ／ＯＭＧ碎解脱墨的良好作用 铜、铅可以分离，为解决铜、铅分离的选矿难题指出了一个新 的研究方向 。 ２．６亚硫酸钠在其他工业中的应用 亚硫酸钠在印染工业作为脱氧剂和漂白剂，用于各种棉织 物的煮炼，可防止棉布纤维在高温带碱情况下局部氧化而影响 纤维强度，并提高煮炼物的白度；能使木质素形成易溶于碱的 衍生物而被去除，能使蛋白质和果胶等杂质分解而溶于碱液 中，对含杂质较多的低级棉去杂效果尤为突出［２９１。 亚硫酸钠是制革工业的一种重要助剂，用于皮革处理，能 使皮革柔软、丰满、坚韧，具有防水、抗折、耐磨等性能。同 时，其还可用于皮革加脂剂的制造［３ｏｌ。亚硫酸钠是感光Ｔ业不 可缺少的显影剂和定影剂。在医药方面，可用于原料药的合 成，以乙醇胺、硫酸、亚硫酸钠为主要原料，经酷化和磺化２ 步反应，再用盐酸和醇萃取分离可制得牛磺酸Ｉ３”。 ３结语 亚硫酸钠有多种生产工艺流程，只是主要原料ＳＯ 来源 有所区别。利用含ＳＯ：工业尾气为原料生产亚硫酸钠，可降 低亚硫酸钠生产成本，解决含ＳＯ 工业尾气对环境污染的问 题。随着我国工业的发展，亚硫酸钠新的用途不断被开发， 市场对亚硫酸钠的需求将会逐年上升，亚硫酸钠具有广阔的 市场前景。囝 参考文献 ［１］王箴．化工辞典【Ｍ］．第４版．北京：化学工业出版社，２００２． ［２］赵哲山，王文琳．２０００ｔ／年无水亚硫酸钠工厂的设计［Ｊ－１．吉林 化．Ｙ－学院学报，１９９５，１２（２）：６４—６７． ［３］天吉仁塔布，黎玲，李春萍，等．天然碱（日晒碱）制ｘ－，３ｋ￣水亚 硫酸钠［Ｔ］．纯碱工业，１９９５（４）：１－－６． ［４］李春萍，吉仁塔布，杨伟，等．天然芒硝和石灰制取亚硫酸钠 ［１］．纯碱工业，１９９８（３）：２７ ２９． ［５］陆海芬．亚硫酸钠生产的新＿Ｙ－艺研究［『１．广州化工，２００３，３２ （３）：１１—１３． ［６］李玉兰．钠碱法烟气脱硫盐析法结晶工艺开发［１］．企业技术开 发，２００９（２８）：２２—２４． ［７］常全忠．用 台炼烟气生产亚硫酸钠［Ｉ］．硫酸工业，２００２（１）： ４３－－４５． １ ２ ［７］．中华纸业，２００８（２３）：５８—６０． ［１４］李文俊，杨玲，胡光军．废报纸中性亚硫酸钠脱里工艺条件的 探索［Ｊ］．湖北造纸，２００７（１）：ｌ２—１４． 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