焦亞硫酸鈉中鐵元素的來源分析
摘要：某焦亞硫酸鈉生產(chǎn)企業(yè)因一次不適合的工藝調(diào)整,，導(dǎo)致產(chǎn)品白度值降低,，產(chǎn)品質(zhì)量下降。分析認(rèn)為鐵含量超標(biāo)是導(dǎo)致產(chǎn)品白度值降低的主因，通過對(duì)鐵元素來源的剖析得出鐵來自SO2原料氣帶入的鐵、鋼質(zhì)設(shè)備及鋼質(zhì)管道被腐蝕帶入的鐵、原料純堿帶入的鐵以及補(bǔ)充水帶入的鐵,，其中SO2原料氣帶入的鐵、（略）影響最大,，控制SO2原料氣帶入的鐵含量,，可有效提升產(chǎn)品白度。關(guān)鍵詞：焦亞硫酸鈉,；硫磺,；工藝；鐵平衡,；白度背景資料2013年某生產(chǎn)企業(yè)新建了8套10kt/a焦亞硫酸鈉生產(chǎn)線及1套20kt/a亞硫酸鈉生產(chǎn)線,，2014年初裝置開始調(diào)試并產(chǎn)出焦亞硫酸鈉,。（略）線、設(shè)備選型,、設(shè)備布置等不合理,，系統(tǒng)開啟后頻繁發(fā)生堵塞、泄漏等被迫停機(jī)事故,，同時(shí)產(chǎn)品品質(zhì)也達(dá)不到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),，歷時(shí)近兩年的技改才實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。截至發(fā)稿日,，該套裝置已累計(jì)運(yùn)行6.5年,，年均產(chǎn)品產(chǎn)量7.5萬t。2019年12月份起,，目標(biāo)產(chǎn)品白度值急劇降低,，產(chǎn)品質(zhì)量再次出現(xiàn)異常，誘發(fā)成品滯銷,、積壓脹庫,。2020年11月企業(yè)邀請(qǐng)焦亞硫酸鈉專家組吳振山[1-5]提供技改方案，對(duì)該廠實(shí)施技改,。專家組結(jié)合生產(chǎn)工藝特點(diǎn),，對(duì)恢復(fù)產(chǎn)品白度給出兩項(xiàng)技改措施：①（略）中冷水塔洗滌水及填料塔洗滌冷凝水的工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)填料塔污水由連續(xù)排放間到歇排放的轉(zhuǎn)化,；②拆除泡沫洗滌塔,，（略）徑。技改實(shí)施后,，目標(biāo)產(chǎn)品的白度值從73~79升至82以上,。下文基于該企業(yè)工藝生產(chǎn)特征，剖析鐵元素的組分來源,，為改善產(chǎn)品白度提供理論支持。1焦亞硫酸鈉技術(shù)簡述焦亞硫酸鈉是亞硫酸氫鈉的脫水產(chǎn)物,，純品焦亞硫酸鈉或高純焦亞硫酸鈉為無色晶體,，市場流通的絕大部分焦亞硫酸鈉因純度低于99wt%，雜質(zhì)含量高,，產(chǎn)品色態(tài)以白色粉末,、白色晶體、泛微黃色晶體為主,，產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為食品級(jí),、工業(yè)級(jí)、分析純及化學(xué)純,。工藝合成方法有硫磺法,、硫鐵礦法,、硫酸側(cè)線法、環(huán)保法,、保險(xiǎn)粉測線法,、亞硫酸鈉法等近十種，（略）線在合成階段的反應(yīng)機(jī)理與其它工藝略有差異外,，（略）線的合成機(jī)理大致相同,。鑒于（略）場上流通的焦亞硫酸鈉其鈉源比例中純堿約占93%~95%、氫氧化鈉約占3%~5%,、亞硫酸鈉約占1%~3%的現(xiàn)狀,，本文僅以純堿為鈉源的焦亞硫酸鈉生產(chǎn)工藝反應(yīng)機(jī)理為例作以闡述，反應(yīng)機(jī)理如下：Na2CO3(S)→Na2CO3(aq)Na2CO3(aq)+NaHSO3(aq)→Na2SO3(aq)+H2O(L)Na2SO3(aq)+SO2(g)→2NaHSO3(aq)2NaHSO3(aq)→Na2S2O5(s)+H2O(L)2影響產(chǎn)品白度的因素現(xiàn)行的焦亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品白度要求低,，但對(duì)鐵含量有限值要求,。基于生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)文獻(xiàn)得出,，鐵是影響產(chǎn)品白度的主因,，降低原料帶入鐵，或降低產(chǎn)品中Fe（Ⅲ）含量,，可顯著改善焦亞硫酸鈉產(chǎn)品白度值,。3鐵來源分析㈠SO2原料氣體帶入的鐵。生產(chǎn)企業(yè)采用富硫礦粉制備SO2原料氣體,，礦粉中含硫,、鐵、砷,、鋅,、鉛、有機(jī)物等多種組份,，礦粉經(jīng)焚燒產(chǎn)出SO2體積濃度10%~16%的原料氣,，（略）凈化，得到合格SO2原料氣,，再用于合成焦亞硫酸鈉,。（略）曾經(jīng)歷多次參數(shù)變動(dòng)或是對(duì)相關(guān)設(shè)備的整改，（略）線先后發(fā)生了四次大的變動(dòng),，每次變動(dòng)后的產(chǎn)品白度值都隨著鐵含量的變化而變化,。（略）線匯總表見表1，不同運(yùn)行時(shí)間節(jié)點(diǎn)內(nèi)SO2原料氣的參數(shù)匯總表見表2,。表1（略）線匯總表㈡原料純堿帶入的鐵,。理論單位：（略）
參考文獻(xiàn)：雷玉鋒,鮑倩,劉忠,等.影響焦亞硫酸鈉白度的原因分析和建議[J].硫磷設(shè)計(jì)與粉體工程,2022,(01):15-18+4.