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液堿制片堿生產(chǎn)原理介紹
發(fā)布時(shí)間:2024-10-25 發(fā)布人:片堿
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以燃燒氫氣為熱源,采用鑄鐵鍋直火加熱,常壓蒸發(fā)液堿。高濃度燒堿出料后,經(jīng)過片堿機(jī)切片,進(jìn)入自動包裝系統(tǒng),成為片狀燒堿。
熬制過程中,堿鍋受高溫濃堿的侵蝕和氯酸鹽分解后的侵蝕,鐵鍋中的鐵、錳等元素進(jìn)入液堿,使液堿呈顯各種顏色,造成片堿次品較多。熬制初期,二價(jià)的氧化亞鐵離子為棕黃色,再繼續(xù)被氧化,則生成三價(jià)的鐵離子,呈棕紅色。三氧化二鐵在高溫濃堿條件下與空氣反應(yīng),生成易溶于堿的鐵酸鈉(Na2FeO4),其顏色為藍(lán)綠色,二價(jià)錳(MnO)為粉紫色,四價(jià)錳(MnO2)為紫色,六價(jià)錳(Na2MnO4)為藍(lán)色等,都易溶于堿液中。因此,隨熬制溫度的升高,堿液顏色因雜質(zhì)的氧化而不斷發(fā)生變化。根據(jù)堿液的溫度和顏色,加入-一定的氧化劑和還原劑,除去鐵、錳雜質(zhì),這個(gè)過程即“調(diào)色”技術(shù)。由于只有三價(jià)鐵及四價(jià)錳的顆粒較粗,容易沉淀,因此分離鐵、錳雜質(zhì),需要把顆粒細(xì)、沉淀較困難的二價(jià)鐵和六價(jià)錳轉(zhuǎn)變?yōu)槿齼r(jià)鐵和四價(jià)錳。實(shí)際生產(chǎn)中,使用硝酸鈉氧化,再用硫進(jìn)行還原。即在熬制堿液開始時(shí)就加入硝酸鈉,既能使堿鍋表面鈍化,緩解腐蝕,又能使溶于堿液中的金屬離子氧化。
鐵在高溫下被堿腐蝕生成的氫氧化鐵,經(jīng)氧化、脫水后生成三氧化二鐵沉淀:
Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑
10 Fe(OH)2+2NaN03+6 H2O=10 Fe(OH);↓+2NaOH+N2
2 Fe(OH)3=Fe203↓+3 H2O
加入適量的硫,使高價(jià)錳的化合物還原成低價(jià)二氧化錳沉淀,與堿液分離。
6 NaOH+4S 2Na2S+Na2S2O3+3 H2O
Na2S+4Na2MnO4+4 H2O=Na2SO4+8 NaOH+4 MnO2↓
Na2S2O3+4Na2MnO4+3 H2O=2 Na2SO4+6 NaOH+4 MnO2↓
若加硫過量,堿液呈粉紅色,此時(shí)可再加硝酸鈉(或氯酸鉀)進(jìn)行回調(diào)。