1、保险粉工艺简介一、保险粉知识 二、总方框图三、合成工艺（1）四、干燥工艺（2）五、中和工艺（3）六、尾气工艺（4）七、精馏工艺（5）八、残液工艺（6）九、冷冻工艺（7） 一、保险粉知识 1、产品名称 化学名：低亚硫酸钠、连二亚硫酸钠，因能使染好的布颜色褪去而使布能重新染色，故而俗称保险粉。分子式：Na 2S2O4，分子量 174.1。结构式：NaOSSONa O O 2、保险粉的主要物理参数 （1）存在状态：保险粉是低亚硫酸的钠盐，一般有二种存在状态：一是带有结晶水的二水盐 Na2S2O42H2O，二是不带无结晶水保险粉 Na2S2O4，二水盐升温脱水可以转化成无水盐。 （2）a.外观：流动性
2、较强的白色结晶粉末b.比重：真实比重为 2.32.4g/cm3 。假比重则因生产方法不同、粒度不一样有所区别，锌粉法一般为 1.11.25，粒度为 150200；甲酸钠法一般为 0.851.1g/cm3, 粒度则为 85115。c.溶解度：保险粉可溶于水，但不溶于甲醇。溶于水时会出现部分分解现象，其在水中的溶解度随温度升高而增大，但溶液中含有食盐、烧碱、醇等时，溶解度会显著下降。3、化学性质 a.保险粉具有很强的还原性，常被氧化成亚硫酸钠和硫酸钠。b.保险粉本身很不稳定，在一定条件下可导致分解： 在空气中迅速氧化，反应式如下：2Na2S2O4+2O22Na 2SO4+2SO2 在水溶液中有如下
3、反应：2Na2S2O4+H2ONa 2S2O3+2NaHSO3 而在潮湿的空气中可导致分解，其反应式为：2Na2S2O4+O2+2H2O4NaHSO 3 在温度大于 90时迅速分解：2Na2S2O4Na 2S2O3+Na2S2O5 而温度高于 250时则可着火自燃。 酸性介质中分解迅速： H+ 2Na2S2O4+H2SO4=2Na2SO3+2SO2+S+H 2O 但在碱性介质中比较稳定，遇强碱性时会分解：OH- 3Na2S2O4+6NaOH=5Na2SO3+Na2S+3H2O4、保险粉产品质量标准 90%，88%，85%等等。5、产品包装、贮运方式及注意事项（） 、保险粉用内衬塑料袋（塑料袋应
4、双层扎口）外用铁桶包装，铁桶须封口严密，其厚度不得小于 0.7mm，每桶净重 50kg,特殊要求的品种除外。（） 、保险粉包装桶不许倒置、碰撞，运输过程中要防止受潮、雨淋，避免阳光直射。（） 、保险粉应贮存于通风、干燥、阴凉的仓库中，避免阳光直接照射，远离热源，不得与水或水蒸汽直接接触，不得与氧化剂或其它易燃物混放。（） 、保险粉系无毒化学品,在 1968 年前后经过美国 FDA 认可为安全物质，但分解后放出 SO2 有毒气体。保险粉贮存过程要防止受热分解。（） 、保险粉为二级遇水燃烧物质，在潮湿情况下和空气反应会发热导致燃烧，加热到90 以上，在潮湿空气中或干燥情况下都会迅速分解放出大量二氧
5、化硫，如果在密闭容器内，将导致压力升高，引起容器炸裂。（） 、保险粉燃烧时一般不用水扑救，宜用干粉灭火剂、干砂为好，但大量水的情况下，可以用水冲刷降温的方式扑救。扑救火灾时，应带 SO2 防毒面具。6、保险粉的用途： （1 ） 、纺织行业用作还原染料染色的还原剂、还原性漂毛剂、还原染料印花助剂、丝绸的精练与漂白剂、染色物的剥色剂及染缸的清洗剂等。 （2 ） 、纸浆造纸业用作机械浆、热磨机械浆及脱墨浆的漂白剂。 （3 ） 、食品行业用作食糖、糖果、蜜饯、饴糖、饼干、粉丝等的漂白剂和食品保鲜剂。 （4 ） 、作为还原漂白剂广泛用于高岭土的漂白；毛皮的漂白和还原增白；竹制品和草编制品的漂白等。 （5
6、 ） 、化学工业中用作还原剂。二、工艺流程总体方框图 （详见附图）三、合成工艺1、岗位任务 1 、 AE 悬浮液配制 将甲酸钠、热水、母液（甲醇）按一定配比投入 AE 配制釜，利用升温、打浆等方法将甲酸钠溶解，配制合格的甲酸钠悬浮液，然后用氮气加压通过管道送至甲酸钠计量釜供合成使用。 （原始开车必须每批次加 2EDTA ，以便除去系统中的 Fe3+）2 、 ME 悬浮液配制将焦亚硫酸钠、二氧化硫、甲醇（硫醇）按一定比例投入 ME 配制釜，用搅拌打浆使焦亚硫酸钠溶解制成合格的焦亚硫酸钠悬浮液，然后用氮气加压通过管道送至焦亚计量釜供合成使用。3 、合成岗位 将配制好的甲酸钠悬浮液、焦亚硫酸钠悬浮液
7、、液体二氧化硫、甲醇、环氧乙烷等，按一定配比和速度加入到合成釜进行合成反应。反应过程中生成大量的尾气经水冷、盐冷、氨冷后，液体回流返回合成釜，气体去尾气回收岗位进行处理。 2、工作原理 本工艺采用甲酸钠焦亚法制得保险粉。主反应式： 2HCOONa+Na2S2O5+2SO2=2Na2S2O4+2CO2+H 2O 分步反应： Na2S2O5+H2O =2NaHSO3HCOONa+SO2+H2O=NaHSO3+HCOOH2NaHSO3+HCOOH=Na2S2O4+CO2+2H 2O 副反应： 水分解：2Na 2S2O4+H2O=Na2S2O3+2NaHSO3 酯化反应：HCOOH+CH3OH=HCO
8、OCH 3+H2O 氧化分解：2Na 2S2O4+O2=2Na2SO3+2SO2 潮湿空气中分解：2Na 2S2O4+2H2O+O2=4NaHSO3 高温分解：2Na 2S2O4=Na2S2O3+Na2S2O5 邦特盐生成反应式： C2H4O+Na2S2O3+H2O=NaSO3SCH 2CH2OH+NaOH 环氧乙烷副反应：C 2H4O+H2O=HOCH2CH2OH3、工艺流程图 （合成培训教案中）4、操作步骤 配 制 小 滴 加打 底 料 调 值 大 滴 加放 料 冷 却 保 温程 序 时间（分钟） 温度（） 压力（Mpa） PH Na2S2O3 (g/L) （终点） NaHSO3 (g/L
9、) （终点） Na2S2O4 (%) EO 用量（L ） 打 底 5 10 / / 5.05.4 5.06 75 / / 调 值 15 20 78 82 0.150.20 4.24.4 3.16 / / 10 15 大滴加 60 80 81 84 0.150.25 4.34.5 5.06 115125 / 30 40 小滴加 180210 81 83 0.150.20 4.34.5 5.06 75 85 50 60 保 温 30 60 80 82 0.100.15 4.55.0 5.06 65 87 10 15 冷 却 15 20 65 70 / 4.8 4.43 / / / 放 料 15 2
10、0 65 70 0.3 4.8 4.43 / / / 5、安全要点 1、环氧乙烷：常温时为无色气体，低温时为无色易流动液体。有乙醚的气味。有毒! 沸点10.4。溶于水、乙醇和乙醚等。化学性质非常活泼，能与许多化合物起加成反应。与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限为 3%100% （体积） 。 2、液态二氧化硫：有毒气体，外观无色，具有窒息性，具强刺激性。 3、合成发应工艺指标范围很小：反映温度 8083 度，PH4.34.5，压力 0.150.20Mpa，反应过程中 Na2S2O3 含量不超过 5.06g/l。温度超过 85 度， PH 低于 4.0，压力超过0.3Mpa，都会导致保险粉的剧烈分解
11、。反应过程生成的副产物 Na2S2O3 具有催化保险粉剧烈分解的功能，是分解反映的催化剂。这些指标和特性要求合成反应必须严格控制工艺指标在许可范围内，超温、超压、偏酸、Na 2S2O3 含量都是重大的安全隐患，都可能导致保险粉在合成釜剧烈分解，出现爆炸事故。 4、自动化程度低，因为合成反应的原料多以悬浮液状态输送，固液比高，容易堵管，所以合成釜的操作没有调节阀和安全连锁，也没有 DCS 自动控制系统，所有的工艺指标都靠人工监控和调节，因而要求操作人员要有强烈的责任心，稍许的疏忽都可能导致事故的发生。四、干燥工艺1、岗位任务 1、保险粉干燥： 将合成岗位送来的保险粉悬浮液进行压滤、洗涤、干燥、混
12、合。制得合格的成品保险粉，同时回收母液、真空凝液及洗涤甲醇。2、亚硫酸钠干燥： 将中和岗位送来的亚硫酸钠悬浮液进行压滤、洗涤、干燥。制得副产品亚硫酸钠，同时回收母液、真空凝液及洗涤甲醇。3、纯碱干燥： 将水份未达标的碱粉，按一定量投入耙式干燥器进行升温干燥，制得水份合格的碱粉，并按生产要求包装。2、工作原理 保险粉悬浮液进入干燥釜后，经过： a、压滤：以氮气对保险粉悬浮液加压，在滤布的阻隔下，母液与保险粉被分离，保险粉留在釜内，母液被压走。 b、洗涤：给釜内压入一定量的甲醇对保险粉进行浸泡、洗涤，置换出保险粉内残留的母液和水分。 c、干燥：通过进入干燥釜夹套和盘管的热水给保险粉升温，促使残留的
13、甲醇和水分蒸发成气体，被真空系统抽走，直至干燥达标，然后进冷水降温。 d、混合：在干燥达标的保险粉中加入一定量的纯碱，通过旋转釜体混合均匀，制得合格保险粉的过程。3、工艺流程图 （干燥岗位培训教案）4、操作步骤 A、压滤操作：干燥釜进料完毕，关闭管线上进料总阀，打开进料管线上氮气阀进行压滤，压滤过程中观察母液管线视镜，滤液澄清视为正常，滤液混浊视为跑滤，当母液视镜有大量气泡，无股状流出时，表明釜内母液已压干，将母液阀门切换至洗涤甲醇槽。 B、洗涤操作：进精甲醇浸泡两次后，压干取样分析，测洗涤甲醇比重0.81、 NaHSO35g/L 合格后进行下一步骤；如不合格，重新进 1000L 精甲醇，再洗
14、涤一次，直到合格为止。C、干燥操作：当洗涤甲醇压干后关好母液阀和进料阀，取下进料软管，启动干燥釜电机，旋转釜体，缓慢开热水阀。密切注意釜内真空度、温度的变化情况，维持釜内真空度在-0.065-0.095 MPa 之间，当轴心温度逐渐升至 6070 ，关闭热水进口阀门，保温 510分钟，让轴心温度自动升到 75左右，此时物料已干透，立即关热水，开冷水进出阀冷却。同时通过釜体运转声音、釜体平衡、真空管线视镜是否有雾珠、气相温度是否下降等辅助手段，判定干燥终点，再取样确定。 D、混合操作：当轴心温度降到 55 ，打开手孔盖，用取样瓶取样，观察料的干透程度，送样分析，关闭手孔盖，根据分析含量和生产需求
15、，计算纯碱加入量 ，从进料口接软管用抽真空方式吸入。 5、安全要点 1、压滤、洗涤：保证母液被压干，测洗涤甲醇比重 0.81 、NaHSO35g/L 合格后进行下一步骤；如不合格，重新进 1000L 精甲醇，再洗涤一次直到合格为止，否则在干燥过程中易发生分解。 2、真空稳定：防止分解，超温超压。3、阀门检查：密切关注各阀门的开关状况正确。 4、盘管漏水：防止分解，超温超压。 5、密封完好：防止空气进入分解。6、高温放料：防止受热分解燃烧，放出 SO2。 7、超温：防止分解。 8、及时倒凝液：防止分解，超温超压。 9、异常料：防止分解，超温超压。 10、料未放净：防止分解，超温超压。 五、中和工
16、艺1、岗位任务、工作原理 1、岗位任务: A、将原料岗位送来的酸性母液和碱洗液进行皂化，加入烧碱中和，制得合格的亚硫酸钠。B、将原料岗位送来的酸性母液和碱洗液进行皂化，加入烧碱，与溶液中 HCOOCH3 发生反应，制得合格的粗甲醇，供精馏岗位精馏成精甲醇。2、反应原理： 利用液碱能与酸性母液及碱洗液中的 NaHSO3、HCOOH、HCOOCH 3、微量 Na2S2O4 等化合物，发生中和反应的特性，使之生成亚硫酸钠的悬浮液。其反应方程式为:NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O HCOOH3+NaOH=HCOONa+CH3OH SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 2、工艺流程图 （
17、中和尾气培训教案）3、操作步骤、安全要点 1、制作底料打开放空阀将压力泄完后关闭,打开中和釜碱洗液阀，向中和釜加碱洗液约 1000L，经液碱计量槽通过转子流量计向中和釜加（32%）80L，启动搅拌，开启热水阀将温度升至70-75, 压力调至 0.15pa,经转子流量计缓慢加入酸性母液约 2000L，待有晶种析出时，测试 PH 值 8-9 范围内，保温 5-10 分钟。2、中和开启中和釜搅拌和夹套热水，温度 65-75范围内，通过转子流量计将酸性母液和32%液碱溶液均匀的加入中和釜内，一直到釜内标尺处。全过程控制 PH 值在 8-9 范围内，注意控制滴加速度，不宜太快，使料液生成较大的结晶。搅拌
18、均匀后，测试终点 PH 值，控制在 11-12 范围内。分析游离碱含量在 2-4g/L，停搅拌静置分层，待料液澄清后，抽出清液。3、放料中和抽取清液完毕，启动搅拌，控制温度在 70-75范围内，保温 10-15 分钟，控制PH11、游离 碱 2-4g/L 范围内时，炒样含量93%，通知亚硫酸纳干燥岗位准备放料。六、尾气工艺1、岗位任务、工作原理 1、将来自合成的尾气通过低温甲醇冷凝并吸收后的硫醇液送往合成配料岗位，未吸收完的气体经碱洗液中和后排空。2、将来自干燥母液槽的尾气经过氨冷冷凝回收使用，未冷凝的气体经碱洗液中和后排空。 3、将真空尾气经过冷凝，碱液中和后回收使用，未吸收完的气体经碱洗液
19、中和后排空。 4、监控各吸收塔和母液槽的液位、压力在正常范围内，保证泵、搅拌正常运转。2、工艺流程图 （中和尾气培训教案）七、精馏工艺1、岗位任务、工作原理 1、将中和岗位送来的中和液通过入料泵经预热器预热后打入精馏塔，以蒸汽加热和依靠分馏操作的原理，制备出合格的精甲醇打入甲醇大槽待用。2、利用液体混合物各组份具有不同的沸点，在一定的温度下，各组份具有不同的蒸汽压，在精馏过程中，上升的蒸汽与下降的液体之间经行热与质的交换，如此往复多次，达到分离液体混合物的目的。2、工艺流程图 （精馏培训教案）3、操作步骤、安全要点 中和岗位 pH10 （控制小于 11）的粗甲醇送到本岗位粗甲醇贮槽，通过粗甲醇
20、泵经预热器预热后送入精馏塔。在精馏塔底部有循环再沸器，用 0.40MPa 左右表压的蒸汽经再沸器加热粗甲醇物料，控制塔底温度109，其蒸汽冷凝水经疏水阀排入冷凝液槽，通过热水泵部分送至粗甲醇预热器中与进精馏塔的粗甲醇换热，部分送往残液热水槽和保险粉热水槽。精馏塔顶出来的甲醇蒸汽经过两台循环水冷凝器冷凝后流至收集槽内，未被冷凝的气体经过 0水冷却器再次冷凝，不能冷凝的不凝性组分直接放空。回流收集槽内的液体由回流泵打入精馏塔顶进行部分回流部分采出，采出的精甲醇经过分析浓度和 PH 值合格（ PH 值6.5 ，含量 99.5 ） ，直接送往精醇贮槽备用。作为产品供残液岗位和干燥岗位使用，如产品质量不
21、合格，则开近路阀送往粗醇贮槽进行再次精馏。精馏塔的残液由塔底部排出，控制塔底温度在 109经调节阀控制排放量，放至残液槽打往残液处理岗位。八、残液处理工艺1、岗位任务、工作原理 调值： 2NaOH+SO2=NaSO3+H2O 蒸发原理：使含有不挥发性溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸气，从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发，所用的设备称为蒸发器。干燥的原理：利用干燥釜夹套和盘管内的热水，对甲酸钠进行加热，使甲酸钠中残留的水份和甲醇蒸发出来，被冷凝后收集，然后用夹套和盘管内的冷水对甲酸钠降温后包装。萃取的原理：用溶剂从液体混合物中提取其中某种组分的操作称为液/液萃取，是利用溶液中各组分在所选用的溶
22、剂中溶解度的差异，使溶质进行液液传质，以达到分离均相液体混合物的操作。2、工艺流程图 （残液培训教案）3、操作步骤、安全要点 1、打开二氧化硫进料阀，缓慢加入二氧化硫，通过放空阀控制釜内压力 0.1-0.15MPa，在加入二氧化硫的过程中用 PH 试纸测试，调节釜内 PH 值为 79，关闭二氧化硫阀门，关放空阀。2、浓缩过程中对蒸发器内残液取样分析，当一效蒸发器内残液浓缩到 400500g/l后，打开一效蒸发器放料阀，将残液放入二效蒸发器进行浓缩。中间当二效蒸发器液位下降后，也应该从一效蒸发器向二效蒸发器补加液位，控制二效蒸发器压力 -0.06MPa，温度 110120。3、当二效蒸发器内残液
23、出现少量甲酸钠结晶，浓度达到 700800g/l ，适当关小二效蒸发器顶部气相阀，使二效蒸发器压力升至 0.2Mpa。打开固化釜的真空阀，启动搅拌，打开一效蒸发器放料底阀将物料放入固化提纯釜（V4202a） ，控制固化釜液位在 80%以下，若一个固化釜未放完可放入另一个固化釜。3、打开固化釜蒸汽疏水阀前后闸阀，缓慢打开固化釜蒸汽阀，进行浓缩，直到釜内压力由-0.06MPa 开始降到-0.07Mpa,温度由 125上升到 130，且继续上升时，物料水分基本蒸干即判断已到终点（由于残液浓度成分变化比较大，此操作工序的终点判断主要靠经验，要求将水分蒸干） 。4、关闭固化釜蒸汽阀，关闭真空阀，开氮气阀
24、使釜内压力为零，关氮气阀，再开尾气放空阀。缓慢打开甲醇进口阀，往固化提纯釜中加入 10001200 升甲醇，搅拌 510分钟。5、开氮气阀将固化釜内压力升到 0.2Mpa,，打开固化釜底阀，开进料管上进料阀，干燥釜进料阀，将物料放入干燥釜。固化釜料放完后，从尾气放空，泄压为零。开干燥釜氮气阀将母液压干。开热水升温，转釜干燥，当轴心温度由 70升至 80且继续上升时，即判断料已干透。开冷水阀降温至 50后放入包装斗内包装。6、打开固化釜蒸汽疏水阀前后闸阀，缓慢打开固化釜蒸汽阀，进行浓缩，直到釜内压力由-0.06MPa 开始降到-0.07Mpa,温度由 125上升到 130，且继续上升时，物料水分
25、基本蒸干即判断已到终点（由于残液浓度成分变化比较大，此操作工序的终点判断主要靠经验，要求将水分蒸干） 。7、达到蒸发终点后，关放空阀，开氮气阀将蒸发釜内压力升到 0.3Mpa，打开蒸发釜底部出料阀，将残渣放入运渣车送至渣场填埋（放渣过程中防止高温烫伤） 。九、冷冻工艺1、岗位任务 0 盐水岗位任务配制好合格的乙二醇冷媒水，冷媒水通过氟冰机蒸发器与液态氟利昂换热，使冷媒水温度降至 05后送至各用户岗位。氟系统 0冷媒水供合成岗位合成釜尾气二级冷凝；精馏、残液尾气冷凝器；干燥尾气冷凝器。液氨岗位任务本岗位制得-32-35的液氨供 18 台合成尾气第三级冷却器、1 台干燥负压氨冷凝器、1 台干燥正压
26、分离罐冷凝器、1 台 EO 贮槽放空冷凝器、 1 台尾气岗位合成尾气预冷器、1 台尾气岗位干燥尾气预冷器作为降温冷媒水使用。2、工艺流程图 （冷冻培训教案）3、工艺原理 0 盐水岗位任务配制好合格的乙二醇冷媒水，冷媒水通过氟冰机蒸发器与液态氟利昂换热，使冷媒水温度降至 05后送至各用户岗位。氟系统 0冷媒水供合成岗位合成釜尾气二级冷凝；精馏、残液尾气冷凝器；干燥尾气冷凝器。液氨岗位任务本岗位制得-32-35的液氨供 18 台合成尾气第三级冷却器、1 台干燥负压氨冷凝器、1 台干燥正压分离罐冷凝器、1 台 EO 贮槽放空冷凝器、 1 台尾气岗位合成尾气预冷器、1 台尾气岗位干燥尾气预冷器作为降温
27、冷媒水使用。岗位工作原理R22 在蒸发器管外流动吸收管内载冷剂的热量，并不断蒸发，当到达蒸发器出口时全部变成气体，经回气管路被吸入压缩机。经压缩后的气体进入冷凝器冷凝为饱和液体并有一定的过冷，放出的热量被冷却水带走，过冷液体再经过过滤器除去杂质，经节流装置节流后变为低温低压液体和一部分闪发气体，进入蒸发器再循环。氨系统工艺流程氨储槽顶部挥发的气氨进入氨分离器，分离掉液氨之后被压缩机吸入，压缩机压缩后进入蒸发冷凝器被循环水冷却，冷却后的气氨液化成液氨进入热虹吸液贮槽。热虹吸液贮槽当达到一定液位后，液氨会溢流到氨储槽内。氨贮槽内的液氨依靠系统压力进入压缩机的经济器，减压后通过电磁阀控制流量进入低压循环液贮槽，再通过液氨泵送出给各岗位冷凝器使用。各岗位用冷后，液氨蒸发为气体氨，回到低压循环液槽上方气相空间内，降温后被压缩机吸入，压缩机压缩后，再进入蒸发冷凝器被冷却成液氨，进入氨储槽，这样完成氨系统的循环。氨储槽的空气不凝气体排入空气分离器，被来自氨储槽的液氨冷却，不凝气体排入水沟中。
