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焦亚硫酸钠

发布时间:2016-09-08 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:2415

焦亚硫酸钠(Sodium pyrosulfite, Sodium metabisulfite)又称偏重亚硫酸钠、二硫五氧酸钠。分子式Na2SO2O5,相对分子质量190.11。

1.产品性能

白色或微黄色结晶粉末或粒状粉末,带有二氧化硫气味。相对密度1.4g/cm3,溶于水和甘油,微溶于乙醇。在水中的溶解度随温度升高而增大。焦亚硫酸钠溶于水后,生成稳定的亚硫酸氢钠,水溶液显酸性,1%水溶液pH为4.0-5.5。与硫酸反应时放出二氧化硫,与氢氧化钠碳酸钠反应时生成亚硫酸钠。暴露于空气中,焦亚硫酸钠极易被氧化变质,并不断放出二氧化硫,久置变成硫酸钠。加热至150℃即分解放出二氧化硫。焦亚硫酸钠与亚硫酸氢钠呈可逆反应。

2.生产方法

硫黄粉碎后送入燃烧炉,与空气于600-800℃下自燃。空气加入量为理论量的2倍左右,气体中SO2的浓度为10%一13%(体积)。经冷却除尘和水洗后,送入多级反应器,与碳酸钠溶液进行逆向吸收。吸收液温度控制在45℃左右,多级反应流出的物料经离心分离,得到的亚硫酸氢钠于160℃以下干燥即为成品。

S+02→S02

S02+Na2CO3+H2O→Na2S03+H2O+C02

Na2S03+S02+H2O→2NaHS03

2NaHS03→Na2S2O5+H2O

实际生产中有干法和湿法。干法是将碳酸钠和水按物质的量比约1:2.5搅拌均匀,待生成Na2C03·nH2O呈块状时,送入反应器内,注意块与块之间要保持一定空隙,然后通入二氧化硫,直到反应终了,取出块状物,经粉碎即得成品。湿法是使焦亚硫酸钠从溶液中结晶出来。结晶方法有:蒸发亚硫酸氢钠溶液;用二氧化硫气饱和亚硫酸钠晶浆,后者是固体亚硫酸钠在其饱和水溶液中的悬浮液;用二氧化硫气饱和由碳酸钠与亚硫酸氢钠组成的浆液。生成的焦亚硫酸纳结晶,经离心分离,干燥即得成品。

3.工艺流程(湿法)

4.技术配方

碳酸钠(≥98% )            580

硫黄(≥95%)              363

5.主要设备

燃烧炉        压缩机

净化器        反应器(串联3个)

离心机        气流干燥器

6.生产工艺

将硫黄粉碎成粉状,用压缩空气喷入燃烧炉内燃烧,炉内温度控制在850-900℃,空气加入量是理论需氧量的两倍左右,生成气体中S02含量为10%-13%。通过沉降、冷却、洗涤等方法除去升华硫及其他杂质。SO2气体温度降低至50℃左右后,通入串联反应器中。也可采用中等块状的硫黄制备SO2,将硫黄投入溶硫槽,用蒸汽间接加热,使之成为液态,经泵输送,通过喷嘴喷入焚硫炉,与空气接触燃烧,生成二氧化硫气体。但熔融硫易结疤、堵塞。

碳酸钠溶于分离机返回的亚硫酸氢钠母液(含NaHS0340%,pH= 3-4)中,注意应缓慢加碳酸钠,以防止C02逸出过快而造成溢料,直至浆液不再有CO2放出为止,此时浆液的pH约为7-8。为使碳酸钠充分溶解,温度应保持在40-50℃。制备得到合格的碱液由泵输入三级串连反应器内。将SO2气体通入盛有碱液或亚硫酸氢钠悬浮浆液的反应器中,经逆流吸收,生成焦亚硫酸钠结晶。

该复分解反应为放热反应,为保持良好的反应条件,通常采用间接冷却的方法,将反应热移去。反应温度控制在45℃左右。反应器的大小一般由设备结构和反应率来决定。通常采用鼓泡反应槽。从第三级反应器排除的晶浆送入离心机分离。在分离过程中有大量SO2气逸出,可采用抽风的方法,经吸收后排除。分离后的母液返回碱液制备槽继续使用。湿焦亚硫酸钠结晶送入气流式干燥器,经热风干燥后得焦亚硫酸钠成品。

说明:①湿法生产中易出现的问题是硫黄燃烧气中因升华硫凝结造成的堵塞、SO2气体管道中因带入母液也会产生焦亚硫酸钠结晶堵塞、三氧化硫和酸雾对母液成分恶化速度快、系统泄露严重等问题。在硫黄燃烧过程中产生升华硫和S03是不可避免的,主要应该控制好空气量和炉温,尽量减少其生成量,严格保证S02气体的质量。

②从三级反应器中因复分解反应排出的CO2及少量SO2气体,经尾气塔用碱液吸收后排空。从干燥工序尾部排出的废空气中含有少量焦亚硫酸钠粉尘,采用水洗或其他干法进行回收。从水洗塔下部排出的低浓度硫酸及亚硫酸混合液可回收利用或经碱中和后排放。

③湿焦亚硫酸钠的热稳定性较差,应采用气流式干燥器干燥,一般控制出口温度60一70℃。

7.产品标准

8.产品用途

焦亚硫酸钠具有较强的还原性,作用同亚硫酸钠。用作食品漂白剂、防腐剂、抗氧化剂、护色剂。我国GB 2760规定可用于蜜饯、饼干、葡萄糖、食糖、冰糖、饴糖、糖果、液体葡萄糖、竹笋、磨蘑和蘑菇罐头,最大使用量0.45g/kg。竹笋、蘑菇及蘑菇罐头的残留量(以SO2计)<0.05g/kg;饼干、食糖、粉丝及其他品种的残留量<0.lg/kg;液体葡萄糖不得超过0.2g/kg;蜜饯、葡萄、黑加仑浓缩汁残留量0.05g/kg。其他品种中不得超过0.lg/kg。

9.安全与贮运

生产中必须按环保要求严格处理废气和废液。产品按食品添加剂的要求包装贮运。

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