專利名稱：一種生產(chǎn)純堿或聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制取純堿、小蘇打的系統(tǒng)及方法，特別是涉及一種利用氯堿生產(chǎn) 中的燒堿液與回收煤化工合成氣凈化廢氣中的二氧化碳制取純堿、小蘇打的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
工業(yè)上生產(chǎn)純堿的方法較多，如天然堿法、氨堿法、聯(lián)堿法等，天然堿在我國儲量 較少，氨堿法副產(chǎn)的氯化鈣會造成環(huán)境污染，聯(lián)堿法生產(chǎn)的氯化銨肥料市場容量有限，無法 擴(kuò)大規(guī)模。工業(yè)上小蘇打主要通過純堿碳化來生產(chǎn)。目前，國內(nèi)聚氯乙烯項目眾多，該項目主要是由煤化工制備乙烯、氯堿化工制備氯 氣，然后由二者制備聚氯乙烯。其中煤化工制備乙烯過程中，合成氣的凈化工序有大量高純 度二氧化碳(其體積濃度大于82%)外排，對大氣層造成較大的影響，加重了地球的“溫室 效應(yīng)”；而氯堿工業(yè)中生產(chǎn)氯氣時產(chǎn)生的燒堿液(其質(zhì)量濃度為30% )在市場上滯售，由于 燒堿液有較強烈的腐蝕和刺激性，其貯運成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的在于提供一種生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)。本發(fā)明的第二個目的在于提供一種利用生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)進(jìn)行純堿生產(chǎn)的方法。本發(fā)明的第三個目的在于提供一種聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)。本發(fā)明的第四個目的在于提供一種聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的第一個目的由如下技術(shù)方案實施，一種生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)，其包括如下裝 置堿液緩沖罐、離心泵、加壓風(fēng)機、原料氣緩沖罐、一級碳化塔、純堿離心機、純堿煅燒裝 置和純堿母液儲桶，所述堿液緩沖罐、所述離心泵與所述一級碳化塔依次連接，所述加壓風(fēng) 機與所述原料氣緩沖罐連接，所述原料氣緩沖罐與所述一級碳化塔連接，所述一級碳化塔 與所述純堿離心機連接，所述純堿離心機分別與所述純堿煅燒裝置和所述純堿母液儲桶連 接。本發(fā)明的第二個目的由如下技術(shù)方案實施，一種利用生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)制備純堿的 方法，其包括如下步驟(1)制備過飽和純堿溶液；( 過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離 過濾；( 制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品；(1)制備過飽和純堿溶液將氯堿系統(tǒng)排出的溫度為30 35°C，質(zhì)量濃度為30% 的燒堿液送入堿液緩沖罐中，然后用離心泵送到一級碳化塔，二氧化碳體積濃度大于82%， 壓力為0. 12 0. 14MPa，溫度為20 30°C的煤化工合成氣凈化廢氣經(jīng)加壓風(fēng)機增壓至 0. 52MPa后通入原料氣緩沖罐，再經(jīng)所述原料氣緩沖罐通入所述一級碳化塔，所述一級碳化 塔內(nèi)燒堿液吸收凈化廢氣中的二氧化碳，反應(yīng)生成過飽和純堿溶液，并從所述一級碳化塔 底部通入純堿離心機中，采用常規(guī)分析方法控制從所述一級碳化塔底部出來的過飽和純堿 溶液中的碳酸氫鈉含量在15 20g/L，吸收后的凈化廢氣從所述一級碳化塔的頂部排入大 氣中。
(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過濾過飽和純堿溶液經(jīng)所述純堿離心機 分離過濾，分離出的固體純堿濕物料輸送到純堿煅燒裝置中，分離出的純堿母液輸送進(jìn)入 純堿母液儲桶；(3)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品將來自所述純堿離心機的固體純堿濕物料在所述純堿煅 燒裝置中煅燒為重質(zhì)純堿產(chǎn)品。所述步驟(1)中，氯堿生產(chǎn)中的燒堿液通入堿液緩沖罐中，然后從一級碳化塔頂 部通入所述一級碳化塔，所述煤化工合成氣凈化廢氣經(jīng)所述原料氣緩沖罐從所述一級碳化 塔底部通入所述一級碳化塔。所述步驟(1)中，所述一級碳化塔的反應(yīng)溫度利用套管加熱或冷卻控制在 100-110°c之間，所述一級碳化塔的塔頂壓力由塔頂閥門控制在0. 02MPa。本發(fā)明的第三個目的由如下技術(shù)方案實施，一種聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)，其包 括如下裝置堿液緩沖罐、離心泵、加壓風(fēng)機、原料氣緩沖罐、一級碳化塔、二級碳化塔、純堿 離心機、純堿母液儲桶、純堿煅燒裝置、小蘇打離心機、小蘇打干燥裝置、小蘇打母液儲桶、 中和反應(yīng)器、蒸發(fā)裝置，所述堿液緩沖罐分別與所述中和反應(yīng)器和所述離心泵連接，所述離 心泵與所述一級碳化塔連接，所述一級碳化塔與所述純堿離心機連接，所述純堿離心機分 別與所述純堿煅燒裝置和所述純堿母液儲桶連接，所述純堿母液儲桶分別與所述二級碳化 塔和所述蒸發(fā)裝置連接，所述二級碳化塔與所述小蘇打離心機連接，所述小蘇打離心機分 別與所述小蘇打干燥裝置和所述小蘇打母液儲桶連接，所述小蘇打母液儲桶與所述中和反 應(yīng)器連接，所述中和反應(yīng)器與所述蒸發(fā)裝置連接，所述蒸發(fā)裝置與所述純堿離心機連接，所 述加壓風(fēng)機與所述原料氣緩沖罐連接，所述原料氣緩沖罐分別與所述一級碳化塔和所述二 級碳化塔連接。本發(fā)明的第四個目的由如下技術(shù)方案實施，一種利用聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)制 取純堿和小蘇打的方法，其包括如下步驟(1)制備過飽和純堿溶液；( 過飽和純堿溶液 經(jīng)純堿離心機分離過濾；(3)制備小蘇打料漿；(4)制備小蘇打產(chǎn)品；(5)小蘇打中和反應(yīng) 制備中和溶液；(6)純堿溶液濃縮；(7)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品，(1)制備過飽和純堿溶液將氯堿系統(tǒng)排出的溫度為30 35°C，質(zhì)量濃度為30% 的燒堿液通入堿液緩沖罐中，然后用離心泵送到一級碳化塔，二氧化碳體積濃度大于82%， 壓力為0. 12 0. 14MPa，溫度為20 30°C的煤化工合成氣凈化廢氣經(jīng)加壓風(fēng)機增壓至 0. 52MPa后通入原料氣緩沖罐，再經(jīng)所述原料氣緩沖罐通入所述一級碳化塔，所述一級碳化 塔內(nèi)燒堿液吸收凈化廢氣中的二氧化碳，反應(yīng)生成過飽和純堿溶液，并從所述一級碳化塔 底部通入純堿離心機中，采用常規(guī)分析方法控制從所述一級碳化塔底部出來的過飽和純堿 溶液中的碳酸氫鈉含量15 20g/L，吸收后的凈化廢氣從所述一級碳化塔的頂部排入大氣 中；(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過濾過飽和純堿溶液經(jīng)所述純堿離心機 分離過濾，分離出的固體純堿濕物料輸送到純堿煅燒裝置中，分離出的純堿母液輸送進(jìn)入 純堿母液儲桶；(3)制備小蘇打料漿所述純堿母液儲桶中的純堿濃縮母液和純堿母液分別送入 蒸發(fā)裝置和二級碳化塔，同時將所述原料氣緩沖罐中的凈化廢氣通入所述二級碳化塔中， 所述二級碳化塔中的純堿母液吸收凈化廢氣中的二氧化碳后制得小蘇打料漿，吸收后的凈化廢氣經(jīng)所述二級碳化塔的頂部排入大氣，進(jìn)入所述二級碳化塔的煤化工合成氣凈化廢氣 和純堿母液的體積流量比例控制在IOONm3 lm3。(4)制備小蘇打產(chǎn)品來自所述二級碳化塔的小蘇打料漿經(jīng)小蘇打離心機分離過 濾，分離出的小蘇打濕半成品經(jīng)小蘇打干燥裝置干燥后，生產(chǎn)出合格小蘇打產(chǎn)品，分離出的 小蘇打母液進(jìn)入小蘇打母液儲桶；(5)小蘇打中和反應(yīng)制備中和溶液將所述小蘇打母液儲桶中的小蘇打母液送入 中和反應(yīng)器，在常壓下與所述堿液緩沖罐過來的燒堿溶液在所述中和反應(yīng)器中進(jìn)行中和反 應(yīng)，采用常規(guī)分析方法控制小蘇打含量使其介于5-10g/L，把小蘇打母液中的小蘇打中和成 純堿，并將制得的中和溶液送入蒸發(fā)裝置；(6)純堿溶液濃縮來自所述中和反應(yīng)器的中和溶液和來自所述純堿母液儲桶的 純堿濃縮母液，在所述蒸發(fā)裝置中混合，并蒸發(fā)濃縮，得到的純堿濃縮料漿進(jìn)入所述純堿離 心機，并與來自所述一級碳化塔的過飽和純堿溶液共同進(jìn)入所述步驟( 工藝，所述蒸發(fā) 裝置分離出的凝水至用戶；(7)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品將來自所述純堿離心機的固體純堿濕物料在所述純堿煅 燒裝置中煅燒為重質(zhì)純堿產(chǎn)品。所述步驟(1)中，氯堿生產(chǎn)中的燒堿液通入堿液緩沖罐中，然后從一級碳化塔頂 部送入所述一級碳化塔，所述煤化工合成氣凈化廢氣經(jīng)所述原料氣緩沖罐從所述一級碳化 塔底部通入所述一級碳化塔。所述步驟(3)中，所述純堿母液儲桶中的純堿母液，從所述二級碳化塔頂部送入 所述二級碳化塔，所述原料氣緩沖罐中的凈化廢氣從所述二級碳化塔底部通入所述二級碳化塔。所述步驟(1)中，所述一級碳化塔的反應(yīng)溫度采用套管加熱或冷卻方式控制在 100 110°C之間，所述一級碳化塔的塔頂壓力采用塔頂閥門控制在0. 02MPa。所述步驟C3)中，將所述二級碳化塔中反應(yīng)溫度利用塔內(nèi)冷卻水系統(tǒng)控制在45 50°C之間，所述二級碳化塔的塔頂壓力采用塔頂閥門控制在0. 13MPa，反應(yīng)停留時間控制在 65-75分鐘。本發(fā)明是在煤化工生產(chǎn)聚氯乙烯的過程中，利用氯堿生產(chǎn)中的燒堿液與回收煤化 工合成氣凈化廢氣中的二氧化碳制取純堿、小蘇打產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明的優(yōu)點在于， (1)充分利用煤化工合成氣凈化廢氣中的二氧化碳，大大減少了向大氣中排放二氧化碳的 量，減少環(huán)境污染；( 大量利用市面上滯銷的燒堿，減少了燒堿貯運成本；C3)大大降低了 生產(chǎn)純堿和小蘇打產(chǎn)品的成本、提高了純堿和小蘇打產(chǎn)品品位。


圖1為實施例1 一種生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)示意圖。圖2為實施例1 一種利用生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)制備純堿的方法工藝流程圖。圖3為實施例2 —種聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)示意圖。圖4為實施例2 —種利用聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)制取純堿和小蘇打的方法工藝 流程圖。堿液緩沖罐1，加壓風(fēng)機2，原料氣緩沖罐3，一級碳化塔4，二級碳化塔5，純堿離心
7機6，純堿母液儲桶7，純堿煅燒裝置8，小蘇打離心機9，小蘇打干燥裝置10，小蘇打母液儲 桶11，中和反應(yīng)器12，蒸發(fā)裝置13，離心泵14。
具體實施例方式實施例1 一種生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)，其由如下裝置組成堿液緩沖罐1、離心泵14、加 壓風(fēng)機2、原料氣緩沖罐3、一級碳化塔4、純堿離心機6、純堿煅燒裝置8和純堿母液儲桶7， 堿液緩沖罐1、離心泵14與一級碳化塔4依次連接，加壓風(fēng)機2與原料氣緩沖罐3連接，原 料氣緩沖罐3與一級碳化塔4連接，一級碳化塔4與純堿離心機6連接，純堿離心機6分別 與純堿煅燒裝置8和純堿母液儲桶7連接。一種利用生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)制備純堿的方法，其由如下步驟實現(xiàn)(1)制備過飽和 純堿溶液；( 過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過濾；C3)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品；(1)制備過飽和純堿溶液將氯堿系統(tǒng)排出的溫度為30°C，質(zhì)量濃度為30%的燒 堿液送入堿液緩沖罐1中，然后用離心泵14把堿液從一級碳化塔4頂部送入一級碳化塔4， 二氧化碳體積濃度大于82%，壓力為0. 12MPa，溫度為20°C的煤化工合成氣凈化廢氣經(jīng)加 壓風(fēng)機2增壓至0. 52MPa后通入原料氣緩沖罐3，再經(jīng)原料氣緩沖罐3從一級碳化塔4底部 通入一級碳化塔4，一級碳化塔4內(nèi)燒堿液吸收凈化廢氣中的二氧化碳，反應(yīng)生成過飽和純 堿溶液，并從一級碳化塔4底部通入純堿離心機6中，采用常規(guī)分析方法控制一級碳化塔4 底部出來的過飽和純堿溶液中的碳酸氫鈉含量在15g/L，吸收后的凈化廢氣從一級碳化塔 4的頂部排入大氣中。一級碳化塔4的反應(yīng)溫度利用套管加熱或冷卻控制在100°C，一級碳 化塔4的塔頂壓力由塔頂閥門控制在0. 02MPa。(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機6分離過濾過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機6 分離過濾，分離出的固體純堿濕物料輸送到純堿煅燒裝置8中，分離出的純堿母液輸送進(jìn) 入純堿母液儲桶7 ；(3)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品將來自純堿離心機6的固體純堿濕物料在純堿煅燒裝置8 中煅燒為重質(zhì)純堿產(chǎn)品。實施例2 —種利用實施例1生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)制備純堿的方法，其由如下步驟實 現(xiàn)(1)制備過飽和純堿溶液；(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過濾；(3)制備重質(zhì) 純堿產(chǎn)品；(1)制備過飽和純堿溶液將氯堿系統(tǒng)排出的溫度為35°C，質(zhì)量濃度為30%的燒 堿液送入堿液緩沖罐1中，然后用離心泵14把堿液從一級碳化塔4頂部送入一級碳化塔4， 二氧化碳體積濃度大于82%，壓力為0. 14MPa，溫度為30°C的煤化工合成氣凈化廢氣經(jīng)加 壓風(fēng)機2增壓至0. 52MPa后通入原料氣緩沖罐3，再經(jīng)原料氣緩沖罐3從一級碳化塔4底部 通入一級碳化塔4，一級碳化塔4內(nèi)燒堿液吸收凈化廢氣中的二氧化碳，反應(yīng)生成過飽和純 堿溶液，并從一級碳化塔4底部通入純堿離心機6中，采用常規(guī)分析方法控制一級碳化塔4 底部出來的過飽和純堿溶液中的碳酸氫鈉含量在20g/L，吸收后的凈化廢氣從一級碳化塔 4的頂部排入大氣中。一級碳化塔4的反應(yīng)溫度利用套管加熱或冷卻控制在110°C之間，一 級碳化塔4的塔頂壓力由塔頂閥門控制在0. 02MPa。(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機6分離過濾過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機6 分離過濾，分離出的固體純堿濕物料輸送到純堿煅燒裝置8中，分離出的純堿母液輸送進(jìn)入純堿母液儲桶7 ；(3)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品將來自純堿離心機6的固體純堿濕物料在純堿煅燒裝置8 中煅燒為重質(zhì)純堿產(chǎn)品。實施例3 —種利用實施例1生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)制備純堿的方法，其由如下步驟實 現(xiàn)(1)制備過飽和純堿溶液；(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過濾；(3)制備重質(zhì) 純堿產(chǎn)品；(1)制備過飽和純堿溶液將氯堿系統(tǒng)排出的溫度為32°C，質(zhì)量濃度為30%的燒 堿液送入堿液緩沖罐1中，然后用離心泵14把堿液從一級碳化塔4頂部送入一級碳化塔4， 二氧化碳體積濃度大于82%，壓力為0. 13MPa，溫度為25°C的煤化工合成氣凈化廢氣經(jīng)加 壓風(fēng)機2增壓至0. 52MPa后通入原料氣緩沖罐3，再經(jīng)原料氣緩沖罐3從一級碳化塔4底部 通入一級碳化塔4，一級碳化塔4內(nèi)燒堿液吸收凈化廢氣中的二氧化碳，反應(yīng)生成過飽和純 堿溶液，并從一級碳化塔4底部通入純堿離心機6中，采用常規(guī)分析方法控制一級碳化塔4 底部出來的過飽和純堿溶液中的碳酸氫鈉含量在18g/L，吸收后的凈化廢氣從一級碳化塔 4的頂部排入大氣中。一級碳化塔4的反應(yīng)溫度利用套管加熱或冷卻控制在105°C，一級碳 化塔4的塔頂壓力由塔頂閥門控制在0. 02MPa。(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機6分離過濾過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機6 分離過濾，分離出的固體純堿濕物料輸送到純堿煅燒裝置8中，分離出的純堿母液輸送進(jìn) 入純堿母液儲桶7 ；(3)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品將來自純堿離心機6的固體純堿濕物料在純堿煅燒裝置8 中煅燒為重質(zhì)純堿產(chǎn)品。實施例4 一種聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)，其由如下裝置組成堿液緩沖罐1、離心 泵14、加壓風(fēng)機2、原料氣緩沖罐3、一級碳化塔4、二級碳化塔5、純堿離心機6、純堿母液儲 桶7、純堿煅燒裝置8、小蘇打離心機9、小蘇打干燥裝置10、小蘇打母液儲桶11、中和反應(yīng) 器12、蒸發(fā)裝置13，堿液緩沖罐1分別與中和反應(yīng)器12和離心泵14連接，離心泵14與一 級碳化塔4連接，一級碳化塔4與純堿離心機6連接，純堿離心機6分別與純堿煅燒裝置8 和純堿母液儲桶7連接，純堿母液儲桶7分別與二級碳化塔5和蒸發(fā)裝置13連接，二級碳 化塔5與小蘇打離心機9連接，小蘇打離心機9分別與小蘇打干燥裝置10和小蘇打母液儲 桶11連接，小蘇打母液儲桶11與中和反應(yīng)器12連接，中和反應(yīng)器12與蒸發(fā)裝置13連接， 蒸發(fā)裝置13與純堿離心機6連接，加壓風(fēng)機2與原料氣緩沖罐3連接，原料氣緩沖罐3分 別與一級碳化塔4和二級碳化塔5連接。一種利用聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)制取純堿和小蘇打的方法，其由如下步驟實 現(xiàn)(1)制備過飽和純堿溶液；( 過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過濾；C3)制備小蘇 打料漿；(4)制備小蘇打產(chǎn)品；(5)小蘇打中和反應(yīng)制備中和溶液；(6)純堿溶液濃縮；(7) 制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品，(1)制備過飽和純堿溶液將氯堿系統(tǒng)排出的溫度為30°C，質(zhì)量濃度為30%的燒 堿液通入堿液緩沖罐1中，然后用離心泵14把堿液從一級碳化塔4頂部送入一級碳化塔4， 二氧化碳體積濃度大于82%，壓力為0. 12MPa，溫度為20°C的煤化工合成氣凈化廢氣經(jīng)加 壓風(fēng)機2增壓至0. 52MPa后通入原料氣緩沖罐3，再經(jīng)原料氣緩沖罐3從一級碳化塔4底部 通入一級碳化塔4，一級碳化塔4內(nèi)燒堿液吸收凈化廢氣中的二氧化碳，反應(yīng)生成過飽和純堿溶液，并從一級碳化塔4底部通入純堿離心機6中，采用常規(guī)分析方法控制從一級碳化塔 4底部出來的過飽和純堿溶液中的碳酸氫鈉含量15g/L，吸收后的凈化廢氣從一級碳化塔4 的頂部排入大氣中，一級碳化塔4的反應(yīng)溫度采用套管加熱或冷卻方式控制在100°C，一級 碳化塔4的塔頂壓力采用塔頂閥門控制在0. 02MPa ；(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過濾過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機6分 離過濾，分離出的固體純堿濕物料輸送到純堿煅燒裝置8中，分離出的純堿母液輸送進(jìn)入 純堿母液儲桶7 ；(3)制備小蘇打料漿純堿母液儲桶7中的純堿濃縮母液送入蒸發(fā)裝置13，純堿母 液從二級碳化塔5頂部送入二級碳化塔5，同時將原料氣緩沖罐3中的凈化廢氣從二級碳 化塔5底部通入二級碳化塔5中，二級碳化塔5中的純堿母液吸收凈化廢氣中的二氧化碳 后制得小蘇打料漿，吸收后的凈化廢氣經(jīng)二級碳化塔5的頂部排入大氣，進(jìn)入二級碳化塔5 的煤化工合成氣凈化廢氣和純堿母液的體積流量比例控制在IOONm3 lm3，將二級碳化塔5 中反應(yīng)溫度利用塔內(nèi)冷卻水系統(tǒng)控制在45°C，二級碳化塔5的塔頂壓力采用塔頂閥門控制 在0. 13MPa，反應(yīng)停留時間控制在65分鐘。(4)制備小蘇打產(chǎn)品來自二級碳化塔5的小蘇打料漿經(jīng)小蘇打離心機9分離過 濾，分離出的小蘇打濕半成品經(jīng)小蘇打干燥裝置10干燥后，生產(chǎn)出合格小蘇打產(chǎn)品，分離 出的小蘇打母液進(jìn)入小蘇打母液儲桶11 ；(5)小蘇打中和反應(yīng)制備中和溶液將小蘇打母液儲桶11中的小蘇打母液送入中 和反應(yīng)器12，在常壓下與堿液緩沖罐1過來的燒堿溶液在中和反應(yīng)器12中進(jìn)行中和反應(yīng)， 采用常規(guī)分析方法控制小蘇打含量使其介于5g/L，把小蘇打母液中的小蘇打中和成純堿， 并將制得的中和溶液送入蒸發(fā)裝置13 ；(6)純堿溶液濃縮來自中和反應(yīng)器12的中和溶液和來自純堿母液儲桶7的純堿 濃縮母液，在蒸發(fā)裝置13中混合，并蒸發(fā)濃縮，得到的純堿濃縮料漿進(jìn)入純堿離心機6，并 與來自一級碳化塔4的過飽和純堿溶液共同進(jìn)入所述步驟( 工藝，蒸發(fā)裝置13分離出的 凝水至用戶；(7)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品將來自純堿離心機6的固體純堿濕物料在純堿煅燒裝置8 中煅燒為重質(zhì)純堿產(chǎn)品。實施例5 —種利用實施例4聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)制取純堿和小蘇打的方法， 其由如下步驟實現(xiàn)(1)制備過飽和純堿溶液；(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過 濾；(3)制備小蘇打料漿；(4)制備小蘇打產(chǎn)品；(5)小蘇打中和反應(yīng)制備中和溶液；(6)純 堿溶液濃縮；(7)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品，(1)制備過飽和純堿溶液將氯堿系統(tǒng)排出的溫度為35°C，質(zhì)量濃度為30%的燒 堿液通入堿液緩沖罐1中，然后用離心泵14把堿液從一級碳化塔4頂部送入一級碳化塔4， 二氧化碳體積濃度大于82%，壓力為0. 14MPa，溫度為30°C的煤化工合成氣凈化廢氣經(jīng)加 壓風(fēng)機2增壓至0. 52MPa后通入原料氣緩沖罐3，再經(jīng)原料氣緩沖罐3從一級碳化塔4底部 通入一級碳化塔4，一級碳化塔4內(nèi)燒堿液吸收凈化廢氣中的二氧化碳，反應(yīng)生成過飽和純 堿溶液，并從一級碳化塔4底部通入純堿離心機6中，采用常規(guī)分析方法控制從一級碳化塔 4底部出來的過飽和純堿溶液中的碳酸氫鈉含量20g/L，吸收后的凈化廢氣從一級碳化塔4 的頂部排入大氣中，一級碳化塔4的反應(yīng)溫度采用套管加熱或冷卻方式控制在110°C，一級碳化塔4的塔頂壓力采用塔頂閥門控制在0. 02MPa ；(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過濾過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機6分 離過濾，分離出的固體純堿濕物料輸送到純堿煅燒裝置8中，分離出的純堿母液輸送進(jìn)入 純堿母液儲桶7 ；(3)制備小蘇打料漿純堿母液儲桶7中的純堿濃縮母液送入蒸發(fā)裝置13，純堿母 液從二級碳化塔5頂部送入二級碳化塔5，同時將原料氣緩沖罐3中的凈化廢氣從二級碳 化塔5底部通入二級碳化塔5中，二級碳化塔5中的純堿母液吸收凈化廢氣中的二氧化碳 后制得小蘇打料漿，吸收后的凈化廢氣經(jīng)二級碳化塔5的頂部排入大氣，進(jìn)入二級碳化塔5 的煤化工合成氣凈化廢氣和純堿母液的體積流量比例控制在IOONm3 lm3，將二級碳化塔5 中反應(yīng)溫度利用塔內(nèi)冷卻水系統(tǒng)控制在50°C，二級碳化塔5的塔頂壓力采用塔頂閥門控制 在0. 13MPa，反應(yīng)停留時間控制在75分鐘。(4)制備小蘇打產(chǎn)品來自二級碳化塔5的小蘇打料漿經(jīng)小蘇打離心機9分離過 濾，分離出的小蘇打濕半成品經(jīng)小蘇打干燥裝置10干燥后，生產(chǎn)出合格小蘇打產(chǎn)品，分離 出的小蘇打母液進(jìn)入小蘇打母液儲桶11 ；(5)小蘇打中和反應(yīng)制備中和溶液將小蘇打母液儲桶11中的小蘇打母液送入中 和反應(yīng)器12，在常壓下與堿液緩沖罐1過來的燒堿溶液在中和反應(yīng)器12中進(jìn)行中和反應(yīng)， 采用常規(guī)分析方法控制小蘇打含量使其介于10g/L，把小蘇打母液中的小蘇打中和成純堿， 并將制得的中和溶液送入蒸發(fā)裝置13 ；(6)純堿溶液濃縮來自中和反應(yīng)器12的中和溶液和來自純堿母液儲桶7的純堿 濃縮母液，在蒸發(fā)裝置13中混合，并蒸發(fā)濃縮，得到的純堿濃縮料漿進(jìn)入純堿離心機6，并 與來自一級碳化塔4的過飽和純堿溶液共同進(jìn)入所述步驟( 工藝，蒸發(fā)裝置13分離出的 凝水至用戶；(7)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品將來自純堿離心機6的固體純堿濕物料在純堿煅燒裝置8 中煅燒為重質(zhì)純堿產(chǎn)品。實施例6 —種利用實施例4聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)制取純堿和小蘇打的方法， 其由如下步驟實現(xiàn)(1)制備過飽和純堿溶液；(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過 濾；(3)制備小蘇打料漿；(4)制備小蘇打產(chǎn)品；(5)小蘇打中和反應(yīng)制備中和溶液；(6)純 堿溶液濃縮；(7)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品，(1)制備過飽和純堿溶液將氯堿系統(tǒng)排出的溫度為32°C，質(zhì)量濃度為30%的燒 堿液通入堿液緩沖罐1中，然后用離心泵14把堿液從一級碳化塔4頂部送入一級碳化塔4， 二氧化碳體積濃度大于82%，壓力為0. 13MPa，溫度為25°C的煤化工合成氣凈化廢氣經(jīng)加 壓風(fēng)機2增壓至0. 52MPa后通入原料氣緩沖罐3，再經(jīng)原料氣緩沖罐3從一級碳化塔4底部 通入一級碳化塔4，一級碳化塔4內(nèi)燒堿液吸收凈化廢氣中的二氧化碳，反應(yīng)生成過飽和純 堿溶液，并從一級碳化塔4底部通入純堿離心機6中，采用常規(guī)分析方法控制從一級碳化塔 4底部出來的過飽和純堿溶液中的碳酸氫鈉含量17g/L，吸收后的凈化廢氣從一級碳化塔4 的頂部排入大氣中，一級碳化塔4的反應(yīng)溫度采用套管加熱或冷卻方式控制在105°C，一級 碳化塔4的塔頂壓力采用塔頂閥門控制在0. 02MPa ；(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過濾過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機6分 離過濾，分離出的固體純堿濕物料輸送到純堿煅燒裝置8中，分離出的純堿母液輸送進(jìn)入純堿母液儲桶7 ；(3)制備小蘇打料漿純堿母液儲桶7中的純堿濃縮母液送入蒸發(fā)裝置13，純堿母 液從二級碳化塔5頂部送入二級碳化塔5，同時將原料氣緩沖罐3中的凈化廢氣從二級碳 化塔5底部通入二級碳化塔5中，二級碳化塔5中的純堿母液吸收凈化廢氣中的二氧化碳 后制得小蘇打料漿，吸收后的凈化廢氣經(jīng)二級碳化塔5的頂部排入大氣，進(jìn)入二級碳化塔5 的煤化工合成氣凈化廢氣和純堿母液的體積流量比例控制在IOONm3 lm3，將二級碳化塔5 中反應(yīng)溫度利用塔內(nèi)冷卻水系統(tǒng)控制在48°C，二級碳化塔5的塔頂壓力采用塔頂閥門控制 在0. 13MPa，反應(yīng)停留時間控制在70分鐘。(4)制備小蘇打產(chǎn)品來自二級碳化塔5的小蘇打料漿經(jīng)小蘇打離心機9分離過 濾，分離出的小蘇打濕半成品經(jīng)小蘇打干燥裝置10干燥后，生產(chǎn)出合格小蘇打產(chǎn)品，分離 出的小蘇打母液進(jìn)入小蘇打母液儲桶11 ；(5)小蘇打中和反應(yīng)制備中和溶液將小蘇打母液儲桶11中的小蘇打母液送入中 和反應(yīng)器12，在常壓下與堿液緩沖罐1過來的燒堿溶液在中和反應(yīng)器12中進(jìn)行中和反應(yīng)， 采用常規(guī)分析方法控制小蘇打含量使其介于7g/L，把小蘇打母液中的小蘇打中和成純堿， 并將制得的中和溶液送入蒸發(fā)裝置13 ；(6)純堿溶液濃縮來自中和反應(yīng)器12的中和溶液和來自純堿母液儲桶7的純堿 濃縮母液，在蒸發(fā)裝置13中混合，并蒸發(fā)濃縮，得到的純堿濃縮料漿進(jìn)入純堿離心機6，并 與來自一級碳化塔4的過飽和純堿溶液共同進(jìn)入所述步驟( 工藝，蒸發(fā)裝置13分離出的 凝水至用戶；(7)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品將來自純堿離心機6的固體純堿濕物料在純堿煅燒裝置8 中煅燒為重質(zhì)純堿產(chǎn)品。
1權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)，其特征在于，其包括如下裝置堿液緩沖罐、離心泵、加壓風(fēng) 機、原料氣緩沖罐、一級碳化塔、純堿離心機、純堿煅燒裝置和純堿母液儲桶，所述堿液緩沖 罐、所述離心泵與所述一級碳化塔依次連接，所述加壓風(fēng)機與所述原料氣緩沖罐連接，所述 原料氣緩沖罐與所述一級碳化塔連接，所述一級碳化塔與所述純堿離心機連接，所述純堿 離心機分別與所述純堿煅燒裝置和所述純堿母液儲桶連接。
2.一種利用生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)制備純堿的方法，其特征在于，其包括如下步驟(1)制備 過飽和純堿溶液；(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過濾；(3)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品；(1)制備過飽和純堿溶液將氯堿系統(tǒng)排出的溫度為30 35°C，質(zhì)量濃度為30%的燒 堿液送入堿液緩沖罐中，然后用離心泵送到一級碳化塔，二氧化碳體積濃度大于82%，壓力 為0. 12 0. 14MPa,溫度為20 30°C的煤化工合成氣凈化廢氣經(jīng)加壓風(fēng)機增壓至0. 52MPa 后通入原料氣緩沖罐，再經(jīng)所述原料氣緩沖罐通入所述一級碳化塔，所述一級碳化塔內(nèi)燒 堿液吸收凈化廢氣中的二氧化碳，反應(yīng)生成過飽和純堿溶液，并從所述一級碳化塔底部通 入純堿離心機中，采用常規(guī)分析方法控制從所述一級碳化塔底部出來的過飽和純堿溶液中 的碳酸氫鈉含量在15 20g/L，吸收后的凈化廢氣從所述一級碳化塔的頂部排入大氣中。(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過濾過飽和純堿溶液經(jīng)所述純堿離心機分離 過濾，分離出的固體純堿濕物料輸送到純堿煅燒裝置中，分離出的純堿母液輸送進(jìn)入純堿 母液儲桶；(3)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品將來自所述純堿離心機的固體純堿濕物料在所述純堿煅燒裝 置中煅燒為重質(zhì)純堿產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)制備純堿的方法，其特征在于，所 述步驟(1)中，氯堿生產(chǎn)中的燒堿液通入堿液緩沖罐中，然后從一級碳化塔頂部通入所述 一級碳化塔，所述煤化工合成氣凈化廢氣經(jīng)所述原料氣緩沖罐從所述一級碳化塔底部通入 所述一級碳化塔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種利用生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)制備純堿的方法，其特征在于， 所述步驟(1)中，所述一級碳化塔的反應(yīng)溫度利用套管加熱或冷卻控制在100-110°C之間， 所述一級碳化塔的塔頂壓力由塔頂閥門控制在0. 02MPa。
5.一種聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)，其特征在于，其包括如下裝置堿液緩沖罐、離心 泵、加壓風(fēng)機、原料氣緩沖罐、一級碳化塔、二級碳化塔、純堿離心機、純堿母液儲桶、純堿煅 燒裝置、小蘇打離心機、小蘇打干燥裝置、小蘇打母液儲桶、中和反應(yīng)器、蒸發(fā)裝置，所述堿 液緩沖罐分別與所述中和反應(yīng)器和所述離心泵連接，所述離心泵與所述一級碳化塔連接， 所述一級碳化塔與所述純堿離心機連接，所述純堿離心機分別與所述純堿煅燒裝置和所述 純堿母液儲桶連接，所述純堿母液儲桶分別與所述二級碳化塔和所述蒸發(fā)裝置連接，所述 二級碳化塔與所述小蘇打離心機連接，所述小蘇打離心機分別與所述小蘇打干燥裝置和所 述小蘇打母液儲桶連接，所述小蘇打母液儲桶與所述中和反應(yīng)器連接，所述中和反應(yīng)器與 所述蒸發(fā)裝置連接，所述蒸發(fā)裝置與所述純堿離心機連接，所述加壓風(fēng)機與所述原料氣緩 沖罐連接，所述原料氣緩沖罐分別與所述一級碳化塔和所述二級碳化塔連接。
6.一種利用聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)制取純堿和小蘇打的方法，其特征在于，其包括 如下步驟(1)制備過飽和純堿溶液；( 過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過濾；(3)制 備小蘇打料漿；(4)制備小蘇打產(chǎn)品；(5)小蘇打中和反應(yīng)制備中和溶液；(6)純堿溶液濃縮；(7)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品，(1)制備過飽和純堿溶液將氯堿系統(tǒng)排出的溫度為30 35°C，質(zhì)量濃度為30%的燒 堿液通入堿液緩沖罐中，然后用離心泵送到一級碳化塔，二氧化碳體積濃度大于82%，壓力 為0. 12 0. 14MPa,溫度為20 30°C的煤化工合成氣凈化廢氣經(jīng)加壓風(fēng)機增壓至0. 52MPa 后通入原料氣緩沖罐，再經(jīng)所述原料氣緩沖罐通入所述一級碳化塔，所述一級碳化塔內(nèi)燒 堿液吸收凈化廢氣中的二氧化碳，反應(yīng)生成過飽和純堿溶液，并從所述一級碳化塔底部通 入純堿離心機中，采用常規(guī)分析方法控制從所述一級碳化塔底部出來的過飽和純堿溶液中 的碳酸氫鈉含量15 20g/L，吸收后的凈化廢氣從所述一級碳化塔的頂部排入大氣中；(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過濾過飽和純堿溶液經(jīng)所述純堿離心機分離 過濾，分離出的固體純堿濕物料輸送到純堿煅燒裝置中，分離出的純堿母液輸送進(jìn)入純堿 母液儲桶；(3)制備小蘇打料漿所述純堿母液儲桶中的純堿濃縮母液和純堿母液分別送入蒸發(fā) 裝置和二級碳化塔，同時將所述原料氣緩沖罐中的凈化廢氣通入所述二級碳化塔中，所述 二級碳化塔中的純堿母液吸收凈化廢氣中的二氧化碳后制得小蘇打料漿，吸收后的凈化廢 氣經(jīng)所述二級碳化塔的頂部排入大氣，進(jìn)入所述二級碳化塔的煤化工合成氣凈化廢氣和純 堿母液的體積流量比例控制在IOONm3 lm3。(4)制備小蘇打產(chǎn)品來自所述二級碳化塔的小蘇打料漿經(jīng)小蘇打離心機分離過濾， 分離出的小蘇打濕半成品經(jīng)小蘇打干燥裝置干燥后，生產(chǎn)出合格小蘇打產(chǎn)品，分離出的小 蘇打母液進(jìn)入小蘇打母液儲桶；(5)小蘇打中和反應(yīng)制備中和溶液將所述小蘇打母液儲桶中的小蘇打母液送入中和 反應(yīng)器，在常壓下與所述堿液緩沖罐過來的燒堿溶液在所述中和反應(yīng)器中進(jìn)行中和反應(yīng)， 采用常規(guī)分析方法控制小蘇打含量使其介于5-10g/L，把小蘇打母液中的小蘇打中和成純 堿，并將制得的中和溶液送入蒸發(fā)裝置；(6)純堿溶液濃縮來自所述中和反應(yīng)器的中和溶液和來自所述純堿母液儲桶的純堿 濃縮母液，在所述蒸發(fā)裝置中混合，并蒸發(fā)濃縮，得到的純堿濃縮料漿進(jìn)入所述純堿離心 機，并與來自所述一級碳化塔的過飽和純堿溶液共同進(jìn)入所述步驟( 工藝，所述蒸發(fā)裝 置分離出的凝水至用戶；(7)制備重質(zhì)純堿產(chǎn)品將來自所述純堿離心機的固體純堿濕物料在所述純堿煅燒裝 置中煅燒為重質(zhì)純堿產(chǎn)品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)制取純堿和小蘇打的方 法，其特征在于，所述步驟(1)中，氯堿生產(chǎn)中的燒堿液通入堿液緩沖罐中，然后從一級碳 化塔頂部送入所述一級碳化塔，所述煤化工合成氣凈化廢氣經(jīng)所述原料氣緩沖罐從所述一 級碳化塔底部通入所述一級碳化塔。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種利用聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)制取純堿和小蘇打的 方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述純堿母液儲桶中的純堿母液，從所述二級碳化塔 頂部送入所述二級碳化塔，所述原料氣緩沖罐中的凈化廢氣從所述二級碳化塔底部通入所 述二級碳化塔。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種利用聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)制取純堿和小蘇打的 方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述一級碳化塔的反應(yīng)溫度采用套管加熱或冷卻方式控制在100 110°C之間，所述一級碳化塔的塔頂壓力采用塔頂閥門控制在0. 02MPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)制取純堿和小蘇打的方 法，其特征在于，所述步驟(3)中，將所述二級碳化塔中反應(yīng)溫度利用塔內(nèi)冷卻水系統(tǒng)控制 在45 50°C之間，所述二級碳化塔的塔頂壓力采用塔頂閥門控制在0. 13MPa，反應(yīng)停留時 間控制在65-75分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)和方法及一種聯(lián)產(chǎn)純堿和小蘇打的系統(tǒng)和方法。生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)包括如下裝置堿液緩沖罐、離心泵、加壓風(fēng)機、原料氣緩沖罐、一級碳化塔、純堿離心機。一種利用生產(chǎn)純堿的系統(tǒng)制備純堿的方法，包括如下步驟(1)在一級碳化塔內(nèi)用燒堿溶液吸收二氧化碳制備過飽和純堿溶液；(2)過飽和純堿溶液經(jīng)純堿離心機分離過濾出固體純堿濕物料；本發(fā)明的優(yōu)點在于(1)充分利用煤化工合成氣凈化廢氣中的二氧化碳，大大減少了向大氣中排放二氧化碳的量，減少環(huán)境污染；(2)大量利用市面上滯銷的燒堿，減少了燒堿貯運成本；(3)大大降低了生產(chǎn)純堿和小蘇打產(chǎn)品的成本，提高了純堿和小蘇打產(chǎn)品品位。
文檔編號C01D7/07GK102134084SQ201110030050
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月22日
發(fā)明者丁喜梅, 任保祥, 李立峰, 王彥華, 蘇占榮 申請人:內(nèi)蒙古博源工程有限責(zé)任公司