一種芒硝型鹵水熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種芒硝型鹵水熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝，屬于無機化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]已知的以氯化鈉為原料生產(chǎn)純堿的工藝主要有氨堿法和冷法聯(lián)堿法。氨堿法原料氯化鈉的利用率低(鈉的利用率約75%、氯的利用率為O)，制堿廢液(含有大量氯化鈣、氯化鈉)排出系統(tǒng)量極大，浪費資源，形成新的環(huán)境污染，不能直接采用芒硝型鹵水為原料。冷法聯(lián)堿法需采用固體氯化鈉為原料，原料成本高，冷析鹽析結(jié)晶氯化銨電能消耗高，析銨母液循環(huán)量大；由于冷析和鹽析過程形成十水硫酸鈉與氯化銨混晶，因此不能直接采用芒硝型鹵水為原料。
[0003]因此，上述以氯化鈉為原料生產(chǎn)純堿的工藝在實際生產(chǎn)中應(yīng)用都有局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種以鹽(NaCl)-硝(Na2SO4)-水(H2O)體系芒硝型鹵水為原料熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝。該工藝過程中氯化鈉循環(huán)，不需要固體鹽，直接以芒硝型鹵水為原料可以降低能耗和成本，是環(huán)境友好的閉路循環(huán)無三廢排放、節(jié)能減排的生產(chǎn)工藝。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種芒硝型鹵水熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝，包括以下步驟:
[0007](I)以芒硝型鹵水、氨氣、二氧化碳為原料，進行復(fù)分解反應(yīng)，分離獲得碳酸氫鈉、以及含有氯化銨、硫酸鈉、氯化鈉、碳酸氫銨、碳酸銨的制堿母液；所獲得的碳酸氫鈉經(jīng)煅燒得到純堿產(chǎn)品；
[0008](2)將制堿母液預(yù)熱高溫脫除碳酸氫銨、碳酸銨后得到含有氯化銨、硫酸鈉、氯化鈉的脫氨母液；
[0009](3)向脫氨母液中加入與硫酸鈉等當(dāng)量的石灰反應(yīng)除去硫酸鈉得到硫酸鈣、氨氣和含氯化銨與氯化鈉的除硝母液；
[0010](4)蒸發(fā)除硝母液分離得到氯化銨和制銨母液。
[0011]本發(fā)明中所選擇的原料NaCl-Na2SO4-H2O體系芒硝型鹵水的主要成分為氯化鈉和硫酸鈉，其中NaCl的濃度為270-330g/L、Na2SO4的濃度為10_40g/L。
[0012]其中，所述步驟(I)中復(fù)分解反應(yīng)的溫度為20_50°C。
[0013]其中，所述步驟(2)中制堿母液預(yù)熱高溫的溫度為80-150°C。
[0014]其中，所述步驟⑷中蒸發(fā)脫硝母液的溫度為5-130°C。
[0015]其中，所述步驟(4)獲得的制銨母液循環(huán)至步驟(I)的復(fù)分解反應(yīng)工序。
[0016]所述步驟(I)中得到的制堿母液中NaCl的濃度為50_150g/L、Na2SO4的濃度為10-40g/L、NH4Cl 的濃度為 100-250g/L、NH4HCO3 的濃度為 50_200g/L。
[0017]所述步驟(3)中得到的除硝母液中NH4Cl的濃度為100_250g/L、NaCl的濃度為50-150g/L。
[0018]所述步驟(4)中得到的制銨母液中NaCl的濃度為100_250g/L、NH4Cl的濃度為180-250g/L。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0020]本發(fā)明具有主產(chǎn)品質(zhì)量高、原料適應(yīng)性強、成本低、能耗低、閉路循環(huán)無三廢排放等特點。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明芒硝型鹵水熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0022]以下是本發(fā)明的實施例，本發(fā)明的保護范圍不受這些實施例的限定，其保護范圍由權(quán)利要求來決定。
[0023]如圖1所示為本發(fā)明芒硝型鹵水熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝流程圖。本發(fā)明是一個以 NaCl-Na2SO4-H2O 體系芒硝型鹵水(NaC1270_330g/L、Na2S0410-40g/L)和氨(NH3)、二氧化碳(CO2)為原料的聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝，該工藝取用含氯化鈉、硫酸鈉的芒硝型鹵水與氨(NH3)、二氧化碳(CO2)為原料進行復(fù)分解碳化反應(yīng)(反應(yīng)溫度20-50°C )后分離獲得碳酸氫鈉以及含有碳酸氫銨、氯化銨、硫酸鈉和氯化鈉的制堿母液(NaC150-150g/L、Na2S0410-40g/L、NH4Cl 100_250g/L、NH4HC0350-200g/L)，制堿母液高溫脫氨(溫度80-150°C )得到脫氨母液(NaC150-150g/L、Na2S0410_40g/L、NH4C1150_200g/L)，脫氨母液加入與硝(Na2S0410-40g/L)等當(dāng)量的石灰(Ca(OH)2)反應(yīng)除去硝得到硫酸鈣(CaSO4)、氨氣(NH3)和除硝溶液(NH4Cl 100-250、NaC150-150g/L)除硝溶液；除硝母液(NH4Cl 100-250、NaC150-150g/L)蒸發(fā)(溫度5_130°C )分離得到氯化銨和制銨母液(NaC1100_250g/L、NH4Cl 180-250g/L)，制銨母液循環(huán)至復(fù)分解反應(yīng)工序。
[0024]實施例1
[0025]取10m3NaCl-Na2SO4-H2O 體系芒硝型鹵水(NaC1300g/L、Na2S0410g/L)和氨(NH3)、二氧化碳(CO2)為原料，與50m3制銨母液(NaC1220g/L、NH4C1210g/L)進行復(fù)分解碳化反應(yīng)(反應(yīng)溫度25°C )后分離獲得43.4噸碳酸氫鈉(NaHCO3)以及含有碳酸氫銨、氯化銨、硫酸鈉和氯化鈉的 150m3 制堿母液(NaC170g/L、Na2S046.7g/L、NH4Cl 193.5g/L、NH4HC03105/L)，150m3制堿母液高溫脫氨(溫度10(TC )得到150m3脫氨母液(NaC170g/L、Na2S046.7g/L、NH4Cl 193.5g/L)，150m3 脫氨母液加入與硝(Na2S046.7g/L)等當(dāng)量的石灰 0.52 噸(Ca(OH)2)反應(yīng)除去硝得到0.96噸硫酸鈣(CaSO4)、氨氣(NH3)和150m3除硝母液(NH4Cl 193.5/L、NaC170g/L) ;150m3 除硝母液(NH4Cl 193.5g/L、NaC170g/L)蒸發(fā)(溫度 25°C )分離得到27.4 噸氯化銨和 50m3 制銨母液(NaC1220g/L、NH4C1210g/L), 50m3 制銨母液(NaC1220g/L、NH4C1210g/L)循環(huán)至復(fù)分解碳化反應(yīng)工序；43.4噸碳酸氫鈉煅燒后得到27.4噸純堿(Na2CO3)、11.4噸二氧化碳(CO2) ,11.4噸二氧化碳(CO2)循環(huán)至復(fù)分解碳化反應(yīng)工序。
[0026]實施例2
[0027]取10m3NaCl-Na2SO4-H2O 體系芒硝型鹵水(NaC1300g/L、Na2S0420g/L)和氨(NH3)、二氧化碳(CO2)為原料，與60m3制銨母液(NaC1200g/L、NH4C1270g/L)進行復(fù)分解碳化反應(yīng)(反應(yīng)溫度25°C )后分離獲得43.4噸碳酸氫鈉(NaHCO3)以及含有碳酸氫銨、氯化銨、硫酸鈉和氯化鈉的 160m3 制堿母液(NaC170g/L、Na2S0412.5g/L、NH4Cl 193.5g/L、NH4HC03105/L)，160m3制堿母液高溫脫氨(溫度100°C )得到160m3脫氨母液(NaC170g/L、Na2S0412.5g/L、NH4Cl 193.5g/L)，160m3脫氨母液加入與硝(Na2S0412.5g/L)等當(dāng)量的石灰 1.04 噸(Ca(OH)2)反應(yīng)除去硝得到1.92噸硫酸鈣(CaSO4)'氨氣(NH3)和160m3除硝母液(NH4Cl 193.5/L、NaC170g/L) ;160m3 除硝母液(NH4Cl 193.5g/L、NaC170g/L)蒸發(fā)(溫度 45°C )分離得到27.4 噸氯化銨和 60m3 制銨母液(NaC1200g/L、NH4Cl270g/L),60m3 制銨母液(NaC1200g/L、NH4Cl270g/L)循環(huán)至復(fù)分解碳化反應(yīng)工序；43.4噸碳酸氫鈉煅燒后得到27.4噸純堿(Na2CO3)、11.4噸二氧化碳(CO2) ,11.4噸二氧化碳(CO2)循環(huán)至復(fù)分解碳化反應(yīng)工序。
[0028]實施例3
[0029]取10m3NaCl-Na2SO4-H2O 體系芒硝型鹵水(NaC1300g/L、Na2S0430g/L)和氨(NH3)、二氧化碳(CO2)為原料，與40m3制銨母液(NaC1240g/L、NH4C1180g/L)進行復(fù)分解碳化反應(yīng)(反應(yīng)溫度25°C )后分離獲得43.4噸碳酸氫鈉(NaHCO3)以及含有碳酸氫銨、氯化銨、硫酸鈉和氯化鈉的 140m3 制堿母液(NaC170g/L、Na2S0421.4g/L、NH4Cl 193.5g/L、NH4HC03105/L)，140m3制堿母液高溫脫氨(溫度100°C )得到140m3脫氨母液(NaC170g/L、Na2S0421.4g/LL、NH4Cl 193.5g/L)，140m3脫氨母液加入與硝(Na2S0421.4g/L)等當(dāng)量的石灰 1.56 噸(Ca(OH)2)反應(yīng)除去硝得到2.88噸硫酸鈣(CaSO4)、氨氣(NH3)和140m3除硝母液(NH4Cl 193.5/L、NaC170g/L) ；140m3 除硝母液(NH4Cl 193.5g/L、NaC170g/L)蒸發(fā)(溫度 10°C )分離得到27.4 噸氯化銨和 40m3 制銨母液(NaC1240g/L、NH4Cl 180g/L),40m3 制銨母液(NaC1240g/L、NH4Cl 180g/L)循環(huán)至復(fù)分解碳化反應(yīng)工序；43.4噸碳酸氫鈉煅燒后得到27.4噸純堿(Na2CO3)、11.4噸二氧化碳(CO2) ,11.4噸二氧化碳(CO2)循環(huán)至復(fù)分解碳化反應(yīng)工序。
【主權(quán)項】
1.一種芒硝型鹵水熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)以芒硝型鹵水、氨氣、二氧化碳為原料，進行復(fù)分解反應(yīng)，分離獲得碳酸氫鈉、以及含有氯化銨、硫酸鈉、氯化鈉、碳酸氫銨、碳酸銨的制堿母液；所獲得的碳酸氫鈉經(jīng)煅燒得到純喊廣品； (2)將制堿母液預(yù)熱高溫脫除碳酸氫銨、碳酸銨后得到含有氯化銨、硫酸鈉、氯化鈉的脫氨母液； (3)向脫氨母液中加入與硫酸鈉等當(dāng)量的石灰反應(yīng)除去硫酸鈉得到硫酸鈣、氨氣和含氯化銨與氯化鈉的除硝母液； (4)蒸發(fā)除硝母液分離得到氯化銨和制銨母液。2.根據(jù)權(quán)利要求所述的芒硝型鹵水熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝，其特征在于，所述芒硝型鹵水中NaCl的濃度為270-330g/L、Na2SO4的濃度為10_40g/L。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芒硝型鹵水熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝，其特征在于，所述步驟(I)中復(fù)分解反應(yīng)的溫度為20-50°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芒硝型鹵水熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝，其特征在于，所述步驟(2)中制堿母液預(yù)熱高溫的溫度為80-150°C。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芒硝型鹵水熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝，其特征在于，所述步驟(4)中蒸發(fā)脫硝母液的溫度為5-130°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芒硝型鹵水熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝，其特征在于，所述步驟(4)獲得的制銨母液循環(huán)至步驟(I)的復(fù)分解反應(yīng)工序。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芒硝型鹵水熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝，其特征在于，所述步驟⑴中得到的制堿母液中NaCl的濃度為50-150g/L、Na2S04的濃度為10_40g/UNH4Cl 的濃度為 100-250g/L、NH4HCO3 的濃度為 50_200g/L。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芒硝型鹵水熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝，其特征在于，所述步驟(3)中得到的除硝母液中NH4Cl的濃度為100-250g/L、NaCl的濃度為50_150g/L09.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芒硝型鹵水熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝，其特征在于，所述步驟⑷中得到的制銨母液中NaCl的濃度為100-250g/L、NH4Cl的濃度為180-250g/L。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種芒硝型鹵水熱循環(huán)法聯(lián)產(chǎn)純堿與氯化銨的工藝，包括以下步驟：(1)以芒硝型鹵水、氨氣、二氧化碳為原料，進行復(fù)分解反應(yīng)，分離獲得碳酸氫鈉、以及含有氯化銨、硫酸鈉、氯化鈉、碳酸氫銨、碳酸銨的制堿母液；所獲得的碳酸氫鈉經(jīng)煅燒得到純堿產(chǎn)品；(2)將制堿母液預(yù)熱高溫脫除碳酸氫銨、碳酸銨后得到含有氯化銨、硫酸鈉、氯化鈉的脫氨母液；(3)向脫氨母液中加入與硫酸鈉等當(dāng)量的石灰反應(yīng)除去硫酸鈉得到硫酸鈣、氨氣和含氯化銨與氯化鈉的除硝母液；(4)蒸發(fā)除硝母液分離得到氯化銨和制銨母液。本發(fā)明具有主產(chǎn)品質(zhì)量高、原料適應(yīng)性強、成本低、能耗低、閉路循環(huán)無三廢排放等特點。
【IPC分類】C01D7/16, C01C1/16
【公開號】CN105000579
【申請?zhí)枴緾N201410163018
【發(fā)明人】彭賽軍, 彭志成
【申請人】中國中輕國際工程有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2014年4月22日