重質純鹼生產中分解液的回收工藝的製作方法

2023-05-12 04:11:21

專利名稱：重質純鹼生產中分解液的回收工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種化工回收工藝，特別是低鹽重質純鹼生產中分解液的回收工藝。
背景技術：
通過氨鹼法、聯鹼法或複分解法製得的溼重鹼經處理可以得到重質純鹼。中國專利號為94111741.3的發明公開了一種一步法生產重質純鹼的工藝。在這種蒸汽直接煅燒洗滌水合工藝中，蒸汽放熱後不斷變成的冷凝水連續洗滌溶解溼重鹼和碳酸鈉中以NaCl為主的雜質，同時也溶解了部分NaHCO3、Na2CO3，變成為主要含NaCl、NaHCO3、Na2CO3成分的分解液。目前該工藝每生產一噸低鹽重質純鹼要產生1噸左右的分解液，其中NaCl含量為20-350g/l，NaHCO3含量為10-150g/l，Na2CO3含量為10-350g/l。這種分解液如直接排放，將極大的汙染環境，同時也會造成NaHCO3、Na2CO3、NaCl資源的浪費。

發明內容
本發明所解決的技術問題是提供能有效回收以蒸汽為直接反應介質的重質純鹼生產工藝產生的分解液中有用物質的回收工藝。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是提供一種重質純鹼生產中分解液的回收工藝，其特徵在於以蒸汽為反應介質對溼重鹼進行直接煅燒、洗滌、水合的重質純鹼生產工藝中產生的分解液經CO2碳酸化法、冷析法或蒸發法處理後得到純鹼製品；或分解液直接進入制鹼母液系統，得到純鹼製品。
進一步地，所述的分解液，當其含有的CO32-≥1.5mol/l時，經CO2碳酸化法、冷析法或蒸發法處理後產生的晶體經煅燒得到純鹼製品；當其含有的CO32-小於1.5mol/l時，分解液直接進入制鹼母液系統，得到純鹼製品。
本發明重質純鹼生產中分解液回收工藝所述的CO2碳酸化法的工藝步驟為a、將分解液進行降溫或升溫處理為30-80℃後，進入碳化塔碳化，壓力為0.1-1.0Mpa。
b、將碳化處理後的料液降溫至20-40℃後，經離心機使固、液分離；c、分離後的晶體經煅燒製得低鹽重質純鹼。
進一步地，步驟a所述的碳化溫度為30-80℃；在步驟a中，當分解液的Na2CO3濃度降至2-150g/l時碳化結束；步驟c所述的煅燒優選為蒸汽直接煅燒；步驟c所述的晶體中主要含有NaHCO3。
本發明重質純鹼生產中分解液回收工藝所述的冷析法的工藝步驟為a、將分解液降溫至20-60℃後進入冷析結晶器冷析；b、將冷析後的料液進行稠厚；c、將稠厚後的料液經離心機使固、液分離；d、分離後的晶體經脫水、煅燒後製得重質純鹼。
進一步地，冷析法步驟a所述的冷析溫度為0-15℃；在步驟a中，當分解液的Na2CO3含量降至10-150g/l時冷析結束；步驟d所述的晶體中主要含有Na2CO3.10H2O和Na2CO3.NaHCO3.2H2O。
本發明重質純鹼生產中分解液回收工藝所述的蒸發法的工藝步驟為a、分解液經多效蒸發器蒸發重量百分比為20-50％的水份；b、將蒸發後的分解液降溫至40-80℃後析出晶體；c、將析晶後的料液經離心機進行固、液分離；d、將分離出的晶體經脫水煅燒得重質純鹼。
進一步地，蒸發法步驟a所述的蒸發器優選為多效蒸發器；步驟a蒸發溫度為80-120℃；步驟b所述的晶體主要含有Na2CO3.H2O。
本發明所述的重質純鹼生產中分解液回收工藝，其特徵在於分解液採用CO2碳酸化法、冷析法或蒸發法中任一方法處理後的液體中含有的CO32-小於1.5mol/l時，液體進入制鹼母液系統得到純鹼製品。
進一步地，當分解液採用CO2碳酸化法、冷析法或蒸發法中任一方法處理後的液體中含有的CO32-≥1.5mol/l時，採用其餘兩種方法之一經二次處理得到純鹼製品，然後產生的液體再進入制鹼母液系統得到純鹼製品。
本發明的有益效果為在低鹽重質純鹼生產工藝中，以蒸汽為直接反應介質，對溼重鹼進行煅燒、洗滌、水合後產生的分解液通過單獨或聯合使用本發明所述的CO2碳酸化法、冷析法和蒸發法，既處理了大量的分解液，避免了對外排放導致的環境汙染，又能回收分解液中的Na2CO3、NaHCO3和NaCl，提高Na2CO3產量；同時，本發明工藝能充分利用生產過程中所產生的水，補充母液系統缺水份的狀態，從而達到既節約水資源的目的，又能保持母液系統的水平衡，並且補充母液系統所需的NaCl，使生產能大規模、連續化生產。此外，CO2碳酸化法、冷析法或蒸發法耗時也較少。


圖1本發明所述的CO2碳酸化法、冷析法、蒸發法和直接進入制鹼母液系統的工藝流程I、為CO2碳酸化法II、為冷析法III、為蒸發法IV、分解液直接進入制鹼母液系統具體實施方式
如圖1所示，本發明具體的工藝流程如下以蒸汽為反應介質對溼重鹼(NaHCO3)進行直接煅燒、洗滌、水合的重質純鹼生產中的分解液，當其含有的CO32-小於1.5mol/l時，分解液直接進入制鹼母液系統(為在氨鹼法、聯鹼法或複分解法生產溼重鹼的母液系統)，製備純鹼製品；當其含有的CO32-≥1.5mol/l時，經CO2碳酸化法、冷析法或蒸發法處理後得到純鹼製品。
①分解液經CO2碳酸化法制Na2CO3工藝將分解液進行降溫或升溫處理，在達到碳化所需的30-80℃溫度後，進入碳化塔。CO2氣體從塔底進入，逆流而上，與分解液接觸反應，在碳化塔內碳化溫度為30-80℃，壓力為0.1-1.0Mpa下，使其中的Na2CO3轉化為NaHCO3，當液體中Na2CO3濃度降至2-150g/l時碳化結束。料液先降溫至20-40℃，然後從塔底取出，經離心機離心使固、液分離。分離後的固體溼NaHCO3經蒸汽直接煅燒、洗滌、水合、乾燥製得低鹽重質純鹼。
反應方程式如下
I、碳化
II、降溫
III、煅燒
②分解液冷析制Na2CO3工藝將分解液進行降溫或升溫處理，使溫度在20-60℃之間。然後，分解液進入冷析結晶器，冷析溫度為0-15℃，當Na2CO3含量降至10-150g/l時冷析結束。料液取出後經離心機離心使固液分離，得到十水鹼(NaHCO3·10H2O)和倍半鹼(Na2CO3·NaHCO3·2H2O)混合的晶體，該晶體經脫水、煅燒爐煅燒後製得重質純鹼。
反應方程式如下I、降溫冷析過程
II、脫水煅燒過程
③分解液經蒸發法制Na2CO3工藝分解液在多效蒸發器內直接蒸發。在80-120℃下部分蒸發重量百分比為20-50％的分解液水分，然後降溫至40-80℃後，進入離心機離心進行固液分離，固體經煅燒爐脫水煅燒制重質純鹼。
反應方程式I、蒸發
II、降溫
III、煅燒分解液通過CO2碳酸化法、冷析法或蒸發法中任一方法處理後產生的液體中仍含有NaCl、NaHCO3和Na2CO3，當液體中含有的CO32-小於1.5mol/l時，液體直接進入制鹼母液系統；當處理後的液體中含有的CO32-≥1.5mol/l時，採用其餘兩種方法之一經二次處理得到純鹼製品，然後產生的液體再進入制鹼母液系統得到純鹼製品。即當分解液經CO2碳酸化法所述的離心機分離步驟產生的液體含有的CO32-小於1.5mol/l時，該液體直接進入制鹼母液系統；當其含有的CO32-≥1.5mol/l時，先經冷析法或蒸發法二次處理，進一步製備純鹼製品，產生的液體再進入制鹼母液系統。同樣地，由冷析法所述的離心機分離步驟產生的液體，當其含有的CO32-小於1.5mol/l時，直接進入制鹼母液系統；當其含有的CO32-≥1.5mol/l時，先經CO2碳酸化法或蒸發法進一步製得純鹼製品，然後產生的液體再進入制鹼母液系統中。由蒸發法所述的離心機分離步驟產生的液體，當其含有的CO32-小於1.5mol/l時，直接進入制鹼母液系統；當其含有的CO32-≥1.5mol/l時，先經CO2碳酸化法或冷析法進一步製備純鹼製品，然後產生的液體再進入制鹼母液系統。本發明回收工藝能補充制鹼母液系統缺水份的狀態，從而達到既節約水資源的目的，又能保持制鹼母液系統的水平衡，還可補充制鹼母液系統所需的NaCl，使生產能大規模、連續化生產。
以下通過實施例對本發明的上述內容再作進一步的詳細說明。
實施例1分解液碳化制Na2CO3蒸汽直接煅燒反應器排出2000升的分解液，溫度為90℃，其中Na2CO3為178g/l，NaHCO3為12g/l，NaCL為80g/l，經水冷卻降溫至60℃後，進入碳化塔。CO2含量為99％的氣體從底部逆流而上即分解液接觸反應，在溫度為55-60℃、壓力為0.3Mpa的條件下，Na2CO3不斷化合成NaHCO3，當母液中Na2CO3濃度降到8g/l時碳酸化結束。將此碳化液取出降溫至30℃後，進入離心機分離。分離出的固體重217公斤，其中NaHCO3含量為81％，Na2CO3含量為2％，NaCL含量為1.2％，H2O含量為15.7％，該固體經蒸汽直接煅燒、洗滌、水合、乾燥後，得到75.1公斤低鹽重質純鹼，可以增加產量3.75％。該低鹽重質純鹼的Na2CO3含量為99.87％，NaCL含量為0.04％，堆積密度為1.03g/ml；同時，分離出約1700升的液體，其中Na2CO3含量為9g/l，NaHCO3為41g/l，NaCL為98g/l，該液體回收進母液系統實施例2分解液冷析制Na2CO3蒸汽直接煅燒反應器排出的100℃分解液2000升，其中Na2CO3為168g/l，NaHCO3為9g/l，NaCL為83g/l。分解液經水冷卻降溫至40℃後進入冷析結晶器。分解液與冷析結晶器的製冷劑換熱而降溫至5℃，取出經稠厚後析出的十水鹼和倍半鹼進行固、液分離。分離出的晶體經過脫水、煅燒爐煅燒後，得到172公斤重質純鹼，可以增加產量8.6％，其中Na2CO3含量為99.3％，NaCL含量為0.52％，堆積密度為0.96g/ml；離心機分離出的液體約1850升，其中Na2CO3為88g/l，NaHCO3為4g/l，NaCL為89g/l，該液體回收進母液系統。
實施例3分解液蒸發法制Na2CO3將從蒸汽直接煅燒反應器排出的80℃分解液2000升，其中Na2CO3為236g/l，NaHCO3為2g/l，NaCL為48g/l。在溫度為103℃條件下，分解液經多效蒸發器內蒸發至體積減少一半。取出料液，然後降溫至60℃，離心機進行固、液分離。固體經煅燒爐脫水煅燒後，得到298公斤重質純鹼，可比增加純鹼產量15％。其中Na2CO3含量為99.1％，NaCL含量為0.7％，堆積密度為0.93g/ml的重質純鹼；分離出的液體約800升，其中Na2CO3含量為265g/l，NaCL為125g/l。該液體經冷析法或CO2碳酸化法進一步回收NaHCO3和Na2CO3，然後進入制鹼母液系統。
顯然，根據本發明的上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本發明上述基本技術思想前提下，還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更，凡基於本發明上述內容所實現的技術均屬於本發明的範圍。
權利要求
1.一種重質純鹼生產中分解液的回收工藝，其特徵在於以蒸汽為反應介質對溼重鹼進行直接煅燒、洗滌、水合的重質純鹼生產工藝中產生的分解液經CO2碳酸化法、冷析法或蒸發法處理後得到純鹼製品；或分解液直接進入制鹼母液系統，得到純鹼製品。
2.根據權利要求1所述的重質純鹼生產中分解液回收工藝，其特徵在於所述的分解液，當其含有的CO32-≥1.5mol/l時，經CO2碳酸化法、冷析法或蒸發法處理後產生的晶體經煅燒得到純鹼製品；當其含有的CO32-小於1.5mol/l時，分解液直接進入制鹼母液系統，得到純鹼製品。
3.根據權利要求1或2所述的重質純鹼生產中分解液回收工藝，其特徵在於所述的CO2碳酸化法的工藝步驟為a、將分解液進行降溫或升溫處理為30-80℃後，進入碳化塔碳化，壓力為0.1-1.0Mpa。b、將碳化處理後的料液降溫至20-40℃後，經離心機使固、液分離；c、分離後的晶體經煅燒製得純鹼製品。
4.根據權利要求3所述的重質純鹼生產中分解液回收工藝，其特徵在於步驟a所述的碳化溫度為30-80℃。
5.根據權利要求3所述的重質純鹼生產中分解液回收工藝，其特徵在於在步驟a中，當分解液的Na2CO3濃度降至2-150g/l時碳化結束。
6.根據權利要求1或2所述的重質純鹼生產中分解液回收工藝，其特徵在於所述的冷析法的工藝步驟為a、將分解液降溫至20-60℃後進入冷析結晶器，在0-15℃冷析；b、將冷析後的料液進行稠厚；c、將稠厚後的料液經離心機使固、液分離；d、分離後的晶體經脫水、煅燒後製得重質純鹼。
7.根據權利要求6所述的重質純鹼生產中分解液回收工藝，其特徵在於在步驟a中，當分解液的Na2CO3含量降至10-150g/l時冷析結束。
8.根據權利要求1或2所述的重質純鹼生產中分解液回收工藝，其特徵在於所述的蒸發法的工藝步驟為a、分解液經蒸發器蒸發重量百分比為20-50％的水份；b、將蒸發後的分解液降溫析出晶體；c、將析晶後的料液經離心機進行固、液分離；d、將分離出的晶體經脫水煅燒得重質純鹼。
9.根據權利要求1所述的重質純鹼生產中分解液回收工藝，其特徵在於分解液採用CO2碳酸化法、冷析法或蒸發法中任一方法處理後的液體中含有的CO32-小於1.5mol/l時，液體進入制鹼母液系統得到純鹼製品。
10.根據權利要求1所述的重質純鹼生產中分解液回收工藝，其特徵在於當分解液採用CO2碳酸化法、冷析法或蒸發法中任一方法處理後的液體中含有的CO32-≥1.5mol/l時，採用其餘兩種方法之一經二次處理得到純鹼製品，然後產生的液體再進入制鹼母液系統得到純鹼製品。
全文摘要
本發明公開了一種重質純鹼生產中分解液的回收工藝，以蒸汽為反應介質對溼重鹼進行直接煅燒、洗滌、水合的重質純鹼生產工藝中產生的分解液經CO
文檔編號C01D7/22GK1605564SQ20031011071
公開日2005年4月13日 申請日期2003年10月9日 優先權日2003年10月9日
發明者王禹東 申請人:王禹東