以钙型岩盐卤水和锅炉烟道气联产碳酸钠、氯化钠、氯化铵工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种以钙型岩盐卤水和锅炉烟道气联产碳酸钠、氯化钠、氯化铵工艺，它以精制钙型岩盐卤水（含氯化钠）与氨、二氧化碳为原料进行复分解反应后分离获得固体碳酸氢钠和重碱母液；将重碱母液预热高温脱氨后得到脱氨母液；脱氨母液和循环制铵母液高温蒸发分离得到固体氯化钠和制盐母液；制盐母液低温蒸发分离得到固体氯化铵和制铵母液；制铵母液循环蒸发分离得到固体氯化钠和制盐母液；固体碳酸氢钠煅烧后转化为固体碳酸钠。本发明工艺中原料盐的钠和氯的利用率为100%，能耗和生产成本大大降低，且具有闭路循环无“三废”排放以及二氧化碳排放量减少而对环境友好，主副产品市场容量大的特点。
【专利说明】以钙型岩盐南水和锅炉烟道气联产碳酸钠、氯化钠、氯化铵工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于无机化工领域，特别涉及一种以钙型岩盐卤水和锅炉烟道气联产碳酸钠、氯化钠、氯化铵的工艺。
【背景技术】
[0002]已知的以氯化钠为原料生产纯碱的工艺主要有氨碱法和联碱法，其中，氨碱法工艺存在原料氯化钠利用率低(钠的利用率约75%、氯的利用率为0%)，制碱废液(含有大量氯化钙、氯化钠)排出系统量大，浪费资源并形成新的环境污染。而联碱法工艺存在冷析、盐析氯化铵结晶过程电能消耗高，析铵母液循环量大，氯化铵市场容量等问题。因此，上述工艺在实际生产中应用都有局限性。
【发明内容】
[0003]针对上述已有生产工艺存在问题，本发明的目的是提供一种以钙型岩盐卤水和锅炉烟道气联产碳酸钠、氯化钠、氯化铵工艺，该工艺以液体岩盐钙型齒水直接作为生产纯碱原料，原料盐的钠和氯的利用率高，而生产成本及能耗较低，整个工艺为闭路循环无“三废”排放，对环境友好，同时主副产品市场容量大。
[0004]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:
[0005]本发明是一个以含氯化钠(NaCl-H2O体系)的钙型岩盐精制卤水(NaC1270_330g/1)和氨(NH3)、锅炉烟道气中的二氧化碳(CO2)为原料生产碳酸钠、氯化钠、氯化铵工艺，该工艺取用含有氯化钠(NaCl)钙型卤水与氨(NH3)、锅炉烟道气中的二氧化碳(CO2)为原料进行复分解反应后分离获得固体碳酸氢钠(NaHCO3)和含有氯化铵、氯化钠(NaC150-100g/
1、NH4Cl 100-200g/l)和少量碳酸氢铵(NH4HC03)、碳酸铵((NH4)2CO3)的重碱母液；重碱母液预热高温脱除碳酸氢铵(NH4HC03)、碳酸铵((NH4) 2C03)后得到含有氯化铵(NH4Cl 100-200g/
1、NaC150-100g/l)的脱氨母液；脱氨母液经过高温蒸发分离得到固体氯化钠和制盐母液(NH4C1300-550g/l、NaC170_200g/l);制盐母液低温蒸发分离得到固体氯化铵和制铵母液(NH4Cl 100-300g/l, NaC150-300g/l);制铵母液与脱氨母液混和循环蒸发分离氯化钠；碳酸氢钠(NaHCO3)煅烧后转化为碳酸钠(Na2CO3X
[0006]具体来说，本发明以钙型岩盐卤水和锅炉烟道气联产碳酸钠、氯化钠、氯化铵工艺，它包括以下步骤:
[0007](1)、取含氯化钠的钙型岩盐卤水，吸收氨(NH3)得到氨盐水，氨盐水与锅炉烟道气(主要含CO2)中的二氧化碳反应后分离获得固体碳酸氢钠(NaHCO3)和含有氯化铵(NH4Cl )、氯化钠(NaCl)、碳酸氢铵(NH4HCO3)、碳酸铵((NH4) 2C03)的重碱母液；
[0008](2)、将步骤(1)所得的重碱母液预热高温脱除碳酸氢铵及碳酸铵后得到含有氯化铵、氯化钠的脱氨母液；
[0009](3)、将步骤(2)所得的脱氨母液高温蒸发分离得到固体氯化钠和制盐母液；[0010](4)、将步骤(3)所得的制盐母液低温蒸发分离得到固体氯化铵和制铵母液；
[0011](5)、将步骤(4)中所得的制铵母液与步骤(2)所得的脱氨母液进行循环蒸发分离得到固体氯化钠和制盐母液；该制盐母液也循环步骤(4)进行低温蒸发分离得到固体氯化铵和制铵母液；
[0012](6)、将步骤(1)所得的固体碳酸氢钠煅烧后转化为固体碳酸钠(Na2CO3)和煅烧炉气(NH3 和 CO2)；
[0013](7)、将步骤(6)所得的煅烧炉气(NH3和CO2)与步骤(1)中的锅炉烟道气共同与该氨盐水反应进行盐卤吸氨，继续得到固体碳酸氢钠和重碱母液，进行下一次循环生产。
[0014]优选的，所述步骤(1)中，含氯化钠的钙型卤水与氨、锅炉烟道气中的二氧化碳进行反应的温度为15-50°C。
[0015]优选的，所述步骤(2)中，重碱母液预热高温脱除碳酸氢铵及碳酸铵的温度为55-150°C。
[0016]优选的，所述步骤(3)中，脱氨母液高温蒸发分离氯化钠的温度为55-150°C。
[0017]优选的，所述步骤(4)中，制盐母液低温蒸发分离氯化铵的温度为15_70°C。
[0018]本发明的有益效果是:本发明以钙型岩盐卤水和锅炉烟道气联产碳酸钠、氯化钠、氯化铵工艺路线，直接以卤水为原料采用氨碱法或联碱法利用锅炉烟道气复分解生产碳酸钠，脱氨母液采用蒸发法分离直接得到氯化钠、氯化铵，无母液排放，实现了环境保护，是节能减排的生产工艺。本发明工艺中原料盐的钠和氯的利用率为100%，能耗和生产成本大大降低，且具有闭路循环无“三废”排放以及二氧化碳排放量减少而对环境友好，主副产品市场容量大的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示，本发明提供一种以钙型岩盐卤水和锅炉烟道气联产碳酸钠、氯化钠、氯化铵工艺，它以精制钙型岩盐卤水(含氯化钠)与氨、二氧化碳为原料进行复分解反应后分离获得固体碳酸氢钠和重碱母液；将重碱母液预热高温脱氨后得到脱氨母液；脱氨母液和循环制铵母液高温蒸发分离得到固体氯化钠和制盐母液；制盐母液低温蒸发分离得到固体氯化铵和制铵母液；制铵母液循环蒸发分离得到固体氯化钠和制盐母液；固体碳酸氢钠煅烧后转化为固体碳酸钠。
[0021]以下即举若干实施例对本发明进行进一步说明。
[0022]实施例1:取IOOm3 (NaCl-H2O体系)钙型齒水(NaC1300g/l)和氨(順3)、锅炉烟道气中的二氧化碳(C0210-14%)为原料进行复分解反应(反应温度40°C)后分离获得固体碳酸氢钠43.45吨和含有氯化铵和氯化钠以及少量碳酸氢铵(NH4HCO3X碳酸铵((NH4)2CO3)的重碱母液 IOOm3 (NaC171g/l、NH4Cl 179g/l、少量 NH4HCO3 和(NH4)2CO3);重碱母液预热高温(温度100°C )脱除碳酸氢铵(NH4HCO3)、碳酸铵((NH4)2CO3)后得到含有氯化铵(NH4Cl 179g/l、NaC171g/l)的脱氨母液IOOm3 ;脱氨母液高温(温度130°C )蒸发分离得到30吨氯化钠和制盐母液(順4(:14368/1、似(:110(^/1);制盐母液低温(温度50°C )蒸发分离得到27.41吨氯化铵和制铵母液(NH4C1274g/l、NaC170g/l);制铵母液与脱氨母液混和循环蒸发分离氯化钠；43.45吨碳酸氢钠(NaHCO3)煅烧后转化为27.41吨碳酸钠(Na2CO3X
[0023]实施例2 -M IOOm3 (NaCl-H2O体系)钙型齒水(NaC1270g/l)和氨(順3)、锅炉烟道气中的二氧化碳(C0210-14%)为原料进行复分解反应(反应温度40°C)后分离获得固体碳酸氢钠39.11吨和含有氯化铵和氯化钠以及少量碳酸氢铵(NH4HCO3X碳酸铵((NH4) 20)3)的重碱母液 IOOm3 (NaC172g/l、NH4Cl 180g/l、少量 NH4HCO3 和(NH4)2CO3);重碱母液预热高温(温度100°C )脱除碳酸氢铵(NH4HCO3)、碳酸铵((NH4)2CO3)后得到含有氯化铵(NH4Cl 180g/l、NaC172g/l)的脱氨母液IOOm3 ;脱氨母液高温(温度135°C )蒸发分离得到30吨氯化钠和制盐母液(NH4C1440g/l、NaC196g/l);制盐母液低温(温度45°C )蒸发分离得到24.67吨氯化铵和制铵母液(NH4C1270g/l、NaC174g/l);制铵母液与脱氨母液混和循环蒸发分离氯化钠；39.11吨碳酸氢钠(NaHCO3)煅烧后转化为24.67吨碳酸钠(Na2CO3X
[0024]实施例3:取IOOm3 (NaCl-H2O体系)钙型齒水(NaC1330g/l)和氨(順3)、锅炉烟道气中的二氧化碳(C0210-14%)为原料进行复分解反应(反应温度40°C)后分离获得固体碳酸氢钠47.80吨和含有氯化铵和氯化钠以及少量碳酸氢铵(NH4HCO3X碳酸铵((NH4) 20)3)的重碱母液 IOOm3 (NaC170g/l、NH4Cl 180g/l、少量 NH4HCO3 和(NH4)2CO3);重碱母液预热高温(温度100°C )脱除碳酸氢铵(NH4HCO3)、碳酸铵((NH4)2CO3)后得到含有氯化铵(NH4Cl 180g/l、NaC170g/l)的脱氨母液IOOm3 ;脱氨母液高温(温度130°C )蒸发分离得到33吨氯化钠和制盐母液(NH4C1436g/l、NaC1100g/l);制盐母液低温(温度50°C )蒸发分离得到30.15吨氯化铵和制铵母液(NH4C1274g/l、NaC170g/l);制铵母液与脱氨母液混和循环蒸发分离氯化钠；47.69吨碳酸氢钠(NaHCO3)煅烧后转化为30.15吨碳酸钠(Na2CO3X
[0025]实施例4:取IOOm3 (NaCl-H2O体系)钙型齒水(NaC1300g/l)和氨(順3)、锅炉烟道气中的二氧化碳(C0210-14%)为原料进行复分解反应(反应温度15°C)后分离获得固体碳酸氢钠43.45吨和含有氯化铵和氯化钠以及少量碳酸氢铵(NH4HCO3X碳酸铵((NH4)2CO3)的重碱母液 IOOm3 (NaC171g/l、NH4Cl 179g/l、少量 NH4HCO3 和(NH4)2CO3);重碱母液预热高温(温度150°C )脱除碳酸氢铵(NH4HCO3)、碳酸铵((NH4)2CO3)后得到含有氯化铵(NH4Cl 179g/l、NaC171g/l)的脱氨母液IOOm3 ;脱氨母液高温(温度55°C )蒸发分离得到30吨氯化钠和制盐母液(NH4C1436g/l、NaCl 100g/l);制盐母液低温(温度70°C )蒸发分离得到27.41吨氯化铵和制铵母液(NH4C1274g/l、NaC170g/l);制铵母液与脱氨母液混和循环蒸发分离氯化钠；43.45吨碳酸氢钠(NaHCO3)煅烧后转化为27.41吨碳酸钠(Na2CO3X
[0026]实施例5:取IOOm3 (NaCl-H2O体系)钙型齒水(NaC1270g/l)和氨(順3)、锅炉烟道气中的二氧化碳(C0210-14%)为原料进行复分解反应(反应温度50°C)后分离获得固体碳酸氢钠39.11吨和含有氯化铵和氯化钠以及少量碳酸氢铵(NH4HCO3X碳酸铵((NH4) 20)3)的重碱母液 IOOm3 (NaC172g/l、NH4Cl 180g/l、少量 NH4HCO3 和(NH4)2CO3);重碱母液预热高温(温度55°C)脱除碳酸氢铵(NH4HCO3)、碳酸铵((NH4)2CO3)后得到含有氯化铵(NH4Cl 180g/l、NaC172g/l)的脱氨母液IOOm3 ;脱氨母液高温(温度150°C )蒸发分离得到30吨氯化钠和制盐母液(NH4C1440g/l、NaC196g/l);制盐母液低温(温度15°C )蒸发分离得到24.67吨氯化铵和制铵母液(NH4C1270g/l、NaC174g/l);制铵母液与脱氨母液混和循环蒸发分离氯化钠；39.11吨碳酸氢钠(NaHCO3)煅烧后转化为24.67吨碳酸钠(Na2CO3X
[0027]实施例6:取IOOm3 (NaCl-H2O体系)钙型齒水(NaC1330g/l)和氨(順3)、锅炉烟道气中的二氧化碳(C0210-14%)为原料进行复分解反应(反应温度40°C)后分离获得固体碳酸氢钠47.80吨和含有氯化铵和氯化钠以及少量碳酸氢铵(NH4HCO3X碳酸铵((NH4) 20)3)的重碱母液 IOOm3 (NaC170g/l、NH4Cl 180g/l、少量 NH4HCO3 和(NH4)2CO3);重碱母液预热高温(温度150°C )脱除碳酸氢铵(NH4HCO3)、碳酸铵((NH4)2CO3)后得到含有氯化铵(NH4Cl 180g/l、NaC170g/l)的脱氨母液IOOm3 ;脱氨母液高温(温度130°C )蒸发分离得到33吨氯化钠和制盐母液(NH4C1436g/l、NaC1100g/l);制盐母液低温(温度70°C )蒸发分离得到30.15吨氯化铵和制铵母液(NH4C1274g/l、NaC170g/l);制铵母液与脱氨母液混和循环蒸发分离氯化钠；47.69吨碳 酸氢钠(NaHCO3)煅烧后转化为30.15吨碳酸钠(Na2CO3X
【权利要求】
1.一种以钙型岩盐卤水和锅炉烟道气联产碳酸钠、氯化钠、氯化铵工艺，其特征在于，它包括以下步骤: (1)、取含氯化钠的钙型岩盐卤水，吸收氨得到氨盐水，氨盐水与锅炉烟道气中的二氧化碳反应后分离获得固体碳酸氢钠和含有氯化铵、氯化钠、碳酸氢铵、碳酸铵的重碱母液； (2)、将步骤(1)所得的重碱母液预热高温脱除碳酸氢铵及碳酸铵后得到含有氯化铵、氯化钠的脱氨母液； (3)、将步骤(2)所得的脱氨母液高温蒸发分离得到固体氯化钠和制盐母液； (4)、将步骤(3)所得的制盐母液低温蒸发分离得到固体氯化铵和制铵母液； (5)、将步骤(4)中所得的制铵母液与步骤(2)所得的脱氨母液进行循环蒸发分离得到固体氯化钠和制盐母液；该制盐母液也循环步骤(4)进行低温蒸发分离得到固体氯化铵和制铵母液； (6)、将步骤(1)所得的固体碳酸氢钠煅烧后转化为固体碳酸钠和煅烧炉气； (7)、将步骤(6)所得的煅烧炉气与步骤(1)中的锅炉烟道气共同与该氨盐水反应进行盐卤吸氨，继续得到固体碳酸氢钠和重碱母液，进行下一次循环生产。
2.根据权利要求1所述的以钙型岩盐卤水和锅炉烟道气联产碳酸钠、氯化钠、氯化铵工艺，其特征在于:所述步骤(1)中，含氯化钠的钙型卤水与氨、锅炉烟道气中的二氧化碳进行反应的温度为15-50°C。
3.根据权利要求1所述的以钙型岩盐卤水和锅炉烟道气联产碳酸钠、氯化钠、氯化铵工艺，其特征在于:所述步骤(2)中`，重碱母液预热高温脱除碳酸氢铵及碳酸铵的温度为55-150°C。
4.根据权利要求1所述的以钙型岩盐卤水和锅炉烟道气联产碳酸钠、氯化钠、氯化铵工艺，其特征在于:所述步骤(3)中，脱氨母液高温蒸发分离氯化钠的温度为55-150°C。
5.根据权利要求1所述的以钙型岩盐卤水和锅炉烟道气联产碳酸钠、氯化钠、氯化铵工艺，其特征在于:所述步骤(4)中，制盐母液低温蒸发分离氯化铵的温度为15-70°C。
【文档编号】C01D7/00GK103880046SQ201410098744
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】彭赛军, 朱晓峰, 彭志成 申请人:中国中轻国际工程有限公司