专利名称：液相水合法制低盐重质纯碱的系统及工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制低盐重质纯碱的系统及生产工艺，特别是一种以倍半碱工艺或 碳化法工艺制得的轻质纯碱为原料，用液相水合法制低盐重质纯碱的系统及生产工艺。
背景技术：
目前，重质纯碱已在许多地方取代了轻质纯碱作为工业原料，重质纯碱较轻质纯 碱有许多优点。现今生产重质纯碱多采用固相水合法。固相水合法生产重质纯碱，由于其 工艺的限制，使得碱的粒度不均勻，成本相对较高，另外，碱的盐分不易控制。目前，液相水 合法生产重质纯碱技术可以得到合格率为100%的合格品低盐重质纯碱，但由于系统缺陷， 易于产生细小晶体，致使产品的优等品率在88 %左右。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种用液相水合法制低盐重质纯碱的系统。本发明的第二个目的在于提供一种用液相水合法制低盐重质纯碱的工艺，用本方 法生产重质纯碱的合格率达到100%，优等品率达到95%。本发明第一个目的由如下技术方案实施一种用液相水合法制低盐重质纯碱的系 统包括有如下装置轻灰料仓，轻灰卸料器，水合罐纯碱进料器，水合罐，凝水自凝水储桶， 母液储桶，离心机，旋液器，其中所述轻灰料仓与所述轻灰卸料器相连，所述轻灰卸料器与 所述水合罐纯碱进料器相连，所述水合罐纯碱进料器与所述水合罐相连，所述凝水自凝水 储桶与所述水合罐相连，所述母液储桶与所述水合罐相连，所述水合罐与所述旋液器相连， 所述旋液器分别与所述离心机和所述母液储桶相连，所述离心机与所述母液储桶相连。本发明的第二个目的由如下技术方案实施液相水合法制低盐重质纯碱的生产工 艺包括有如下步骤制备轻质纯碱、制备凝水、制备碳酸钠饱和溶液、水和反应、旋液器分 液、脱水、干燥，即得到成品低盐重质纯碱；其中(1)制备轻质纯碱，采用倍半碱法制得的170 180°C的轻质纯碱，通过输送设备 至轻灰料仓并始终保持满仓，轻灰料仓内温度为150 170°C的轻质纯碱经轻灰卸料器、水 合罐纯碱进料器至水合罐；轻质纯碱还可以采用碳化法工艺制得，其温度为170 180°C。(2)制备凝水，98 100°C的凝水经凝水自凝水储桶加进水合灌；(3)制备碳酸钠饱和溶液，旋液器和离心机分离出的碳酸钠饱和溶液加进母液储 桶，并在自带加热系统的母液储桶中加热至93 97°C，然后再加进水合罐；(4)水合反应，由上述步骤(1) (2) (3)制得的轻质纯碱、凝水和碳酸钠饱和溶 液以质量比为1 0.22 1.4 1 0.22 2. 0在水合灌中发生水合反应，反应温度 控制在100 104°C，反应时间为20 25分钟，水合过程轻质纯碱与凝水的质量比达到 1.62 1 1.92 1，水合反应生成的一水碱Na2CO3* H2O晶浆送入旋液器；(5)旋液器分液，一水碱晶浆经旋液器稠厚分离，顶流液即碳酸钠饱和溶液送入母 液储桶，底流液送入离心机；
(6)脱水，底流液经离心机脱水后得到一水碱滤饼，用离心机脱水时，需要加水洗 去部分盐份，同时离心机脱水后得到的碳酸钠饱和溶液送入母液储桶；(7)干燥，一水碱滤饼通过干燥、冷却、筛分后得到成品低盐重质纯碱。本发明的优点在于本发明液相水合法制低盐重质纯碱的系统可以保证料仓料 位恒定、轻质纯碱进料平稳，便于操作，整个系统可以长期稳定运行，系统开工率高于行业 同类技术。本发明采用液相水合法制低盐重质纯碱的系统进行液相水合法制低盐重质纯 碱的生产，其中碳酸钠饱和溶液和凝水进水合罐温度大于93°C，可保证水合罐内温度波动 较小，避免细小晶体的产生，有利于一水碱结晶。水合过程轻质纯碱与凝水的质量比达到 1.62 1 1.92 1，与以往1 1相比，可使纯碱和碳酸钠饱和溶液混合更均勻；反应时 间达到20-25分钟，使产品结晶粒度大于180 μ m的达到75%以上，优等品率达到95%。所 得纯碱产品，结晶粒度大、优等品率高、附加值高。符合中国国家标准GB210. 1-2004 ；产品 质量处于同行业最高水平，纯度、粒度，完全可满足浮法玻璃、显像管等行业的要求。
图1为本发明液相水合法制低盐重质纯碱的系统的结构示意图。图2为本发明液相水合法制低盐重质纯碱法的工艺流程图。轻灰料仓1，轻灰卸料器2，水合罐纯碱进料器3，水合罐4，凝水自凝水储桶5，母液 储桶6，离心机7，旋液器8，
具体实施例方式实施例1 一种液相水合法制低盐重质纯碱的系统，其包括有如下装置轻灰料仓 1，轻灰卸料器2，水合罐纯碱进料器3，水合罐4，凝水自凝水储桶5，母液储桶6，离心机7， 旋液器8，其中轻灰料仓1与轻灰卸料器2相连，轻灰卸料器2与水合罐纯碱进料器3相连， 水合罐纯碱进料器3与水合罐4相连，凝水自凝水储桶5与水合罐4相连，母液储桶6与水 合罐4相连，水合罐4与旋液器8相连，旋液器8分别与离心机7和母液储桶6相连，离心 机7与母液储桶6相连。采用上述液相水合法制低盐重质纯碱的系统进行液相水合法制低盐重质纯碱的 生产工艺，其由如下步骤实施(1)制备轻质纯碱，采用倍半碱法制得的170 180°C的轻质 纯碱，通过输送设备至轻灰料仓并始终保持满仓，轻灰料仓内温度为150°C的轻质纯碱经轻 灰卸料器、水合罐纯碱进料器至水合罐；(2)制备凝水，98°C的凝水经凝水自凝水储桶加进 水合灌；(3)制备碳酸钠饱和溶液，旋液器和离心机分离出的碳酸钠饱和溶液加进母液储 桶，并在自带加热系统的母液储桶中加热至93°C，然后再加进水合罐；(4)水合反应，由上 述步骤(1) (2) (3)制得的轻质纯碱、凝水和碳酸钠饱和溶液以质量比为1 0.22 1.4在 水合灌中发生水合反应，反应温度控制在100°C，反应时间为20分钟，水合过程轻质纯碱与 凝水的质量比达到1.62 1，水合反应生成的一水碱Na2CO3* H2O晶浆送入旋液器；(5)旋 液器分液，一水碱晶浆经旋液器稠厚分离，顶流液即碳酸钠饱和溶液送入母液储桶，底流液 送入离心机；(6)脱水，底流液经离心机脱水后得到一水碱滤饼，用离心机脱水时，需要加 水洗去部分盐份，同时离心机脱水后得到的碳酸钠饱和溶液送入母液储桶；(7)干燥，一水 碱滤饼通过干燥、冷却、筛分后得到成品低盐重质纯碱。
实施例2 关于液相水合法制低盐重质纯碱的系统的结构如实施例1所述。采用上述液相水合法制低盐重质纯碱的系统进行液相水合法制低盐重质纯碱的 生产工艺，其由如下步骤实施(1)制备轻质纯碱，采用倍半碱法制得的170 180°C的轻质 纯碱，通过输送设备至轻灰料仓并始终保持满仓，轻灰料仓内温度为160°C的轻质纯碱经轻 灰卸料器、水合罐纯碱进料器至水合罐；(2)制备凝水，99°C的凝水经凝水自凝水储桶加进 水合灌；(3)制备碳酸钠饱和溶液，旋液器和离心机分离出的碳酸钠饱和溶液加进母液储 桶，并在自带加热系统的母液储桶中加热至95°C，然后再加进水合罐；(4)水合反应，由上 述步骤(1) (2) (3)制得的轻质纯碱、凝水和碳酸钠饱和溶液以质量比为1 0. 22 1. 7在 水合灌中发生水合反应，反应温度控制在102°C，反应时间为23分钟，水合过程轻质纯碱与 凝水的质量比达到1.92 1，水合反应生成的一水碱Na2CO3* H2O晶浆送入旋液器；(5)旋 液器分液，一水碱晶浆经旋液器稠厚分离，顶流液即碳酸钠饱和溶液送入母液储桶，底流液 送入离心机；(6)脱水，底流液经离心机脱水后得到一水碱滤饼，用离心机脱水时，需要加 水洗去部分盐份，同时离心机脱水后得到的碳酸钠饱和溶液送入母液储桶；(7)干燥，一水 碱滤饼通过干燥、冷却、筛分后得到成品低盐重质纯碱。实施例3 关于液相水合法制低盐重质纯碱的系统的结构如实施例1所述。采用上述液相水合法制低盐重质纯碱的系统进行液相水合法制低盐重质纯碱的 生产工艺，其由如下步骤实施(1)制备轻质纯碱，采用倍半碱法制得的170 180°C的轻质 纯碱，通过输送设备至轻灰料仓并始终保持满仓，轻灰料仓内温度为170°C的轻质纯碱经轻 灰卸料器、水合罐纯碱进料器至水合罐；(2)制备凝水，IOO0C的凝水经凝水自凝水储桶加 进水合灌；(3)制备碳酸钠饱和溶液，旋液器和离心机分离出的碳酸钠饱和溶液加进母液 储桶，并在自带加热系统的母液储桶中加热至97°C，然后再加进水合罐；(4)水合反应，由 上述步骤(1) (2) (3)制得的轻质纯碱、凝水和碳酸钠饱和溶液以质量比为1 0.22 2.0 在水合灌中发生水合反应，反应温度控制在104°C，反应时间为25分钟，水合过程轻质纯碱 与凝水的质量比达到1.75 1，水合反应生成的一水碱Na2CO3* H2O晶浆送入旋液器；(5) 旋液器分液，一水碱晶浆经旋液器稠厚分离，顶流液即碳酸钠饱和溶液送入母液储桶，底流 液送入离心机；(6)脱水，底流液经离心机脱水后得到一水碱滤饼，用离心机脱水时，需要 加水洗去部分盐份，同时离心机脱水后得到的碳酸钠饱和溶液送入母液储桶；(7)干燥，一 水碱滤饼通过干燥、冷却、筛分后得到成品低盐重质纯碱。实施例4 关于液相水合法制低盐重质纯碱的系统的结构如实施例1所述。采用上述液相水合法制低盐重质纯碱的系统进行液相水合法制低盐重质纯碱的 生产工艺，其由如下步骤实施(1)制备轻质纯碱，采用碳化法工艺制得的170 180°C的轻 质纯碱，通过输送设备至轻灰料仓并始终保持满仓，轻灰料仓内温度为165°C的轻质纯碱经 轻灰卸料器、水合罐纯碱进料器至水合罐；(2)制备凝水，99°C的凝水经凝水自凝水储桶加 进水合灌；(3)制备碳酸钠饱和溶液，旋液器和离心机分离出的碳酸钠饱和溶液加进母液 储桶，并在自带加热系统的母液储桶中加热至96°C，然后再加进水合罐；(4)水合反应，由 上述步骤(1) (2) (3)制得的轻质纯碱、凝水和碳酸钠饱和溶液以质量比为1 0.22 1.9 在水合灌中发生水合反应，反应温度控制在103°C，反应时间为24分钟，水合过程轻质纯碱 与凝水的质量比达到1.77 1，水合反应生成的一水碱Na2CO3* H2O晶浆送入旋液器；(5) 旋液器分液，一水碱晶浆经旋液器稠厚分离，顶流液即碳酸钠饱和溶液送入母液储桶，底流
5液送入离心机；(6)脱水，底流液经离心机脱水后得到一水碱滤饼，用离心机脱水时，需要 加水洗去部分盐份，同时离心机脱水后得到的碳酸钠饱和溶液送入母液储桶；(7)干燥，一 水碱滤饼通过干燥、冷却、筛分后得到成品低盐重质纯碱。
权利要求
一种液相水合法制低盐重质纯碱的系统，其特征在于，其包括有如下装置轻灰料仓，轻灰卸料器，水合罐纯碱进料器，水合罐，凝水自凝水储桶，母液储桶，离心机，旋液器，其中所述轻灰料仓与所述轻灰卸料器相连，所述轻灰卸料器与所述水合罐纯碱进料器相连，所述水合罐纯碱进料器与所述水合罐相连，所述凝水自凝水储桶与所述水合罐相连，所述母液储桶与所述水合罐相连，所述水合罐与所述旋液器相连，所述旋液器分别与所述离心机和所述母液储桶相连，所述离心机与所述母液储桶相连。
2.一种液相水合法制低盐重质纯碱的生产工艺，其特征在于，其包括有如下步骤制 备轻质纯碱、制备凝水、制备碳酸钠饱和溶液、水和反应、旋液器分液、脱水、干燥，即得到成 品低盐重质纯碱；其中(1)制备轻质纯碱，采用倍半碱法制得的170 180°C的轻质纯碱，通过输送设备至轻 灰料仓并始终保持满仓，轻灰料仓内温度为150 170°C的轻质纯碱经轻灰卸料器、水合罐 纯碱进料器至水合罐；(2)制备凝水，98 100°C的凝水经凝水自凝水储桶加进水合灌；(3)制备碳酸钠饱和溶液，旋液器和离心机分离出的碳酸钠饱和溶液加进母液储桶，并 在自带加热系统的母液储桶中加热至93 97°C，然后再加进水合罐；(4)水合反应，由上述步骤(1)(2) (3)制得的轻质纯碱、凝水和碳酸钠饱和溶液以质量 比为1 0.22 1.4 1 0.22 2. 0在水合灌中发生水合反应，反应温度控制在100 104°C，反应时间为20 25分钟，水合反应生成的一水碱Na2CO3 · H2O晶浆送入旋液器；(5)旋液器分液，一水碱晶浆经旋液器稠厚分离，顶流液即碳酸钠饱和溶液送入母液储 桶，底流液送入离心机；(6)脱水，底流液经离心机脱水后得到一水碱滤饼，用离心机脱水时，需要加水洗去部 分盐份，同时离心机脱水后得到的碳酸钠饱和溶液送入母液储桶；(7)干燥，一水碱滤饼通过干燥、冷却、筛分后得到成品低盐重质纯碱。
3.根据权利要求2所述的液相水合法制低盐重质纯碱的生产工艺，其特征在于所述 步骤(1)中的轻质纯碱，还可以采用碳化法工艺制得，其温度为170 180°C。
4.根据权利要求2所述的液相水合法制低盐重质纯碱的生产工艺，其特征在于所述 步骤(4)中，水合过程轻质纯碱与凝水的质量比达到1.62 1 1.92 1。
全文摘要
本发明公开了一种液相水合法制低盐重质纯碱的系统及工艺。本发明的液相水合法制低盐重质纯碱法是将大于93℃的轻质纯碱、凝水和碳酸钠饱和溶液以质量比为1∶0.22∶1.4～1∶0.22∶2.0分别加入到水合灌中进行水合反应，反应温度控制在100～104℃，反应时间为20-25分钟，经反应纯碱以一水碱Na2CO3·H2O结晶析出。一水碱晶浆经旋液器分离后，顶流液至母液储桶，底流液送入离心机，离心机脱水后得到的一水碱滤饼，通过干燥、冷却、筛分后得到成品低盐重质纯碱，用离心机脱水时，需要加水洗去部分盐份。本系统可以保证料仓料位恒定，使纯碱进料平稳。所得纯碱产品，结晶粒度大、优等品率高、附加值高，产品结晶粒度大于180μm的达到75％以上，合格率达到100％，优等品率达到95％。
文档编号C01D7/35GK101928021SQ20101027091
公开日2010年12月29日 申请日期2010年8月28日 优先权日2010年8月28日
发明者丁喜梅, 李立峰, 王建平, 王耀, 王雪东, 王雪亮, 祁世平, 陈福连 申请人:内蒙古博源工程有限责任公司