专利名称：连续碳化法制碳酸锶的方法
技术领域：
本发明涉及碳化法生产碳酸锶的方法。
目前，在工业上用碳化法生产碳酸锶产品，一般采用石灰窑气作CO2原料气，碳化反应用三塔串联来完成，新鲜囟液顺次经过第一碳化塔、第二碳化塔进行预碳化反应后再送至主碳化塔，CO2气由主碳化塔加入，碳化反应的混合气再依次通入第二碳化塔和第一碳化塔，各塔的反应温度为75℃～85℃，压力0.4～0.5mPa，反应时间为25～30分钟，其反应如下(1)(2)(3)主塔反应至终点后，停止对各塔通气和加囟，将主塔中的料浆取出，再将该塔调作第一碳化塔，原第一、第二碳化塔依次作为第二碳化塔和主碳化塔，对各塔通气和加囟，重复上述过程，各塔轮流作为主塔使用。从主塔取出的料浆经分离、干燥制得碳酸锶产品。由于三塔间歇操作，其存在问题是一、预碳化反应量不足，新鲜囟液与CO2气接触量大，从上述反应式看，由于反应式(2)与反应速度大于反应式(1)，导致Sr(OH)2的碳化速度过快，未反应的Sr(HS)2容易被已生成的SrCO3结晶包裹，降低产品质量；二、每次从主塔取出料浆时，均必须停止对各塔通气和加囟，碳化反应不能连续进行，反应不稳定，碳化装置产量低。另外，由于CO2原料气中含有硫和氧等有害气体，硫总含量在0.01～01g/m3之间，氧气的体积比计一般在1.0～0.01％之间。未经处理的硫会进入产品中，降低产品质量。在碳化过程中，由于O2的存在必然会发生下述副反应
从而产生亚硫酸盐而降低产品质量。
本发明的目的是提供一种碳化法生产碳酸锶的方法，该方法碳化反应连续稳定。可以减少或避免产品中出现结晶包裹，提高产品质量本发明的另一个目的是通过对原料气中有害气体的处理来提高产品质量。
本发明连续碳化法制碳酸锶的方法，包括如下步骤1、将新鲜囟液由第一塔加入，经第一塔预碳化再依次送至第二塔、第三塔、第四塔和主塔，CO2气由主塔通入，经碳化反应再依次通入第四塔、第三塔、第二塔和第一塔，各塔反应温度80～95℃，压力0.5～0.7mPa，反应时间8～10分钟；2、待主塔反应至终点后，停止对各塔加囟，并将CO2气由第四塔通入；3、将主塔中反应料浆取出；4、将主塔调作第一塔，另外四塔依次作为第二塔、第三塔、第四塔和主塔，对第一塔接气和对各塔加囟，重复上述步骤；5、将主塔中取出的反应料浆分离、干燥制得碳酸锶产品。
为了降低CO2气中有害气体对产品质量造成的影响，可以对CO2原料气进行净化处理，其步骤如下1、将来自石灰窑气或合成氨脱碳气或CO2气田气的CO2原料气在常温常压下用活性碳吸附脱除H2S；
2、将上述脱除H2S后的气体在常温和0.6mPa压力下用有机硫催化剂和氧化铁催化剂作触媒水解脱除有机硫；3、将步骤2得到的气体在温度130°～200℃下用铜作催化剂脱氧。
本发明采用五塔串联，其优点是一、碳化反应连续稳定，生产可连续化，碳化装置产量可提高30％以上；二、由于预碳化反应充分，新鲜囟液在第一塔中与来自第二塔的经过四级碳化反应含有大量H2S气体的CO2气接触，可延缓Sr(OH)2的碳化速度，避免出现结晶包裹，提高产品质量；三、碳化工艺简单、易操作。另外，对CO2原料气中的有害气体进行处理，可以避免因氧、硫等有害气体的存在而造成产品质量下降，产品质量能稳定达到国家优质标准，调整操作后还可达到电子级标准。
图1为本发明CO2原料气脱硫脱氧工艺流程图。
图2为本发明连续碳化法制碳酸锶工艺流程示意图。
下面结合附图对本发明作详细描述由图1所示，来自石灰窑气或合成氨脱碳气或CO2气田气的CO2原料气由风机1送至脱硫塔2，用活性炭物理吸附H2S后，经压缩机3加压至0.6mPa经水冷器4冷却至常温后送至第二脱硫塔5，用有机硫催化剂和氧化铁催化剂作触媒水解脱除有机硫，其反应原理如下使气体中的总硫含量≤5ppm，上述脱硫过程在常温下进行。然后将气体经热交换器6加热至130～200℃，再送入脱氧塔7，用铜作催化剂脱氧，其反应原理如下(直接脱氧)(还原再生)在合成氨脱碳气中有H2存在情况下，Cu催化剂的氧化和还原再生同时进行，可保持触媒不老化。如在CO2气体中没有H2存在，当触媒活性下降时，可通H2气体使其还原再生。通过上述脱氧可将O2含量按体积比计降至10ppm以下。将上述脱氧后的气体送至热交换器6降温至80～100℃左右后送至下面的碳化工段。
碳化过程如图2所示，新鲜囟液SrS用泵8送至第一塔9，再从第一塔经第二塔10、第三塔11、第四塔12送至主塔13，CO2气由主塔13通入，再从主塔13经第四塔12、第三塔11、第二塔10通入第一塔9，各塔反应温度在80～95℃，压力0.5～0.7mPa，各塔反应时间8～10分钟，主塔13反应至终点后，停止对各塔加囟，并将CO2气改由第四塔12继续通入，待主塔中的反应料浆取出后，将主塔调作第一塔加囟并接气，另外四塔依次作为第二塔、第三塔、第四塔和主塔并恢复加囟。重复上述过程，连续作业。将主塔中取出的料浆分离、干燥制得碳酸锶产品。由于新鲜囟液第一塔与来自第二塔的经过四级碳化反应含有大量H2S的CO2气接触，可延缓Sr(OH)2的碳化速度，避免产品中出现结晶包裹，另外，在主塔取料时，其它各塔继续通气，碳化反应可连续进行，反应均匀稳定，克服了三塔间歇操作中出现的频繁更替、反应不稳定的问题，各塔反应时间缩短，使装置产量大大提高，可提高30％以上。
权利要求
1.一种连续碳化法制碳酸锶的方法，包括如下步骤(1)、将新鲜囟液由第一塔加入，经第一塔预碳化再依次送至第二塔、第三塔、第四塔和主塔，CO2气由主塔通入，经碳化反应再依次通入第四塔、第三塔、第二塔和第一塔，各塔反应温度80～95℃，压力0.5～0.7mPa，反应时间8～10分钟；(2)、待主塔反应至终点后，停止对各塔加囟，并将CO2气由第四塔通入；(3)、将主塔中反应料浆取出；(4)、将主塔调作第一塔，另外四塔依次作为第二塔、第三塔、第四塔和主塔，对第一塔接气和对各塔加囟，重复上述步骤；(5)、将主塔中取出的反应料浆分离、干燥制得碳酸锶产品。
2.一种用于碳化法制碳酸锶的CO2原料气净化处理方法，包括如下步骤(1)、将来自石灰窑气或合成氨脱碳气或CO2气田气的CO2原料气在常温常压下用活性碳吸附脱除H2S；(2)、将上述脱除H2S后的气体在常温和0.6mPa压力下用有机硫催化剂和氧化铁催化剂作触媒水解脱除有机硫；(3)、将步骤2得到的气体在温度130°～200℃下用铜作催化剂脱氧。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述CO2原料气为合成氨脱碳气或CO2气田气。
全文摘要
本发明涉及碳化法制碳酸锶的方法,改三塔为五塔,主塔碳化反应结束时,其它各塔继续通气,反应连续稳定,预碳化反应充分,避免产品中出现结晶包裹,从而提高产品质量;另外还通过对CO
文档编号C01F11/18GK1245143SQ9910263
公开日2000年2月23日 申请日期1999年3月19日 优先权日1999年3月19日
发明者郭建勋, 李忠跃, 汪志芳, 方春雷 申请人:铜陵化学工业集团有限公司合成氨厂