由含碳酸氢盐的溶液制备重苏打、轻苏打、碳酸氢钠和硅酸钠的方法 |
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| 申请号 | CN200510118190.8 | 申请日 | 2005-11-11 | 公开(公告)号 | CN1772615B | 公开(公告)日 | 2010-09-01 |
| 申请人 | ETI化学和电气产品制造有限公司; | 发明人 | 伊斯梅勒·杰伊兰; 阿里·乌乌雷尔利; 诺扬·迪莱克; | ||||
| 摘要 | 涉及钠化学品制备的方法，包括通过提纯、 蒸发 -除去 碳 酸、结晶、离心和干燥步骤，处理由溶液开采天然 碱 、苏打石或 碳酸氢钠 石矿藏以及含碳酸氢盐的湖 水 获得的含碳酸氢盐溶液的过程。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种由含碳酸氢盐的溶液制备钠化学品的方法，该含碳酸氢盐的溶液通过溶液开采(a)天然碱、(b)苏打石或(c)碳酸氢钠石矿藏以及含碳酸氢盐的湖水而获得，该方法包括： |
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| 说明书全文 | 由含碳酸氢盐的溶液制备重苏打、轻苏打、碳酸氢钠和硅酸钠的方法 [0001] 相关技术领域 [0002] 本发明提出由含碳酸氢盐的溶液制备重苏打灰、碳酸氢钠、轻苏打灰和硅酸钠的方法，含碳酸氢盐的溶液通过溶液开采天然碱(Trona)、苏打石(Nahcolite)或碳酸氢钠石(Wegscheiderite)矿藏以及含碳酸氢盐的湖水获得；并且也提出这种方法的优化，即通过将废物和尾料回收作为最终产品来减少废物和尾料的量。 背景技术[0003] 由含碳酸氢盐的溶液通过一水合物和倍半碳酸盐法制备重苏打灰是已知的技术且被广泛应用。美国专利6,589,497中已解释了通过一水合物法制备重苏打灰。根据该发明，包括碳酸氢盐的溶液用已知的技术提纯，碳酸氢钠在汽提塔(单级或两级)中转化为碳酸钠。 [0004] 2NaHCO3→Na2CO3+CO2+H2O [0005] 在汽提塔中不能被转化的剩余碳酸氢盐通过在中和过程中使用苛性碱被转化。 [0006] NaHCO3+NaOH→Na2CO3+H2O [0007] 除去碳酸的溶液在蒸发器中浓缩后进料到一水合物结晶器中。在结晶器中形成的浆料送至离心过程。此处，一水合物饼和滤液相互分离。由于溶液浓度增加，溶液中的杂质也被浓缩。为了获得可市售的产品质量，必须保持杂质的浓度恒定。为了此目的，定期地清洗部分滤液。清洗速度根据包含碳酸氢盐的溶液中杂质的量和可市售的产品质量决定。来自离心过程的一水合物饼流出物在旋转或流化床干燥器中干燥(可使用直接火焰接触或间接蒸汽干燥器)，从而获得重苏打灰。使用清洗以在十水合物结晶体系中制备十水合碳酸钠晶体。这些晶体熔融并送回一水合物结晶过程。来自十水合物离心机的滤液流出物是来自体系的最终清洗液。十水合物晶体将杂质从它们的晶体结构中去除。由于这一性质，实现回收产品和减少最终废物量。然而在此发明公开的方法中，溶液中的碳酸氢盐含量被完全中和，从而消耗大量的苛性碱。然而，根据相图，为了在结晶相中只获得一水合碳酸钠晶体，将碳酸氢盐含量降低到恰好低于固定点的值就足够了，而不是完全中和。从而可降低苛性碱的消耗。 [0008] 美国专利6,576,206中解释了通过另一类似的方法制备重苏打灰。然而此专利声称，碳酸氢盐浓度低于固定点的溶液可进料到结晶器中，并仍能获得一水合物晶体。此专利没有指出任何中和过程。但是在此专利中，没有考虑从体系中丢弃清洗液而损失的大量产品。如我们的发明中解释，将清洗液流送至十水合物过程能使产品损失和最终过程废物最小化。另一方面，如本发明所解释，考虑含碳酸氢盐溶液和体系中杂质的浓度，能改变十水合物过程的操作参数，并转换到倍半碳酸盐晶体制备。随后，倍半碳酸盐晶体可在一水合物过程中熔融和回收，或进料到轻苏打灰过程并作为轻/中苏打灰产品回收。用此方法，能在同一设备中应用两种不同的方法，从而增加产品的种类。 [0009] 美国专利6,609,761和6,699,447中解释了通过高温溶解、碳酸化方法由苏打石矿藏获得的溶液来制备碳酸氢钠。在全世界，自从1800年代以来，通过除去碳酸、提纯、碳酸化和干燥过程步骤来进行碳酸钠的生产。 [0010] 碳酸氢钠制备过程的已知方法应用于由苏打石矿藏获得的溶液。在该现有技术中没有解释将此方法应用于由溶液开采天然碱、苏打石和碳酸氢钠石矿藏获得的溶液以及含碳酸氢盐的湖水。 [0011] 美国专利5,283,054解释了由溶液开采获得的含碳酸氢盐的溶液制备十水合物晶体。在此专利中，在十水合物结晶之前，溶液中的所有碳酸氢盐通过加入苛性钠中和。用于此目的苛性钠通过用氧化钙处理一部分由碳酸氢盐组成的原溶液来制备。由于十水合物晶体会去除杂质，将要在此方法中使用的苛性钠溶液的纯度并不重要。为此目的，考虑到成本和废物处理问题，能由一水合物清洗液代替原溶液制备苛性钠是有利的。 [0012] 欧洲、中东和北非市场上的玻璃制造商主要使用重苏打灰。相同市场的纺织品和清洁剂工业通常更喜欢轻苏打灰。通过合成方法为此市场制备轻苏打灰。虽然重苏打灰和轻苏打灰具有相同的化学性质，但是考虑堆积密度和颗粒结构，它们是不同的。重苏打灰的3 3 堆积密度为0.90～1.3gr/cm，而轻苏打灰的堆积密度为0.45～0.65gr/cm。轻苏打灰为粉末形式。重苏打灰的粒度分布为0.15mm～1mm。 [0013] 通过已知方法(碳酸化)在合成和天然苏打处理中均进行碳酸钠的制备。在这些方法中，进料到碳酸氢钠制备过程中的溶液被提纯并送至碳酸化塔。由碳酸化塔获得的碳酸氢钠晶体进行离心、干燥，从而获得碳酸氢钠产品。 [0014] 商业的重苏打灰产品在粒度上是规则的。在重苏打筛选分析中，小于75μm的颗粒比率通常希望低于1％。为了制备这种产品，在干燥过程中(150)使用振动筛。由于由碳酸氢盐组成的进料溶液(109)中的杂质和结晶器(130)操作条件的改变，一水合碳酸钠晶体在粒度分布上可能变化。通常，小于75μm的颗粒比率为约2～5％。在已知技术中，筛子下面的重苏打灰和除尘系统中保留的轻和重苏打灰被再次溶解并进料到一水合物结晶器。 [0015] 在技术水平上，由于粒度而具有较低经济价值的苏打灰细粒被溶解并返回到制备过程中。然而，考虑到最终产品成本，此方法是不经济的。 [0016] 另一方面，美国专利5,759,507解释了为获得一水合碳酸钠晶体，在高温下与十水合碳酸钠晶体一起熔融轻苏打灰或苏打灰细粒，并通过干燥这些晶体来制备重苏打灰的方法。 [0017] 9Na2CO3+Na2CO3·10H2O→10Na2CO3·H2O [0018] 发明目的 [0019] 本发明的目的是实现由含碳酸氢盐的溶液制备重苏打灰、碳酸氢钠、轻苏打灰和硅酸钠的方法，含碳酸氢盐的溶液通过溶液开采天然碱、苏打石或碳酸氢钠石矿藏以及含碳酸氢盐的湖水获得。 [0020] 本发明提出了制备上述化学品的一体化方法，这种方法所需消耗的苛性碱被最小化，从而降低了生产成本。并且本发明中表示的一体化方法具有高的方法灵活性，从而降低生产成本并满足碱消费者的多样性需求。 [0021] 本发明的另一目的是方法的优化和减少十/倍半过程的废物量，并将它们作为产品回收。 [0023] 图1本发明的流程图。 [0024] 图2结晶进料中钙的浓度与重苏打灰中大于600微米的颗粒的百分比之间的关系。 [0025] 图3结晶进料中钙的浓度与重苏打灰中大于425微米的颗粒的百分比之间的关系。 [0026] 图4结晶进料中钙的浓度与重苏打灰中小75微米的颗粒的百分比之间的关系。 [0027] 发明描述 [0028] 通过本发明主题的方法，由含碳酸氢盐的溶液制备重苏打灰、碳酸氢钠、轻苏打灰和硅酸钠，含碳酸氢盐的溶液通过溶液开采天然碱、苏打石或碳酸氢钠石矿藏以及含碳酸氢盐的湖水获得，通过将废物和尾料作为最终产品回收来减少它们的量，以及方法的优化。 [0029] 在本发明描述的方法中，在一水合物结晶器(131)的进料溶液中碳酸氢盐的浓度低于固定点。在此物流中，碳酸氢盐的浓度低于2％。滤液(142)的碳酸氢盐浓度可高达4.6％。送至十/倍半过程(311)中的清洗液流通过加入苛性钠(531)中和，并在十/倍半冷却结晶器(310)中于15～30℃结晶，得到包含十水和碳酸钠晶体的浆料(312)。浆料(312)在十水合物离心机(320)中被分离为十水合物饼(321)和最终清洗液(322)。在 30～70℃操作且不加入任何苛性碱，在十/倍半结晶器中得到倍半碳酸钠晶体。 [0030] 包含矿石体的碳酸氢盐可能包括各种杂质。考虑到由碳酸氢盐组成的溶液(109)中杂质的量，在十/倍半过程中可制备十水合物或倍半碳酸盐晶体。十水合物晶体(321)在熔融过程(330)中通过一部分来自蒸发-汽提过程的溶液(331)流出物熔融。另一方面，倍半碳酸盐晶体在熔融过程(330)中通过一部分来自蒸发-汽提过程的溶液(331)流出物熔融；或者作为本发明范围内的可选择方案，倍半碳酸盐晶体(433)进料到煅烧过程(430)中，从而提供轻/中苏打灰(421)的制备。所以，实现了高的方法灵活性、根据市场需求的产品多样性和生产成本的降低。通过十水合物晶体(332)的熔融获得的溶液返回到一水合物结晶过程(130)；通过倍半碳酸盐晶体(333)的熔融获得的溶液送至蒸发-汽提过程(120)。在本发明中，通过只改变操作参数，由相同的冷却型结晶器获得两种不同类型的晶体(十水合物或倍半碳酸盐)。在由碳酸氢盐组成的原溶液(109)中杂质率过高的情况下，在十/倍半过程中制备十水合物晶体，而在杂质率相当低的情况下制备倍半碳酸盐晶体。倍半碳酸盐晶体的制备相对于十水合物过程是消耗较少能量的过程。考虑到投资成本，在同一设备中通过只改变操作参数来制备不同的晶体是非常有利的。 [0031] 在本发明中，为了增加重苏打灰的粒度，由石灰制备过程(510)获得的一部分石灰乳液(514)进料到一水合物结晶过程的进料溶液 [0032] (131)中，使得此溶液中的Ca+2浓度为约20～60ppm。 [0033] 在本发明中，由取自一水合物过程的一部分清洗液流(521)完成苛性钠(531)的制备。由于十水合物晶体会去除杂质，将要用于此方法的苛性钠溶液的纯度并不重要。为此目的，考虑到成本和废物处理问题，能由一水合物清洗液代替原溶液制备苛性钠是有利的。 [0034] 在本发明中，在碳酸氢钠制备方法中省略了预纯化步骤。一部分具有一些杂质的清洗液(411)或任何其它具有高杂质率的碳酸氢盐溶液(109)直接进料到碳酸化过程(410)中，由离心(420)获得的碳酸氢钠晶体(421)被煅烧(430)，并由此制备轻苏打灰(431)。 [0035] 在本发明中，为了制备硅酸钠(2模数或3模数)(613)，一部分较小粒度的苏打灰(811)在1400～1600℃与石英砂(812)一起煅烧(610)。由此，为了获得具有更高经济价值的新产品，将具有较低经济价值的细粒投入使用，而不是将它们返回到过程中。 [0036] 在本方法中，一部分筛子下面的重苏打灰和除尘系统(711)中保留的轻和重苏打灰通过在60～100℃下喷雾过程冷凝物(712)在旋转结晶器(710)中重结晶。重结晶反应如下。由于温度是重要的参数，在本方法中使用温度为60～150℃的苏打细粒。 [0037] Na2CO3+H2O＝>Na2CO3·H2O [0038] 喷入旋转结晶器(710)的热水量(712)约为一水合物结晶制备需要的理论量的两倍。获得的一水合碳酸钠晶体(713)送至一水合物干燥过程(150)，并作为重苏打灰产品回收。小于75μm的苏打灰细粒通过此方法加工，并获得大于100μm的苏打晶体。 [0039] 本发明提出的方法在图1中说明。 [0040] 下面详细解释本发明中限定的由含碳酸氢盐的溶液制备重苏打灰、碳酸氢钠、轻苏打灰和硅酸钠的方法，含碳酸氢盐的溶液通过溶液开采天然碱、苏打石或碳酸氢钠石矿藏以及含碳酸氢盐的湖水获得。 [0041] 对通过溶液开采天然碱、苏打石或碳酸氢钠石矿藏以及含碳酸氢盐的湖水获得的含碳酸氢盐的溶液(109)进行提纯，并在30～80℃(110)预热。溶液(109)的浓度可为5～20％。总碱度(相对于碳酸钠)和碳酸氢盐的浓度可为1～7％。优选溶液的浓度为 14～17％的总碱度(相对于碳酸钠)。在通过已知技术(粉末或颗粒活性炭处理和压力或滤筒过滤)进行的提纯过程后，原溶液被过程冷凝物(123和133)预热到40～90℃。在提纯(110)中，除去溶液(109)中的不溶物和有机碳。在某些情况下，表面活性物质如硅藻土或沸石可用作吸附介质。 [0042] 提纯和预热的溶液(111)与来自碳酸氢钠离心过程(220)的滤液(222)流出物和来自十/倍半体系熔融过程(330)的倍半碳酸盐溶液(333)流出物混合，并送(121)至蒸发-汽提过程(120)。在此过程(120)中，存在第一级蒸发器、第一级汽提器、第二级汽提器和第二级蒸发器。在此系统(120)中，使用机械蒸汽压缩机。系统中使用的热源为低压蒸汽(绝对压力1.5～2.5bar)。考虑到工艺条件(发电厂中的能量-蒸汽平衡)，热蒸汽压缩机可代替机械蒸汽压缩机使用。来自蒸发-汽提过程(120)的溶液(122)流出物总碱度为24～28％，碳酸氢钠浓度为0.5～2％；其温度为100～105℃。一部分浓缩溶液(211)送至碳酸氢钠碳酸化过程(210)，另一部分(331)送至十/倍半熔融过程(330)。剩余的浓缩溶液与来自十/倍半熔融过程(330)的十水合物溶液(332)混合，并进料(131)到一水合物结晶过程(130)。 [0043] 在一水合物结晶体系(130)中使用低压蒸汽(1.5～2.5bara)作为热源，出于节省能量的目的，使用机械蒸汽再压缩机。为了改变结晶中的晶体尺寸，取自石灰乳液制备过程(510)的石灰乳液(514)通过计量泵注入进料溶液(131)。调整注入的速度使得进料溶液(131)中的钙浓度为30～60ppm。 [0044] 来自蒸发-汽提(120)和一水合物结晶(130)过程的冷凝物(123和133)流出物在过程的不同点、发电厂的去离子水制备中和作为溶液开采溶剂注射流体中使用。来自蒸发-汽提(120)过程的一部分二氧化碳气体(212)流出物用于制备碳酸氢钠，另一部分(413)用于轻苏打灰制备过程。包括20～30％晶体、总碱度为30～33％和温度为100～105℃的来自一水合物结晶过程(130)的浆料(132)流出物进料到离心过程(140)。大部分来自离心过程(140)的滤液(142)流出物返回到一水合物结晶体系(130)中。 [0045] 在离心过程(140)中，包含20～30％晶体的浆料(132)首先在旋液分离器中被浓缩到45～60％的晶体含量，然后送至两级推动式离心机以分离水含量为0.5～5％的一水合物饼(141)和总碱度为29～31％、晶体含量为1～3％的滤液(142和143)。来自离心过程的一水合物饼(141)流出物进料到干燥和包装过程(150)。在此过程中，使用旋转或流化床干燥器。通常使用间接蒸汽作为加热介质。在某些情况下也使用直接接触干燥器(燃油、天然气或LPG)。在干燥器中，干燥温度为130～180℃，优选为150～160℃。 [0046] 为了调节产品的粒度分布，在干燥和包装过程(150)中使用两级筛选体系。筛子上面的大颗粒苏打灰直接进料到十/倍半熔融过程(330)并返回到过程中。一部分筛子下面的苏打灰细粒(611)进料到硅酸钠体系(610)，剩余的(711)在旋转结晶体系(710)中被消耗。 [0047] 来自干燥和包装过程的重苏打灰产品(151)流出物的典型规格给出如下。 [0048] 堆积密度 ：0.95-1.06g/cm3 [0049] 粒度分布： [0050] +1000微米：％0 [0051] +600微米：最多5％ [0052] +425微米：最多30％ [0053] +150微米：最少85％ [0054] -75微米：最多1％ [0055] Na2CO3 ：最少99.5％ [0056] 游离水分 ：最多0.05％ [0057] NaCl ：最多0.2％ [0058] SO4-2 ：最多％400ppm [0059] Fe+3 ：最多10ppm [0060] 不溶物 ：最多0.05％ [0061] Pb ：最多5ppm [0062] As ：最多3ppm [0063] Hg ：最多1ppm [0064] Cu ：最多30ppm [0065] TOC ：最多40ppm [0066] 为了控制过程中积累的杂质，清洗来自一水合物离心系统(140)的部分滤液(143)流出物。虽然与杂质一起浓缩，但由于清洗液流也具有高的总碱度，所以其用于进一步的过程。一部分总碱度为29～31％的清洗液(311)被送至十/倍半结晶过程(310)。在冷却型结晶器中得到的由十水合物或倍半碳酸盐晶体组成的浆料(312)进料到离心过程(320)。 [0067] 当在十/倍半过程中进行十水合物晶体的制备时，苛性钠(531)通过计量泵注入冷却结晶进料溶液(311)中，从而浓度为2～4.5％的碳酸氢盐浓缩物被部分中和。在中和之后，溶液用水稀释到20～25％的总碱度。中和的溶液在十/倍半冷却结晶器(310)中15～30℃下冷却，从而得到十水合物晶体浆料。温度为5～7℃的冷水用作冷却介质。浆料(312)被送至离心过程(320)，并分离为含有1～3％游离水分的十水合物晶体(321)和滤液(322)。来自离心过程的滤液(322)流出物作为方法的最终清洗液被丢弃，然而十水合物晶体(321)进料到熔融过程(330)。此处，十水合物晶体与取自蒸发-汽提过程的热溶液(331)一起熔融。所得的富溶液(332)返回到一水合物结晶过程(130)。 [0068] 当在十/倍半过程中制备倍半碳酸盐晶体时，对进料至十/倍半结晶器的溶液不进行中和和稀释。总碱度为25～31％的溶液(311)在十/倍半结晶器(310)中30～70℃冷却，从而得到由倍半碳酸盐晶体组成的浆料。温度为5～7℃的冷水用作冷却介质。浆料(312)被送至离心过程(320)，并分离为含有3～8％游离水分的倍半碳酸盐晶体(321)和滤液(322)。来自离心过程的滤液(322)流出物作为方法的最终清洗液被丢弃，然而十水合物晶体(321)进料到熔融过程(330)。此处，十水合物晶体与取自蒸发-汽提过程的热溶液(331)一起熔融。所得的溶液(333)返回到蒸发-汽提过程(120)，因为它具有高的碳酸氢盐浓度。 [0069] 作为本发明范围内的可选择方案，由十/倍半结晶过程获得的倍半碳酸盐晶体可进料到轻/中苏打灰生产线上的煅烧过程(430)，从而作为轻苏打灰产品被回收。本发明中提出的物料衡算没有考虑此可选择方案而制定。 [0070] 取自一水合物离心机(140)的另一部分清洗液(411)进料至碳酸化过程(410)用于制备轻苏打灰。此处，用过程水(412)稀释至14～17％总碱度的溶液直接与来自蒸发-汽提过程(120)的二氧化碳气体(413)流出物反应，并得到碳酸氢钠晶体。包含碳酸氢钠晶体比率为14～15％的浆料(414)送至离心过程(420)，游离水分含量3～8％的碳酸氢盐晶体(421)与滤液(422)分离。滤液(422)被设置为最终清洗液，为了进行轻苏打灰的制备(431)，碳酸氢钠晶体(421)被送至煅烧过程(430)。在使用高压(绝对压力10～28bar)间接蒸汽的旋转煅烧炉中，在150～220℃(优选180℃)下进行煅烧。 [0071] 从一水合物离心机(140)中分离的另一部分清洗液(521)用于制备将在十/倍半结晶器中消耗的苛性钠。60～90℃进料到苛性化-澄清过程(520)的溶液(521)稀释至10～20％的总碱度，并与石灰乳液制备过程(510)所得的石灰乳液(513)反应以使其苛性化。过程废物(523)在澄清器中与苛性钠溶液(522)分离，为了除去剩余的不溶物(532)，过滤(530)溶液，从而得到浓度为8～15％的苛性钠溶液(531)。 [0072] 来自蒸发-汽提过程的一部分溶液(211)流出物冷却至70℃，并进料至碳酸氢钠碳酸化过程(210)中的冷却型板式碳酸化塔。冷却的溶液在碳酸化塔中与来自蒸发-汽提过程(120)的二氧化碳气体(212)流出物反应，从而得到碳酸氢钠晶体。碳酸化塔(210)为60～75℃，其中位于塔出口的碳酸氢盐晶体浆料(213)为55～65℃。所得的浆料(213)进料至碳酸氢盐离心机(220)，其中分离碳酸氢盐晶体(221)和碳酸氢盐滤液(222)。滤液(222)送回至蒸发-汽提过程(120)。碳酸氢盐晶体(221)送至干燥-包装过程(230)。在板式或流化床干燥器中于80℃下进行干燥。因为碳酸氢盐晶体在高于75℃的温度分解，因此干燥过程中停留时间尽可能短是很重要的。在干燥过程后，使用级式筛选系统以根据市场设定的规格将不同尺寸的碳酸氢盐晶体分级。由此，获得三种不同等级的精制碳酸氢钠产品，即药物级、饲料级和技术级(231)。 [0073] 一部分筛子下面的重苏打以及在除尘系统(611)中保留的轻和重苏打灰灰尘与石英砂(612)在立窑中于1400～1600℃下反应，从而获得硅酸钠(613)。向窑中进料不同比例的石英砂和苏打灰从而制备不同模数的硅酸钠。2模数的硅酸钠是用摩尔比为2:1的SiO2-Na2O制备，3模数的硅酸钠是用进料中摩尔比为3:1的SiO2-Na2O制备。来自窑的硅酸钠流出物通过滚筒和金属线传送带冷却为小球，并装入产品仓。燃油、LPG或天然气用作煅烧过程的燃料。 [0074] 另一部分筛子下面的重苏打以及来自一水合物干燥和包装过程(150)的除尘系统(711)流出物中保留的轻和重苏打灰灰尘在旋转结晶器(710)中通过喷雾热过程冷凝物(712)在60～100℃重结晶。此处，小于75μm的苏打细粒被加工为大于100μm的苏打颗粒。这样制备的一水合物晶体(713)被送至重苏打干燥和包装过程(150)并干燥。 [0075] 实施例-1 [0076] 在Eti Soda Inc.Soda Ash Pilot Production Plant研究结晶器进料溶液中的钙浓度对重苏打灰粒度分布的影响。为此目的，向结晶器进料溶液中注入石灰乳液。关系如图所示。 [0077] 如图2、图3和图4中观察到的，随着结晶器进料溶液(131)中的钙离子浓度增加，在重苏打灰产品中，大于600μm和425μm的颗粒百分比增加，而小于75μm的颗粒百分比降低。清楚的是，结晶器进料溶液(131)中存在钙离子增加了重苏打灰产品(151)的粒度。 [0078] 实施例-2 [0079] 图1所示的方法是能生产1,000,000公吨/年重苏打灰、100,000公吨/年碳酸氢钠、100,000公吨/年轻苏打灰和30,000公吨/年硅酸钠的方法。这种方法的物料衡算给出如下。 [0080] 重苏打灰制备过程：100 [0081]111 121 131 514 132 141 151 提纯的 蒸发和汽 一水合物结 石灰 一水合物 湿的一水 重苏打灰 溶液 提进料 晶器进料 乳液 浆料 合物晶体 产品 Na2CO3(t/hr) 126.240 126.200 163.118 272.430 131.013 126.582 NaHCO3(t/hr) 63.120 72.900 14.470 18.965 H2O(t/hr) 862.640 952.600 500.373 0.047 340.606 33.783 一水合物(t/hr) 0.190 158.000 153.260 CaO(t/hr) 总量 1052.00 1151.700 677.960 0.237 632.000 164.796 126.5823 [0082] 碳酸氢钠制备过程：200 [0083]211 212 213 221 231 碳酸氢盐碳酸 二氧化碳 碳酸氢盐浆料 湿的碳酸氢盐晶体 碳酸氢钠产品化进料 Na2CO3(t/hr) 13.349 NaHCO3(t/hr) 11310 22.466 13.038 12.658 H2O(t/hr) 42.706 73.543 0.652 211 212 213 221 231 碳酸氢盐碳酸 二氧化碳 碳酸氢盐浆料 湿的碳酸氢盐晶体 碳酸氢钠产品化进料 CO2(t/hr) 7.758 晶体 13.441 13.038 12.658 总量 57.365 7.758 96.009 13.690 12.658 [0084] 十/倍半过程：500 [0085]531 311 321 322 332 苛性钠溶液 十/倍半结 湿的十水合 十水合物母液 十水合物熔 晶进料 物晶体 融物 Na2CO3(t/hr) 0.231 23.440 15.714 7.726 28.513 NaHCO3(t/hr) 1.256 H2O(t/hr) 9.43 56.186 28.804 27.382 69.749 NaOH(t/hr) 1.444 总量 11.105 79.627 44.518 35.109 99.518 [0086] 轻苏打灰制备过程：400 [0087]411 412 413 414 421 431 轻苏打 稀释水 二氧化碳 碳酸氢盐 湿的碳酸 轻苏打 碳酸化进料 浆料 氢盐晶体 灰产品 Na2CO3(t/hr) 21.184 NaHCO3(t/hr) 2.925 34.913 20.261 12.658 H2O(t/hr) 48.991 74.162 114.286 1.762 CO2(t/hr) 11.730 晶体 20.888 20.261 12.658 总量 73.100 74.162 11.730 149.199 22.023 12.658 [0088] 硅酸钠制备过程：600 [0089]611 612 613 硅酸盐炉进料 石英砂 硅酸钠产品 Na2CO3(t/hr) 1.623 SiO2(t/hr) 2.848 Na2SiO3(t/hr) 3.797 总量 1.623 2.848 3.797 [0090] 旋转结晶器过程：700 [0091]711 712 713 旋转结晶器进料 水 湿的一水合物晶体 Na2CO3(t/hr) 2.807 2.807 H2O(t/hr) 0.548 0.164 一水合物(t/hr) 3.284 总量 2.807 0.548 2.971 [0092] 苛性钠过程：500 [0093]513 521 522 523 531 532 石灰乳液苛性化进 苛性溶液澄清废物 苛性钠溶液废物 料 Na2CO3(t/hr) 2.145 0.244 0.013 0.231 0.012 NaHCO3(t/hr) 0.296 H2O(t/hr) 7.366 4.959 9.657 2.668 9.430 0.227 CaO(t/hr) 1.557 0.171 CaCO3(t/hr) 0.285 0.055 2.704 0.055 NaOH(t/hr) 1.488 0.078 1.444 0.044 总量(t/hr) 9.207 7.400 11.444 5.634 11.105 0.338 [0094] 实施例-3 [0095] 在Eti Soda Inc.Dense Soda Ash Pilot Production Plant用“苏打-石灰方法”进行氢氧化钠试验性规模的生产。在此试验性规模的生产中，7.05吨的石灰与Na2CO33 总碱度为168.8g/lt的34.4m 天然碱溶液反应。得到NaOH浓度为150.2g/lt(13.0％)的 3 15.3m 苛性钠溶液。在苛性化完成时总碳酸钠转化率为89.0％。此苛性溶液被蒸发，得到 3 总碱度为666.7g/lt(46.2％)NaOH的2.1m 浓缩苛性溶液。苛性化在70℃进行。 |
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