3-濾液桶，V2-稠厚 器，PUP2、P3、P4、P5-累，R3-冷析結(jié)晶器，R4-鹽析結(jié)晶器，Tl-吸氨塔，T2-綜合回收塔， T3-吸收塔，加料1 (feedl)-碳酸氨錠，加料2、3 (feed2、3)-精鹽，加料4 (feed4)-氨氣，加 料5 (feeds) -二氧化碳?xì)怏w，產(chǎn)品1 (pro化Ctl)-小蘇打，產(chǎn)品2 (pro化ct2)-氯化錠。
【具體實(shí)施方式】
[0033] W下實(shí)施例旨在說(shuō)明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。
[0034] 實(shí)施例1
[0035] 參見(jiàn)圖1 ;初始狀態(tài)下，將起始原料溶液含氯化鋼72~76tt與碳酸氨錠按照摩爾 比為1:1加入到小蘇打反應(yīng)蓋Rl中在30~38°C下反應(yīng)40~90分鐘，然后冷卻至28~ 30°C析出碳酸氨鋼，經(jīng)過(guò)濾機(jī)過(guò)濾得到小蘇打，濾液A送至小蘇打反應(yīng)蓋R2,并進(jìn)行第一次 加鹽使母液中的鋼離子濃度達(dá)到55~60tt，進(jìn)一步析出小蘇打結(jié)晶，經(jīng)過(guò)濾機(jī)過(guò)濾得到小 蘇打，R2反應(yīng)蓋出來(lái)的溢流液MI經(jīng)吸氨塔Tl吸收氣氨后形成AI液，使母液AI中碳酸氨 根《4tt;母液AI從外冷器進(jìn)入冷析結(jié)晶器R3析出部分氯化錠后的濾液B進(jìn)入鹽析結(jié)晶 器R4,并在鹽析結(jié)晶器R4處進(jìn)行第二次加鹽使溶液中的鋼離子濃度達(dá)到72~76tt，即加 入氯化鋼從而在同離子效應(yīng)作用下進(jìn)一步析出氯化錠并得到R4的溢流液母液MII;其中， 每生產(chǎn)一噸小蘇打需6m3的母液當(dāng)量，并且須吸取1. 8~3Kmol的氣氨；析出氯化錠的過(guò)程 中控制冷析的溫度5°C~15°C;母液MII經(jīng)綜合回收塔T2綜合回收各處的尾氣后，進(jìn)入吸 收塔T3吸收二氧化碳?xì)怏w后形成CAII母液，循環(huán)至小蘇打反應(yīng)蓋Rl中，形成循環(huán)后，體系 中反應(yīng)蓋Rl只需要加入碳酸氨錠，按CAII母液中與鋼離子的含量加入反應(yīng)生成小蘇打所 需摩爾配比加入碳酸氨錠到小蘇打反應(yīng)蓋Rl進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)制取小蘇打，母液進(jìn)行冷凍 法回收氯化錠，從而形成母液的全循環(huán)。
[0036] 表1上述過(guò)程構(gòu)成全循環(huán)后，各工序物料組成變化見(jiàn)下表（單位：滴度，tt)
[0037]注：MI與Mil因溫度相差20°C多，溶液體積變化5~10%，因而各組分濃度數(shù)值 有差別。
[0038] 按上述母液成分指標(biāo)控制生產(chǎn)，每6m3的母液能夠生產(chǎn)1008公斤碳酸氨鋼（干燥 實(shí)物），并得到640公斤氯化錠（含水約6 %的濕態(tài)）。
[0039] 小蘇打?qū)嶒?yàn)產(chǎn)品的分析數(shù)據(jù)為（均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）：
[0040] 總堿度（W碳酸氨鋼計(jì)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)％ ) :99. 6
[0041] 抑值：8. 4
[0042] 氯化物（WCl計(jì)）：0. 36
[0043]神（As) :0. 00008
[0044]重金屬（W鉛計(jì)）：0. 00032
[0045] 錠鹽、澄清度、白度均通過(guò)試驗(yàn)
[0046] 干燥失重：（未分析）
[0047] 實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品小蘇打可W達(dá)到食品級(jí)小蘇打標(biāo)準(zhǔn)GB1887-2007要求。得到的氯化錠分 析數(shù)據(jù)（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）：
[004引氮含量：24. 6
[0049] 鋼鹽（W氯化鋼計(jì)）：1. 1
[0050] 水分：0. 8
[0051] 所得氯化錠產(chǎn)品主要分析數(shù)據(jù)完全達(dá)到GB2946-1992農(nóng)業(yè)用干燥氯化錠標(biāo)準(zhǔn)要 求。
[00閲 實(shí)施例2
[0053] 循環(huán)母液CAII按鋼離子摩爾比1:1加入碳酸氨錠進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)制取小蘇打，各 成分的加入量同實(shí)施例1。預(yù)熱至38°C經(jīng)累P5至與碳酸氨錠feedl-起加入Rl小蘇打反 應(yīng)蓋反應(yīng)約60~90分鐘，Ll帶式過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，濾液入濾液桶Vl經(jīng)累Pl打至R2小蘇打反 應(yīng)蓋并加入feed2精鹽反應(yīng)60~90分鐘，Ll帶式過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，濾餅pro化Ctl送氣流干燥 后包裝即為小蘇打產(chǎn)品。R2反應(yīng)蓋溢流液經(jīng)Tl吸氨塔吸收適量feed4氣氨后經(jīng)P2累先 進(jìn)入E1、E2外冷器（輪換作業(yè)）中備用外冷器再入R3冷析結(jié)晶器，經(jīng)冷析軸流累與作業(yè)外 冷器循環(huán)降溫后析出部分氯化錠后進(jìn)入R4鹽析結(jié)晶器加入feed3精鹽，在同離子效應(yīng)作用 下進(jìn)一步析出氯化錠并制取符合制小蘇打要求的MII。從R3冷析、R4鹽析取出經(jīng)V2稠厚 器稠厚后至Cl離屯、機(jī)分離pro化ct2氯化錠送包裝，濾液入V3濾液桶再經(jīng)P3打回R4鹽析 進(jìn)一步調(diào)鹽，R4溢流入T2、經(jīng)P4累入T3吸收塔吸收適量feeds二氧化碳?xì)怏w后形成CAII 母液經(jīng)P5累去制取小蘇打，整個(gè)母液夠成全循環(huán)。各處尾氣入綜合回收塔T2回收處理。
[0054] 我們對(duì)小蘇打各種生產(chǎn)工藝方法的能耗及實(shí)物消耗作進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)。因小蘇打 干燥過(guò)程大體都相同，能耗水平比較相近。關(guān)鍵是運(yùn)行物料及動(dòng)力消耗，現(xiàn)把=種工藝方法 (本發(fā)明工藝方法、合成法對(duì)比例1、面水復(fù)分解法對(duì)比例2、）比較如下：
[00巧]表2本發(fā)明的復(fù)分解母液全循環(huán)清潔生產(chǎn)法（W每生產(chǎn)一噸小蘇打計(jì)，噸）
[0056]
[0057] 對(duì)比例1
[0058] 采用純堿為原料，用二氧化碳進(jìn)行碳酸化的工藝。回收的廢純堿或落地堿中含有 較高的碳酸氨鋼易堵塞管道設(shè)備，采用加熱分解的方法去除碳酸氨鋼因而消耗較多蒸汽。 純堿碳酸化時(shí)二氧化碳需壓縮至0. 3~0. 5MPA消耗較多電能。使得整體能耗較高。
[0059] 表3合成法運(yùn)行物料及動(dòng)力消耗如下（W每生產(chǎn)一噸小蘇打計(jì)，噸）：
[0060]
[00的]對(duì)比例2
[0063] 面水復(fù)分解法因采用含氯化鋼的鹽面水，開(kāi)采的成本雖很低但需要把面水凈化去 雜，再加碳酸氨錠復(fù)分解生成小蘇打。因其含氯化錠的母液水含量較高，須先采用加熱至 100~Iior脫除二氧化碳及氨，蒸發(fā)大量水分，然后降溫（約60~70°C)析出氯化鋼，其 母液再降至常溫析出氯化錠，分離氯化錠后的母液再返回系統(tǒng)與取出小蘇打后的母液混合 進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，如此循環(huán)。此工藝因此要消耗大量的熱能。同時(shí)母液中高氯離子在運(yùn)樣高 的溫度下對(duì)設(shè)備的腐蝕是一個(gè)很突出的問(wèn)題。而且，蒸發(fā)出的含二氧化碳及氨的冷凝液不 回收利用的話，同樣造成環(huán)保問(wèn)題。
[0064] 表4現(xiàn)在生產(chǎn)廠家采用的面水復(fù)分解法熱法回收氯化錠運(yùn)行動(dòng)力及物料消耗（W 每生產(chǎn)一噸小蘇打計(jì)，單位：噸）
[0065]
[0066] 從生產(chǎn)小蘇打的=種工藝方法物耗及能耗成本可W看出，復(fù)分解法比合成法更具 有優(yōu)勢(shì)。在復(fù)分解法的兩種工藝方案中，本發(fā)明的復(fù)分解小蘇打母液全循環(huán)清潔生產(chǎn)工藝 物耗成本又更省，每噸小蘇打至少節(jié)省約70元的成本，而且設(shè)備投資大量節(jié)省、使用壽命 延長(zhǎng)。而且母液全循環(huán)不會(huì)有高氨氮母液及廢水直接排放造成環(huán)境污染，具有良好的經(jīng)濟(jì) 效率及社會(huì)效率，是值得推廣的小蘇打工藝生產(chǎn)技術(shù)。
[0067] 對(duì)比例3
[0068] 發(fā)明人嘗試過(guò)72~SOtt的氯化鋼母液進(jìn)行一次加碳酸氨錠、一次加鹽的情況 即：
[0069] 把全氯115tt左右，含氯化鋼74tt的循環(huán)母液，按發(fā)明上述要求加入碳酸氨錠進(jìn) 行復(fù)分解反應(yīng)，控制溫度28°C分離小蘇打，采小蘇打樣分析能達(dá)到GB1887-2007合格水平。 其分離后的濾液不經(jīng)任何處理，直接降溫至l〇°C，取出氯化錠固體，抽濾水分至6. 5%，分 析其鋼鹽含量高達(dá)6 %，如折算成干基將近7 %，大大超過(guò)農(nóng)業(yè)用氯化錠國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。由于鹽 含量較高致使氯化錠氮含量大大低于國(guó)標(biāo)。因此，該工藝路線不可取。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 復(fù)分解法小蘇打母液全循環(huán)清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于，將起始原料溶液含：氯化 鈉72~SOtt與碳酸氫銨按照反應(yīng)生成小蘇打所需的摩爾配比加入到小蘇打反應(yīng)釜Rl中 在30~38°C下反應(yīng)完全后，冷卻至28~30°C析出碳酸氫鈉，過(guò)濾，濾液A送至小蘇打反應(yīng) 釜R2,并進(jìn)行第一次加鹽使母液中的鈉離子濃度達(dá)到55~65tt，即加入氯化鈉繼續(xù)與溶液 中的碳酸氫根反應(yīng)進(jìn)一步析出小蘇打結(jié)晶，過(guò)濾得到小蘇打，R2反應(yīng)釜出來(lái)的溢流液MI經(jīng) 吸氨塔Tl吸收氣氨后形成AI母液，使母液AI中碳酸氫根< 4tt ;母液AI經(jīng)外冷器進(jìn)入冷 析結(jié)晶器R3析出部分氯化銨后的濾液B進(jìn)入鹽析結(jié)晶器R4,并在鹽析結(jié)晶器R4處進(jìn)行第 二次加鹽使溶液中的鈉離子濃度達(dá)到72~80tt，即第二次加入氯化鈉從而在同離子效應(yīng) 下進(jìn)一步析出氯化銨并得到R4的溢流液母液MII ;其中，每生產(chǎn)一噸小蘇打需6m3的MII母 液當(dāng)量，并且須吸取1. 8~4Kmol的氣氨；析出氯化銨的過(guò)程中控制冷析的溫度5°C~15°C; 母液MII經(jīng)綜合回收塔T2綜合回收各處的尾氣中的氨及二氧化碳后，進(jìn)入吸收塔T3吸收 1. 8~4Kmol二氧化碳?xì)怏w后形成CAII母液，循環(huán)至小蘇打反應(yīng)釜Rl中，形成循環(huán)后，體系 中反應(yīng)釜Rl只需要加入碳酸氫銨，按CAII母液中與鈉離子的含量加入反應(yīng)生成小蘇打所 需摩爾配比的碳酸氫銨到小蘇打反應(yīng)釜Rl進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)制取小蘇打，母液進(jìn)行冷凍法 回收氯化銨，從而形成母液的全循環(huán)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的CAII母液需預(yù)熱至35~ 38。。。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，起始原料溶液中氯化鈉和第二次加 鹽使溶液中的鈉離子濃度為72~76tt。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，第一次加鹽使母液中的鈉 離子濃度達(dá)到55~60tt。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，小蘇打反應(yīng)釜Rl中的反應(yīng) 時(shí)間以40~90分鐘為宜。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，第二次取出小蘇打后的母 液吸收氣氨，取出氯化銨后的母液吸收二氧化碳，并且氣氨和二氧化碳?xì)怏w吸收量分別為 1 ? 8 ~3Kmo 1 〇
【專利摘要】復(fù)分解法小蘇打母液全循環(huán)清潔生產(chǎn)工藝，初始狀態(tài)下，將起始原料溶液：氯化鈉與碳酸氫銨加入到小蘇打反應(yīng)釜反應(yīng)完全后，冷卻析出碳酸氫鈉，過(guò)濾，濾液進(jìn)行第一次加鹽過(guò)濾得到小蘇打，反應(yīng)釜出來(lái)的溢流液MI經(jīng)吸氨塔T1吸收氣氨后形成AI液；母液AI經(jīng)外冷器進(jìn)入冷析結(jié)晶器R3析出部分氯化銨后的濾液B進(jìn)入鹽析結(jié)晶器R4，并在鹽析結(jié)晶器R4處進(jìn)行第二次加鹽進(jìn)一步析出氯化銨得到溢流液母液MII；再經(jīng)綜合回收塔，進(jìn)入吸收塔吸收二氧化碳后形成CAII母液，循環(huán)至小蘇打反應(yīng)釜中，形成循環(huán)后，體系中反應(yīng)釜只需要加入碳酸氫銨，復(fù)分解反應(yīng)制取小蘇打，母液進(jìn)行冷凍法回收氯化銨，從而形成母液的全循環(huán)。本發(fā)明不但可以降低冷凍結(jié)晶回收氯化銨的能耗，同時(shí)高效生產(chǎn)得到碳酸氫鈉和氯化銨，并有效的實(shí)現(xiàn)反應(yīng)產(chǎn)生的母液在生產(chǎn)工藝中的全循環(huán)。
【IPC分類】C01C1/16, C01D7/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105236450
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510540983
【發(fā)明人】袁東海, 袁楨喚
【申請(qǐng)人】袁東海
【公開(kāi)日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年8月28日