專利名稱：芒硝型鹵水聯產碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于無機化工領域，是芒硝型鹵水聯產碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨工藝，所述的芒硝型鹵水是指含氯化鈉為主、硫酸鈉為輔的鹵水。
背景技術：
已知的以氯化鈉為原料生產純堿工藝主要有氨堿法和冷法聯堿法，其中，氨堿法存在原料氯化鈉利用率低(鈉的利用率約75%、氯的利用率為0%)，制堿廢液(含有大量氯化鈣、氯化鈉)排出系統量極大，浪費資源、形成新的環境污染，不能直接采用芒硝型鹵水為原料問題；冷法聯堿法存在需采用固體氯化鈉為原料，原料成本高，冷析鹽析結晶氯化銨電能消耗高，析銨母液循環量大，不能直接采用芒硝型鹵水為原料問題。因此，上述工藝在實際生產中應用都有局限性。
發明內容
本發明的目的是針對上述問題，提出新的以芒硝型鹵水生產碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨工藝，可以直接以鹵水為原料，采用氨堿法或聯堿法生產碳酸鈉，脫氨母液采用膜法和蒸發法分離硫酸鈉，脫氨母液采用蒸發法分離氯化鈉、氯化銨，生產過程大幅度降低能耗和成本直接得到氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨，無母液排放解決環境保護，是節能減排的生
產工藝。為達到上述的發明目的，本發明采用以下技術方案這種芒硝型鹵水聯產碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨工藝，它包括以下步驟(1)、它以含氯化鈉為主、硫酸鈉為輔的芒硝型鹵水與氨(NH3)、二氧化碳(CO2)為原料進行復分解反應后分離獲得固體碳酸氫鈉(NaHCO3)和含有氯化銨(NH4Cl)、硫酸鈉 (Na2SO4)、氯化鈉(NaCl)、碳酸氫銨(NH4HCO3)、碳酸銨((NH4)2CO3)的重堿母液；(2)、將重堿母液預熱高溫脫除碳酸氫銨(NH4HCO3)、碳酸銨((NH4)2CO3)后得到含有氯化銨(NH4Cl)、硫酸鈉(Na2SO4)、氯化鈉(NaCl)的脫氨母液；(3)、脫氨母液經過納濾膜分離后得到含有少量硫酸鈉(Na2SO4)和氯化銨 (NH4Cl)、氯化鈉(NaCl)為主的脫硝滲出清液和含有多量硫酸鈉(Na2SO4)、氯化銨(NH4Cl)、 氯化鈉(NaCl)的富硝濃縮液；、富硝濃縮液高溫蒸發分離得到固體硫酸鈉(Na2SO4)和制硝母液，制硝母液循環至脫氨母液混合進入納濾膜分離工序；(5)、脫硝滲出清液和制銨母液高溫蒸發分離得到固體氯化鈉和制鹽母液；(6)、制鹽母液低溫蒸發分離得到固體氯化銨和制銨母液；(7)、制銨母液與脫硝滲出清液混和循環蒸發分離得到固體氯化鈉和制鹽母液；(8)、固體碳酸氫鈉(NaHCO3)煅燒后轉化為固體碳酸鈉(Na2CO3)。一種NaCl-H2O體系與氨、二氧化碳為原料生產碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨工藝，它包括以下步驟
(1)、它以含氯化鈉鹵水與氨、二氧化碳為原料進行復分解反應后分離獲得固體碳酸氫鈉和含有氯化銨和氯化鈉的重堿母液；O)、將重堿母液預熱高溫脫除碳酸氫銨、碳酸銨后得到含有氯化銨、氯化鈉的脫氨母液；(3)、脫氨母液高溫蒸發分離得到固體氯化鈉和制鹽母液；(4)、制鹽母液低溫蒸發分離得到固體氯化銨和制銨母液；(5)、固體碳酸氫鈉煅燒后轉化為固體碳酸鈉。本發明是一個以NaCl-Na2SO4-H2O體系芒硝型鹵水(NaCl 200_330g/l、 Na2SO4L 0-90g/l)和氨(NH3)、二氧化碳(CO2)為原料生產碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨工藝，該工藝取用含有氯化鈉(NaCl)為主、硫酸鈉(Na2SO4)為輔的芒硝型鹵水與氨 (NH3)、二氧化碳(CO2)為原料進行復分解反應(反應溫度15-50°C )后分離獲得固體碳酸氫鈉(NaHCO3)和含有氯化銨、硫酸鈉、氯化鈉(NaCl 50_200g/l、Na2SO4 1.0_90g/l、 NH4Cl 100-250g/l)和少量碳酸氫銨(NH4HCO3)、碳酸銨((NH4)2CO3)的重堿母液；重堿母液預熱高溫(溫度55-150°C )脫除碳酸氫銨(NH4HCO3)、碳酸銨((NH4)2CO3)后得到含有氯化銨(NH4Cl 100-250g/l、Na2SO4 1. 0_90g/l、NaC150_200g/l)的脫氨母液；脫氨母液經過納濾膜分離后得到含有少量硫酸鈉(Na2SO4 1.0-10g/l)和氯化銨(NH4Cl 100_250g/l)、 氯化鈉(NaC150-200g/l)為主的脫硝滲出清液，含有多量硫酸鈉(Na2SO4 70_100g/l)、氯化銨(NH4Cl 50-200g/l)、氯化鈉(NaCl 10_150g/l)的富硝濃縮液；富硝濃縮液高溫(溫度55-150°C )蒸發分離得到固體硫酸鈉(Na2SO4)和制硝母液(Na2SO4 10_60g/l、NH4Cl 70-240g/l、NaCl 30_190g/l)，制硝母液循環至脫氨母液混合進入納濾膜分離工序；脫硝滲出清液高溫(溫度55-150°C )蒸發分離得到固體氯化鈉和制鹽母液(NH4Cl 300_550g/ 1、NaCl 70-200g/l)；制鹽母液低溫(溫度15_70°C )蒸發分離得到固體氯化銨和制銨母液(NH4Cl 100-300g/l、NaC150-300g/l)；制銨母液與脫硝滲出清液混和循環蒸發分離氯化鈉；碳酸氫鈉(NaHCO3)煅燒后轉化為碳酸鈉(Na2CO3)。本工藝還可用于NaCl-H2O體系與氨(NH3)、二氧化碳(CO2)為原料生產碳酸鈉、鹽氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨。納濾膜法分離硫酸鈉為已有技術，納濾膜市場有售。本發明的優點是具有主副產品質量高；液體鹵水芒硝型直接作為生產碳酸鈉、 鹽、硝、氯化銨產品的原料，原料適應很強；蒸汽等能耗和生產成本低、閉路循環無三廢排放等特點。
圖1 本發明工藝流程示意圖如圖1所示，1為吸氨工序，2為碳化工序，3為分離工序，4為脫氨工序，5為納濾膜分離工序，6為高溫蒸發工序，7為分離工序，8為低溫蒸發工序，9為分離工序，10為高溫蒸發工序，11為分離工序，12為煅燒工序。
具體實施例方式實施例1
取IOOm3NaCl-Na2SO4-H2O 體系芒硝型鹵水(NaCl 300g/l、Na2SO4 20g/l)和氨 (NH3)、二氧化碳(CO2)為原料進行復分解反應(反應溫度40°C )后分離獲得固體碳酸氫鈉 43.45噸和含有氯化銨、硫酸鈉和氯化鈉以及少量碳酸氫銨(NH4HCO3)、碳酸銨((NH4)2CO3) 的重堿母液 IOOm3 (NaCl 7lg/UNa2SO4 20g/l、NH4Cl 179g/l、少量 NH4HCO3 和(NH4)2CO3)；重堿母液預熱高溫(溫度100°C )脫除碳酸氫銨(NH4HCO3)、碳酸銨((NH4)2CO3)后得到含有氯化銨(NH4Cl 179g/l,Na2SO4 20g/l、NaCl 71g/l)的脫氨母液IOOm3 ；脫氨母液和循環制硝母液經過納濾膜分離后得到含有少量硫酸鈉(Na2SO4 1. Og/Ι)和氯化銨(NH4Cl 186g/l)、氯化鈉(NaCl 74g/l)為主的脫硝滲出清液，含有多量硫酸鈉(Na2SO4 90g/l)、氯化銨(NH4Cl 172g/l)、氯化鈉(NaCl 68g/l)的富硝濃縮液；富硝濃縮液高溫(溫度130°C )蒸發、分離得到產品 2. 00 噸硝(Na2SO4)和制硝母液(Na2SO4 20g/l、NH4Cl 222g/l、NaCl 88g/l)，制硝母液循環與脫氨母液混合進入納濾膜分離；脫硝滲出清液高溫(溫度130°C )蒸發、分離得到30噸氯化鈉和制鹽母液(NH4Cl 436g/l、NaCl 00g/l)；制鹽母液低溫(溫度50°C )蒸發、分離得到27. 41噸氯化銨和制銨母液(NH4Cl 274g/l、NaCl 70g/l)；制銨母液與脫硝滲出清液混和循環蒸發分離氯化鈉；43. 45噸碳酸氫鈉(NaHCO3)煅燒后轉化為27. 41噸碳酸鈉(NEI2CO3)。實施例2 取IOOm3NaCl-Nii2SO4-H2O 體系芒硝型鹵水(NaCl 270g/l、Na2SO4 18g/l)和氨 (NH3)、二氧化碳(CO2)為原料進行復分解反應(反應溫度40°C )后分離獲得固體碳酸氫鈉 39. 11噸和含有氯化銨、硫酸鈉和氯化鈉以及少量碳酸氫銨(NH4HCO3)、碳酸銨((NH4)2CO3) 的重堿母液 IOOm3 (NaCl 72g/l,Na2SO4 18g/l、NH4Cl 180g/l、少量 NH4HCO3 和(NH4)2CO3)；重堿母液預熱高溫(溫度100°C )脫除碳酸氫銨(NH4HCO3)、碳酸銨((NH4)2CO3)后得到含有氯化銨(NH4Cl 180g/l,Na2SO4 18g/l、NaCl 72g/l)的脫氨母液IOOm3 ；脫氨母液和循環制硝母液經過納濾膜分離后得到含有少量硫酸鈉(Na2SO4 2. Og/Ι)和氯化銨(NH4Cl 185g/l)、氯化鈉(NaCl 73g/l)為主的脫硝滲出清液，含有多量硫酸鈉(Na2SO4 93g/l)、氯化銨(NH4Cl 170g/l)、氯化鈉(NaCl 67g/l)的富硝濃縮液；富硝濃縮液高溫(溫度135°C )蒸發分離得到產品 1.80 噸硝(Na2SO4)和制硝母液(Na2SO4 17g/l、NH4Cl 224g/l,NaCl 89g/l)，制硝母液循環與脫氨母液混合進入納濾膜分離工序；脫硝滲出清液高溫(溫度135°C )蒸發分離得到30噸氯化鈉和制鹽母液(NH4Cl 440g/l、NaCl 96g/l)；制鹽母液低溫(溫度45°C)蒸發分離得到67噸氯化銨和制銨母液(NH4Cl 270g/l、NaCl 74g/l)；制銨母液與脫硝滲出清液混和循環蒸發分離氯化鈉；39. 11噸碳酸氫鈉(NaHCO3)煅燒后轉化為24. 67噸碳酸鈉(Nei2CO3)。實施例3 取IOOm3NaCl-Na2SO4-H2O 體系芒硝型鹵水(NaCl 330g/l、Na2SO4 22g/l)和氨 (NH3)、二氧化碳(CO2)為原料進行復分解反應(反應溫度40°C )后分離獲得固體碳酸氫鈉 47. 80噸和含有氯化銨、硫酸鈉和氯化鈉以及少量碳酸氫銨(NH4HCO3)、碳酸銨((NH4)2CO3) 的重堿母液 IOOm3 (NaCl 70g/l,Na2SO4 22g/l、NH4Cl 180g/l、少量 NH4HCO3 和(NH4)2CO3)；重堿母液預熱高溫(溫度100°C )脫除碳酸氫銨(NH4HCO3)、碳酸銨((NH4)2CO3)后得到含有氯化銨(NH4Cl 180g/l、Na2SO4 22g/l、NaCl 70g/l)的脫氨母液IOOm3 ；脫氨母液和循環制硝母液經過納濾膜分離后得到含有少量硫酸鈉(Na2SO4 1. 5g/l)和氯化銨(NH4Cl 185. 5g/1)、氯化鈉(NaCl 73. 5g/l)為主的脫硝滲出清液，含有多量硫酸鈉(Na2SO4 100g/l)、氯化銨(NH4Cl 165g/l)、氯化鈉(NaCl 65g/l)的富硝濃縮液；富硝濃縮液高溫(溫度130°C )蒸發分離得到產品 2. 20 噸硝(Na2SO4)和制硝母液(Na2SO4 20g/l、NH4Cl 222g/l、NaCl 88g/ 1)，制硝母液循環與脫氨母液混合進入納濾膜分離工序；脫硝滲出清液高溫(溫度130°C ) 蒸發分離得到33噸氯化鈉和制鹽母液(NH4Cl 436g/l、NaCl 00g/l)；制鹽母液低溫(溫度 50°C)蒸發分離得到30. 15噸氯化銨和制銨母液(NH4Cl 274g/l、NaCl 70g/l)；制銨母液與脫硝滲出清液混和循環蒸發分離氯化鈉；47. 69噸碳酸氫鈉(NaHCO3)煅燒后轉化為30. 15 噸碳酸鈉(Na2CO3)。
權利要求
1.一種芒硝型鹵水聯產碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨工藝，其特征在于它包括以下步驟(1)、它以含氯化鈉為主、硫酸鈉為輔的芒硝型鹵水與氨、二氧化碳為原料進行復分解反應后分離獲得固體碳酸氫鈉和含有氯化銨、硫酸鈉、氯化鈉、碳酸氫銨、碳酸銨的重堿母液；O)、將重堿母液預熱高溫脫除碳酸氫銨、碳酸銨后得到含有氯化銨、硫酸鈉、氯化鈉的脫氨母液；(3)、脫氨母液經過納濾膜分離后得到含有少量硫酸鈉和氯化銨、氯化鈉為主的脫硝滲出清液和含有多量硫酸鈉、氯化銨、氯化鈉的富硝濃縮液；(4)、富硝濃縮液高溫蒸發分離得到固體硫酸鈉和制硝母液，制硝母液循環至脫氨母液混合進入納濾膜分離工序；(5)、脫硝滲出清液和循環制銨母液高溫蒸發分離得到固體氯化鈉和制鹽母液；(6)、制鹽母液低溫蒸發分離得到固體氯化銨和制銨母液；(7)、制銨母液與脫硝滲出清液混和，循環蒸發分離得到固體氯化鈉和制鹽母液；(8)、固體碳酸氫鈉煅燒后轉化為固體碳酸鈉。
2.—種NaCl-H2O體系與氨、二氧化碳為原料生產碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨工藝， 其特征在于它包括以下步驟(1)、它以含氯化鈉鹵水與氨、二氧化碳為原料進行復分解反應后分離獲得固體碳酸氫鈉和含有氯化銨和氯化鈉的重堿母液；O)、將重堿母液預熱高溫脫除碳酸氫銨、碳酸銨后得到含有氯化銨、氯化鈉的脫氨母液；(3)、脫氨母液高溫蒸發分離得到固體氯化鈉和制鹽母液；(4)、制鹽母液低溫蒸發分離得到固體氯化銨和制銨母液；(5)、固體碳酸氫鈉煅燒后轉化為固體碳酸鈉。
3.根據權利要求1所述的芒硝型鹵水聯產碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨生產工藝， 其特征在于含氯化鈉、硫酸鈉的芒硝型鹵水與氨、二氧化碳為原料進行復分解反應的溫度為 15-50 0C ο
4.根據權利要求1或3所述的芒硝型鹵水聯產碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨生產工藝，其特征在于重堿母液預熱高溫的溫度為55-150°C。
5.根據權利要求1或3所述的芒硝型鹵水聯產碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨生產工藝，其特征在于富硝濃縮液高溫蒸發的溫度為55-150°C。
6.根據權利要求1或3所述的芒硝型鹵水生產碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨生產工藝，其特征在于脫硝滲出清液高溫蒸發分離的溫度55-150°C。
7.根據權利要求1或3所述的芒硝型鹵水聯產碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨生產工藝，其特征在于制鹽母液低溫蒸發分離的溫度為15-70°C。
全文摘要
本發明提供一種芒硝型鹵水聯產碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨工藝，它包括以下步驟以芒硝型鹵水與氨、二氧化碳為原料進行復分解反應后分離獲得固體碳酸氫鈉和重堿母液；將重堿母液預熱高溫脫氨后得到脫氨母液；脫氨母液經過納濾膜分離后得到脫硝滲出清液和富硝濃縮液；富硝濃縮液高溫蒸發分離得到固體硫酸鈉和制硝母液，制硝母液循環與脫氨母液混合進入納濾膜分離工序；脫硝滲出清液和循環制銨母液高溫蒸發分離得到固體氯化鈉和制鹽母液；制鹽母液低溫蒸發分離得到固體氯化銨和制銨母液；制銨母液與脫硝滲出清液混和，循環蒸發分離得到固體氯化鈉和制鹽母液。本發明具有主副產品質量高，蒸汽等能耗和生產成本低，閉路循環無三廢排放等特點。
文檔編號C01C1/16GK102153113SQ20111004879
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月1日 優先權日2011年3月1日
發明者彭志成, 彭賽軍, 袁建軍 申請人:中國中輕國際工程有限公司