EA043491B1 - DEVELOPMENT OF A SYSTEM THAT PREVENTS LOSSES OF NH3 AND CO2 GASES WHEN PRODUCING SODA ASH USING THE SOLVAY METHOD - Google Patents

DEVELOPMENT OF A SYSTEM THAT PREVENTS LOSSES OF NH3 AND CO2 GASES WHEN PRODUCING SODA ASH USING THE SOLVAY METHOD Download PDF

Info

Publication number
EA043491B1
EA043491B1 EA202090251 EA043491B1 EA 043491 B1 EA043491 B1 EA 043491B1 EA 202090251 EA202090251 EA 202090251 EA 043491 B1 EA043491 B1 EA 043491B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
gas
ammonia
washing
column
gases
Prior art date
Application number
EA202090251
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Исмаил Джейлан
Джемиль Аджар
Юсуф Джейлан
Мехмет Латиф Чайхан
Аднан Айдемир
Original Assignee
Йылмаден Холдинг Аноним Ширкети
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Йылмаден Холдинг Аноним Ширкети filed Critical Йылмаден Холдинг Аноним Ширкети
Publication of EA043491B1 publication Critical patent/EA043491B1/en

Links

Description

Область техникиField of technology

Настоящее изобретение относится к разработке систем, которые обеспечивают регенерацию газообразных аммиака, который выполняет функцию катализатора во время получения кальцинированной соды с помощью способа Сольве, и регенерацию диоксида углерода, применяемого в способе, и которые обеспечивают включение газообразных регенерированного аммиака и диоксида углерода в способ.The present invention relates to the development of systems that provide regeneration of ammonia gas, which acts as a catalyst during the production of soda ash using the Solvay process, and regeneration of carbon dioxide used in the process, and which ensure the inclusion of regenerated ammonia and carbon dioxide gases in the process.

Уровень техникиState of the art

Исходными материалами для способа Сольве являются соль, известняк и антрацит. Аммиак выполняет функцию катализатора в способе. Наиболее подходящим известняком (96-98% CaCO3 (карбонат кальция)) являются виды известняка, которые являются твердыми и которые содержат небольшие количества диоксида кремния и примеси. Обеспечивают подходящий размер частиц известняка и его подготовку.The starting materials for the Solvay process are salt, limestone and anthracite. Ammonia acts as a catalyst in the method. The most suitable limestone (96-98% CaCO 3 (calcium carbonate)) are types of limestone that are hard and that contain small amounts of silica and impurities. Ensure suitable limestone particle size and preparation.

В способе Сольве для получения СаО (оксида кальция) известняк обжигают и для получения СО2 применяют антрацит.In the Solvay method, limestone is fired to produce CaO (calcium oxide) and anthracite is used to produce CO2.

Сырую соль вводят в реакции в виде насыщенного и очищенного раствора соли (солевого раствора) и его, как правило, получают из каменной соли.Crude salt is introduced into the reaction as a saturated and purified salt solution (brine) and is typically obtained from rock salt.

В способе при добавлении в насыщенный раствор сырой соли (NH4)HCO3 (бикарбонат аммония) образованный раствор хлорида аммония растворяют и NaHCO3 (бикарбонат натрия) осаждают в виде твердого вещества; если NaHCO3 фильтруют, и отделяют, и прокаливают, то он превращается в Na2CO3 (карбонат натрия), как показано в уравнении 1.In the method, when crude salt (NH 4 )HCO 3 (ammonium bicarbonate) is added to a saturated solution, the resulting ammonium chloride solution is dissolved and NaHCO 3 (sodium bicarbonate) is precipitated as a solid; if NaHCO 3 is filtered and separated and calcined, it turns into Na2CO 3 (sodium carbonate) as shown in equation 1.

Уравнение 1. Получение карбоната натрия.Equation 1. Preparation of sodium carbonate.

NH4HCO3 + NaCl θ NaHCO3 + NH4C1NH 4 HCO 3 + NaCl θ NaHCO 3 + NH 4 C1

2NaHCO3 + тепло Na2CO3 + H2O + CO2 2NaHCO 3 + heat Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2

Регенерация аммиака является чрезвычайно важной для способа Сольве, поскольку способ будет осуществляться с более приемлемыми затратами. Экономическая польза аммиачного способа получения соды зависит от регенерации почти всего аммиака, применяемого в способе. Значительная часть применяемого аммиака представлена в форме фильтрата бикарбоната натрия и в форме NH4Cl. Меньшее количество гидроксида аммония представлено в форме карбоната аммония и бикарбоната аммония. Кроме того, аммиак также может присутствовать в некоторых осадках и растворах, которые выделяют из способа.The recovery of ammonia is extremely important for the Solvay process, since the process will be carried out at a more reasonable cost. The economic benefit of the ammonia method for producing soda depends on the recovery of almost all of the ammonia used in the method. A significant portion of the ammonia used is in the form of sodium bicarbonate filtrate and in the form of NH4Cl. Smaller amounts of ammonium hydroxide are present in the form of ammonium carbonate and ammonium bicarbonate. In addition, ammonia may also be present in some of the precipitates and solutions that are recovered from the process.

В литературе все растворы и осадки, содержащие аммиак, в способе Сольве направляются в систему регенерации аммиака. В результате эффекта тепла в ней гидроксид, карбонат и бикарбонат аммония разлагаются и отделяются. Хлорид аммония вводят в реакцию с известковым молоком, добавляемым в среду, и получают гидроксид аммония. Данный гидроксид аммония нагревают и регенерируют аммиак.In the literature, all solutions and sediments containing ammonia in the Solvay method are sent to the ammonia regeneration system. As a result of the heat effect in it, ammonium hydroxide, carbonate and bicarbonate are decomposed and separated. Ammonium chloride is reacted with milk of lime added to the medium to produce ammonium hydroxide. This ammonium hydroxide is heated and ammonia is regenerated.

Уравнение 2. Получение аммиака.Equation 2. Ammonia production.

2NH4C1 + Са(ОН)2 СаС12 + 2NH3 + 2Н2О2NH 4 C1 + Ca(OH) 2 CaC1 2 + 2NH 3 + 2H 2 O

Водяной пар, подаваемый через дно устройства для разложения, поднимает почти весь аммиак в среде. Газообразные NH3 и десорбированный СО2 выходят через верхнюю часть колонны устройства для разложения, которая имеет упакованную структуру, и CaCl2, непрореагировавший NaCl и остаток, включающий избыток извести, отбирают из донной части указанной колонны устройства для разложения.Water vapor introduced through the bottom of the decomposition device lifts almost all the ammonia in the medium. Gaseous NH 3 and desorbed CO 2 exit through the top of the decomposition column, which has a packed structure, and CaCl 2 , unreacted NaCl and a residue including excess lime are collected from the bottom of said decomposition column.

В известном уровне техники газообразные регенерированные NH3 и СО2 удерживают вместе с насыщенной очищенной соленой водой в системе абсорбционной колонны, присутствующей в системах, использующих способ Сольве. В случае если газообразный NH3 не удерживают в абсорбционной системе, и в случае если его не применяют снова, абсорбционная система не работает эффективно из-за высокой потери аммиака, и, следовательно, получение соды не является экономически целесообразным. Увеличение количества насыщенной соленой воды для удерживания газообразных NH3 и СО2 не является возможным. Это происходит потому, что насыщенную соленую воду с аммиаком применяют в системе карбонизации и в получении. Другими словами, соленую воду с аммиаком применяют в количестве, которое соответствует производительности.In the prior art, recovered NH 3 and CO 2 gases are retained together with saturated purified salt water in an absorption column system present in systems using the Solvay process. In case the NH 3 gas is not retained in the absorption system and in case it is not reused, the absorption system does not operate efficiently due to high loss of ammonia and hence the production of soda is not economically feasible. Increasing the amount of saturated salt water to retain NH 3 and CO 2 gases is not possible. This is because saturated salt water with ammonia is used in the carbonation system and production. In other words, salt water with ammonia is used in an amount that corresponds to productivity.

В результате, наличие всех вышеуказанных проблем обуславливает потребность в улучшении в связанной области техники.As a result, the presence of all of the above problems creates a need for improvement in the related art.

В заявке AU 2013234427 раскрыт способ повторного использования побочных продуктов в способе Мерзебурга и в способе Сольве в совмещенном способе получения кальцинированной соды и сульфата аммония, в котором используют солевой раствор, аммиак и СО2 в качестве исходных материалов. Объединяют (i) способ Сольве, в котором получают чистую выпаренную соль посредством выделения гипса с применением CaQ2-содержащих отходов из способа Сольве, со (ii) способом Мерзебурга, в котором полученный выше гипс, аммиак и СО2 вместе вводят в реакцию с получением сульфата аммония и карбоната кальция.Application AU 2013234427 discloses a method for reusing by-products in the Merseburg process and in the Solvay process in a combined process for the production of soda ash and ammonium sulfate, which uses brine, ammonia and CO 2 as starting materials. Combine (i) the Solvay process, in which pure evaporated salt is obtained by separating gypsum using CaQ 2 -containing waste from the Solvay process, with (ii) the Merseburg process, in which the above gypsum, ammonia and CO 2 are reacted together to produce ammonium sulfate and calcium carbonate.

В заявке GB 2159510 описан способ получения дигидрата гидрофосфата кальция и/или безводного гидрофосфата кальция путем введения фосфорной кислоты, водорастворимой соли кальция и аммиака в реакцию, отделения от полученной суспензии осадка, обработки указанного осадка с получением продукта, регенерации аммиака и раствора водорастворимой соли кальция из оставшегося раствора с помощью оксида кальция или гидроксида кальция, при этом указанный аммиак и раствор водорастворимойApplication GB 2159510 describes a method for producing calcium hydrogen phosphate dihydrate and/or anhydrous calcium hydrogen phosphate by introducing phosphoric acid, a water-soluble calcium salt and ammonia into a reaction, separating a precipitate from the resulting suspension, treating said precipitate to obtain a product, regenerating ammonia and a solution of a water-soluble calcium salt from remaining solution using calcium oxide or calcium hydroxide, with the specified ammonia and a solution of water-soluble

- 1 043491 соли кальция можно частично или полностью возвращать в способ.- 1 043491 calcium salts can be partially or completely returned to the process.

В заявке US 2015093309 описан способ получения кальцинированной соды и сульфата аммония путем повторного использования побочных продуктов из способов Мерзебурга и Сольве, который включает обработку солевого раствора кальцинированной содой, представляющей собой отходы дистиллятора, для десульфатации солевого раствора с получением гипса, извлечение чистой соли из десульфатированного солевого раствора и использование ее в изготовлении кальцинированной соды в способе Сольве, промывание гипса и введение его в реакцию с раствором аммиака и диоксида углерода с получением CaCO3 и сульфата аммония, выделение CaCO3 из раствора сульфата аммония и извлечение твердого сульфата аммония, промывание CaCO3 с последующим прокаливанием с образованием СО2 и извести, повторное использование СО2 в способе Сольве с получением кальцинированной соды, повторное использование извести с хлоридом аммония, полученным в способе Сольве, с регенерацией аммиака и получением отходов дистиллятора, содержащих CaCl2 в качестве побочного продукта, повторное использование побочного продукта, представляющего собой отходы дистиллятора, для десульфатации солевого раствора, и повторное использование регенерированного аммиака.Application US 2015093309 describes a process for producing soda ash and ammonium sulfate by reusing by-products from the Merseburg and Solvay processes, which includes treating the brine with soda ash, which is a distiller waste, to desulfate the brine to produce gypsum, recovering pure salt from the desulfated brine solution and its use in the manufacture of soda ash in the Solvay method, washing the gypsum and reacting it with a solution of ammonia and carbon dioxide to produce CaCO 3 and ammonium sulfate, separating CaCO 3 from the ammonium sulfate solution and extracting solid ammonium sulfate, washing CaCO 3 with subsequent calcination to form CO 2 and lime, reuse of CO 2 in the Solvay process to produce soda ash, reuse of lime with ammonium chloride obtained in the Solvay process, with ammonia regeneration and production of distiller waste containing CaCl 2 as a by-product, reuse using distiller waste by-product to desulfate the brine and reusing the recovered ammonia.

Краткое описание изобретенияBrief description of the invention

Настоящее изобретение относится к разработке систем, которые обеспечивают регенерацию газообразных диоксида углерода, применяемого в способе, и аммиака, который выполняет функцию катализатора, во время получения кальцинированной соды с помощью способа Сольве, и которые обеспечивают включение предоставленных газообразных аммиака (показанного как NH3) и диоксида углерода (показанного как СО2) в способ, с целью устранения вышеуказанных недостатков и обеспечения новых преимуществ для связанной области техники.The present invention relates to the development of systems that provide recovery of carbon dioxide gases used in the process and ammonia, which acts as a catalyst, during the production of soda ash using the Solvay process, and which provide inclusion of the provided ammonia gases (shown as NH3) and dioxide carbon (shown as CO 2 ) into the process in order to overcome the above disadvantages and provide new advantages to the related art.

Главной целью настоящего изобретения является обеспечение системы регенерации полученных отработанных газообразных диоксида углерода и аммиака во время применения способа Сольве.The main object of the present invention is to provide a recovery system for the resulting waste gases of carbon dioxide and ammonia during the application of the Solvay process.

Другой целью настоящего изобретения является предотвращение загрязнения окружающей среды за счет того, что отработанные газы включаются в систему.Another object of the present invention is to prevent environmental pollution by incorporating exhaust gases into the system.

Другой целью настоящего изобретения является обеспечение экономической целесообразности получения кальцинированной соды с помощью способа Сольве.Another object of the present invention is to make it economically feasible to produce soda ash using the Solvay process.

Для осуществления вышеуказанных целей и целей, которые можно вывести из подробного описания, приведенного ниже, настоящее изобретение относится к системе регенерации газообразных аммиака, который выполняет функцию катализатора во время получения кальцинированной соды с помощью способа Сольве, и диоксида углерода, применяемого в способе. Соответственно указанная система содержит следующие компоненты:In order to achieve the above objects and those which can be deduced from the detailed description below, the present invention relates to a system for the recovery of ammonia gas, which acts as a catalyst during the production of soda ash by the Solvay process, and carbon dioxide used in the process. Accordingly, this system contains the following components:

i) абсорбционную колонну, где соленую воду с аммиаком получают в качестве исходного материала для способа Сольве, ii) ректификационную колонну, где жидкости отделяют друг от друга, iii) блок промывки подлежащего карбонизации газа, содержащий автоматический клапан и циркуляционный насос и который обеспечивает регенерацию отработанных газов в карбонизационной колонне, iv) блок промывки подлежащего фильтрации газа, содержащий автоматический клапан и циркуляционный насос и который обеспечивает регенерацию отработанных газов, полученных в способе фильтрации.i) an absorption column where salt water with ammonia is obtained as a starting material for the Solvay process, ii) a distillation column where the liquids are separated from each other, iii) a unit for washing the gas to be carbonated, containing an automatic valve and a circulation pump and which ensures the regeneration of waste gases in the carbonation column, iv) a unit for washing the gas to be filtered, containing an automatic valve and a circulation pump and which ensures the regeneration of the exhaust gases obtained in the filtration process.

Указанная абсорбционная колонна содержит по меньшей мере один слой наполнителя.Said absorption column contains at least one layer of filler.

В главном варианте осуществления настоящего изобретения выходное отверстие для отводной трубы из абсорбционной колонны присоединено ко входному отверстию блока промывки подлежащего фильтрации газа с помощью специально сконструированных труб.In the main embodiment of the present invention, the outlet of the absorption column outlet pipe is connected to the inlet of the gas to be filtered washing unit by means of specially designed pipes.

Указанный блок промывки подлежащего карбонизации газа имеет длину 10-16 м и ширину 2-3 м. Блок промывки подлежащего карбонизации газа выполнен из армированного стекловолокном полимерного материала.Said unit for washing the gas to be carbonized has a length of 10-16 m and a width of 2-3 m. The unit for washing the gas to be carbonated is made of glass fiber reinforced polymer material.

Блок промывки подлежащего карбонизации газа содержит по меньшей мере один слой наполнителя.The unit for washing the gas to be carbonized contains at least one layer of filler.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения блок промывки подлежащего карбонизации газа содержит по меньшей мере один циркуляционный насос.In a preferred embodiment of the present invention, the gas to be carbonated washing unit comprises at least one circulation pump.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения циркуляционный насос расположен в нижней части блока промывки подлежащего карбонизации газа и на по меньшей мере 1 м ниже, чем участок блока с выходным отверстием.In a preferred embodiment of the present invention, the circulation pump is located at the bottom of the gas-to-carbonate washing unit and at least 1 m lower than the outlet portion of the unit.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения блок промывки подлежащего карбонизации газа содержит по меньшей мере один автоматический клапан, который обеспечивает повышение пикового давления в блоке в части с отводной трубой.In a preferred embodiment of the present invention, the gas-to-carbonate washing unit comprises at least one automatic valve which increases the peak pressure in the unit at the outlet pipe portion.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения указанный блок промывки подлежащего фильтрации газа имеет длину от 10 до 16 м и ширину от 2 до 3 м.In a preferred embodiment of the present invention, said gas-to-be-filtered washing unit has a length of 10 to 16 m and a width of 2 to 3 m.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения блок промывки подлежащего фильтрации газа содержит по меньшей мере один слой наполнителя.In a preferred embodiment of the present invention, the gas to be filtered washing unit comprises at least one layer of filler.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения блок промывки подлежащего фильтрации газа содержит по меньшей мере один циркуляционный насос.In a preferred embodiment of the present invention, the gas to be filtered washing unit comprises at least one circulation pump.

- 2 043491- 2 043491

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения указанный циркуляционный насос блока промывки подлежащего фильтрации газа расположен в нижней части и на по меньшей мере м ниже, чем участок блока с выходным отверстием.In a preferred embodiment of the present invention, said circulation pump of the unit for washing the gas to be filtered is located in the lower part and at least m lower than the section of the unit with the outlet opening.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения в части с отводной трубой блока промывки газа предусмотрен по меньшей мере один автоматический клапан, который обеспечивает повышение пикового давления в блоке.In a preferred embodiment of the present invention, at least one automatic valve is provided in the outlet pipe portion of the gas scrubbing unit, which increases the peak pressure in the unit.

В настоящем изобретении представлен способ регенерации газообразных аммиака, который выполняет функцию катализатора во время получения кальцинированной соды с помощью способа Сольве, и диоксида углерода, применяемого в способе, где предусматриваются следующие стадии способа, на которых:The present invention provides a method for the recovery of ammonia gas, which acts as a catalyst during the production of soda ash using the Solvay process, and carbon dioxide used in the process, where the following process steps are provided:

i) подают подлежащие фильтрации отработанные газы, поступающие от фильтрованных продуктов после способа Сольве, в блок промывки подлежащего фильтрации газа, содержащий по меньшей мере одно из циркуляционного насоса и/или автоматического клапана, посредством труб для подачи на фильтрацию, ii) обрабатывают подлежащие фильтрации отработанные газы, поступающие в блок промывки подлежащего фильтрации газа, с помощью соленой воды, и подают их в абсорбционную колонну, и включают в систему, iii) вводят газы, которые невозможно регенерировать с помощью соленой воды в абсорбционной колонне, в колонну для улавливания подлежащего фильтрации газа посредством специально сконструированных отводных труб, iv) повторно обрабатывают газы, которые не удерживаются в абсорбционной колонне, с помощью соленой воды в блоке промывки подлежащего фильтрации газа, и повторно подают в абсорбционную колонну, и включают в систему,i) feeding the waste gases to be filtered, coming from the filtered products after the Solvay process, into a gas-to-be-filtered washing unit containing at least one of a circulation pump and/or an automatic valve, through pipes for supplying filtration, ii) treating the waste gases to be filtered gases entering the gas to be filtered washing unit with salt water and supplied to the absorption column and included in the system, iii) introducing gases that cannot be regenerated by salt water in the absorption column into the column to capture the gas to be filtered through specially designed bypass pipes, iv) re-treat gases that are not retained in the absorption column with salt water in the gas to be filtered washing unit, and re-feed to the absorption column, and include in the system,

v. подают отработанные газы, поступающие из карбонизационной колонны, в блок промывки подлежащего карбонизации газа, содержащий по меньшей мере одно из циркуляционного насоса и/или автоматического клапана, посредством труб для подачи на карбонизацию, vi) обрабатывают подлежащие карбонизации отработанные газы, поступающие в блок промывки подлежащего карбонизации газа, с помощью соленой воды, и подают их в абсорбционную колонну, и включают в систему.v. supplying exhaust gases coming from the carbonization column to a gas-to-carbonate washing unit containing at least one of a circulation pump and/or an automatic valve through carbonization supply pipes, vi) treating exhaust gases to be carbonized entering the subject-washing unit carbonization of gas, using salt water, and feed them into the absorption column, and include in the system.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения на стадии (ii) с помощью циркуляционного насоса, присутствующего в блоке промывки подлежащего фильтрации газа, эффективность регенерации отработанных газообразных аммиака и диоксида углерода соленой водой увеличивается на 400-500%.In the preferred embodiment of the present invention, in step (ii), by using the circulation pump present in the gas to be filtered washing unit, the recovery efficiency of waste ammonia and carbon dioxide gases by salt water is increased by 400-500%.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения на стадии (ii) с помощью автоматического клапана, присутствующего в части с отводной трубой блока промывки подлежащего фильтрации газа, пиковое давление в блоке промывки подлежащего фильтрации газа повышают до значения давления от 200 до 700 мм рт.ст.In the preferred embodiment of the present invention, in step (ii), by means of an automatic valve present in the outlet pipe portion of the gas to be filtered washing unit, the peak pressure in the gas to be filtered washing unit is increased to a pressure value of 200 to 700 mmHg.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения на стадии (v) с помощью циркуляционного насоса, присутствующего в блоке промывки подлежащего карбонизации газа, эффективность регенерации отработанных газообразных аммиака и диоксида углерода соленой водой увеличивается на 400-500%.In the preferred embodiment of the present invention, in step (v), by using the circulation pump present in the gas to be carbonated washing unit, the recovery efficiency of waste ammonia and carbon dioxide gases by salt water is increased by 400-500%.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения на стадии (v) с помощью автоматического клапана, присутствующего в части с отводной трубой блока промывки подлежащего карбонизации газа, пиковое давление в блоке промывки подлежащего карбонизации газа повышают до значения от 200 до 700 мм рт.ст.In the preferred embodiment of the present invention, in step (v), by means of an automatic valve present in the outlet pipe portion of the gas to be carbonated washing unit, the peak pressure in the gas to be carbonated washing unit is increased to a value of 200 to 700 mmHg.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения с помощью соленой воды закрытого цикла, присутствующей в способе, регенерируют большее количество газообразных аммиака и диоксида углерода до значения от 400 до 500%.In a preferred embodiment of the present invention, more ammonia and carbon dioxide gases are recovered to a value of 400 to 500% using the closed cycle salt water present in the process.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

Фиг. 1 представляет собой общий вид существующей системы.Fig. 1 is a general view of the existing system.

Фиг. 2 представляет собой иллюстративное изображение блоков промывки подлежащего фильтрации газа и подлежащего карбонизации газа в существующей системе.Fig. 2 is an illustrative illustration of gas to be filtered and gas to be carbonated washing units in an existing system.

Фиг. 3 представляет собой иллюстративное изображение блоков промывки подлежащего фильтрации газа и подлежащего карбонизации газа в предпочтительной системе.Fig. 3 is an illustrative illustration of gas to be filtered and gas to be carbonated washing units in a preferred system.

Ссылочные номера:Reference numbers:

- карбонизационная колонна;- carbonization column;

- часть с выходным отверстием для диоксида углерода;- part with an outlet for carbon dioxide;

- часть фильтрации;- part of the filtration;

- часть отработанного подлежащего фильтрации газа;- part of the waste gas to be filtered;

- ректификационная колонна;- distillation column;

- часть с выходным отверстием ректификационной колонны;- part with the outlet of the distillation column;

- абсорбционная колонна;- absorption column;

- часть с отводной трубой абсорбционной колонны;- part with the outlet pipe of the absorption column;

- 3 043491- 3 043491

- первый слой наполнителя абсорбционной колонны;- the first layer of filler of the absorption column;

- второй слой наполнителя абсорбционной колонны;- second layer of absorption column filler;

- часть промывки подлежащего абсорбции газа;- part of the washing of the gas to be absorbed;

- часть со входным отверстием для подлежащего абсорбции отработанного газа;- a part with an inlet for the exhaust gas to be absorbed;

- часть со входным отверстием для соленой воды абсорбционной колонны;- part with an inlet for salt water of the absorption column;

- входное отверстие абсорбционной колонны;- inlet of the absorption column;

- блок промывки подлежащего карбонизации газа;- unit for washing the gas to be carbonized;

- отводная труба блока промывки подлежащего карбонизации газа;- outlet pipe of the unit for washing the gas to be carbonized;

- часть со входным отверстием для соленой воды блока промывки подлежащего карбонизации газа;- a part with an inlet for salt water of a unit for washing the gas to be carbonized;

- первый слой наполнителя блока промывки подлежащего карбонизации газа;- the first layer of filler for the washing unit of the gas to be carbonized;

- установка для промывки подлежащего карбонизации газа;- installation for washing the gas to be carbonized;

- второй слой наполнителя блока промывки подлежащего карбонизации газа;- the second layer of filler for the washing unit of the gas to be carbonized;

- часть со входным отверстием блока промывки подлежащего карбонизации газа;- part with the inlet of the unit for washing the gas to be carbonized;

- часть с выходным отверстием блока промывки подлежащего карбонизации газа;- part with the outlet of the unit for washing the gas to be carbonized;

- блок промывки подлежащего фильтрации газа;- unit for washing the gas to be filtered;

- отводная труба блока промывки подлежащего фильтрации газа;- outlet pipe of the gas washing unit to be filtered;

- часть со входным отверстием для соленой воды блока промывки подлежащего фильтрации газа;- part with an inlet for salt water of the gas washing unit to be filtered;

- первый слой наполнителя блока промывки подлежащего фильтрации газа;- the first layer of filler for the gas washing unit to be filtered;

- блок промывки газа блока промывки подлежащего фильтрации газа;- gas washing unit of the gas washing unit to be filtered;

- второй слой наполнителя блока промывки подлежащего фильтрации газа;- the second layer of filler for the gas washing unit to be filtered;

- часть с выходным отверстием блока промывки подлежащего фильтрации газа;- part with the outlet of the gas washing unit to be filtered;

- часть со входным отверстием блока промывки подлежащего фильтрации газа;- part with the inlet of the unit for washing the gas to be filtered;

- автоматический клапан;- automatic valve;

- циркуляционный насос.- circulation pump.

Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention

В данном подробном описании объект изобретения относится к регенерации газообразных аммиака, который выполняет функцию катализатора во время получения кальцинированной соды с помощью способа Сольве, и диоксида углерода, применяемого в способе; и к включению регенерированного аммиака и газообразного диоксида углерода в способ, и объект изобретения объясняется со ссылками на примеры без образования какого-либо ограничительного эффекта только для того, чтобы сделать объект более понятным.In this detailed description, the subject matter of the invention relates to the recovery of ammonia gas, which acts as a catalyst during the production of soda ash using the Solvay process, and carbon dioxide used in the process; and to the inclusion of recovered ammonia and carbon dioxide gas in the method, and the subject matter of the invention is explained with reference to examples without giving any limiting effect only to make the subject matter more understandable.

Если добавляют (NH4)HCO3 (бикарбонат аммония) в насыщенный очищенный раствор соли в способе Сольве, то образованный хлорид аммония растворяется, и NaHCO3 (бикарбонат натрия) отделяется в виде твердого вещества и осаждается. Если NaHCO3 фильтруют, и отделяют, и прокаливают, он превращается в Na2CO3 (карбонат натрия). Таким образом получают продукты на основе карбоната натрия, образование которых ожидают после способа, как показано на уравнении 1.If (NH4)HCO 3 (ammonium bicarbonate) is added to a saturated purified salt solution in the Solvay process, the ammonium chloride formed dissolves and NaHCO 3 (sodium bicarbonate) separates as a solid and precipitates. If NaHCO 3 is filtered and separated and calcined, it turns into Na 2 CO 3 (sodium carbonate). In this way, sodium carbonate based products are obtained, the formation of which is expected after the process, as shown in equation 1.

Уравнение 1. Получение карбоната натрия (кальцинированной соды) из бикарбоната аммония.Equation 1. Preparation of sodium carbonate (soda ash) from ammonium bicarbonate.

NH4HCO3 + NaCl θ NaHCO3 + NH4C1NH 4 HCO 3 + NaCl θ NaHCO 3 + NH 4 C1

2NaHCO3 + тепло Na2CO3 + H2O + CO2 2NaHCO 3 + heat Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2

Газообразный NH3, который выполняет функцию катализатора при получении кальцинированной соды (Na2CO3) с помощью способа Сольве, выходит из карбонизационных колонн (10) в форме соединений на основе аммиака (NH4Cl, NH4OH, NH4HCO3, (NH4)CO3). В известном уровне техники такие соединения, которые проходят из части (11) с выходным отверстием после карбонизации в часть (20) фильтрации, регенерируются как газообразные NH3 и СО2 в ректификационной колонне (30). Регенерированные газообразные NH3 и СО2 удерживают с помощью насыщенной соленой воды в абсорбционной колонне (40). В случае если газообразный NH3 не удерживают в абсорбционной колонне (40) и не применяют повторно, то система абсорбции не работает эффективным образом из-за высокой потери аммиака, и, следовательно, получение соды не является экономически целесообразным.NH 3 gas, which acts as a catalyst in the production of soda ash (Na2CO3) using the Solvay process, leaves the carbonation columns (10) in the form of ammonia-based compounds (NH4Cl, NH4OH, NH4HCO3, (NH 4 )CO 3 ). In the prior art, such compounds, which pass from the outlet portion (11) after carbonization to the filtration portion (20), are recovered as NH3 and CO 2 gases in the distillation column (30). The recovered NH3 and CO2 gases are retained with saturated salt water in an absorption column (40). If NH3 gas is not retained in the absorption column (40) and reused, the absorption system does not operate efficiently due to high loss of ammonia, and hence the production of soda is not economically feasible.

С целью получения необходимой эффективности способа Сольве во время осуществления способа Сольве NH3, который теряется через отводные трубы и другие части в способе, должен быть добавлен в систему. Соответственно газы, содержащие NH3 и СО2, которые поступают в абсорбционную колонну в системе, где осуществляют способ Сольве, имеют следующие характеристики, и их следует удерживать вместе с насыщенной соленой водой в ограниченном количестве:In order to obtain the required efficiency of the Solvay process, during the implementation of the Solvay process, NH 3 that is lost through the outlet pipes and other parts in the process must be added to the system. Accordingly, gases containing NH 3 and CO 2 that enter the absorption column in a Solvay system have the following characteristics and should be kept together with saturated salt water in limited quantities:

a) они регенерируются из ректификационной колонны (30),a) they are regenerated from the distillation column (30),

b) их невозможно удерживать в карбонизационной колонне (10),b) they cannot be retained in the carbonation column (10),

c) они поступают из части (20) фильтрации,c) they come from the filtration part (20),

d) их невозможно удерживать в абсорбционной колонне (40).d) they cannot be retained in the absorption column (40).

В способе Сольве экономически нецелесообразно увеличивать количество насыщенной соленой воды для удерживания большего количества газообразных NH3 и СО2. Причина этого состоит в том, что насыщенную соленую воду применяют в качестве исходного материала в получении кальцинированной соды.In the Solvay process, it is not economically feasible to increase the amount of saturated salt water to retain more NH3 and CO2 gases. The reason for this is that saturated salt water is used as a starting material in the production of soda ash.

- 4 043491- 4 043491

Значения концентрации газообразных аммиака и диоксида углерода, поступающих из ректификационной колонны (30), части (20) фильтрации и абсорбционной колонны (40), являются низкими, и их значения объема являются высокими. Следовательно, удерживание газообразных NH3 и СО2, присутствующих в указанных газах, с помощью ограниченных количеств насыщенной соленой воды не является очень эффективным, и некоторое количество газообразных NH3 и СО2 высвобождается в атмосферу из системы через отводные трубы. Следовательно, потеря газообразного NH3 является значительной.The concentration values of ammonia and carbon dioxide gases coming from the distillation column (30), the filtration portion (20) and the absorption column (40) are low, and their volume values are high. Consequently, containment of the NH3 and CO 2 gases present in these gases with limited quantities of saturated salt water is not very effective, and some NH3 and CO 2 gases are released into the atmosphere from the system through the vent pipes. Consequently, the loss of NH3 gas is significant.

Любой вид изменений расхода, температуры, давления, которые происходят в системе во время осуществления способа Сольве, приводит к еще большим потерям NH3 в системе.Any type of changes in flow, temperature, pressure that occur in the system during the implementation of the Solvay method leads to even greater losses of NH3 in the system.

Наиболее важные стадии способа Сольве описаны с помощью уравнений, приведенных ниже.The most important steps of the Solvay process are described using the equations below.

Обжиг известняка и гашение негашеной известиCalcination of limestone and slaking of quicklime

Уравнение 2. Обжиг известняка и гашение негашеной извести.Equation 2: Calcination of limestone and slaking of quicklime.

СаСОз(ТВ.) СаО(Тв.) + СО2(газ) QCaCO3 ( TV ) CaO ( TV ) + CO 2 (gas) - Q

С(тв.) + О2(газ) СО2(Газ) + QC(solid) + O2(gas) CO 2 ( Gas ) + Q

СаО (ТВ) + Н2О (Ж) Са(ОН)2 + QCaO ( TV ) + H 2 O ( L ) Ca(OH) 2 + Q

Получение раствора солиPreparation of salt solution

Его можно получать с применением каменной соли, морской соли или природных соленых вод. Соли Са+2 и Mg+2, присутствующие в соли, должны быть удалены, а если их не удаляют, они осаждаются в форме CaCO3 и MgCO3 во время насыщения раствора аммиаком.It can be obtained using rock salt, sea salt or natural salt waters. The Ca +2 and Mg +2 salts present in the salt must be removed, or if they are not removed, they precipitate in the form of CaCO 3 and MgCO 3 during the saturation of the solution with ammonia.

Получение раствора соленой воды, содержащего аммиакMaking a salt water solution containing ammonia

Раствор соленой воды, содержащий аммиак, получали путем пропускания аммиака через насыщенный раствор соли. Данный способ осуществляют в абсорбционных колоннах.A salt water solution containing ammonia was prepared by passing ammonia through a saturated salt solution. This method is carried out in absorption columns.

Пропускание СО2 через раствор соленой воды, содержащий аммиак, и отделение NaHCO3Passing CO2 through a salt water solution containing ammonia and separating NaHCO3

Уравнение 3. Пропускание СО2 через раствор соленой воды, содержащий аммиак, и отделение NaHCO3.Equation 3: Passing CO 2 through a salt water solution containing ammonia and separating NaHCO 3 .

NH3(ra3) + Н2О) “Э NH4OH (раствор) + QNH 3 ( ra3) + H 2 O (l ) “E NH4OH (solution) + Q

2ХНдОН(раствор) + СО2(газ) (ХН4)2СО3(раствор) + Н2О + Q (NH4)2CO3 + Н2О + СО2 2NH4HCO3 2ХНдОН (solution) + CO 2 (gas) (CN 4 ) 2 CO 3 (solution) + H 2 O + Q (NH 4 ) 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 2NH 4 HCO 3

NH4HCO3 + NaCl NaHCO3 + NH4C1NH 4 HCO 3 + NaCl NaHCO 3 + NH 4 C1

Прокаливание NaHCO3 Calcination of NaHCO 3

Уравнение 4. Прокаливание NaHCO3.Equation 4: Calcination of NaHCO 3 .

2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 2NaHCO 3 Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2

Части, связанные со способом Сольве, осуществляются в частях системы, связанных с получением. Регенерацию газов, таких как аммиак и диоксид углерода, осуществляют в блоке (60) промывки подлежащего фильтрации газа, в абсорбционной колонне (40) и в блоках (50) промывки подлежащего карбонизации газа.The parts associated with the Solvay method are carried out in the receiving parts of the system. Regeneration of gases such as ammonia and carbon dioxide is carried out in the gas to be filtered washing unit (60), in the absorption column (40) and in the gas to be carbonated washing units (50).

Как можно также видеть в описании, приведенном выше, регенерацию газообразных аммиака и диоксида углерода осуществляют с ограниченным количеством соленой воды в системе. Соответственно, увеличение эффективности регенерации указанных газов обеспечивается путем увеличения соотношения соленая вода с аммиаком/газ или путем увеличения давления внутри колонок.As can also be seen in the description above, the regeneration of ammonia and carbon dioxide gases is carried out with a limited amount of salt water in the system. Accordingly, an increase in the efficiency of regeneration of these gases is achieved by increasing the ratio of salt water with ammonia / gas or by increasing the pressure inside the columns.

В существующей системе, как показано на фигуре 2, газообразные NH3 и СО2, регенерированные из ректификационной колонны (30), регенерируются в абсорбционной колонне (40); газообразные NH3 и СО2, которые невозможно удерживать в карбонизационной колонне (10), регенерируются в блоке (50) промывки подлежащего карбонизации газа; газообразные NH3 и СО2, поступающие из части (20) фильтрации, регенерируются в блоке (60) промывки подлежащего фильтрации газа; газы, которые невозможно удерживать в абсорбционной колонне (40), регенерируются в блоке (60) промывки подлежащего фильтрации газа с помощью соленой воды.In the existing system, as shown in Figure 2, NH3 and CO 2 gases recovered from the distillation column (30) are regenerated in the absorption column (40); gaseous NH3 and CO 2 that cannot be retained in the carbonation column (10) are regenerated in the gas to be carbonated washing unit (50); gaseous NH3 and CO2 coming from the filtration part (20) are regenerated in the unit (60) for washing the gas to be filtered; gases that cannot be retained in the absorption column (40) are regenerated in a unit (60) for washing the gas to be filtered with salt water.

В существующих системах газы, которые невозможно удерживать, поскольку соленая вода, которую применяют для регенерации отработанных газов, имеет ограниченное применение в системе, высвобождаются в атмосферу посредством блока (60) промывки подлежащего фильтрации газа, блока (50) промывки подлежащего карбонизации газа и отводных труб (41) абсорбционной колонны.In existing systems, gases that cannot be contained because the salt water used for exhaust gas regeneration has limited use in the system are released into the atmosphere through the gas to be filtered washing unit (60), the gas to be carbonated washing unit (50) and vent pipes. (41) absorption column.

В предпочтительной системе, показанной на фигуре 3, первое улучшение состоит в том, что каждый из блока (60) промывки подлежащего фильтрации газа и блока (50) промывки подлежащего карбо- 5 043491 низации газа содержит один циркуляционный насос (80). Вследствие добавления циркуляционного насоса (80) в блок (60) промывки подлежащего фильтрации газа и в блок (50) промывки подлежащего карбонизации газа соленую воду можно повторно подавать в блок сверху на первый слой (63) наполнителя блока промывки подлежащего фильтрации газа и сверху на первый слой (53) наполнителя блока промывки подлежащего карбонизации газа.In the preferred system shown in Figure 3, the first improvement is that each of the gas to be filtered washing unit (60) and the gas to be carbonated washing unit (50) contains one circulation pump (80). By adding a circulation pump (80) to the gas to be filtered washing unit (60) and to the gas to be filtered washing unit (50), salt water can be re-injected into the unit on top of the first layer (63) of the gas to be filtered washing unit filler and on top of the first layer (53) of the filler unit for washing the gas to be carbonized.

Указанный циркуляционный насос (80) расположен на примерно по меньшей мере 1 м ниже относительно части (66) с выходным отверстием блока промывки подлежащего фильтрации газа и части (57) с выходным отверстием блока промывки подлежащего карбонизации газа. В блоках промывки газа будет отсутствовать наполнение до уровня или сброс до уровня. Мощность циркуляционных насосов (80) будет выбрана как такая мощность, при которой соотношение соленая вода с аммиаком/газ обеспечивает наибольшую эффективность.Said circulation pump (80) is located approximately at least 1 m lower relative to the part (66) with the outlet opening of the gas-to-be-filtered washing unit and the part (57) with the outlet opening of the gas-to-carbonate washing unit. Gas scrubbing units will not fill to level or discharge to level. The power of the circulation pumps (80) will be selected as the power at which the ratio of salt water with ammonia/gas provides the greatest efficiency.

Как указано в описании выше, основной принцип настоящего изобретения состоит в обеспечении увеличения соотношения соленая вода с аммиаком/газ. В системе ограниченное количество соленой воды циркулирует в блоках на высоком уровне вследствие размещения циркуляционных насосов (80) в блоках промывки газа, и указанную соленую воду преимущественно обрабатывают аммиаком. Таким образом, с помощью предпочтительной системы обеспечивается мощность циркуляции воды с помощью насосов (80), которая обеспечивает по меньшей мере в 4 раза более соленую воду, чем в существующей системе. Газообразные аммиак и диоксид углерода в большом объеме подвергаются воздействию намного более соленой воды.As stated in the description above, the basic principle of the present invention is to provide an increase in the salt water ammonia/gas ratio. In the system, a limited amount of salt water is circulated in the units at a high level due to the placement of circulation pumps (80) in the gas scrubbing units, and said salt water is preferentially treated with ammonia. Thus, the preferred system provides water circulation capacity through the pumps (80) that provides at least 4 times the saltier water than the existing system. Ammonia and carbon dioxide gases are exposed in large volumes to much saltier water.

Конструкции колонны промывки газа, присутствующие в предпочтительной системе, являются подобными друг другу. Соответственно, блоки промывки газа выполнены из армированного стекловолокном материала на основе сложного полиэфира, и они имеют длину от примерно 10 до 16 м и ширину от 2 до 3 м. Блоки промывки газа содержат часть со входным отверстием для соленой воды; часть со выходным отверстием для раствора соленой воды с аммиаком; часть со входным отверстием для газа, где газообразные аммиак и диоксид углерода доставляют в колонны; и по меньшей мере один слой наполнителя, который обеспечивает обработку указанных газов соленой водой.The gas scrubbing column designs present in the preferred system are similar to each other. Accordingly, the gas scrubbing units are made of glass fiber reinforced polyester material, and they have a length of about 10 to 16 m and a width of 2 to 3 m. The gas scrubbing units include a salt water inlet portion; part with an outlet for a solution of salt water with ammonia; a gas inlet portion where ammonia and carbon dioxide gases are delivered to the columns; and at least one layer of filler that allows said gases to be treated with salt water.

Целевой циркуляционный насос (80) размещен в блоке (50) промывки подлежащего карбонизации газа и блоке (60) промывки подлежащего фильтрации газа.The target circulation pump (80) is located in the gas to be carbonated washing unit (50) and the gas to be filtered washing unit (60).

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения предусматривается более одного слоя наполнителя в блоках промывки газа.In a preferred embodiment of the present invention, more than one layer of filler is provided in the gas scrubbing units.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения блоки промывки газа выполнены из армированных стекловолокном материалов на основе сложного полиэфира. Таким образом можно применять блоки промывки газа с высоким сопротивлением коррозии, с низкой стоимостью и с длительным сроком эксплуатации.In a preferred embodiment of the present invention, the gas scrubbing units are made from glass fiber reinforced polyester materials. In this way, gas scrubbing units with high corrosion resistance, low cost and long service life can be used.

В существующих системах газообразные аммиак и диоксид углерода, которые невозможно удерживать с помощью ограниченного количества соленой воды в абсорбционной колонне (40), выпускают в атмосферу посредством части с отводной трубой. Другим улучшением, которое присутствует в предпочтительной системе, является то, что отводные трубы (41), которые представляют собой участки с выходным отверстием для газообразных аммиака и диоксида углерода, которые невозможно удерживать в абсорбционной колонне (40), присоединены к блоку (60) промывки подлежащего фильтрации газа посредством труб. Таким образом, отработанные газы, выпускаемые из отводной трубы в атмосферу при нормальных условиях, можно повторно подвергать воздействию соленой воды, поскольку они направляются в блок (60) промывки подлежащего фильтрации газа.In existing systems, ammonia and carbon dioxide gases, which cannot be contained by the limited amount of salt water in the absorption column (40), are released into the atmosphere through a vent pipe portion. Another improvement that is present in the preferred system is that the outlet pipes (41), which are the outlet portions for ammonia and carbon dioxide gases that cannot be contained in the absorption column (40), are connected to the washing unit (60). gas to be filtered through pipes. Thus, exhaust gases discharged from the outlet pipe into the atmosphere under normal conditions can be re-exposed to salt water as they are directed to the gas to be filtered washing unit (60).

Также, как известно из литературы, эффективность абсорбции газообразных NH3 и СО2 связана с давлением в блоках. По мере того, как давление в блоке возрастает, эффективность абсорбции газообразных NH3 и СО2 также увеличивается. В системе, которая является предпочтительной в соответствии с настоящим изобретением, автоматический клапан (70) предусмотрен в отводной трубе (51) блока промывки подлежащего карбонизации газа и в отводной трубе (61) блока промывки подлежащего фильтрации газа. В соответствии с указанным расположением автоматический клапан (70), который обеспечивает регулирование пикового давления в блоке (50) промывки подлежащего карбонизации газа и блоке (60) промывки подлежащего фильтрации газа, присутствующий в линии подачи газа, выходящей из блока (50) промывки подлежащего карбонизации газа и блока (60) промывки подлежащего фильтрации газа, размещен в отводной трубе (51) блока промывки подлежащего карбонизации газа и в отводной трубе (61) блока промывки подлежащего фильтрации газа. Таким образом, пиковое давление в блоке (50) промывки подлежащего карбонизации газа и блоке (60) промывки подлежащего фильтрации газа и давление в части (56) со входным отверстием блоков промывки подлежащего карбонизации газа и части (67) со входным отверстием блоков промывки подлежащего фильтрации газа являются одинаковыми. В соответствии с предпочтительной системой пиковые значения давления в блоке (50) промывки подлежащего карбонизации газа и блоке (60) промывки подлежащего фильтрации газа составляют от 200 до 700 мм рт.ст. Таким образом, блок (50) промывки подлежащего карбонизации и блок (60) промывки подлежащего фильтрации газа будут работать при значении давления от 200 до 700 мм рт.ст. Таким образом в предпочтительной системе эффективность колонн будет увеличиваться, а потери NH3 и СО2 будутAlso, as is known from the literature, the efficiency of absorption of gaseous NH3 and CO 2 is related to the pressure in the blocks. As the pressure in the unit increases, the absorption efficiency of NH3 and CO2 gases also increases. In a system that is preferred in accordance with the present invention, an automatic valve (70) is provided in the outlet pipe (51) of the gas to be carbonated washing unit and in the outlet pipe (61) of the gas to be filtered washing unit. In accordance with the said arrangement, an automatic valve (70) which regulates the peak pressure in the gas to be carbonated washing unit (50) and the gas to be filtered washing unit (60) present in the gas supply line leaving the gas to be carbonated washing unit (50) gas and a unit (60) for washing the gas to be filtered, is located in the outlet pipe (51) of the unit for washing the gas to be carbonized and in the outlet pipe (61) of the unit for washing the gas to be filtered. Thus, the peak pressure in the gas to be carbonated washing unit (50) and the gas to be filtered washing unit (60) and the pressure in the inlet portion (56) of the gas to be carbonated washing units and the inlet portion (67) of the gas to be filtered washing units gases are the same. According to a preferred system, the peak pressure values in the gas to be carbonated washing unit (50) and the gas to be filtered washing unit (60) are from 200 to 700 mmHg. Thus, the unit (50) for washing the gas to be carbonated and the unit (60) for washing the gas to be filtered will operate at a pressure value from 200 to 700 mmHg. Thus, in the preferred system, the efficiency of the columns will increase, and the losses of NH3 and CO 2 will be

- 6 043491 уменьшаться.- 6 043491 decrease.

Принцип работы предпочтительной системы осуществляется путем применения одновременно четырех отдельных систем после получения кальцинированной соды, в котором применяют способ Сольве.The principle of operation of the preferred system is carried out by using four separate systems simultaneously after obtaining soda ash using the Solvay method.

В описаниях, приведенных ниже, работа таких четырех отдельных систем описана подробно.The operation of these four separate systems is described in detail in the descriptions below.

После завершения способа карбонизации в карбонизационной колонне (10) газообразные аммиак и диоксид углерода, которые являются отработанными газами, переносят в блок (50) промывки подлежащего карбонизации газа посредством специально сконструированных труб. Блок промывки подлежащего карбонизации газа содержит по меньшей мере один слой (53) наполнителя блока промывки подлежащего карбонизации газа; по меньшей мере один циркуляционный насос (80); по меньшей мере один автоматический клапан (70); часть (56) со входным отверстием для газа блока промывки подлежащего карбонизации газа и часть (57) с выходным отверстием для отработанного газа блока промывки подлежащего карбонизации газа; часть (52) со входным отверстием для соленой воды блока промывки подлежащего карбонизации газа. Отработанные газообразные аммиак, поступающий из части (56) со входным отверстием блока промывки подлежащего карбонизации газа, и диоксид углерода обрабатывают соленой водой в части (54) промывки подлежащего карбонизации газа. В данной части соленая вода может удерживать определенные доли аммиака. В существующей системе соленую воду переносят в абсорбционную колонну (40) посредством труб вместе с аммиаком, который может удерживаться соленой водой, и в колонне добавляют соленую воду, которая является необходимой в системе. В предпочтительной системе блок (50) промывки подлежащего карбонизации газа содержит циркуляционный насос (80) и автоматический клапан (70) в части (51) с отводной трубой блока промывки подлежащего карбонизации газа. С помощью данных специальных конструкций отработанные газообразные аммиак, поступающий из части (56) со входным отверстием блока промывки подлежащего карбонизации газа, и диоксид углерода можно обрабатывать множество раз с помощью соленой воды внутри блока с помощью циркуляционного насоса (80). Соответственно, с помощью ограниченного количества соленой воды можно удерживать большее количество отработанных газообразных аммиака и диоксида углерода и переносить их в абсорбционную колонну (40). Другим улучшением, присутствующим в блоке (60) промывки подлежащего фильтрации газа, является автоматический клапан (70), и он предотвращает выпуск отработанных газов, а именно газообразных аммиака и диоксида углерода, которые невозможно сохранять в существующей системе, выпускаемых в атмосферу из отводной трубы, более того, он обеспечивает повышение пикового давления в блоке и он может обеспечивать повышение эффективности абсорбции отработанных газов в соленой воде.After completion of the carbonization process in the carbonization column (10), ammonia and carbon dioxide gases, which are exhaust gases, are transferred to the gas to be carbonated washing unit (50) through specially designed pipes. The gas-to-carbonate washing unit comprises at least one gas-to-carbonate washing unit filler layer (53); at least one circulation pump (80); at least one automatic valve (70); a gas inlet portion (56) of the gas-to-carbonate washing unit and a portion (57) with a waste gas outlet of the gas-to-carbonate washing unit; a part (52) with a salt water inlet of the gas to be carbonated washing unit. The waste gases ammonia coming from the inlet portion (56) of the gas to be carbonated washing unit and carbon dioxide are treated with salt water in the gas to be carbonated washing portion (54). In this part, salt water can retain certain proportions of ammonia. In the existing system, salt water is transferred to the absorption column (40) through pipes along with ammonia, which can be retained by the salt water, and salt water, which is required in the system, is added in the column. In the preferred system, the gas-to-carbonate washing unit (50) comprises a circulation pump (80) and an automatic valve (70) in the part (51) with the outlet pipe of the gas-to-carbonate washing unit. With these special structures, waste gases of ammonia coming from the inlet portion (56) of the gas to be carbonated washing unit and carbon dioxide can be treated many times with salt water inside the unit using the circulation pump (80). Accordingly, by using a limited amount of salt water, more waste ammonia and carbon dioxide gases can be retained and transferred to the absorption column (40). Another improvement present in the gas to be filtered washing unit (60) is the automatic valve (70), and it prevents the release of exhaust gases, namely ammonia and carbon dioxide gases, which cannot be stored in the existing system, being released into the atmosphere from the outlet pipe, Moreover, it provides an increase in the peak pressure in the unit and it can provide an increase in the absorption efficiency of exhaust gases in salt water.

Газообразные аммиак и диоксид углерода, которые являются отработанными газами, поступающими из части (20) фильтрации, направляются в блок (60) промывки подлежащего фильтрации газа посредством специально сконструированных труб. Блок (60) промывки подлежащего фильтрации газа содержит по меньшей мере один слой (65) наполнителя; по меньшей мере один циркуляционный насос (80); по меньшей мере один автоматический клапан (70); одну часть (67) со входным отверстием блока промывки подлежащего фильтрации газа и одну часть (60) с выходным отверстием для отработанного газа; по меньшей мере одну часть (62) со входным отверстием для соленой воды. Отработанные газообразные диоксид углерода и аммиак, поступающие из части (62) со входным отверстием блока промывки подлежащего фильтрации газа, обрабатывают с помощью соленой воды в части (64) промывки подлежащего фильтрации газа. В данной части соленая вода может удерживать определенные доли аммиака. В существующей системе соленую воду переносят в абсорбционную колонну (40) вместе с аммиаком, который может удерживаться соленой водой, посредством труб, и в колонну добавляют соленую воду, по мере необходимости системы. В предпочтительной системе блок (60) промывки подлежащего фильтрации газа содержит по меньшей мере один циркуляционный насос (80) и по меньшей мере один автоматический клапан (70) в части (61) с отводной трубой блока промывки подлежащего фильтрации газа. С помощью данных специальных конструкций отработанные газообразные аммиак и диоксид углерода, поступающие из части (62) со входным отверстием блока промывки подлежащего фильтрации газа, можно обрабатывать множество раз с помощью соленой воды внутри блока с помощью циркуляционного насоса (80). Соответственно, с помощью ограниченного количества соленой воды можно удерживать большее количество отработанных газообразных аммиака и диоксида углерода и переносить их в абсорбционную колонну (40). Другим улучшением, присутствующим в блоке (60) промывки подлежащего фильтрации газа, является автоматический клапан (70), и газообразные аммиак и диоксид углерода, которые невозможно сохранять в существующей системе, обеспечивают предотвращение выпуска отработанных газов, выпускаемых в атмосферу из отводной трубы (61) блока промывки подлежащего фильтрации газа, более того, они увеличивают пиковое давление внутри блока и, тем самым, они могут увеличивать эффективность абсорбции отработанных газов в соленой воде.Gaseous ammonia and carbon dioxide, which are waste gases coming from the filtration part (20), are sent to the gas to be filtered washing unit (60) through specially designed pipes. The block (60) for washing the gas to be filtered contains at least one layer (65) of filler; at least one circulation pump (80); at least one automatic valve (70); one part (67) with an inlet opening of the gas-to-be-filtered washing unit and one part (60) with an outlet opening for exhaust gas; at least one part (62) with a salt water inlet. The waste carbon dioxide and ammonia gases coming from the inlet portion (62) of the gas to be filtered washing unit are treated with salt water in the gas to be filtered washing portion (64). In this part, salt water can retain certain proportions of ammonia. In the current system, salt water is transferred to the absorption column (40) along with ammonia, which can be retained by the salt water, through pipes, and salt water is added to the column as needed by the system. In a preferred system, the gas-to-be-filtered washing unit (60) contains at least one circulation pump (80) and at least one automatic valve (70) in the part (61) with the outlet pipe of the gas-to-be-filtered washing unit. With these special structures, waste ammonia and carbon dioxide gases coming from the inlet portion (62) of the gas to be filtered washing unit can be treated many times with salt water inside the unit using the circulation pump (80). Accordingly, by using a limited amount of salt water, more waste ammonia and carbon dioxide gases can be retained and transferred to the absorption column (40). Another improvement present in the gas to be filtered washing unit (60) is an automatic valve (70), and ammonia and carbon dioxide gases, which cannot be stored in the existing system, ensure that exhaust gases are prevented from being released into the atmosphere from the outlet pipe (61). unit for washing the gas to be filtered, moreover, they increase the peak pressure inside the unit and thereby they can increase the absorption efficiency of waste gases in salt water.

Основной функцией абсорбционной колонны (40) в производственной системе для способа Сольве является обеспечение получения соленой воды с аммиаком. В данной колонке отработанные газообразные аммиак и диоксид углерода, регенерированные в системе, собираются в данной части. Абсорбционная колонна (40) содержит по меньшей мере один слой (42) наполнителя, часть промывки газа, по меньшей мере одну часть (46) со входным отверстием для соленой воды и по меньшей мере одну часть (45) соThe main function of the absorption column (40) in the Solvay process production system is to provide salt water with ammonia. In this column, the waste ammonia and carbon dioxide gases regenerated in the system are collected in this part. The absorption column (40) contains at least one fill layer (42), a gas scrubbing portion, at least one salt water inlet portion (46), and at least one salt water inlet portion (45).

--

Claims (10)

входным отверстием для отработанного газа. В абсорбционной колонне (40), с целью удерживания отработанных газов, которые невозможно удерживать с помощью ограниченного количества соленой воды, обеспечивается соединение отводной трубы (41) абсорбционной колонны с частью (67) со входным отверстием блока промывки подлежащего фильтрации газа посредством специально сконструированных труб. В результате этого отработанные газообразные аммиак и диоксид углерода, которые невозможно удерживать в абсорбционной колонне (40), еще один раз обрабатывают соленой водой, и эффективность регенерации отработанных газов в системе увеличивается.exhaust gas inlet. In the absorption column (40), in order to retain waste gases that cannot be contained with a limited amount of salt water, the outlet pipe (41) of the absorption column is connected to the part (67) with the inlet of the gas-to-be-filtered washing unit through specially designed pipes. As a result, waste ammonia and carbon dioxide gases that cannot be retained in the absorption column (40) are treated with salt water one more time, and the exhaust gas regeneration efficiency of the system is increased. Отработанные газообразные аммиак и диоксид углерода, полученные после обработки в ректификационной колонне (30), переносят в абсорбционную колонну (40), и отработанные газы в абсорбционной колонне (40) в системе пропускают через подобную обработку и включают в систему.The waste gases of ammonia and carbon dioxide obtained after treatment in the distillation column (30) are transferred to the absorption column (40), and the waste gases in the absorption column (40) in the system are passed through similar treatment and included in the system. Объем защиты настоящего изобретения изложен в прилагаемой формуле изобретения и не может быть ограничен приведенными выше в подробном описании иллюстративными вариантами раскрытия. Это связано с тем, что специалист в соответствующей области техники может, очевидно, создать подобные варианты осуществления в свете вышеизложенных вариантов раскрытия, не отступая от основных принципов настоящего изобретения.The scope of the present invention is set forth in the appended claims and is not to be limited by the illustrative embodiments set forth in the detailed description above. This is because one skilled in the art can obviously create similar embodiments in light of the above disclosures without departing from the basic principles of the present invention. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Система высокоэффективной регенерации газообразных аммиака, который выполняет функцию катализатора во время получения кальцинированной соды в системах, где применяется способ Сольве, и диоксида углерода, применяемого в способе, при этом указанная система содержит карбонизационную колонну (10), колонну (20) фильтрации, а также1. A system for highly efficient recovery of gaseous ammonia, which acts as a catalyst during the production of soda ash in systems where the Solvay method is used, and carbon dioxide used in the method, wherein said system contains a carbonization column (10), a filtration column (20), and i) ректификационную колонну (30), где жидкости из колонны (20) фильтрации отделяют друг от друга, ii) абсорбционную колонну (40), где получают соленую воду с аммиаком, которая представляет собой исходный материал для способа Сольве, iii) блок (50) промывки подлежащего карбонизации газа, содержащий по меньшей мере один автоматический клапан (70), который обеспечивает регулирование пикового давления, и по меньшей мере один циркуляционный насос (80), который обеспечивает повторную подачу соленой воды в блок через его верхнюю часть и который обеспечивает регенерацию газообразных аммиака и диоксида углерода, полученных в карбонизационной колонне (10) в результате многократной обработки указанных газообразных аммиака и диоксида углерода с помощью ограниченного количества насыщенной соленой воды, iv) блок (60) промывки подлежащего фильтрации газа, содержащий по меньшей мере один автоматический клапан (70), который обеспечивает регулирование пикового давления, и по меньшей мере один циркуляционный насос (80), который обеспечивает повторную подачу соленой воды в блок через его верхнюю часть и который обеспечивает регенерацию газообразных аммиака и диоксида углерода, полученных в колонне (20) фильтрации в результате многократной обработки указанных газообразных аммиака и диоксида углерода с помощью ограниченного количества насыщенной соленой воды, и присоединенный к части с отводной трубой абсорбционной колонны (40).i) a distillation column (30), where the liquids from the filtration column (20) are separated from each other, ii) an absorption column (40), where salt water with ammonia is obtained, which is the starting material for the Solvay process, iii) a block (50 ) washing the gas to be carbonated, containing at least one automatic valve (70), which provides control of the peak pressure, and at least one circulation pump (80), which ensures the re-introduction of salt water into the block through its upper part and which provides regeneration ammonia and carbon dioxide gases produced in the carbonation column (10) by repeatedly treating said ammonia and carbon dioxide gases with a limited amount of saturated salt water, iv) a gas to be filtered washing unit (60) comprising at least one automatic valve ( 70), which provides peak pressure control, and at least one circulation pump (80), which re-introduces salt water into the unit through its upper part and which provides regeneration of ammonia and carbon dioxide gases produced in the filtration column (20) in by repeatedly treating said ammonia and carbon dioxide gases with a limited amount of saturated salt water, and connected to the outlet pipe portion of the absorption column (40). 2. Система по п.1, где указанная абсорбционная колонна (40) содержит по меньшей мере один слой наполнителя.2. The system according to claim 1, wherein said absorption column (40) contains at least one layer of filler. 3. Система по п.1, где указанный блок (50) промывки подлежащего карбонизации газа имеет длину от 10 до 16 м и ширину от 2 до 3 м.3. The system according to claim 1, where said block (50) for washing the gas to be carbonized has a length of 10 to 16 m and a width of 2 to 3 m. 4. Система по п.1, где блок (50) промывки подлежащего карбонизации газа выполнен из армированного стекловолокном полимерного материала.4. The system according to claim 1, where the block (50) for washing the gas to be carbonated is made of glass fiber reinforced polymer material. 5. Система по п.1, где блок (50) промывки подлежащего карбонизации газа содержит по меньшей мере один слой наполнителя.5. System according to claim 1, where the unit (50) for washing the gas to be carbonated contains at least one layer of filler. 6. Система по п.1, где указанный циркуляционный насос (80) расположен в нижней части блока (50) промывки подлежащего карбонизации газа и по меньшей мере на 1 м ниже, чем часть (57) с выходным отверстием.6. The system according to claim 1, where the specified circulation pump (80) is located in the lower part of the unit (50) for washing the gas to be carbonized and at least 1 m lower than the part (57) with the outlet opening. 7. Система по п.1, где указанный блок (60) промывки подлежащего фильтрации газа имеет длину от 10 до 16 м и ширину от 2 до 3 м.7. The system according to claim 1, where said block (60) for washing the gas to be filtered has a length of 10 to 16 m and a width of 2 to 3 m. 8. Система по п.1, где блок (60) промывки подлежащего фильтрации газа содержит по меньшей мере один слой наполнителя.8. System according to claim 1, where the block (60) for washing the gas to be filtered contains at least one layer of filler. 9. Система по п.1, где указанный циркуляционный насос (80) расположен в нижней части блока промывки подлежащего фильтрации газа и по меньшей мере на 1 м ниже, чем участок (66) с выходным отверстием.9. The system according to claim 1, where the specified circulation pump (80) is located in the lower part of the unit for washing the gas to be filtered and at least 1 m lower than the section (66) with the outlet opening. 10. Способ регенерации газообразных аммиака, который выполняет функцию катализатора во время получения кальцинированной соды с помощью способа Сольве, который осуществляют в карбонизационной колонне (10), колонне (20) фильтрации, ректификационной колонне (30) и абсорбционной колонне (40), и диоксида углерода, применяемого в способе, где предусмотрены следующие стадии, на которых:10. A method for regenerating ammonia gases, which acts as a catalyst during the production of soda ash using the Solvay process, which is carried out in a carbonization column (10), a filtration column (20), a distillation column (30) and an absorption column (40), and dioxide carbon used in the process, which includes the following stages: i) подают подлежащие фильтрации отработанные газы, поступающие от фильтрованных продуктовi) supply the waste gases coming from the filtered products to be filtered --
EA202090251 2019-07-12 2020-02-06 DEVELOPMENT OF A SYSTEM THAT PREVENTS LOSSES OF NH3 AND CO2 GASES WHEN PRODUCING SODA ASH USING THE SOLVAY METHOD EA043491B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2019/10474 2019-07-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA043491B1 true EA043491B1 (en) 2023-05-29

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102479262B1 (en) Method for producing lithium hydroxide monohydrate from brines
US11396452B2 (en) Method for preparing lithium concentrate from lithium-bearing natural brines and processing thereof into lithium chloride or lithium carbonate
US11827542B2 (en) Buffer-free process cycle for CO2 sequestration and carbonate production from brine waste streams with high salinity
US8741249B2 (en) Utilisation of desalination waste
CN108348849B (en) Method for capturing carbon dioxide and desalting
EP2763783A1 (en) Process and system for capturing carbon dioxide from a gas stream
RU2724779C1 (en) Method for integrated processing of produced water of oil fields
US20200131045A1 (en) Treatment method for reducing carbon dioxide emission of combustion exhaust gas
US20230038193A1 (en) Method for reducing energy and water demands of scrubbing co2 from co2-lean waste gases
CN105417816B (en) A kind of continuous treatment method of dye industry acid waste water
EP3369707B1 (en) Process of manufacturing sodium carbonate integrated with uptaking carbon dioxide by ammonia process
US10052584B2 (en) Water recycling in a CO2 removal process and system
EA043491B1 (en) DEVELOPMENT OF A SYSTEM THAT PREVENTS LOSSES OF NH3 AND CO2 GASES WHEN PRODUCING SODA ASH USING THE SOLVAY METHOD
EP3363523B1 (en) A method for limiting the emissions of co2 in soda processes
CN112209411A (en) Prevention of NH in production of soda ash by ammonia-soda process3And CO2Development of gas loss system
RU2389686C2 (en) Method of regenerating ammonia from ammonia-soda production filter liquid
US3466139A (en) Utilization of sea water
GB2106489A (en) Process for removal of sulphur oxides from waste gases
EA045859B1 (en) METHOD FOR PRODUCING SALT WATER IN AN UNDERGROUND SALT CAVERN
EA040008B1 (en) PRODUCTION OF CaCl2 AND NaCl FROM DISTILLATION WASTE AFTER PRODUCTION OF SODIUM CARBONATE AND BICARBONATE THROUGH THE SOLVE METHOD
EA042618B1 (en) METHOD FOR PRODUCING LITHIUM CONCENTRATE FROM LITHIEN-BEARING NATURAL BRINES AND ITS PROCESSING INTO LITHIUM CHLORIDE OR LITHIUM CARBONATE