CN104556155B - 利用氯碱尾料和氨碱尾料生产纯碱的方法 - Google Patents

Abstract

<b>本发明涉及一种生产纯碱的方法</b><b>,</b><b>特别是一种利用氯碱尾料和氨碱尾料生产纯碱的方法。石灰石燃烧放出热量进行分解产生二氧化碳气体送入压缩机；氯碱尾料的电石渣浆与电石灰混合制成石灰乳；氯碱生产后的淡盐水与芒硝制备精盐水；淡氨盐水送入吸收塔制备氨盐水；碳酸氢钠悬浊液送入滤过碱车进行固液分离，固体送入重碱煅烧工序，液体送入母液蒸馏工序；重碱在重碱煅烧炉进行加热分解，生成碳酸钠送入重质碱生产及凉碱工序，生成的二氧化碳气返回到碳化塔。本发明利用氨碱外排二氧化碳与氯碱外排的电石渣浆生产纯碱，实现了两碱联合生产，解决了两碱废物排放问题；降低了石灰石及能源消耗，提高了二氧化碳利用率，实现了氨碱法纯碱生产的提高。</b>

Description

利用氯碱尾料和氨碱尾料生产纯碱的方法

技术领域

本发明涉及一种生产纯碱的方法,特别是一种利用氯碱尾料和氨碱尾料生产纯碱的方法。

背景技术

纯碱是重要的基础化工原料，氨碱法是纯碱主要生产方法之一，其主要原料为原盐和石灰石，该方法生产纯碱约占我国纯碱总产量的一半以上，氨碱法生产纯碱存在能耗高，资源利用率低的缺点，尤其是CO ₂ 排放量大，环保压力高。

石灰石作为主要原材料之一，它不仅为纯碱生产提供所需的二氧化碳气体，同时，也为纯碱生产过程氨的循环利用及盐水精制提供所需的有效氧化钙。实际生产中石灰石分解产生二氧化碳气体，燃料燃烧也产生二氧化碳气体，且蒸氨及盐水精制消耗的灰乳远超理论值，因此，氨碱法纯碱生产往往出现CO ₂ 严重过剩现象，为使生产持续运行，需排放大量二氧化碳气体，使温室气体排放量增加。氨碱企业在生产纯碱过程中的二氧化碳利用率一般仅在60%左右，按我公司生产规模，CO ₂ 年排放量在71万吨；而原盐耗用量对纯碱生产成本也有较大影响，降低原盐消耗也是主要增效手段之一。

氯碱企业在生产过程中一般会产生两种尾料，一是生产电石法生产PVC的副产物电石渣浆，每生产一吨PVC，大约排放浓度在1.75mol/l左右的电石渣浆约6m3/h左右，因其用途范围相对狭窄、又无法处理而长期堆放，对周围地理环境造成严重污染；二是在电解食盐过程中产生的富含硫酸根的淡盐水，长期以来电石渣浆的处理以及烧碱生产硫酸根富集问题一直是困扰氯碱厂的难题。

纯碱生产排放的尾料二氧化碳是生产纯碱主要原料，而氯碱企业产生的尾料电石渣浆及淡盐水也是纯碱生产所需的原料。

发明内容

本发明的目的在于解决背景技术中存在的问题从而提供一种提高二氧化碳利用率，并降低纯碱生产能耗，减少温室气体的排放的利用氯碱尾料和氨碱尾料生产纯碱的方法。

本发明采用如下技术方案：

一种利用氯碱尾料和氨碱尾料生产纯碱的方法，按如下步骤进行：

A、石灰石在灰窑内通过燃料燃烧放出热量进行分解产生氧化钙及二氧化碳气体，系统中产生需要外排的二氧化碳气体经净化后送入二氧化碳压缩机；

B、氯碱尾料的电石渣浆与电石灰在化渣机内混合，电石渣浆与电石灰两者的质量比是1.1～1.3:0.1～0.125；制得浓度在1.8～1.9mol/l的浓渣浆液，浓渣浆液经脱硫处理后与氧化钙在化灰机内进行消化反应，浓液渣浆与氧化钙两者的质量配比是1.1～1.3:0.575～0.625，制成浓度是4.1～4.2mol/l的石灰乳；

氯碱生产后所产生的淡盐水与芒硝混合后，送至盐水精制反应器与粗盐水混合，依据粗盐水流量及其中镁、钙离子含量向粗盐水中依次加入石灰乳及纯碱，制备符合纯碱生产条件的精盐水；

C、精盐水送入碳化尾气净氨塔及吸收尾气净氨塔，吸收尾气中的氨及二氧化碳气体；

D、淡氨盐水送入吸收塔吸收蒸馏来气中的氨气及二氧化碳气体，制备氨盐水；

E、氨盐水送入碳化塔与来自压缩机的二氧化碳气体进行反应，生成碳酸氢钠悬浊液；

F、碳酸氢钠悬浊液送入滤过碱车进行固液分离，固体送入重碱煅烧工序，液体送入母液蒸馏工序；

G、重碱在重碱煅烧炉进行加热分解，生成碳酸钠送入重质碱生产及凉碱工序，生成的二氧化碳气经净化以后送入压缩工序返回到碳化塔；

H、母液在蒸馏塔与石灰乳进行反应，分解产生的氨气及二氧化碳气体送入吸收塔，废液经闪发回收蒸汽后，送入废液前池，排入碱渣场。

上述技术方案的本发明与现有技术相比，利用氨碱外排二氧化碳与氯碱外排的电石渣浆生产纯碱，实现了两碱联合生产，解决了两碱废物排放问题；与单纯的氨碱生产方法相比，降低了石灰石及能源消耗，提高了二氧化碳利用率，实现了氨碱法纯碱生产的提高。

本发明的优选方案是：

步骤A中需要外排的二氧化碳占石灰石煅烧分解产生的总二氧化碳气体的体积比为40%～45%。

步骤B中，制备1m ³ 精盐水消耗4.25mol/l的石灰乳0.017m ³ ，消耗浓度1.75mol/l的碱液0.021m ³ 。

步骤B中，淡盐水与芒硝的质量比是1.05～1.1:0.65～0.85。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是技术方案实施后的前后指标对比。

具体实施方式

下面结合附图及实施例详述本发明：

一种利用氯碱尾料和氨碱尾料生产纯碱的方法，参见附图1中所示流程，浓度在1.75mol/l的电石渣浆约250m ³ /h(300t/h)，与31吨左右电石灰消化混合制得浓度为1.875mol/l浓渣浆液300m ³ /h（366吨/h），经泵输送至纯碱公司脱硫塔，去除二价硫离子或单质硫，（电石渣浆的有效成份是氧化钙，电石渣浆与氧化钙进行消化反应实际上利用其中所含的水分与氧化钙进行反应，方程式是：CaO+H ₂ O—Ca(OH) ₂ ）；然后送至化灰机与石灰窑出来的生石灰在化灰机内进行混合消化，制成浓度在4.125mol/l左右的石灰乳约500m ³ /h（628t/h），约465m ³ /h（584t/h），送至蒸氨工序蒸氨，35m ³ /h左右（44t/h）参与盐水精制。

氯碱生产后所产生的淡盐水30m ³ /h左右（31.5吨/h）与芒硝25吨/h左右混合后，送至盐水精制反应器与粗盐水1350m ³ /h左右混合（粗盐水密度1.19t/m ³ ），依据粗盐水中镁、钙离子含量向粗盐水中依次加入石灰乳及纯碱，制备符合纯碱生产条件的精盐水；粗盐水中钙离子含量约0.04mol/l，镁离子含量0.065mol/l。

1150m3/h左右的精盐水（密度1.185t/m ³ ）送入碳化尾气净氨塔，75m ³ /h左右的精盐水送入吸收尾气净氨塔，吸收尾气中的氨及二氧化碳气体；精盐水与尾气体积比1：90～100。

1420m3/h左右的淡氨盐水（密度1.186t/h），送入吸收塔吸收蒸馏来气中的氨气及二氧化碳气体，制备氨盐水。

1700m3/h左右氨盐水（密度1.152t/m ³ ）送入碳化塔与来自压缩机的二氧化碳气体进行反应，生成碳酸氢钠悬浊液；1m ³ 氨盐水与二氧化碳气体（100%CO ² ）的体积比为1：80～90。

1620m3/h左右的碳酸氢钠悬浊液（密度1.115t/m ³ ）送入滤过碱车进行固液分离，体积比33%的固体送入重碱煅烧工序，体积比67%液体送入母液蒸馏工序。

520t/h左右的重碱在重碱煅烧炉进行加热分解，生成265t/h左右的碳酸钠送入重质碱生产及凉碱工序，生成的6.8万Nm ³ /h二氧化碳气体（100%CO ₂ ）经净化以后送入压缩工序返回到碳化塔。

1560m3/h左右的母液在蒸馏塔与465m ³ /h左右的石灰乳进行反应，分解产生的约114吨/h左右氨气及38吨/h左右二氧化碳气体送入吸收塔，废液经闪发回收蒸汽后，送入废液前池，排入碱渣场。

Claims (4)

1.一种利用氯碱尾料和氨碱尾料生产纯碱的方法，按如下步骤进行：

A、石灰石在灰窑内通过燃料燃烧放出热量进行分解产生氧化钙及二氧化碳气体，系统中产生需要外排的二氧化碳气体经净化后送入二氧化碳压缩机；

B、氯碱尾料的电石渣浆与电石灰在化渣机内混合，电石渣浆与电石灰两者的质量比是1.1～1.3:0.1～0.125；制得浓度在1.8～1.9mol/L的浓渣浆液，浓渣浆液经脱硫处理后与氧化钙在化灰机内进行消化反应，浓渣浆液与氧化钙两者的质量配比是1.1～1.3:0.575～0.625，制成浓度是4.1～4.2mol/L的石灰乳；

氯碱生产后所产生的淡盐水与芒硝混合后，送至盐水精制反应器与粗盐水混合，依据粗盐水流量及其中镁、钙离子含量向粗盐水中依次加入石灰乳及纯碱，制备符合纯碱生产条件的精盐水；

C、精盐水送入碳化尾气净氨塔及吸收尾气净氨塔，吸收尾气中的氨及二氧化碳气体；

D、淡氨盐水送入吸收塔吸收蒸馏来气中的氨气及二氧化碳气体，制备氨盐水；

E、氨盐水送入碳化塔与来自压缩机的二氧化碳气体进行反应，生成碳酸氢钠悬浊液；

F、碳酸氢钠悬浊液送入滤过碱车进行固液分离，固体送入重碱煅烧工序，液体送入母液蒸馏工序；

G、上述步骤分离出的固体物料在重碱煅烧炉进行加热分解，生成碳酸钠送入重质碱生产及凉碱工序，生成的二氧化碳气经净化以后送入压缩工序返回到碳化塔；

H、母液在蒸馏塔与石灰乳进行反应，分解产生的氨气及二氧化碳气体送入吸收塔，废液经闪发回收蒸汽后，送入废液前池，排入碱渣场。

2.根据权利要求1所述的利用氯碱尾料和氨碱尾料生产纯碱的方法，其特征在于：步骤A中需要外排的二氧化碳占石灰石煅烧分解产生的总二氧化碳气体的体积比为40%～45%。

3.根据权利要求1所述的利用氯碱尾料和氨碱尾料生产纯碱的方法，其特征在于：步骤B中，制备1m³精盐水消耗4.25mol/L的石灰乳0.017m³，消耗浓度1.75mol/L的碱液0.021m³。

4.根据权利要求1所述的利用氯碱尾料和氨碱尾料生产纯碱的方法，其特征在于：步骤B中，淡盐水与芒硝的质量比是1.05～1.1:0.65～0.85。