CN112591771A - 一种碳酸氢钠及氯化铵的循环生产工艺 - Google Patents

一种碳酸氢钠及氯化铵的循环生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种碳酸氢钠及氯化铵的循环生产工艺，主要包括以下步骤：(1)复分解反应工序，(2)碳酸氢钠分离工序，(3)氯化铵分离工序，(4)氯化铵脱水、包装工序。本发明具有如下的有益效果：1、通过筛选用聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺作为结晶助剂、添加比例为按母液体积(溶液)的5ppm～10000ppm，使用碳酸氢钠对碳酸氢铵的收率提高5％‑10％；2、通过增加碳酸氢钠湿基粗品的提纯工艺，是碳酸氢钠产品质量得到充分保障；3、取消利用额外的热源或冷源调整母液Ⅰ的温度，大幅度降低生产能耗；4、整个生产采取全循环，没有生产废水外排，符合环保大政方针，并节约能源。

Description

一种碳酸氢钠及氯化铵的循环生产工艺
技术领域
本发明涉及化工生产技术领域，具体为以碳酸氢铵、氯化钠或卤水为原料，通过复分解反应生产碳酸氢钠和氯化铵的生产工艺。
背景技术
以碳酸氢铵、氯化钠或卤水为原料，通过复分解反应生产碳酸氢钠和氯化铵的生产工艺主要有二种技术方式：
第一种方式：以卤水为氯化钠资源原料。利用卤水自然资源，将卤水作一个净化处理，送入反应釜中，添加固体碳酸氢铵进行复分解反应，产生的碳酸氢钠结晶后经漂洗、脱水、干燥、包装成为产品。复分解反应后的母液使用蒸汽或其他热源经蒸发工具蒸发浓缩，在氯化铵到达一点浓度后结晶分离。
此工艺的缺陷有三：一是分离氯化铵能耗高，二是蒸发热源建设环保压力大，很难被环保部门批准。三是因为复分解反应中母液含有碳酸氢钠产品不能回收，碳酸氢钠对碳酸氢铵收率低。
第二种方式：以固体氯化钠和固体碳酸氢铵作为原料循环生产。在完成复分解反应和分离碳酸氢钠后的母液进行降温，当母液温度适应时，投入固体氯化钠，因为氯化铵溶解度对温度的不同及同离子效应，将氯化铵结晶析出分离。分离氯化铵后的母液，作为复分解反应的原料，进入下一轮循环生产过程中。
此工艺的缺陷：此工艺的缺陷有三：一是和前一种工艺一样，降温能耗高，特别是春夏季更加凸显。二是生产环节管道结痂堵塞严重并可能是生产停滞，三是由于母液Ⅱ中铵离子含量高，碳酸氢钠产品质量存在瑕疵。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳酸氢钠及氯化铵的循环生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种碳酸氢钠及氯化铵的循环生产工艺，主要包括以下步骤：
(1)将母液Ⅱ送入带有搅拌的反应釜内，调整温度至20℃-35℃，在开启搅拌的前提下，先向母液添加聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺作为结晶助剂，添加比例为按母液体积(溶液)的5ppm～10000ppm，再按投入固体碳酸氢铵，形成以下复分解反应，并同时产生母液Ⅰ，复分解反应化学方程式：
NaCl+NH4HCO3＝NaHCO3↓+NH4Cl
(2)碳酸氢钠分离工序：包括脱水、碳酸氢钠提纯、烘干、包装。通过离心机将结晶的碳酸氢钠从母液Ⅰ中分离；对分离后的碳酸氢钠湿基粗品，重新混入母液(包括母液Ⅰ、母液Ⅱ)，加入硫酸钠或氯化钠，添加比例为母液体积(溶液)的0.5％～10％；升温搅拌，升温至30℃到60℃，再进行脱水、漂洗、干燥、包装，成为碳酸氢钠成品；
(3)氯化铵分离工序：再添加聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺作为结晶助剂，添加比例为按母液体积(溶液)的5ppm～10000ppm，对母液不进行温度调整，直接向母液Ⅰ中投入固体氯化钠，以达到通过增加同离子效应结晶沉淀，分离氯化铵；同时产生母液Ⅱ，为下一轮生产的复分解反应提供母液条件；
(4)氯化铵脱水、包装工序：对含有氯化铵结晶的母液Ⅱ，利用离心机脱水分离，得到氯化铵产品(湿基)，并装袋；分离后的母液Ⅱ送入反应釜进入下一轮生产。
所述母液Ⅱ为含钠离子、氯离子、铵离子、碳酸氢根离子及水的母液。
所述母液Ⅰ为含钠离子、氯离子、铵离子、碳酸氢根离子及水的母液。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、通过筛选合适的聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺等结晶助剂、添加比例为按母液体积(溶液)的5ppm～10000ppm，使用碳酸氢钠对碳酸氢铵的收率提高5％-10％；
2、通过增加碳酸氢钠湿基粗品的提纯工艺，是碳酸氢钠产品质量得到充分保障；
3、取消利用额外的热源或冷源调整母液Ⅰ的温度，大幅度降低生产能耗；
4、整个生产采取全循环，没有生产废水外排，符合环保大政方针，并节约能源。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种碳酸氢钠及氯化铵的循环生产工艺，具体包括以下步骤：
(1)将母液Ⅱ送入带有搅拌的反应釜内，调整温度至20℃-35℃，在开启搅拌的前提下，先向母液添加聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺作为结晶助剂，添加比例为按母液体积(溶液)的5ppm～10000ppm，再按投入固体碳酸氢铵，形成以下复分解反应，并同时产生母液Ⅰ，复分解反应化学方程式：
NaCl+NH4HCO3＝NaHCO3↓+NH4Cl
(2)碳酸氢钠分离工序：包括脱水、碳酸氢钠提纯、烘干、包装。通过离心机将结晶的碳酸氢钠从母液Ⅰ中分离；对分离后的碳酸氢钠湿基粗品，重新混入母液(包括母液Ⅰ、母液Ⅱ)，加入硫酸钠或氯化钠，添加比例为母液体积(溶液)的0.5％～10％；升温搅拌，升温至30℃到60℃，再进行脱水、漂洗、干燥、包装，成为碳酸氢钠成品；
(3)氯化铵分离工序：再添加聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺作为结晶助剂，添加比例为按母液体积(溶液)的5ppm～10000ppm，对母液不进行温度调整，直接向母液Ⅰ中投入固体氯化钠，以达到通过增加同离子效应结晶沉淀，分离氯化铵；同时产生母液Ⅱ，为下一轮生产的复分解反应提供母液条件；
(4)氯化铵脱水、包装工序：对含有氯化铵结晶的母液Ⅱ，利用离心机脱水分离，得到氯化铵产品(湿基)，并装袋；分离后的母液Ⅱ送入反应釜进入下一轮生产。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种碳酸氢钠及氯化铵的循环生产工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)复分解反应工序：将母液Ⅱ送入带有搅拌的反应釜内，调整温度至20℃-35℃，在开启搅拌的前提下，先向母液添加聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺作为结晶助剂，添加比例为按母液体积的5ppm～10000ppm，再投入固体碳酸氢铵，形成以下复分解反应，并同时产生母液Ⅰ，复分解反应化学方程式：
NaCl+NH4HCO3＝NaHCO3↓+NH4Cl
(2)碳酸氢钠分离工序：包括脱水、碳酸氢钠提纯、烘干、包装；通过离心机将结晶的碳酸氢钠从母液Ⅰ中分离；对分离后的碳酸氢钠湿基粗品，重新混入母液，加入硫酸钠或氯化钠，添加比例为母液体积的0.5％～10％；升温搅拌，升温至30℃到60℃，再进行脱水、漂洗、干燥、包装，成为碳酸氢钠成品；
(3)氯化铵分离工序：再添加聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺作为结晶助剂，添加比例为按母液体积的5ppm～10000ppm，对母液不进行温度调整，直接向母液Ⅰ中投入固体氯化钠，以达到通过增加同离子效应结晶沉淀，分离氯化铵；同时产生母液Ⅱ，为下一轮生产的复分解反应提供母液条件；
(4)氯化铵脱水、包装工序：对含有氯化铵结晶的母液Ⅱ，利用离心机脱水分离，得到氯化铵产品，并装袋；分离后的母液Ⅱ送入反应釜进入下一轮生产。
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