CN112850754B - 一种纯碱和镁碱联产系统和联产方法 - Google Patents

一种纯碱和镁碱联产系统和联产方法 Download PDF

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    • C01F5/14Magnesium hydroxide
    • C01F5/20Magnesium hydroxide by precipitation from solutions of magnesium salts with ammonia

Abstract

本发明涉及一种纯碱和镁碱联产系统和联产方法,包括,纯碱生产系统、镁碱生产系统和氯化铵调配系统,纯碱生产系统包括盐水精制装置、吸氨装置、碳化装置、第一过滤装置和煅烧装置,镁碱生产系统包括氨水吸收塔、反应釜和第二过滤装置;氯化铵调配系统包括第一蒸氨塔、氯化铵分配储罐、预灰桶、第二蒸氨塔,其中,第一蒸氨塔与第一过滤装置连接,氯化铵分配储罐分别与第一蒸氨塔和第二过滤装置连接,预灰桶与氯化铵分配储罐连接,第二蒸氨塔与预灰桶连接,吸氨装置分别与第一蒸氨塔和第二蒸氨塔连接,氨水吸收塔还与第二蒸氨塔连接。本发明中,实现了将氨气在纯碱生产系统和镁碱生产系统之间灵活调配。

Description

一种纯碱和镁碱联产系统和联产方法
技术领域
本发明总体涉及化工设备领域,更具体地,涉及一种纯碱和镁碱联产系统和联产方法。
背景技术
纯碱是重要的化工原料,生产纯碱的方法主要有,氨碱法、联碱法、天然碱加工及烧碱碳化法等,氢氧化镁是一种镁系碱性化合物,又称镁碱,氨法制备氢氧化镁是以卤水或液态氯化镁为原料,通过与氨水反应制备而成,由于氨法制备镁碱兼顾成本及产品质量有一定优势,目前逐步在发展。
氨碱法制备纯碱的工艺中,蒸氨工序产出的氨气有一定余量,同时我国纯碱产业往往装置产能较大,平均负荷一般很少达到100%,一般按照还剩20%的蒸氨能力考虑,需要充分运用,直接利用到氨法制备镁碱中,也面临着一些问题。例如,蒸氨工序蒸发出的氨气中,往往含有约10%-22%(体积分数)的二氧化碳气体,二氧化碳对氢氧化镁反应有副反应影响,会生成碱式碳酸镁等物质影响氢氧化镁过滤性及产品的纯度。
如何将氨碱法制备纯碱与氨法制备氢氧化镁相协调,充分利用蒸氨工序,参数更高的经济价值,是亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种纯碱和镁碱联产系统包括,纯碱生产系统1、镁碱生产系统2和氯化铵调配系统3,所述纯碱生产系统1包括盐水精制装置11、吸氨装置12、碳化装置13、第一过滤装置14和煅烧装置15,其中,所述盐水精制装置11用于制备精盐水;所述吸氨装置12与所述盐水精制装置11连接,用于氨化所述精盐水,得到氨盐水;所述碳化装置13与所述吸氨装置12连接,用于碳酸化所述氨盐水,得到含有碳酸氢钠的晶浆;所述第一过滤装置14与所述碳化装置13连接,用于过滤所述晶浆,得到湿重碱和母液;所述煅烧装置15与所述过滤装置连接,用于煅烧所述湿重碱,得到纯碱;所述镁碱生产系统2包括氨水吸收塔21、反应釜22和第二过滤装置23,其中,所述氨水吸收塔21,用于制备氨水;所述反应釜22与所述氨水吸收塔21连接,用于接收氨水,使氯化镁溶液与氨水反应,得到氢氧化镁和氯化铵溶液;所述第二过滤装置23与所述反应釜22连接,用于分离所述氢氧化镁和氯化铵溶液;所述氯化铵调配系统3包括第一蒸氨塔31、氯化铵分配储罐32、预灰桶33、第二蒸氨塔34,其中,所述第一蒸氨塔31与所述第一过滤装置14连接,用于蒸发所述母液中的游离的氨和二氧化碳,得到第一混合气体和氯化铵溶液;所述氯化铵分配储罐32分别与所述第一蒸氨塔31和所述第二过滤装置23连接,用于接收并储存氯化铵溶液;所述预灰桶33与所述氯化铵分配储罐32连接,用于使氯化铵溶液与预灰桶33内的石灰乳反应,得到氯化钙和氨的溶液;所述第二蒸氨塔34与所述预灰桶33连接,用于蒸发氯化钙和氨的溶液,得到尾液和第二混合气体;所述吸氨装置12分别与所述第一蒸氨塔31和第二蒸氨塔34连接,用于接收第一混合气体和\或接收第二混合气体以制备氨盐水;所述氨水吸收塔21还与所述第二蒸氨塔34连接,用于接收所述第二混合气体,制备氨水。
根据本发明的一个实施方式,所述第一蒸氨塔31包括从上到下依次排布的预热段、蒸馏段,用于将母液中游离的氨和二氧化碳蒸发出来,与水蒸气形成第一混合气体;所述第二蒸氨塔34包括石灰乳蒸馏段,用于蒸发所述氯化钙和氨的溶液,释放氨气,与水蒸气形成第二混合气体。
根据本发明的一个实施方式,所述第一蒸氨塔31配置有第一预灰桶35;所述第一蒸氨塔31从上到下依次排布预热段、蒸馏段、加热段、石灰乳蒸馏段,其中,所述预热段和蒸馏段用于蒸发母液中游离的氨和二氧化碳,得到液相为氯化铵溶液;所述加热段用于将氯化铵溶液输送至第一预灰桶35;所述第一预灰桶35用于使氯化铵溶液与第一预灰桶35内的石灰乳反应,得到氯化钙和氨的溶液,并输送至所述石灰乳蒸馏段;所述石灰乳蒸馏段用于蒸发氯化钙和氨的溶液中的氨;所述加热段还与所述氯化铵分配储罐32连接,用于向所述氯化铵分配储罐32提供氯化铵溶液。
根据本发明的一个实施方式,纯碱和镁碱联产系统还包括第一检测装置、第二检测装置和调节装置,所述第一检测装置与所述吸氨装置12连接,用于检测所述吸氨工序需要的氨气的量;所述第二检测装置与所述反应釜22连接,用于检测氯化镁溶液所需的氨气的量;所述调节装置分别与第一检测装置、第二检测装置、第一蒸氨塔31、氯化铵分配储罐32和第二蒸氨塔34连接,用于根据所述第一检测装置、第二检测装置的检测结果以及第一蒸氨塔31向吸氨装置12输送的第一混合气体的量,调整所述氯化铵分配储槽的氯化铵溶液排出量以及第二蒸氨塔34分别向吸氨装置12和氨水吸收塔21输送的氨气的量。
根据本发明的一个实施方式,所述的纯碱和镁碱联产系统还包括温度调节装置,所述温度调节装置与所述第一蒸氨塔31连接,用于控制所述第一蒸氨塔31中母液温度,将游离氨和二氧化碳气体全部蒸出。
根据本发明的另一个方面,提供了一种纯碱和镁碱联产方法,包括,精制工序,制备精盐水;氨化工序,氨化所述精盐水,得到氨盐水;碳酸化工序,碳酸化所述氨盐水,得到含有碳酸氢钠的晶浆;分离工序,过滤所述晶浆,得到湿重碱和母液;煅烧工序,煅烧所述湿重碱,得到纯碱;第一蒸氨工序,蒸发母液中的游离的氨和二氧化碳,得到第一混合气体和氯化铵溶液;氨水制备工序,制备氨水;氢氧化镁合成工序,使氯化镁溶液与氨水反应,得到氢氧化镁和氯化铵溶液;其中,还包括,预灰工序,收集所述第一蒸氨工序和氢氧化镁合成工序产生的氯化铵溶液,将氯化铵溶液与石灰乳反应,得到氯化钙和氨的溶液;第二蒸氨工序,蒸发氯化钙和氨的溶液,得到尾液和第二混合气体;氨回用工序,将第一蒸氨工序产生的第一混合气体和\或第二混合气体输送至氨化工序以制备氨盐水,将所述第二混合气体,输送至氨水制备工序以制备氨水。
根据本发明的一个实施方式,所述氨水制备工序中,包括制备浓度为15%-25%的氨水,在送至氢氧化镁合成工序的过程中加热至40-70℃。
根据本发明的一个实施方式,所述氢氧化镁合成工序中,氯化镁溶液中氯化镁含量控制在5%-30%,氯化镁和氨水的进料按照氨过量1%-10%。
根据本发明的一个实施方式,所述氢氧化镁合成工序中,反应初期要将洗净氢氧化镁干燥产品添加到氯化镁溶液中,作为晶种,待氢氧化镁产品稳定后,停止晶种添加。
根据本发明的一个实施方式,所述氢氧化镁合成工序中,氯化镁在去反应釜的过程中加热至60-95℃,反应温度控制在78-105℃。
本发明中,采用了第一蒸氨塔分别与吸氨装置、氯化铵分配储罐连接,实现将液相的氯化铵溶液以及气相的第一混合气体分别输送,达到将氯化铵和二氧化碳分离的效果,进而实现不含二氧化碳的氨气的生产。采用第二蒸氨塔分别与吸氨装置、氨水吸收塔连接,实现将氨气在纯碱生产系统和镁碱生产系统之间调配;采用氯化铵分配储罐分别与第一蒸氨塔、第二过滤装置连接,实现将纯碱生产系统和镁碱生产系统产生的氯化铵统一调配,可以根据两条生产系统各自的生产情况,灵活调配。
附图说明
图1是一种纯碱和镁碱联产系统的示意图;
图2是包括第一预灰桶的纯碱和镁碱联产系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,参考标号是指本发明中的组件、技术,以便本发明的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本发明权利要求的具体化,并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。
图1示出了一种纯碱和镁碱联产系统的示意图。
如图1所示,一种纯碱和镁碱联产系统,包括,纯碱生产系统1、镁碱生产系统2和氯化铵调配系统3,所述纯碱生产系统1包括盐水精制装置11、吸氨装置12、碳化装置13、第一过滤装置14和煅烧装置15,其中,所述盐水精制装置11用于制备精盐水;所述吸氨装置12与所述盐水精制装置11连接,用于氨化所述精盐水,得到氨盐水;所述碳化装置13与所述吸氨装置12连接,用于碳酸化所述氨盐水,得到含有碳酸氢钠的晶浆;所述第一过滤装置14与所述碳化装置13连接,用于过滤所述晶浆,得到湿重碱和母液;所述煅烧装置15与所述过滤装置连接,用于煅烧所述湿重碱,得到纯碱;所述镁碱生产系统2包括氨水吸收塔21、反应釜22和第二过滤装置23,其中,所述氨水吸收塔21,用于制备氨水;所述反应釜22与所述氨水吸收塔21连接,用于接收氨水,使氯化镁溶液与氨水反应,得到氢氧化镁和氯化铵溶液;所述第二过滤装置23与所述反应釜22连接,用于分离所述氢氧化镁和氯化铵溶液;所述氯化铵调配系统3包括第一蒸氨塔31、氯化铵分配储罐32、预灰桶33、第二蒸氨塔34,其中,所述第一蒸氨塔31与所述第一过滤装置14连接,用于蒸发所述母液中的游离的氨和二氧化碳,得到第一混合气体和氯化铵溶液;所述氯化铵分配储罐32分别与所述第一蒸氨塔31和所述第二过滤装置23连接,用于接收并储存氯化铵溶液;所述预灰桶33与所述氯化铵分配储罐32连接,用于使氯化铵溶液与预灰桶33内的石灰乳反应,得到氯化钙和氨的溶液;所述第二蒸氨塔34与所述预灰桶33连接,用于蒸发氯化钙和氨的溶液,得到尾液和第二混合气体;所述吸氨装置12分别与所述第一蒸氨塔31和第二蒸氨塔34连接,用于接收第一混合气体和\或接收第二混合气体以制备氨盐水;所述氨水吸收塔21还与所述第二蒸氨塔34连接,用于接收所述第二混合气体,制备氨水。
所述纯碱生产系统1,采用现有的氨碱法生产系统,例如,所述盐水精制装置11采用饱和氯化钠溶液吸氨后进行碳酸化,过滤后得到母液和含有碳酸氢钠的晶浆,将晶浆煅烧得到纯碱。
所述母液中含有氯化铵形式的固定氨、游离氨、二氧化碳以及其他物质,例如,全氯:80-84tt;固定氨:55-65tt;CO2:23-28tt;游离氨:22-30tt;比重1.063左右tt:纯碱行业常用的浓度单位,1tt=1/20mol/L。
本发明中,所述第一蒸氨塔31的功能设置为只蒸发出游离氨和二氧化碳,在第一蒸氨塔31中,利用预热段和蒸馏段,将游离氨和二氧化碳蒸发出来,得到的第一混合气体主要包含水蒸汽、氨气和二氧化碳,可以输送至吸氨装置12中利用。将氯化铵溶液形式的固定氨输送至氯化铵分配储罐32中,用于生产不含二氧化碳的氨气。
所述第一蒸氨塔31的上述功能可以采用现有的蒸氨塔结构实现,但要将产生氯化铵溶液的部分与氯化铵分配储罐32连接,或者通过输送泵连接,通过氯化铵溶液的自重或动力输送至氯化铵分配储罐32中。
此外,在镁碱生产系统2中,以氯化镁为原料,与氨水反应生产氢氧化镁,分离后得到氢氧化镁沉淀和氯化铵溶液,将这部分溶液也输送至氯化铵分配储罐32中,用于生产不含二氧化碳的氨气。
氯化铵分配储罐32中的氯化铵溶液经过预灰桶33中的石灰乳处理后,将固定氨转化为游离氨,即,氯化铵与氢氧化钙反应,生产氨气。在第二蒸氨塔34中实现固定氨的蒸发。
所述第二混合气体主要包含水蒸汽和氨气,不包含二氧化碳,因此,第二混合气体既可以用于纯碱生产中的吸氨工序,还可以用作镁碱生产中的氨水制备工序,不会对镁碱生产造成影响。
所述第二蒸氨塔34可以采用现有的蒸氨塔结构。
本发明中,采用了第一蒸氨塔31分别与吸氨装置12、氯化铵分配储罐32连接,实现将液相的氯化铵溶液以及气相的第一混合气体分别输送,达到将氯化铵和二氧化碳分离的效果,进而实现不含二氧化碳的氨气的生产。采用第二蒸氨塔34分别与吸氨装置12、氨水吸收塔21连接,实现将氨气在纯碱生产系统1和镁碱生产系统2之间调配;采用氯化铵分配储罐32分别与第一蒸氨塔31、第二过滤装置23连接,实现将纯碱生产系统1和镁碱生产系统2产生的氯化铵统一调配,可以根据两条生产系统各自的生产情况,灵活调配。
根据本发明的一个实施方式,所述第一蒸氨塔31包括从上到下依次排布的预热段、蒸馏段,用于将母液中游离的氨和二氧化碳蒸发出来,与水蒸气形成第一混合气体;所述第二蒸氨塔34包括石灰乳蒸馏段,用于蒸发所述氯化钙和氨的溶液,释放氨气,与水蒸气形成第二混合气体。
本发明中,可以将现有的蒸氨塔进行改造。现有蒸氨塔一般包括从上到下依次排布预热段、蒸馏段、加热段、石灰乳蒸馏段,第一蒸氨塔31只设置用于蒸发游离氨的预热段、蒸馏段,第二蒸氨塔34只设置用于蒸发固定氨的石灰乳蒸馏段,可以减少对设备的需求。
此外,还可以将第一蒸馏塔和第二蒸馏塔利用同一个现有蒸馏塔实现,将石灰乳蒸馏段与其他结构分离开来,设置独立的进出口,作为第二蒸馏塔使用;将加热段与氯化铵分配储罐32连接,将氯化铵分配储罐32再与预灰桶33、石灰乳蒸馏段连接,实现氯化铵中氨的蒸发。
图2示出了包括第一预灰桶35的纯碱和镁碱联产系统示意图。
如图2所示,所述第一蒸氨塔31配置有第一预灰桶35;所述第一蒸氨塔31从上到下依次排布预热段、蒸馏段、加热段、石灰乳蒸馏段,其中,所述预热段和蒸馏段用于蒸发母液中游离的氨和二氧化碳,得到液相为氯化铵溶液;所述加热段用于将氯化铵溶液输送至第一预灰桶35;所述第一预灰桶35用于使氯化铵溶液与第一预灰桶35内的石灰乳反应,得到氯化钙和氨的溶液,并输送至所述石灰乳蒸馏段;所述石灰乳蒸馏段用于蒸发氯化钙和氨的溶液中的氨;所述加热段还与所述氯化铵分配储罐32连接,用于向所述氯化铵分配储罐32提供氯化铵溶液。
本发明中,所述第一蒸氨塔31采用现有的蒸氨塔结构,配置第一预灰桶35,从而第一蒸氨塔31既可以蒸发游离氨,又可以与第一预灰桶35配合,蒸发固定氨氯化铵溶液释放的氨。同时,还可以将氯化铵溶液输送至氯化铵分配储罐32中,统一调配使用。
根据本发明的一个实施方式,所述的纯碱和镁碱联产系统,还包括第一检测装置、第二检测装置和调节装置,所述第一检测装置与所述吸氨装置12连接,用于检测所述吸氨工序需要的氨气的量;所述第二检测装置与所述反应釜22连接,用于检测氯化镁溶液所需的氨气的量;所述调节装置分别与第一检测装置、第二检测装置、第一蒸氨塔31、氯化铵分配储罐32和第二蒸氨塔34连接,用于根据所述第一检测装置、第二检测装置的检测结果以及第一蒸氨塔31向吸氨装置12输送的第一混合气体的量,调整所述氯化铵分配储槽的氯化铵溶液排出量以及第二蒸氨塔34分别向吸氨装置12和氨水吸收塔21输送的氨气的量。
本发明中,通过检测纯碱生产系统1中所需的氨,可以确定需要从第一蒸氨塔31和第二蒸氨塔34向所述吸氨装置12输送的气体的量;通过检测镁碱生产系统2中所需的氨,可以确定从第二蒸氨塔34向所述氨水吸收塔21中输送的气体的量,使所述氯化铵分配储罐32能够根据其存储量,灵活调配。
根据本发明的一个实施方式,所述的纯碱和镁碱联产系统还包括温度调节装置,所述温度调节装置与所述第一蒸氨塔31连接,用于将所述第一蒸氨塔31中母液温度预热到65℃-70℃,将游离氨和二氧化碳气体全部蒸出。
所述温度调节装置调节第一蒸氨塔31中母液的温度,使二氧化碳被蒸发的较为彻底,避免氯化铵溶液中溶解的二氧化碳对镁碱生产系统2造成影响。
根据本发明的另一个方面,提供了一种纯碱和镁碱联产方法,包括,精制工序,制备精盐水;氨化工序,氨化所述精盐水,得到氨盐水;碳酸化工序,碳酸化所述氨盐水,得到含有碳酸氢钠的晶浆;分离工序,过滤所述晶浆,得到湿重碱和母液;煅烧工序,煅烧所述湿重碱,得到纯碱;第一蒸氨工序,蒸发母液中的游离的氨和二氧化碳,得到第一混合气体和氯化铵溶液;氨水制备工序,制备氨水;氢氧化镁合成工序,使氯化镁溶液与氨水反应,得到氢氧化镁和氯化铵溶液;其中,还包括,预灰工序,收集所述第一蒸氨工序和氢氧化镁合成工序产生的氯化铵溶液,将氯化铵溶液与石灰乳反应,得到氯化钙和氨的溶液;第二蒸氨工序,蒸发氯化钙和氨的溶液,得到尾液和第二混合气体;氨回用工序,将第一蒸氨工序产生的第一混合气体和\或第二混合气体输送至氨化工序以制备氨盐水,将所述第二混合气体,输送至氨水制备工序以制备氨水。
氨碱法纯碱装置中成熟的蒸氨系统,其蒸发出的氨气中,往往含有约10%-22%(体积分数)的CO2气体,二氧化碳对氢氧化镁反应有副反应影响,会生成碱式碳酸镁等物质影响氢氧化镁过滤性及产品的纯度,即侧线氢氧化镁一侧的氨气中不能有CO2气体。依托氨法纯碱中的蒸氨工序,在蒸氨塔中的预热段和蒸馏段实现游离NH3和CO2气体的蒸出,蒸出后的液相中为氯化铵的溶液(称结合氨),该部分氯化铵溶液去和石灰乳反应实现结合氨及氯化铵反应,生成NH3。将该氯化铵溶液从去石灰乳桶(纯碱称为预灰桶)的管线中引流出来一支,至氯化铵分配储罐,到氢氧化镁侧线生产装置,实现双碱联产和双产品调节生产。
从纯碱工序引流过来的已经除去了游离NH3和CO2气体的氯化铵溶液,引流至氯化铵的分配储罐,从分配储罐至氢氧化镁侧线的蒸氨塔,蒸发出的氨气在氨水吸收塔中吸收成一定浓度的氨水。
从纯碱工序引流过来的已经除去了游离NH3和CO2气体的氯化铵溶液,引流至氯化铵的分配储罐,从分配储罐至氢氧化镁侧线的蒸氨塔,蒸发出的氨气在氨水吸收塔中吸收成一定浓度的氨水。
从纯碱工序引流过来的已经除去了游离NH3和CO2气体的氯化铵溶液,引流至氯化铵的分配储罐,从分配储罐至氢氧化镁侧线的蒸氨塔,蒸发出的氨气在氨水吸收塔中吸收成一定浓度的氨水。
除去了游离氨和二氧化碳的氯化铵溶液经过氯化铵的分配储罐,打至氢氧化镁一侧的蒸氨塔(即第二蒸氨工序),与纯碱系统的石灰乳在蒸氨塔实现反应。同时,氢氧化镁制备过程中的氯化铵溶液也通过收集至氯化铵分配储罐,在氢氧化镁一侧的蒸氨塔中实现氨回收。
根据本发明的一个实施方式,所述氨水制备工序中,包括制备浓度为15%-25%的氨水,在送至氢氧化镁合成工序的过程中加热至40-70℃。
15%-25%的氨水送至氢氧化镁反应釜,并用换热器在送至反应釜的过程中加热至40-70℃,与氯化镁溶液在反应釜中生成氢氧化镁,所得氢氧化镁经过洗涤后产品质量99%。
根据本发明的一个实施方式,所述氢氧化镁合成工序中,氯化镁溶液中氯化镁含量控制在5%-30%,氯化镁和氨水的进料按照氨过量1%-10%。
浓度为15%-25%的氨水在与氯化镁含量控制在5%-30%的氯化镁溶液反应充分,且控制其双方比例,使氯化镁和氨水的进料按照氨过量1%-10%,以便使氯化镁反应完全,所得氢氧化镁经过洗涤后产品质量99%。
根据本发明的一个实施方式,所述氢氧化镁合成工序中,反应初期要将洗净氢氧化镁干燥产品添加到氯化镁溶液中,作为晶种,待氢氧化镁产品稳定后,停止晶种添加。
为进一步使氯化镁反应完全,在反应初期加入晶种,促进反应的快速进行。反应的初期氢氧化镁的晶种添加量可控制在氯化镁溶液总质量的5%-15%,所得氢氧化镁经过洗涤后产品质量99%。
根据本发明的一个实施方式,所述氢氧化镁合成工序中,氯化镁在去反应釜的过程中加热至60-95℃,反应温度控制在78-105℃。
本发明中,采用了第一蒸氨塔分别与吸氨装置、氯化铵分配储罐连接,实现将液相的氯化铵溶液以及气相的第一混合气体分别输送,达到将氯化铵和二氧化碳分离的效果,进而实现不含二氧化碳的氨气的生产。采用第二蒸氨塔分别与吸氨装置、氨水吸收塔连接,实现将氨气在纯碱生产系统和镁碱生产系统之间调配;采用氯化铵分配储罐分别与第一蒸氨塔、第二过滤装置连接,实现将纯碱生产系统和镁碱生产系统产生的氯化铵统一调配,可以根据两条生产系统各自的生产情况,灵活调配。
应该注意的是,上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

Claims (10)

1.一种纯碱和镁碱联产系统,其特征在于,包括,纯碱生产系统(1)、镁碱生产系统(2)和氯化铵调配系统(3),
所述纯碱生产系统(1)包括盐水精制装置(11)、吸氨装置(12)、碳化装置(13)、第一过滤装置(14)和煅烧装置(15),其中,所述盐水精制装置(11)用于制备精盐水;所述吸氨装置(12)与所述盐水精制装置(11)连接,用于氨化所述精盐水,得到氨盐水;所述碳化装置(13)与所述吸氨装置(12)连接,用于碳酸化所述氨盐水,得到含有碳酸氢钠的晶浆;所述第一过滤装置(14)与所述碳化装置(13)连接,用于过滤所述晶浆,得到湿重碱和母液;所述煅烧装置(15)与所述过滤装置连接,用于煅烧所述湿重碱,得到纯碱;
所述镁碱生产系统(2)包括氨水吸收塔(21)、反应釜(22)和第二过滤装置(23),其中,所述氨水吸收塔(21),用于制备氨水;所述反应釜(22)与所述氨水吸收塔(21)连接,用于接收氨水,使氯化镁溶液与氨水反应,得到氢氧化镁和氯化铵溶液;所述第二过滤装置(23)与所述反应釜(22)连接,用于分离所述氢氧化镁和氯化铵溶液;
所述氯化铵调配系统(3)包括第一蒸氨塔(31)、氯化铵分配储罐(32)、预灰桶(33)、第二蒸氨塔(34),其中,
所述第一蒸氨塔(31)与所述第一过滤装置(14)连接,用于蒸发母液中的游离的氨和二氧化碳,得到第一混合气体和氯化铵溶液;
所述氯化铵分配储罐(32)分别与所述第一蒸氨塔(31)和所述第二过滤装置(23)连接,用于接收并储存氯化铵溶液;
所述预灰桶(33)与所述氯化铵分配储罐(32)连接,用于使氯化铵溶液与预灰桶(33)内的石灰乳反应,得到氯化钙和氨的溶液;
所述第二蒸氨塔(34)与所述预灰桶(33)连接,用于蒸发氯化钙和氨的溶液,得到尾液和第二混合气体;
所述吸氨装置(12)分别与所述第一蒸氨塔(31)和第二蒸氨塔(34)连接,用于接收第一混合气体和\或接收第二混合气体以制备氨盐水;
所述氨水吸收塔(21)还与所述第二蒸氨塔(34)连接,用于接收所述第二混合气体,制备氨水。
2.根据权利要求1所述的纯碱和镁碱联产系统,其特征在于,所述第一蒸氨塔(31)包括从上到下依次排布的预热段、蒸馏段,用于将母液中游离的氨和二氧化碳蒸发出来,与水蒸气形成第一混合气体;
所述第二蒸氨塔(34)包括石灰乳蒸馏段,用于蒸发所述氯化钙和氨的溶液,释放氨气,与水蒸气形成第二混合气体。
3.根据权利要求1所述的纯碱和镁碱联产系统,其特征在于,所述第一蒸氨塔(31)配置有第一预灰桶(35);
所述第一蒸氨塔(31)从上到下依次排布预热段、蒸馏段、加热段、石灰乳蒸馏段,其中,
所述预热段和蒸馏段用于蒸发母液中游离的氨和二氧化碳,得到液相为氯化铵溶液;
所述加热段用于将氯化铵溶液输送至第一预灰桶(35);
所述第一预灰桶(35)用于使氯化铵溶液与第一预灰桶(35)内的石灰乳反应,得到氯化钙和氨的溶液,并输送至所述石灰乳蒸馏段;
所述石灰乳蒸馏段用于蒸发氯化钙和氨的溶液中的氨;
所述加热段还与所述氯化铵分配储罐(32)连接,用于向所述氯化铵分配储罐(32)提供氯化铵溶液。
4.根据权利要求1所述的纯碱和镁碱联产系统,其特征在于,还包括第一检测装置、第二检测装置和调节装置,
所述第一检测装置与所述吸氨装置(12)连接,用于检测氨化工序需要的氨气的量;
所述第二检测装置与所述反应釜(22)连接,用于检测氯化镁溶液所需的氨气的量;
所述调节装置分别与第一检测装置、第二检测装置、第一蒸氨塔(31)、氯化铵分配储罐(32)和第二蒸氨塔(34)连接,用于根据所述第一检测装置、第二检测装置的检测结果以及第一蒸氨塔(31)向吸氨装置(12)输送的第一混合气体的量,调整所述氯化铵分配储槽的氯化铵溶液排出量以及第二蒸氨塔(34)分别向吸氨装置(12)和氨水吸收塔(21)输送的氨气的量。
5.根据权利要求1所述的纯碱和镁碱联产系统,其特征在于,还包括温度调节装置,所述温度调节装置与所述第一蒸氨塔(31)连接,用于控制所述第一蒸氨塔(31)中母液温度,将游离氨和二氧化碳气体全部蒸出。
6.一种纯碱和镁碱联产方法,包括,
精制工序,制备精盐水;
氨化工序,氨化所述精盐水,得到氨盐水;
碳酸化工序,碳酸化所述氨盐水,得到含有碳酸氢钠的晶浆;
分离工序,过滤所述晶浆,得到湿重碱和母液;
煅烧工序,煅烧所述湿重碱,得到纯碱;
第一蒸氨工序,蒸发母液中的游离的氨和二氧化碳,得到第一混合气体和氯化铵溶液;
氨水制备工序,制备氨水;
氢氧化镁合成工序,使氯化镁溶液与氨水反应,得到氢氧化镁和氯化铵溶液;
其中,还包括,
预灰工序,收集所述第一蒸氨工序和氢氧化镁合成工序产生的氯化铵溶液,将氯化铵溶液与石灰乳反应,得到氯化钙和氨的溶液;
第二蒸氨工序,蒸发氯化钙和氨的溶液,得到尾液和第二混合气体;
氨回用工序,将第一蒸氨工序产生的第一混合气体和\或第二混合气体输送至氨化工序以制备氨盐水,将所述第二混合气体,输送至氨水制备工序以制备氨水。
7.根据权利要求6所述的纯碱和镁碱联产方法,其中,
所述氨水制备工序中,包括制备浓度为15%-25%的氨水,在送至氢氧化镁合成工序的过程中加热至40-70℃。
8.根据权利要求6所述的纯碱和镁碱联产方法,其中,
所述氢氧化镁合成工序中,氯化镁溶液中氯化镁含量控制在5%-30%,氯化镁和氨水的进料按照氨过量1%-10%。
9.根据权利要求6所述的纯碱和镁碱联产方法,其中,
所述氢氧化镁合成工序中,反应初期要将洗净氢氧化镁干燥产品添加到氯化镁溶液中,作为晶种,待氢氧化镁产品稳定后,停止晶种添加。
10.根据权利要求6所述的纯碱和镁碱联产方法,其中,
所述氢氧化镁合成工序中,氯化镁在去反应釜的过程中加热至60-95℃,反应温度控制在78-105℃。
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