CN117602659B - 一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺 - Google Patents

一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了小苏打生产技术领域的一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺。所述工艺包括如下步骤:蒸氨;纳滤;脱钙;碳化。本发明通过有效回收小苏打母液中的碳酸氢钠、氯化钠和碳酸钙,建立了闭环的生产体系,减少了原材料消耗和废液排放,实现了资源的高效利用和生产成本的降低;本发明将全氨基柱[5]芳烃与多元酰氯单体通过界面聚合复合到PES基膜上,再沉积一层聚乙烯吡咯烷酮,耐氯性能高,对氯化钠的透过率高达98%,对碳酸钠的截留率超过88%;蒸氨时加入消泡剂,有效减少蒸氮过程中气泡的产生,促进了氨气和二氧化碳的快速逸出;在脱钙时加入晶体生长促进剂,能促进碳酸钙的成核,促进与二氧化碳的接触,帮助稳定晶体的大小。

Description

一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺
技术领域
本发明属于小苏打生产技术领域,尤其涉及一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺。
背景技术
现有的小苏打合成方法包括纯碱合成工艺和重碱湿分解工艺。小苏打母液通常指的是在制造小苏打(即碳酸氢钠)过程中剩余的液体。在小苏打的生产过程中,会涉及到溶解、反应、结晶等步骤,最终会从溶液中析出小苏打的固体颗粒,而在小苏打颗粒被移除后,剩余的液体就称为母液。母液包含了未能结晶出来的碳酸氢钠,以及存在其他副产品或未反应的原料,如氯化钠、氯化钙、氯化铵、碳酸铵等杂质。母液的成分取决于原料和所用生产工艺。例如,在索尔维工艺中,未反应的氯化铵和碳酸钠会形成碳酸氢钠和氯化钠。在工业生产中,为了提高资源的利用效率和降低成本,往往会对这些母液进行处理以回收其中的有用成分。
但现有的小苏打母液处理工艺还存在转化损失的缺陷:小苏打母液处理要经历蒸氨过程,该过程往往会产生大量气泡,气泡的存在会影响氨气和二氧化碳的逸出,影响后续其他组分的分离;随着小苏打母液处理次数的增加,母液中的盐分会积累,这时通常需要使用淡水置换方法来降低盐分含量,然而,这种方法会造成淡水资源的浪费,并且还可能导致氯化钠和碳酸氢钠等有用成分的损失,现有的纳滤膜分离技术还需要提高;此外,母液中的钙离子难以除去、随着循环次数增加钙离子浓度增加也会对回收工艺产生影响。
发明内容
针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本发明提供了一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺。本发明提出采用在蒸氨过程中加入消泡剂的方法,采用改性纳滤膜分离氯化钠和碳酸钠,通过加入晶体生长促进剂来促进钙离子的沉淀分离。
为了实现上述目的,采用了如下技术方案:本发明提供了一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺,所述工艺包括如下步骤:
S1、蒸氨:将小苏打母液送入蒸氨塔中,在塔内经100-120℃蒸汽直接加热,并向所述小苏打母液加入消泡剂避免过度泡沫化,在此过程中碳酸氢钠受热生成碳酸钠,碳酸氢铵受热生成氨气和二氧化碳,氨气和二氧化碳作为纯碱生产的原料并入纯碱生产工序,得到母液I;
S2、纳滤:将所述母液I通入纳滤装置,使用改性纳滤膜,25℃下进行纳滤,纳滤过程中,氯化钠通过纳滤膜透过,透过的溶液经浓缩和析晶处理后,得到氯化钠固体,截留溶液即为母液II;
S3、脱钙:向所述母液II中通入二氧化碳,加入晶体生长促进剂,经过离心分离出碳酸钙,剩余溶液为母液III;
S4、碳化:将所述母液III通入碳化塔,在60℃-80℃下,与二氧化碳通过逆流反应碳酸化,由碳化塔底排出,经离心、干燥得到小苏打产品,尾液作为纯碱生产的原料。
进一步地,所述改性纳滤膜通过如下步骤制备:将PES纳滤膜放入去离子水中浸泡24-36h,取出后在60-100℃烘箱中烘干6-12h,在1.0-2.0wt%的全氨基柱[5]芳烃的石油醚溶液中浸泡20-50min,然后再在0.2-0.5wt%的多元酰氯单体的石油醚溶液中浸泡2-5min,转移至烘箱,在60-100℃烘干12-24h,再将所述纳滤膜放入1.0-2.0wt%的聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中,浸泡10-20min,得到所述改性纳滤膜,放入去离子水中保存。
进一步地,所述多元酰氯单体为1,3,5-苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、1,3-苯二磺酰氯、4,4-联苯二磺酰氯中的一种。
进一步地,所述消泡剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种。
进一步地,所述消泡剂的加入量为小苏打母液质量的0.05%-0.1%。
进一步地,所述晶体生长促进剂包括如下重量份的组分:10-20份山梨酸钙、2-5份多聚天门冬酰胺、0.5-1份柠檬酸钠。
进一步地,所述晶体生长促进剂的加入量为母液II质量的0.25-1%。
进一步地,所述S2中纳滤操作的压力为1.8-2.5MPa。
进一步地,所述S4中母液III的输送速度为0.15-0.35m/h。
进一步地,所述S4中二氧化碳的流速为1.5-2.5m/h。
本发明的有益效果是:
(1)本发明将小苏打母液中的碳酸氢钠、氯化钠和碳酸钙进行有效回收,不仅减少了原材料的丢失,还将尾液重新用于小苏打的生产,形成了一个闭环的生产体系,降低了原材料的消耗和废液的排放,这种循环利用的方法绿色环保,将对环境的影响最小化,同时因为资源的高效利用,显著提升了整个生产流程的经济效益,本发明优化了生产过程,还为工业废液处理和资源回收提供了一种新的解决方案;
(2)本发明将全氨基柱[5]芳烃与多元酰氯单体通过界面聚合复合到PES基膜上,再沉积一层聚乙烯吡咯烷酮,由于柱芳烃结构具有特定尺寸的空腔,因此具有分子尺寸筛选功能,允许小尺寸分子或离子通过,柱芳烃还赋予基膜表面多孔结构,改性后的纳滤膜对氯化钠的透过率高达98%,对碳酸钠的截留率超过88%,柱状芳烃的引入还改善了纳滤膜的水通道结构,提高水通量,大幅度提高纳滤分离效率,柱芳烃结构稳定,提高了基膜的耐氯性能,同时聚乙烯吡咯烷酮的引入形成一层保护层,减少氯和基膜之间的直接接触,防止基膜受氧化,聚乙烯吡咯烷酮的亲水性也能提高基膜的水通量;
(3)加入消泡剂可以有效减少蒸氮过程中气泡的产生,促进了氨气和二氧化碳的快速逸出,减少了气泡对传质过程的阻碍,提高了后续步骤的收率,减少了后续小苏打母液转化损失,从而提高了总工艺的经济效率;
(4)晶体生长促进剂中的山梨酸钙可以增加溶液中碳酸钙的过饱和度,从而促进碳酸钙的成核,多聚天门冬酰胺和柠檬酸钠可以与钙离子螯合,促进与二氧化碳的接触,并且在碳酸钙晶体沉淀生长达到一定阶段后,促进剂可以帮助稳定晶体的大小,防止过度生长和结晶,这样可以确保沉淀具有一致的颗粒大小。
附图说明
图1为本发明一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺的工艺流程图;
图2为本发明各实施例和对比例得到的小苏打产品的总碱度的检测结果;
图3为本发明各实施例和对比例得到的小苏打产品的氯化物含量和钙含量的检测结果;
图4为本发明实施例1制备的改性纳滤膜和对比例1中PES纳滤膜的耐氯性能测试结果;
图5为各实施例和对比例的纳滤膜对氯化钠的透过率、对碳酸钠的截留率检测结果。
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,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。
除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用,但不能限制本申请的内容。
下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法、下述实施例中所用的试验材料如无特殊说明,均为从商业渠道购买得到的。
实施例1
一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺
所述工艺包括如下步骤:
S1、蒸氨:将小苏打母液送入蒸氨塔中,在塔内经100℃蒸汽直接加热,并向所述小苏打母液加入消泡剂避免过度泡沫化,在此过程中碳酸氢钠受热生成碳酸钠,碳酸氢铵受热生成氨气和二氧化碳,氨气和二氧化碳作为纯碱生产的原料并入纯碱生产工序,得到母液I;
S2、纳滤:将所述母液I通入纳滤装置,使用改性纳滤膜,25℃下进行纳滤,纳滤过程中,氯化钠通过纳滤膜透过,透过的溶液经浓缩和析晶处理后,得到氯化钠固体,截留溶液即为母液II;
S3、脱钙:向所述母液II中通入二氧化碳,加入晶体生长促进剂,经过离心分离出碳酸钙,剩余溶液为母液III;
S4、碳化:将所述母液III通入碳化塔,在60℃下,与二氧化碳通过逆流反应碳酸化,由碳化塔底排出,经离心、干燥得到小苏打产品,尾液作为纯碱生产的原料。
所述改性纳滤膜通过如下步骤制备:将PES纳滤膜放入去离子水中浸泡24h,取出后在60℃烘箱中烘干6h,在1.0wt%的全氨基柱[5]芳烃的石油醚溶液中浸泡20min,然后再在0.2wt%的多元酰氯单体的石油醚溶液中浸泡2min,转移至烘箱,在60℃烘干12-24h,再将所述纳滤膜放入1.0wt%的聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中,浸泡10min,得到所述改性纳滤膜,放入去离子水中保存。
所述多元酰氯单体为1,3,5-苯三甲酰氯。
所述消泡剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
所述消泡剂的加入量为小苏打母液质量的0.05%。
所述晶体生长促进剂包括如下重量份的组分:10份山梨酸钙、2份多聚天门冬酰胺、0.5份柠檬酸钠。
所述晶体生长促进剂的加入量为母液II质量的0.25%。
所述S2中纳滤操作的压力为1.8MPa。
所述S4中母液III的输送速度为0.15m/h。
所述S4中二氧化碳的流速为1.5m/h。
实施例2
一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺
所述工艺包括如下步骤:
S1、蒸氨:将小苏打母液送入蒸氨塔中,在塔内经120℃蒸汽直接加热,并向所述小苏打母液加入消泡剂避免过度泡沫化,在此过程中碳酸氢钠受热生成碳酸钠,碳酸氢铵受热生成氨气和二氧化碳,氨气和二氧化碳作为纯碱生产的原料并入纯碱生产工序,得到母液I;
S2、纳滤:将所述母液I通入纳滤装置,使用改性纳滤膜,25℃下进行纳滤,纳滤过程中,氯化钠通过纳滤膜透过,透过的溶液经浓缩和析晶处理后,得到氯化钠固体,截留溶液即为母液II;
S3、脱钙:向所述母液II中通入二氧化碳,加入晶体生长促进剂,经过离心分离出碳酸钙,剩余溶液为母液III;
S4、碳化:将所述母液III通入碳化塔,在80℃下,与二氧化碳通过逆流反应碳酸化,由碳化塔底排出,经离心、干燥得到小苏打产品,尾液作为纯碱生产的原料。
所述改性纳滤膜通过如下步骤制备:将PES纳滤膜放入去离子水中浸泡36h,取出后在100℃烘箱中烘干12h,在2.0wt%的全氨基柱[5]芳烃的石油醚溶液中浸泡50min,然后再在0.5wt%的多元酰氯单体的石油醚溶液中浸泡5min,转移至烘箱,在100℃烘干24h,再将所述纳滤膜放入2.0wt%的聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中,浸泡20min,得到所述改性纳滤膜,放入去离子水中保存。
所述多元酰氯单体为间苯二甲酰氯。
所述消泡剂包括聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯。
所述消泡剂的加入量为小苏打母液质量的0.1%。
所述晶体生长促进剂包括如下重量份的组分:20份山梨酸钙、5份多聚天门冬酰胺、1份柠檬酸钠。
所述晶体生长促进剂的加入量为母液II质量的1%。
所述S2中纳滤操作压力为2.5MPa。
所述S4中母液III的输送速度为0.35m/h。
所述S4中二氧化碳的流速为2.5m/h。
实施例3
一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺
所述工艺包括如下步骤:
S1、蒸氨:将小苏打母液送入蒸氨塔中,在塔内经110℃蒸汽直接加热,并向所述小苏打母液加入消泡剂避免过度泡沫化,在此过程中碳酸氢钠受热生成碳酸钠,碳酸氢铵受热生成氨气和二氧化碳,氨气和二氧化碳作为纯碱生产的原料并入纯碱生产工序,得到母液I;
S2、纳滤:将所述母液I通入纳滤装置,使用改性纳滤膜,25℃下进行纳滤,纳滤过程中,氯化钠通过纳滤膜透过,透过的溶液经浓缩和析晶处理后,得到氯化钠固体,截留溶液即为母液II;
S3、脱钙:向所述母液II中通入二氧化碳,加入晶体生长促进剂,经过离心分离出碳酸钙,剩余溶液为母液III;
S4、碳化:将所述母液III通入碳化塔,在70℃下,与二氧化碳通过逆流反应碳酸化,由碳化塔底排出,经离心、干燥得到小苏打产品,尾液作为纯碱生产的原料。
所述改性纳滤膜通过如下步骤制备:将PES纳滤膜放入去离子水中浸泡30h,取出后在80℃烘箱中烘干10h,在1.5wt%的全氨基柱[5]芳烃的石油醚溶液中浸泡40min,然后再在0.3wt%的多元酰氯单体的石油醚溶液中浸泡4min,转移至烘箱,在80℃烘干16h,再将所述纳滤膜放入1.5wt%的聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中,浸泡15min,得到所述改性纳滤膜,放入去离子水中保存。
所述多元酰氯单体为1,3-苯二磺酰氯。
所述消泡剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚。
所述消泡剂的加入量为小苏打母液质量的0.1%。
所述晶体生长促进剂包括如下重量份的组分:15份山梨酸钙、3份多聚天门冬酰胺、0.8份柠檬酸钠。
所述所述晶体生长促进剂的加入量为母液II质量的0.5%。
所述S2中纳滤操作的压力为2.0MPa。
所述S4中母液III的输送速度为0.25m/h。
所述S4中二氧化碳的流速为2.2m/h。
对比例1
一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺
本对比例与实施例1的区别在于所述S2中采用PES纳滤膜进行纳滤,其余组分、组分含量、实施过程包括的步骤与实施例1相同。
对比例2
一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺
本对比例与实施例1的区别在于所述S1中未加入消泡剂,其余组分、组分含量、实施过程包括的步骤与实施例1相同。
结果分析
根据GB/T 1606-2008中的检测方法对各实施例和对比例得到的小苏打产品的总碱度(以NaHCO3计)、氯化物含量、钙含量进行检测,总碱度检测结果见图2,氯化物含量、钙含量见图3,其中GB/T1606-2008中的工业碳酸氢钠的I类标准为:总碱度≥99.5%,氯化物含量≤0.10%,钙含量≤0.03%。
总碱量测量方法如下:称取约2.5g试样,精确至0.0002g,置于250mL锥形瓶中,加50mL水使全部溶解,滴加10滴溴甲酚绿甲基红指示液,用盐酸标准滴定溶液滴定至试验溶液由绿色变为暗红色后,煮沸2min,冷却至室温,用盐酸标准滴定溶液继续滴定至暗红色为终点,同时进行空白试验。空白试验应与测定平行进行,并采用相同的分析步骤,取相同量的所有试剂(标准滴定溶液除外),但空白试验不加试样。
总碱量以碳酸氢钠(NaHCO3)的质量分数w1计,数值以%表示,计算方法如下:
式中:
V为滴定试验溶液所消耗的盐酸标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL);
V0为空白试验所消耗的盐酸标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL);
C为盐酸标准滴定溶液浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L);
m为试料质量的数值,单位为克(g);
M为碳酸氢钠(NaHCO2)的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)(M=84.01)。
氯化物含量测量方法如下:称取约2g试样,精确至0.01g,置于锥形瓶中,加40mL水溶解,滴加2滴溴酚蓝指示液,滴加硝酸溶液中和至黄色,再滴加氢氧化钠溶液至呈蓝色,再用硝酸溶液调至恰呈黄色,并过量2滴-3滴,加入1mL二苯偶氮碳酰肼指示液,用0.02mol/L硝酸汞标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变为紫色,即为终点,同时进行空白试验。空白试验应与测定平行进行,并采用相同的分析步骤,取相同量的所有试剂。(标准滴定溶液除外),但空白试验不加试样。
氯化物含量以氯的质量分数w2计,数值以%表示,计算方法如下:
式中:
V为滴定试验溶液所消耗的硝酸汞标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL);
V0为空白试验所消耗的硝酸汞标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL);
C为硝酸汞标准滴定溶液浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L);
m为试料质量的数值,单位为克(g);
M为氯的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)(M=35.45)。
钙含量检测方法如下:称取5.00g试样,置于100mL烧杯中,加水使之溶解,全部转移至100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液为试验溶液。用移液管移取10mL试验溶液,置于25mL比色管中,用乙酸溶液中和至中性,加入1mL氯化铵溶液.1mL氨水溶液和1mL.草酸铵溶液,播匀。移取10.00mL按HG/T3696.2要求配制的钙标准溶液按照与试验溶液相同的处理方法进行同时同样处理,10min后比较,试验溶液的浊度不得深于钙标准溶液。
对实施例1制备的改性纳滤膜和对比例1中PES纳滤膜的耐氯性能逆行测试,结果见图4,对各实施例和对比例的纳滤膜对氯化钠的透过率、对碳酸钠的截留率进行检测,检测结果见图5。
氯化钠的透过率为:
式中:
C1为截留液所含氯化钠的浓度,单位为g/L;
C2为透过液所含氯化钠的浓度,单位为g/L。
碳酸钠的截留率为:
式中:
C3为透过液所含碳酸钠的浓度,单位为g/L;
C4为截留液所含碳酸钠的浓度,单位为g/L。
耐氯性能测试采用如下方法:使用浓度为100g/L的自来水作为测试液,以50L/(m2·h)的通量运行6h,通过脱盐率的下降量评估纳滤膜的耐氯性能。
由上述检测结果可知,本发明提供的绿色生产工艺,回收的小苏打产品总碱度高,氯化物含量、钙含量大幅度降低,满足工业碳酸氢钠的I类标准,本发明的工艺极大的降低了小苏打母液转化损失,将小苏打母液中的碳酸氢钠、氯化钠和碳酸钙进行有效回收,实现了小苏打母液转化零损失。
本发明制备的改性纳滤膜,其耐氯性能、对氯化钠的透过率、对碳酸钠的截留率均优于普通PES纳滤膜,说明该改性纳滤膜能高效进行氯化钠、碳酸钠的纳滤分离。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
以上对本发明及其实施方式进行了描述,这种描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的应用并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺,其特征在于:所述工艺包括如下步骤:
S1、蒸氨:将小苏打母液送入蒸氨塔中,在塔内经100-120℃蒸汽直接加热,并向所述小苏打母液加入消泡剂避免过度泡沫化,在此过程中碳酸氢钠受热生成碳酸钠,碳酸氢铵受热生成氨气和二氧化碳,氨气和二氧化碳作为纯碱生产的原料并入纯碱生产工序,得到母液I;
S2、纳滤:将PES纳滤膜放入去离子水中浸泡24-36h,取出后在60-100℃烘箱中烘干6-12h,在1.0-2.0wt%的全氨基柱[5]芳烃的石油醚溶液中浸泡20-50min,然后再在0.2-0.5wt%的多元酰氯单体的石油醚溶液中浸泡2-5min,转移至烘箱,在60-100℃烘干12-24h,再将所述纳滤膜放入1.0-2.0wt%的聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中,浸泡10-20min,得到改性纳滤膜,将所述母液I通入纳滤装置,使用所述改性纳滤膜,25℃下进行纳滤,纳滤过程中,氯化钠通过纳滤膜透过,透过的溶液经浓缩和析晶处理后,得到氯化钠固体,截留溶液即为母液II;
S3、脱钙:向所述母液II中通入二氧化碳,加入晶体生长促进剂,经过离心分离出碳酸钙,剩余溶液为母液III;
S4、碳化:将所述母液III通入碳化塔,在60℃-80℃下,与二氧化碳通过逆流反应碳酸化,由碳化塔底排出,经离心、干燥得到小苏打产品,尾液作为纯碱生产的原料。
2.根据权利要求1所述的一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺,其特征在于:所述多元酰氯单体为1,3,5-苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、1,3-苯二磺酰氯、4,4-联苯二磺酰氯中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺,其特征在于:所述消泡剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺,其特征在于:所述消泡剂的加入量为小苏打母液质量的0.05%-0.1%。
5.根据权利要求4所述的一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺,其特征在于:所述晶体生长促进剂包括如下重量份的组分:10-20份山梨酸钙、2-5份多聚天门冬酰胺、0.5-1份柠檬酸钠。
6.根据权利要求5所述的一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺,其特征在于:所述晶体生长促进剂的加入量为母液II质量的0.25-1%。
7.根据权利要求6所述的一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺,其特征在于:所述S2中纳滤操作的压力为1.8-2.5MPa。
8.根据权利要求7所述的一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺,其特征在于:所述S4中母液III的输送速度为0.15-0.35m/h。
9.根据权利要求8所述的一种减少小苏打母液转化损失的绿色生产工艺,其特征在于:所述S4中二氧化碳的流速为1.5-2.5m/h。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5270023A (en) * 1992-10-30 1993-12-14 May Frank H Process for producing sodium carbonate, sodium bicarbonate and associated compounds
CN105000579A (zh) * 2014-04-22 2015-10-28 中国中轻国际工程有限公司 一种芒硝型卤水热循环法联产纯碱与氯化铵的工艺
CN105236450A (zh) * 2015-08-28 2016-01-13 袁东海 复分解法小苏打母液全循环清洁生产工艺
CN107934996A (zh) * 2017-12-20 2018-04-20 中昊(大连)化工研究设计院有限公司 一种利用三胺尾气生产小苏打和氯化铵的工艺
CN108439434A (zh) * 2018-03-07 2018-08-24 武汉德泽环保科技有限公司 一种生产小苏打的方法和装置
CN110342559A (zh) * 2018-05-28 2019-10-18 内蒙古久科康瑞环保科技有限公司 一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的系统及方法
CN111977673A (zh) * 2020-07-29 2020-11-24 山东海天生物化工有限公司 一种小苏打生产工艺

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5270023A (en) * 1992-10-30 1993-12-14 May Frank H Process for producing sodium carbonate, sodium bicarbonate and associated compounds
CN105000579A (zh) * 2014-04-22 2015-10-28 中国中轻国际工程有限公司 一种芒硝型卤水热循环法联产纯碱与氯化铵的工艺
CN105236450A (zh) * 2015-08-28 2016-01-13 袁东海 复分解法小苏打母液全循环清洁生产工艺
CN107934996A (zh) * 2017-12-20 2018-04-20 中昊(大连)化工研究设计院有限公司 一种利用三胺尾气生产小苏打和氯化铵的工艺
CN108439434A (zh) * 2018-03-07 2018-08-24 武汉德泽环保科技有限公司 一种生产小苏打的方法和装置
CN110342559A (zh) * 2018-05-28 2019-10-18 内蒙古久科康瑞环保科技有限公司 一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的系统及方法
CN111977673A (zh) * 2020-07-29 2020-11-24 山东海天生物化工有限公司 一种小苏打生产工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
小苏打生产中过剩母液利用的新工艺──生产纯碱用的不饱和盐水;张海渤,张仁忠,林贤德;纯碱工业;19960215(01);全文 *

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