CN220443795U - 硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统，包括：反应塔、沉降槽、压滤机、煅烧炉、母液槽、氨碳回收塔以及多效蒸发器，反应塔、沉降槽、压滤机以及煅烧炉依次连通，母液槽与沉降槽、压滤机分别连通，氨碳回收塔与反应塔、多效蒸发器分别连通，煅烧炉与反应塔连通，多效蒸发器与反应塔连通。该硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统简单，能耗低，对工艺中产生的氨气、二氧化碳等废气回收自用，节约资源，保护环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及碳酸钠制备技术领域，尤其涉及硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统。
背景技术
废硫酸钠属可溶盐，在雨水冲刷下，易进入土壤及河流，威胁环境安全；而含少量硫酸铵的废硫酸钠不仅会恶化土壤条件，由于氨碳作用，还会使河流、湖泊富营养化，破坏生态环境，更加威胁环境安全；同时废硫酸钠中少量的钒、铬是国家重点防控的重金属。
如能将废硫酸钠制备为碳酸钠与硫酸铵，则可从根本上解决废硫酸钠的环境问题，并可实现资源利用。碳酸钠为大宗化工原料，目前一般以氯化钠经索尔维法或联合制碱法制得，而原料氯化钠大多为海水晾晒并精制或经盐井获得。硫酸铵为大宗肥料及工业原料，应用领域宽广；目前硫酸铵常由硫酸与氨水或碳铵反应制得。碳酸钠与硫酸铵常规制备系统存在的主要问题为成本高昂，且原料常常紧缺。
现有技术中，硫酸钠制备碳酸钠的工艺大多流程复杂，能耗高，尤其是不能对系统产生的废气废料等进行循环利用，导致系统排放废气，浪费物料，污染环境。
发明内容
基于上述目的，本实用新型提供了硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统，以解决或部分解决上述技术问题：包括：
反应塔、沉降槽、压滤机、煅烧炉、母液槽、氨碳回收塔以及多效蒸发器，所述反应塔、所述沉降槽、所述压滤机以及所述煅烧炉依次连通，所述母液槽与所述沉降槽、所述压滤机分别连通，所述氨碳回收塔与所述反应塔、所述多效蒸发器分别连通，所述煅烧炉与所述反应塔连通，所述多效蒸发器与所述反应塔连通。
进一步地，所述反应塔上设置有添加剂加入口、硫酸钠加入口、碳酸氢铵加入口以及水加入口。
进一步地，所述添加剂加入口、所述硫酸钠加入口、所述碳酸氢铵加入口以及所述水加入口位于所述反应塔的上部。
进一步地，所述反应塔上还设置有氨碳入口，所述氨碳入口位于所述反应塔下部，所述氨碳回收塔与所述反应塔通过所述氨碳入口相连通。
进一步地，所述反应塔上还设置有碳水入口，所述碳水入口位于所述反应塔下部，所述煅烧炉与所述反应塔通过所述碳水入口连通。
进一步地，所述氨碳回收塔为板式塔。
进一步地，所述氨碳回收塔的塔顶压力为10～50KPa，所述氨碳回收塔的塔釜温度为90-110℃。
从上面所述可以看出，本实用新型提供的硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统，具有如下有益效果：
以硫酸钠为原料，与碳酸氢铵进行复分解反应，制备高价值的碳酸钠、硫酸铵，经济效益高。氨碳回收塔与反应塔连通，以将氨碳回收塔加热解析出的二氧化碳、氨气以及水返输于反应塔参与复分解反应；煅烧炉与反应塔连通，以将煅烧产生的二氧化碳和水返输于反应塔参与复分解反应；多效蒸发器与反应塔连通，以将蒸发产生的水返输于反应塔参与复分解反应，实现系统中二氧化碳、氨气以及水的内部循环使用，节约资源。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例的硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统示意图。
图中：1-反应塔；11-添加剂加入口；12-硫酸钠加入口；13-碳酸氢铵加入口；14-水加入口；15-氨碳入口；16-碳水入口；2-沉降槽；3-压滤机；4-煅烧炉；5-母液槽；6-氨碳回收塔；7-多效蒸发器。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第一”和类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连通”或者“连通”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连通，而是可以包括电性的连通，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
本实用新型一个或多个实施例提供了硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统，该硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统简单，可以将系统产生的二氧化碳、氨气等内部循环使用，解决废气问题，节约资源。
以下，通过具体的实施例来详细说明本实用新型一个或多个实施例的技术方案。
硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统，包括：反应塔1、沉降槽2、压滤机3、煅烧炉4、母液槽5、氨碳回收塔6以及多效蒸发器7，反应塔1、沉降槽2、压滤机3以及煅烧炉4依次连通，母液槽5与沉降槽2、压滤机3分别连通，氨碳回收塔6与反应塔1、多效蒸发器7分别连通，煅烧炉4与反应塔1连通，多效蒸发器7与反应塔1连通。
在一些实施例中，反应塔1上设置有添加剂加入口11、硫酸钠加入口12、碳酸氢铵加入口13以及水加入口14。其中，添加剂加入口11用于加入添加剂，添加剂包括磷酸氢二铵、甲酸钠中的至少一种，硫酸钠入口12用于加入硫酸钠，碳酸氢铵加入口13用于加入碳酸氢铵，水加入口14用于加入水。硫酸钠、水与碳酸氢铵在反应塔1中进行复分解反应，得到含碳酸氢钠、碳酸氢铵、硫酸铵的混合浆料；同时加入添加剂后，能够将碳酸氢钠的结晶区扩大，增加碳酸氢钠的析出率，使得钠的回收效率在90％以上。硫酸钠溶液与碳酸氢铵的反应：碳酸氢铵+硫酸钠＝碳酸氢钠沉淀+硫酸铵。实际反应过程中因反应速率等各种原因，使得碳酸氢铵不会完全反应，部分残留，由此得到含碳酸氢钠、碳酸氢铵、硫酸铵的混合浆料。
碳酸氢钠、碳酸氢铵、硫酸铵的混合浆料送至沉降槽2中沉降稠后后，得到的碳酸氢钠浆料进入压滤机3中压滤，压滤得到的滤饼送至煅烧炉4煅烧后得到水、二氧化碳以及产品碳酸钠粉末，碳酸钠粉末作为产品外售或自用，煅烧产生水、二氧化碳返输于反应塔1参与复分解反应。沉降稠后得到的碳酸氢铵、硫酸铵清液存至母液槽5中，压滤机3压滤出的滤液也输至母液槽5中，与碳酸氢铵、硫酸铵清液混合后，送至氨碳回收塔6加热解析，解析出的二氧化碳与氨气返回到步骤1中参与复分解反应，解析后的硫酸铵溶液通过多效蒸发器7蒸发后得到硫酸铵粉末，与此同时，蒸发产生的水也返输于反应塔1参与复分解反应，实现系统中二氧化碳、氨气以及水的内部循环使用，节约资源。
在一些实施例中，添加剂加入口11、硫酸钠加入口12、碳酸氢铵加入口13以及水加入口14位于反应塔1的上部。反应塔1上还设置有氨碳入口15，氨碳入口15位于反应塔1下部，氨碳回收塔6与反应塔1通过氨碳入口15相连通。反应塔1上还设置有碳水入口16，碳水入口16位于反应塔1下部，煅烧炉4与反应塔1通过碳水入口16连通。
氨碳入口15输入的是氨碳回收塔6加热解析出的二氧化碳、氨气以及水蒸气，碳水入口16输入的是煅烧炉4煅烧碳酸氢钠产生的水以及二氧化碳，气体物质从塔底进入，与上部输入的碳酸氢铵、硫酸钠、水以及添加剂进行逆向接触，使得吸收更为充分，反应更为彻底。
在一些实施例中，氨碳回收塔6为板式塔。压滤机3压滤出的滤液，碳酸氢铵、硫酸铵清液中，可能会残留部分固料，板式塔抗阻塞效果好。
Claims (7)
1.硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统，其特征在于，包括：
反应塔、沉降槽、压滤机、煅烧炉、母液槽、氨碳回收塔以及多效蒸发器，所述反应塔、所述沉降槽、所述压滤机以及所述煅烧炉依次连通，所述母液槽与所述沉降槽、所述压滤机分别连通，所述氨碳回收塔与所述反应塔、所述多效蒸发器分别连通，所述煅烧炉与所述反应塔连通，所述多效蒸发器与所述反应塔连通。
2.根据权利要求1所述的硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统，其特征在于，所述反应塔上设置有添加剂加入口、硫酸钠加入口、碳酸氢铵加入口以及水加入口。
3.根据权利要求2所述的硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统，其特征在于，所述添加剂加入口、所述硫酸钠加入口、所述碳酸氢铵加入口以及所述水加入口位于所述反应塔的上部。
4.根据权利要求1所述的硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统，其特征在于，所述反应塔上还设置有氨碳入口，所述氨碳入口位于所述反应塔下部，所述氨碳回收塔与所述反应塔通过所述氨碳入口相连通。
5.根据权利要求1所述的硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统，其特征在于，所述反应塔上还设置有碳水入口，所述碳水入口位于所述反应塔下部，所述煅烧炉与所述反应塔通过所述碳水入口连通。
6.根据权利要求1所述的硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统，其特征在于，所述氨碳回收塔为板式塔。
7.根据权利要求6所述的硫酸钠制备碳酸钠联产硫酸铵的系统，其特征在于，所述氨碳回收塔的塔顶压力为10～50KPa，所述氨碳回收塔的塔釜温度为90-110℃。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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