HRP20000126A2 - Method of ammonium sulfate purification - Google Patents

Method of ammonium sulfate purification Download PDF

Info

Publication number
HRP20000126A2
HRP20000126A2 HR20000126A HRP20000126A HRP20000126A2 HR P20000126 A2 HRP20000126 A2 HR P20000126A2 HR 20000126 A HR20000126 A HR 20000126A HR P20000126 A HRP20000126 A HR P20000126A HR P20000126 A2 HRP20000126 A2 HR P20000126A2
Authority
HR
Croatia
Prior art keywords
solution
sodium bicarbonate
precipitate
sulfate
sodium
Prior art date
Application number
HR20000126A
Other languages
English (en)
Inventor
Robin Phinney
Mark Hantke
Original Assignee
Airborne Ind Minerals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airborne Ind Minerals Inc filed Critical Airborne Ind Minerals Inc
Publication of HRP20000126A2 publication Critical patent/HRP20000126A2/hr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/24Sulfates of ammonium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/02Preparation by double decomposition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/18Preparation by the ammonia-soda process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Područje tehnike
Ovaj se izum odnosi na postupak za pročišćavanje amonij sulfata, točnije, ovaj se izum odnosi na postupak za dobivanje amonij sulfata visoke čistoće iz natrij sulfata i natrij bikarbonata, progresivnim precipitiranjem bez velikog unosa energije.
Stanje tehnike
Priprava natrij bikarbonata i amonij sulfata opsežno se razmatra u dosadašnjim dostignućima struke. Jedan od posljednjih patenata vezanih za ovu tehnologiju je kanadski patent br. 2032627 od 14. siječnja 1997, čiji su autori Thompson i sur.
Ova referenca govori o procesu za dobivanje natrij karbonata i amonij sulfata iz natrij sulfata koji se nalazi u prirodi. U referenci se uočava problem priprave dvostruke soli natrij i amonij sulfata. Ovo predstavlja izvor onečišćenja kada se nastoji dobiti amonij sulfat razumne čistoće, a prisutnost bilo koje dvostruke soli i natrija u amonij sulfatnom proizvodu vodi ka smanjivanju vrijednosti amonij sulfata do netržišnog proizvoda. U metodologiji, na stranici 13, počevši od retka 8, jasno se tvrdi:
“… otopina soli koja preostaje nakon prosijavanja krutog natrij bikarbonata sadrži smjesu nereagiranog natrij sulfata, amonij sulfata, amonij bikarbonata, te manje količine natrij bikarbonata. Ova otopina soli se crpkom 36 prenosi u kotao za obnavljanje plina 31 gdje se grije na temperaturu od 95°C do 100°C. Pod ovim uvjetima, amonij bikarbonat se razgrađuje, a natrij bikarbonat otopljen u otopini soli reagira s amonij sulfatom, čime se dobiju natrij sulfat, ugljični dioksid i amonijak. Ugljični dioksid i amonijak otopljeni u otopini soli ishlape, ostavljajući u otopini smjesu sastavljenu većinom od natrij i amonij sulfata. Tako obnovljeni, ugljični dioksid i amonijak se hlade u hladilu za plin 32 i vraćaju u reaktor 21 puhaljkom 33, nakon čega se dalje hlade u hladilu za plin 34. Ovaj korak obnavljanja minimizira količinu ugljikovog dioksida i amonijaka koji se koriste u procesu.”
Očito je kako se otopina soli isparava i kako amonij sulfat reagira s otopinom soli, čime se, između ostaloga, dobije natrij sulfat. Odnos fazne ravnoteže između elemenata prisutnih u sustavu nije uočen.
Prema učenju iz ove reference opisan je samo sustav zatvorene petlje za sustav zasićenih otopina natrij sulfata i amonij sulfata. Jedini ishod ovakvog sustava je stvaranje dvostruke soli. Nema drugog ishoda koji bi se možebitno temeljio na ovom učenju. Učenja su ograničena u tom smislu što se vjerovalo kako bi razlika topljivosti mogla proizvesti amonij sulfatni proizvod. To nije točno; ishod je sustav onečišćen amonij sulfatom.
U SAD patentu br. 3493329, autora Stiersa i sur., učenje je usmjereno ka pripravi natrij bikarbonata i kloridne kiseline. Ovaj je cilj u skladu s učenjima Stiersa i sur., gdje u stupcu 11 opisa, počevši od retka 23 pa do retka 43, stoji:
“Ako se, umjesto precipitiranja dvostruke soli u prvoj fazi procesa, dade prednost precipitiranju amonij sulfata, može se usvojiti slijedeći protokol.
Vezano za Sliku 10, vidjet će se kako svaka od tri krivulje koje dijele ovu sliku na tri dijela odgovara istodobnoj precipitaciji dviju soli.
Na bilo kojoj zadanoj temperaturi, točka koja predstavlja sustav može biti vertikalno potisnuta uklanjanjem određene količine vode iz otopine. U namjeri precipitiranja amonij sulfata umjesto dvostruke soli, neophodno je raditi pri temperaturi višoj od one u trojnoj točki, tj. oko 59°C.
Točka A, koja odgovara temperaturi od oko 63°C je prikladna, s obzirom na to da je dovoljno udaljena od trojne točke, kako bi se izbjegla neželjena precipitacija dvostruke soli bez zahtijevanja isuviše topline.
Jasno je kako u točki A dolazi do istodobnog precipitiranja natrij sulfata i amonij sulfata, ali ovo je više u obliku smjese dviju soli nego kao dvostruka sol.”
Učenje iz reference Stiersa i sur. ne samo da je nedostatno za upućivanje u pripravu amonij sulfata čistoće veće od 75%, već postoji i potpuni nedostatak bilo kakvih uputa za dobivanje amonij sulfata samostalno. Referenca čiji su autori Stiers i sur. ne dovodi i ne može dovesti do stvaranja amonij sulfata kao samostalnog proizvoda, što je nedvojbeno moguće tumačenjem ovog izuma.
Slijedeći metodologiju prema Stiersu i sur., nije moguće dobiti čisti amonij sulfatni proizvod, jer ova referenca uopće ne prepoznaje ograničenja fazne ravnoteže sustava soli i kombinacije koraka nužnih za nadilaženje pripadajućih koraka zagađenja, vezanih uz ovaj sustav soli. Iako postoji referenca na točku A Slike 10 Stiersa i sur., vezano uz pripravu proizvoda, jasno je kako usprkos tome što nije označeno da je u smjesi dvostruka sol, ništa ne upućuje na to da proizvod ne uključuje miješanu sol. Ovo se odražava u opisu, gdje Stiers i sur. napominju kako postoji istodobno precipitiranje natrij sulfata i amonij sulfata. Ovo je u skladu s podacima Stiersa i sur. navedenima u stupcu 12, počevši od retka 21. Nisu iskazani podaci iz kojih je vidljiva količina amonij sulfata posebno. U svakom slučaju, iskazani podaci su izraženi kao udio precipitiran u spoju, tj. između ostaloga dvostruka sol. Konačno, u tekstu, počevši od retka 32, Stiers i sur. iznose slijedeće:
“… Iz gore navedenoga se vidi kako se postupak prema ovom izumu može provesti precipitiranjem amonij sulfata u obliku dvostruke soli, ili kao (NH4)2SO4 istodobno s natrij sulfatom, ili istodobnim precipitiranjem u obliku amonij sulfata i u obliku dvostruke soli.”
Iz pregleda Slika 10 i 11, postaje očita činjenica kako se amonij sulfat ne dobiva samostalno. Nisu iskazani podaci za dobivanje amonij sulfata; ishod provođenja ove metodologije su jedino miješane soli i dvostruka sol. Provođenjem ove metodologije nije moguće dobiti ništa drugo.
Na posljetku, Kresnyak i sur. u SAD patentu br. 5830442 od 3. studenoga 1998. izlažu poboljšani proces za dobivanje amonij sulfata. Taj je proces zanimljiv tamo gdje potrošnja energije i učinkovitost njene pretvorbe nisu od primarnog značenja. U ovom postupku, natrij sulfat se prenosi, uz značajan ulog energije, u isparivače uz posljedično hlađenje. Ishod je 2:1 omjer dvostruke soli u odnosu na otopinu koja se potom mora ispariti kako bi se obnovio amonij sulfat. Iskusni dizajner procesa će uočiti kako ovo razdvajanje stvara poteškoće u pogledu filtriranja tolike količine precipitirane dvostruke soli. Nadalje, proces koristi tehniku ponovnog otapanja dvostruke soli i dodavanja u isparivač, kako bi se dobio natrij sulfat za struju recikliranja. Ovaj postupak doprinosi isparivačkom opterećenju procesa.
U prethodnim nastojanjima uvećavanja prinosa i produktivnosti, nije uočeno kako početna otopina koja sadrži natrij sulfat nije zasićena; ova pojedinost je važna za neprekidnost reakcija uključenih u sintezu amonij sulfata.
U pogledu ograničenja prethodnih dostignuća, očito je kako postoji potreba za procesom kojim se može dobiti amonij sulfat u visokom prinosu i visoke čistoće, uporabom pojedinih energetski učinkovitih radnji odgovarajućim redoslijedom. Ovaj izum ispunjava ove ciljeve i na lak način omogućuje dobivanje amonij sulfata, kao i natrij bikarbonata iz farmakopeje SAD.
Industrijska primjena
Ovaj izum ima primjenu na području dobivanja umjetnog gnojiva.
Opis izuma
Jedan predmet ovog izuma je opis poboljšanog procesa za pripravu amonij sulfata i natrij bikarbonata industrijskog stupnja.
Daljnji predmet jednog oblika ovog izuma je opis postupka za obnavljanje pročišćene otopine amonij sulfata iz otopine natrij sulfata, ugljičnog dioksida, amonijaka ili amonijevih iona, s time da postupak obuhvaća slijedeće korake:
a) precipitiranje, u barem jednom zahvatu precipitiranja, precipitata natrij bikarbonata, s ciljem povećanja koncentracije amonij sulfata u otopini, uz smanjivanje koncentracije natrij bikarbonata u otopini;
b) centrifugiranje i ispiranje precipitata natrij bikarbonata, kako bi se preveo u precipitat natrij bikarbonata industrijskog stupnja;
c) zasićivanje otopine iz koraka a) s natrij sulfatom ili amonij bikarbonatom, putem dodavanja natrij sulfata ili amonij bikarbonata u otopinu na temperaturi između 35°C i 50°C, čime se dobije drugi precipitat natrij bikarbonata;
d) kondicioniranje otopine iz koraka c) barem jednim od slijedećih postupaka: grijanje otopine na 95°C kako bi se oslobodio amonijak i ugljični dioksid, i dovođenje u dodir otopine iz koraka c) sa sulfatnom kiselinom, radi otplinjavanja svih karbonatnih minerala;
e) hlađenje otopine iz koraka d) na temperaturu između -2°C i 2°C, kako bi se dobio treći precipitat natrij bikarbonata;
f) recikliranje precipitata iz koraka d) i e) u korak a);
g) obrada otopine iz koraka e) sulfatnom kiselinom, radi otplinjavanja svih karbonatnih minerala iz natrij bikarbonata i reduciranje natrij sulfata na manje od 7 mas%; i posljedično
h) obnavljanje pročišćene otopine amonij sulfata.
Pogodno je kako je dvostruka sol koja nastaje pripravom amonij sulfata u omjeru približno 0.3:1. Ovo doprinosi značajnom utrošku energije u procesu. Primjera radi, potrebno je približno 5 MBtu do 7 MBtu energije da bi se održalo isparavanje otopine. Ukratko, ako udio dvostruke soli poraste, porast će i potreba za energijom, čime se učinkovitost procesa smanjuje. Pored toga, tamo gdje se udio održava u relativno malom iznosu, razdvajanje amonij sulfata od natrij sulfata postaje značajno lakše jer nije potrebno održavati velike količine dvostruke soli u obliku krute tvari za dobivanje male količine tekućeg proizvoda. Na ovaj način, filtriranje je pojednostavljeno bez rizika od kvara na opremi ili drugih komplikacija koje bi dovele do smanjenja učinkovitosti.
Slijedeći predmet jednog oblika ovog izuma je opis postupka za obnavljanje pročišćene otopine amonij sulfata iz otopine natrij sulfata, ugljičnog dioksida, amonijaka ili amonijevih iona, s time da postupak obuhvaća slijedeće korake:
a) precipitiranje, u barem jednom zahvatu precipitiranja, precipitata natrij bikarbonata, s ciljem povećanja koncentracije amonij sulfata u otopini, uz smanjivanje koncentracije natrij bikarbonata u otopini;
b) centrifugiranje i ispiranje precipitata natrij bikarbonata, kako bi se preveo u precipitat natrij bikarbonata industrijskog stupnja;
c) zasićivanje otopine iz koraka a) s natrij sulfatom ili amonij bikarbonatom, putem dodavanja natrij sulfata ili amonij bikarbonata u otopinu na temperaturi između 35°C i 50°C, čime se dobije drugi precipitat natrij bikarbonata;
d) kondicioniranje otopine iz koraka c) barem jednim od slijedećih postupaka: grijanje otopine na 95°C kako bi se oslobodio amonijak i ugljični dioksid, i dovođenje u dodir otopine iz koraka c) sa sulfatnom kiselinom, radi otplinjavanja svih karbonatnih minerala;
e) hlađenje otopine iz koraka d) na temperaturu između -2°C i 2°C, kako bi se dobio treći precipitat natrij bikarbonata;
f) recikliranje precipitata iz koraka d) i e) u korak a);
g) grijanje otopine iz koraka e) na temperaturu od 95°C, kako bi se preveo ostatni natrij bikarbonat u natrij sulfat i oslobodili amonijak i ugljični dioksid za recikliranje; i posljedično
h) obnavljanje pročišćene otopine amonij sulfata.
Daljnji predmet jednog oblika ovog izuma je opis postupka za dobivanje amonij sulfata iz natrij sulfata i natrij bikarbonata, s time da postupak obuhvaća slijedeće korake:
a) pripravljanje otopine natrij sulfata;
b) dovođenje u dodir otopine natrij sulfata s ugljičnim dioksidom i amonijakom ili ionima amonijaka, kako bi se dobio prvi precipitat natrij bikarbonata i otopina koja sadrži amonij sulfat;
c) progresivno precipitiranje natrij bikarbonata iz otopine, kako bi se povećala koncentracija amonij sulfata, a smanjila koncentracija natrij bikarbonata u otopini;
d) obnavljanje, kao proizvoda, prvog precipitata natrij bikarbonata;
e) centrifugiranje i ispiranje prvog precipitata natrij bikarbonata, kako bi se natrij bikarbonat preveo u natrij bikarbonat industrijskog stupnja (hygrade?);
f) obrada otopine preostale iz d) s natrij sulfatom, na temperaturi između 35°C i 50°C, čime se dobije drugi precipitat natrij bikarbonata;
g) obnavljanje drugog precipitata natrij bikarbonata i recikliranje obnovljenog drugog precipitata u korak b);
h) kondicioniranje otopine iz koraka g) barem jednim od slijedećih postupaka: grijanje otopine na 95°C kako bi se oslobodio amonijak i ugljični dioksid, i dovođenje u dodir otopine iz koraka g) sa sulfatnom kiselinom, radi otplinjavanja svih karbonatnih minerala;
i) hlađenje otopine preostale iz koraka h) na temperaturu između -5°C i 2°C, kako bi se dobio treći precipitat natrij bikarbonata, i precipitati natrij sulfata i amonij sulfata;
j) obnavljanje trećeg precipitata natrij bikabonata i precipitata natrij sulfata i amonij sulfata iz otopine koraka i) i recikliranje obnovljenog trećeg precipitata i precipitata natrij sulfata i amonij sulfata u korak b);
k) obrada otopine preostale iz koraka j) sa sulfatnom kiselinom, kako bi se otplinili svi preostali karbonatni minerali iz natrij bikarbonata i smanjio natrij sulfat ispod 7 mas%; i posljedično
l) obnavljanje pročišćene otopine amonij sulfata.
Kao posebno pogodno svojstvo ove metodologije ističe se to što otopina, prije hlađenja sadrži najmanje 24% amonij sulfata koji, kada se ohladi, sprečava stvaranje dvostruke soli, pa se natrijeva sol učinkovito koristi.
Još daljnjiji predmet jednog oblika ovog izuma je opis postupka za dobivanje amonij sulfata iz natrij sulfata i natrij bikarbonata, s time da postupak obuhvaća slijedeće korake:
a) pripravljanje otopine natrij sulfata;
b) dovođenje u dodir otopine natrij sulfata s ugljičnim dioksidom i amonijakom ili ionima amonijaka, kako bi se dobio prvi precipitat natrij bikarbonata i otopina koja sadrži amonij sulfat;
c) progresivno precipitiranje natrij bikarbonata iz otopine, kako bi se povećala koncentracija amonij sulfata, a smanjila koncentracija natrij bikarbonata u otopini;
d) obnavljanje, kao proizvoda, prvog precipitata natrij bikarbonata;
e) centrifugiranje i ispiranje prvog precipitata natrij bikarbonata, kako bi se natrij bikarbonat preveo u natrij bikarbonat industrijskog stupnja;
f) obrada otopine preostale iz d) s natrij sulfatom, na temperaturi od 38°C, čime se dobije drugi precipitat natrij bikarbonata;
g) obnavljanje drugog precipitata natrij bikarbonata i recikliranje obnovljenog drugog precipitata u korak b);
h) kondicioniranje otopine iz koraka g) barem jednim od slijedećih postupaka: grijanje otopine na 95°C kako bi se oslobodio amonijak i ugljični dioksid, i dovođenje u dodir otopine iz koraka g) sa sulfatnom kiselinom, radi otplinjavanja svih karbonatnih minerala;
i) hlađenje otopine preostale iz koraka h) na temperaturu od 2°C, kako bi se dobio treći precipitat natrij bikarbonata, i precipitati natrij sulfata i amonij sulfata;
j) obnavljanje trećeg precipitata natrij bikabonata i precipitata natrij sulfata i amonij sulfata iz otopine koraka i) i recikliranje obnovljenog trećeg precipitata i precipitata natrij sulfata i amonij sulfata u korak b);
k) obrada otopine preostale iz koraka j) sa sulfatnom kiselinom, kako bi se otplinili svi preostali karbonatni minerali iz natrij bikarbonata i smanjio natrij sulfat ispod 7 mas%;
l) uklanjanje precipitata nastalih u otopini iz koraka k); i
m) obnavljanje pročišćene otopine amonij sulfata.
U pogledu priprave natrij bikarbonata, od centrifugiranja i ispiranja natrij bikarbonata, ishod je proizvod industrijskog stupnja u skladu s farmakopejom SAD.
Kao varijacija ovdje izloženih procesa, može se koristiti jedan zahvat precipitiranja natrij bikarbonata umjesto najmanje dvaju takvih zahvata. Ovo se može postići uporabom viška sulfatne kiseline, kako bi se uklonili karbonatni spojevi.
Slijedeći, još jedan predmet jednog oblika ovog izuma je opis postupka dobivanja amonij sulfata iz natrij sulfata i natrij bikarbonata, s time da postupak obuhvaća slijedeće korake:
a) pripravljanje otopine natrij sulfata;
b) dovođenje u dodir otopine natrij sulfata s ugljičnim dioksidom i amonijakom ili ionima amonijaka, kako bi se dobio prvi precipitat natrij bikarbonata i otopina koja sadrži amonij sulfat;
c) progresivno precipitiranje natrij bikarbonata iz otopine, kako bi se povećala koncentracija amonij sulfata, a smanjila koncentracija natrij bikarbonata u otopini;
d) obnavljanje, kao proizvoda, prvog precipitata natrij bikarbonata;
e) centrifugiranje i ispiranje prvog precipitata natrij bikarbonata, kako bi se natrij bikarbonat preveo u natrij bikarbonat industrijskog stupnja;
f) obrada otopine preostale iz d) s natrij sulfatom, na temperaturi između 35°C i 50°C, čime se dobije drugi precipitat natrij bikarbonata;
g) kondicioniranje otopine iz koraka f) barem jednim od slijedećih postupaka: grijanje otopine na 95°C kako bi se oslobodio amonijak i ugljični dioksid, i dovođenje u dodir otopine iz koraka f) sa sulfatnom kiselinom, radi otplinjavanja svih karbonatnih minerala;
h) hlađenje otopine koja sadrži drugi precipitat natrij bikarbonata iz koraka f) na temperaturu između -5°C i 2°C, radi daljnjeg precipitiranja natrij bikarbonata, i stvaranja precipitata natrij sulfata i amonij sulfata;
i) obrada otopine, precipitata natrij bikarbonata i precipitata natrij sulfata i amonij sulfata iz koraka h) sa sulfatnom kiselinom, kako bi se precipitirao preostali natrij bikarbonat;
j) obnavljanje precipitata natrij bikabonata i precipitata natrij sulfata i amonij sulfata iz otopine koraka i) i recikliranje obnovljenog precipitata natrij bikarbonata i precipitata natrij sulfata i amonij sulfata u korak b); i
k) obnavljanje pročišćene otopine amonij sulfata.
Slijedeći predmet jednog oblika ovog izuma je opis postupka za odsumporavanje struje plina koja sadrži sumpor, s time da postupak obuhvaća slijedeće korake:
a) izlaganje struje oksidacijskim uvjetima, kako bi se dobio spoj koji sadrži sumpor;
b) dovođenje u dodir spoja koji sadrži sumpor s natrij bikarbonatom, kako bi se dobio natrij sulfat; i
c) procesiranje natrij sulfata prema postupku iz zahtjeva 1.
Kratak opis crteža
Slika 1 je dijagram tijeka procesa prema dosadašnjim dostignućima;
Slika 2 je slijedeći dijagram tijeka procesa prema dosadašnjim dostignućima;
Slika 3 je daljnji dijagram tijeka procesa prema dosadašnjim dostignućima;
Slika 4 je dijagram tijeka procesa prema jednom obliku ovog izuma; a
Slika 5 je daljnji oblik procesa ovog izuma.
Slični brojevi u slikama označuju slične elemente.
Postupci za provođenje izuma
Prije rasprave o ovom izumu, prikazan je općeniti kratki pregled prethodnih dostignuća, u skladu sa Slikama 1 do 3.
Slika 1 prikazuje dijagram tijeka procesa prema Thompsonu i sur.
Dijagram tijeka procesa prema Thompsonu i sur. jasno prikazuje uporabu dvaju koraka u dobivanju umjetnog gnojiva, a to su korak isparivača, koji podiže temperaturu matične tekućine 2b (ML2b) na 100°C, i posljedični korak hlađenja, u kristalizatoru za umjetno gnojivo, na 60°C. Kruta tvar se ukloni kao amonij sulfatni proizvod iz zahtjeva, dok se tekućina iz ovog precipitacijskog koraka potom upućuje na hladilo za dvostruku sol na 20°C. Tekućina iz koraka hladila za dvostruku sol se zatim ponovno uvodi u isparivač za umjetno gnojivo na 100°C. U procesu prema Thompsonu i sur., vjerovalo se kako bi se uporabom razlika u topljivosti izbjeglo djelovanje iona natrija kao onečišćenja pri dobivanju amonij sulfata. Pokazalo se kako je ovo izvor komplikacija, to jest, kako ponovno uvođenje tekućine iz hladila za dvostruku sol sadrži natrij, a ponovnim uvođenjem u isparivač za umjetno gnojivo dolazi do onečišćenja amonij sulfatnog proizvoda. Na ovaj način, proces autora Thompsona i sur. učinkovito proizvodi zatvoren krug onečišćenja, ali se navodi amonij sulfatni proizvod visoke čistoće. Moguće je kako ovaj ishod nije temeljen na procesu prikazanom i opisanom u ovom patentu.
Dijagram tijeka procesa prema Stiersu i sur., prikazan na Slici 2, jednostavno prikazuje proces za dobivanje dvostruke soli ili miješane soli temeljene na sličnim sastojcima koji su na početku uvedeni u dobro poznatu reakciju natrij bikarbonata. Učenje iz ove reference samo ponavlja ono što je desetljećima poznato, ne dajući upute iskusnom stručnjaku o sintezi amonij sulfata.
Na Slici 3 je prikazan proces prema Kresnyaku i sur. Proces se oslanja na značajan unos energije radi grijanja otopine, što dovodi do precipitacije natrij sulfata i stvara velike količine precipitata dvostruke soli u odnosu na otopinu amonij sulfata (omjer 2:1). Proces, koji ima jasnu primjenu i važnost, ne obuhvaća ključni korak neophodan radi izbjegavanja visoke potrošnje energije i povećanja proizvodnje amonij sulfata; dodavanje amonij sulfata kako bi se zasitila otopina koja je bila nezasićena. Ovaj predložak dovodi do daljnje dostupnosti natrija i sulfata radi povećanih prinosa amonij sulfata i natrij bikarbonata.
Na Slici 4 je ilustriran ukupni proces u skladu s prvim oblikom, općenito označen kao 10. Na početku, voda, amonijak ili izvor iona amonijaka i ugljični dioksid se miješaju u reakcijskoj posudi 12, čime se dobije amonij bikarbonat. Reakcijska posuda se može grijati na temperaturu između 20°C i 50°C, preporučljivo na 30°C. Smjesa podliježe dvama pojedinačnim zahvatima precipitacije u namjeri povećavanja učinkovitosti uklanjanja natrij bikarbonata. U prvom zahvatu, amonij bikarbonat se uvodi u posudu za kristaliziranje 14 u koju se doda natrij sulfat iz njegova izvora 15, u svrhu dobivanja natrij bikarbonata. U ovoj točki otopina sadrži približno 22 mas% natrij bikarbonata. Bikarbonat se uvede na taložnik 16 i filtar 18. Otopina, nakon što se profiltrira, ima ovaj sastav, u mas%: između 13% i 15% amonij sulfata, između 13% i 15% natrij sulfata i između 8% i 12% natrij bikarbonata. Otopina se potom ponovno pretvori u kašu uvođenjem vode na 40°C u posudu 20. Smjesa se zatim centrifugira i ispire centrifugom 22 s natrij bikarbonatom i potom suši u fazi sušenja. Preostali filtrat se uvodi u posudu 24 i potom ponovno uvodi u posudu 12.
Nakon centrifugiranja i ispiranja, natrij bikarbonat sadrži 99.80% NaHCO3 s prikrivenim Na2SO4 u koncentraciji od 600 ppm. Daljnjim postupcima (Slika 5), bikarbonat se može prilagoditi standardima SAD farmakopeje, te tada ima slijedeći sastav:
[image]
Filtrat koji preostaje na taložniku 16 se uvede u drugu posudu za kristalizaciju 26 kojoj se doda bezvodni natrij sulfat iz njegova izvora 28. Ovo je drugi zahvat precipitacije natrij bikarbonata. U ovoj fazi, otopina sadrži približno 15% do 16% kristala natrij bikarbonata. Otopina i precipitirani natrij bikarbonat se uvedu u uređaj za razdvajanje, prikazan u primjeru kao ciklon 29, gdje se krute tvari ponovno uvedu u taložnik 16, a filtrat ili otopina se uvedu u posudu 30 na temperaturi između 35°C i 50°C. Za ovaj zahvat na otopini je poželjnije da se provede na 38°C. Sastav otopine u ovoj točki je, u mas%, između 18% i 28% amonij sulfata, 5% i 10% natrij sulfata i približno 8% natrij bikarbonata.
Dodavanje bezvodnog natrij sulfata, kao što je gore opisano, doprinosi uspjehu postupka, a nije bilo spominjano u prethodnim dostignućima, o kojima je ranije govoreno. Ovo pospješuje saturaciju otopine amonij sulfatom. Ovo je značajna razlika u odnosu na prethodna dostignuća; u ovoj fazi je, s ranijim tehnikama, koncentracija amonij sulfata bila približno 13 mas% (Kresnyak i sur., gore), što pokazuje da dodavanje natrij sulfata u ovom izumu daje doprinos povećanoj koncentraciji amonij sulfata. Ovo svojstvo ima značajne posljedice na proces i dovodi do viših prinosa amonij sulfatnog proizvoda, bez problema onečišćenja ili povećanog opterećenja radi isparavanja.
Obradom otopine ili filtrata prije ovog zahvata, otopina nije zasićena, glede natrij sulfata, stoga dodavanje natrij sulfata povećava zasićenje amonij sulfata. Otopina se uvodi u kristalizator dvostruke soli 32 hlađen hladilom 34 na temperaturi između -5°C i 2°C, najbolje 2°C. Temperatura može biti i niska, -15°C, no postoji praktično ograničenje, jer zasićenje amonij sulfata opada pri niskim temperaturama, narušavajući ekonomičnost procesa. Krute tvari se filtriraju filtrom 36, čime tvore kolač. Kolač sadrži vodu i približno, težinski, 30% sumpora, 10% natrija i 5% dušika, a može se reciklirati u posudu 24. Otopina sadrži približno, težinski, 6% natrij bikarbonata, 5% natrij sulfata i između 25% i 35% amonij sulfata. U ovoj fazi, otopina se može grijati do oko 95°C, kako bi se oslobodio amonijak ili ugljični dioksid kao plin.
Kao druga mogućnost, otopina se uvodi u posudu 38 i dovodi u dodir sa sulfatnom kiselinom, kako bi se otplinili svi karbonatni minerali iz natrij bikarbonata. U struci se ovo općenito naziva “neutraliziranje bikarbonata”. Ovi koraci su općenito nazvani brojem 31 na Slici 5. Preostala otopina se uvodi u posudu za kristaliziranje natrij sulfata 40, na temperaturi u rasponu kao što je navedeno za kristalizator dvostruke soli 32, preporučljivo 2°C, i ciklonizira u ciklonu 42. Krute tvari se recikliraju u filtar 36 i otopina, koja je sada pročišćeni amonij sulfat u obliku tekućine, se pohrani u posudi 44. U ovoj fazi, otopina sadrži između 3 mas% i 5 mas% natrij sulfata, prema tome je prisutna značajna količina amonij sulfata u odnosu na natrij sulfat. S obzirom na ovu razliku, iznimno velike količine amonij sulfata kao krute tvari se mogu dobiti isparavanjem u isparivaču 46 bez onečišćenja natrij sulfatom. Ovo je moguće postići jer je točka dvostruke soli (16 mas%) natrij sulfata jasno zaobiđena 3 mas% - 5 mas%-tnim sadržajem natrija. Prema tome, isparavanjem na približno 110°C izbjegava se onečišćenje sulfata i osigurava nadzor nad procesom i kakvoća proizvoda.
Kruti proizvod i preostala tekućina se propuste u ciklon 48 s izlaznim sušilom za kruti amonij sulfat 50 i sva se tekućina prenese u posudu 44 za recikliranje, kao što je označeno kao A na Slici 4. Amonij sulfatni proizvod iz sušila 50 sadrži manje od 0.5 mas% natrij sulfata i kao takav predstavlja značajno poboljšan proizvod u odnosu na one koji su sintetizirani prema prethodnim dostignućima.
U odnosu na Sliku 5, dijagram tijeka procesa predstavlja varijaciju procesa prikazanog na Slici 4. U ovom obliku, kristalizator dvostruke soli 32 je uklonjen, a višak sulfatne kiseline iskorišten za smanjivanje natrij bikarbonata u otopini. Ova varijacija procesa je ekonomična alternativa kojom se može jeftino dobiti sulfatna kiselina. U ovom procesu, otopina iz posude 30 se grije na 95°C čime se otpušta CO2 i NH3, a otplinjena otopina se potom hladi na 0°C. Potom se usmjeri u posudu za kristaliziranje natrij sulfata 40, a preostali koraci procesa se provedu na način prikazan na Slici 4.
Kao primjer procesa, slijedi prikaz uspješnosti metodologije.
Primjer 1 - Kruti kristali NH4HCO3
Punjenje 1 litra Na2SO4 zasićene otopine soli @ 38°C spec.tež. 1.300
Jedna litra otopine soli sadrži 390 g Na2SO4 u otopini.
Procjena idealnih S/L razdvajanja
Prvi korak
390 g/L Na2SO4+263.7 g NH4HCO3 150 g/L Na2SO4 + 223 g (NH4)2SO4 +
proizvod reakcije #1
125 g/L NaHCO3 + 160 g NaHCO3 (5)
Izlazna otopina soli je sada spec.tež. 1.250 na 38°C.
Ova otopina soli se potom ponovno zasiti s Na2SO4
spec.tež. otopine soli 1.34 @ 38°C
150 g Na2SO4 se doda otopini soli.
Sastav je sada: 300 g/L Na2SO4
: 223 g/L (NH4)2SO4 @ 1.340 spec.tež.
: 125 g/L NaHCO3
Drugi korak
Sada: doda se 190 g NH4HCO3
Novi sastav otopine soli: Proizvod
: 384 g/L (NH4)2SO4 204.6 g proizvoda reakcije #2
: 127 g/L Na2SO4 + 22.2 zasićivanje redukcija
: 102.8 g/L NaHCO3 226.8 g NaHCO3
Reakcije #1 + #2 Proizvod obnovljen: 160 + 226.8 = 386.8 NaHCO3 na litru otopine sirovine Na2SO4
Korak hlađenja:
Otopina soli se hladi na 0°C i filtrira
Analiza otopine soli 1.250 spec.tež. krute tvari
62.5 g Na2SO4 64.5 g Na2SO4
350 g (NH4)2SO4 34 g (NH4)2SO4
75 g NaHCO3 27.8 g NaHCO3
Krute tvari su krute tvari u obliku mokrog kolača, a sadrže hidrate Na2SO4, (NH4)2SO4 i NaHCO3, koji se recikliraju do Koraka 1 ili Koraka 2.
Mokri kolač je: Na2SO4 - 10 H2O = 144.7 g
(NH4)2SO4 - 8 H2O = 71.2
NaHCO3 - 10 H2O = 87.4
Hidrati H2O se procjenjuju na: 303. g
Ovi hidrati su pogodan način za uklanjanje vode za recikliranje, što smanjuje opterećenje za isparavanje.
Ukupni obnovljeni NaHCO3 je: 409 + 27.8 + 436.8 g
Učinkovitost procesa za pretvorbu Na2SO4 u NaHCO3 je:
Sirovina = 540 g; izlazna otopina soli = 62.5 g + 75 x 142 (Na2SO4 eg.)
84(2)
izlazna otopina soli = 126. g
Učinkovitost kruga = 76.6 %
Neutraliziranje bikarb.
62.5 g Na2SO4
350 g (NH4)2SO4 + 43.7 g H2SO4 ® CO2
75 g NaHCO3
Novi sastav otopine soli.
126 g Na2SO4 + vruća otopina H2SO4
350 g (NH4)2SO4
Otopina se ponovno hladi na 0°C
spec.tež. 1.24 Glauberov
62.5 g Na2SO4 + 143 g Na2SO4 10H2O
350 g (NH4)2SO4
827.5 g H2O
Glauberova sol se reciklira u Korak 1 ili 2.
Otopina soli se ispari do postizanja 16% Na2SO4 na izlazu
Dobije se otopina soli @ 60°C spec.tež. 1.320
70 g Na2SO4
122.5 g (NH4)2SO4 prinos (NH4)2SO4 = 227.5 g/L sirovine isparivača
245 g H2O
437.5 g ukupno
Otopina soli se reciklira do neutraliziranja bikarbonata i hladi radi uklanjanja Na2SO4.
Primjer 2
Kao što će postati vidljivo, proces je osobito dobro prilagođen odsumporavanju struja koje sadrže sumpor. Struja se jednostavno izloži oksidacijskim uvjetima, čime se dobije spoj koji sadrži sumpor, koji se zatim dovodi u dodir s natrij bikarbonatom, čime nastaje natrij sulfat. U tom smislu su SAD patenti 5830422 i 5654351 ovdje uključeni kao reference. Oksidiranje SO3 u SO4 može se postići natapanjem zraka ili uporabom peroksida ili ozona koji su slični oksidansima. Također, metali se mogu precipitirati jednostavnom CO3 ili sulfidnom redukcijom i filtriranjem.
NH4HCO3 (korištenjem Na2SO4 anhidrita)
Zasićena otopina NH4HCO3 @ 30°C sadrži 263.7 g/L NH4HCO3
Prema tome: 1L otopine + 390 g Na2SO4 → ΔH
150 g Na2SO4(l) + 223 g (NH4)2SO4(l) + 125 g CO3(l) + 160 g NaHCO3(s)
ΔH dodaj toplinu
(l) tekućina
(s) kruta tvar
Otopina soli se ponovno zasiti sa 150 g Na2SO4, čime se dobije otopina soli od 1.34 @ 38°C.
NH3 + CO2 se mogu dodati kao plin ili kao kruta tvar NH4HCO3 kako bi se reakcija dovršila.
Sada se doda 190 g NH4HCO3.
Novi sastav otopine Proizvod
384 g/L (NH4)2SO4 204.6 g NaHCO3
127 g/L Na2SO4
80 g/L NaHCO3
Prinos primarnog postupka 160 + 204.6 = 364.6 g NaHCO3
Iako su gore opisani oblici izuma, oni nisu ograničenje, i iskusnim će stručnjacima biti jasno kako brojne modifikacije također predstavljaju dio ovog izuma sve dok ne izlaze izvan okvira duha, prirode i područja izuma prema opisu i zahtjevima.

Claims (23)

1. Postupak za obnavljanje pročišćene otopine amonij sulfata iz otopine natrij sulfata, ugljičnog dioksida, amonijaka ili amonijevih iona, naznačen time, što taj postupak obuhvaća slijedeće korake: a) precipitiranje, u barem jednom zahvatu precipitiranja, precipitata natrij bikarbonata, s ciljem povećanja koncentracije amonij sulfata u otopini, uz smanjivanje koncentracije natrij bikarbonata u spomenutoj otopini; b) centrifugiranje i ispiranje spomenutog precipitata natrij bikarbonata, kako bi se preveo u spomenuti precipitat natrij bikarbonata industrijskog stupnja; c) zasićivanje spomenute otopine iz koraka a) s natrij sulfatom ili amonij bikarbonatom, putem dodavanja spomenutog natrij sulfata ili spomenutog amonij bikarbonata u spomenutu otopinu na temperaturi između 35°C i 50°C, čime se dobije drugi precipitat natrij bikarbonata; d) kondicioniranje spomenute otopine iz koraka c) barem jednim od slijedećih postupaka: grijanje spomenute otopine na 95°C kako bi se oslobodio amonijak i ugljični dioksid, i dovođenje u dodir spomenute otopine iz koraka c) sa sulfatnom kiselinom, radi otplinjavanja svih karbonatnih minerala; e) hlađenje otopine iz koraka d) na temperaturu između -2°C i 2°C, kako bi se dobio treći precipitat natrij bikarbonata; f) recikliranje precipitata iz koraka d) i e) u korak a); g) obrada otopine iz koraka e) sulfatnom kiselinom, radi otplinjavanja svih spomenutih karbonatnih minerala iz natrij bikarbonata i reduciranje spomenutog natrij sulfata na manje od 7 mas%; i zatim h) obnavljanje pročišćene otopine amonij sulfata.
2. Postupak prema zahtjevu 1, naznačen time, što nadalje uključuje korak grijanja spomenute otopine iz koraka g) na oko 95°C, kako bi se preveo ostatni natrij bikarbonat u natrij sulfat i oslobodili amonijak i ugljični dioksid.
3. Postupak prema zahtjevu 1, naznačen time, što spomenuti korak obnavljanja pročišćene otopine amonij sulfata nadalje uključuje hlađenje spomenute otopine na temperaturu između -5°C i 2°C.
4. Postupak prema zahtjevu 3, naznačen time, što se spomenuta otopina hladi na temperaturu između -2°C i 2°C.
5. Postupak prema zahtjevu 3, naznačen time, što se to hlađenje dovodi do precipitiranja Glauberove soli.
6. Postupak prema zahtjevu 5, naznačen time, što taj postupak nadalje uključuje korak filtriranja spomenute Glauberove soli, čime se dobije otopina amonij sulfata.
7. Postupak prema zahtjevu 5, naznačen time, što taj postupak nadalje uključuje korak oslobađanja plinovitog ugljičnog dioksida tijekom hlađenja.
8. Postupak prema zahtjevu 6, naznačen time, što spomenuta otopina amonij sulfata sadrži manje od 5 mas% natrij sulfata.
9. Postupak prema zahtjevu 6, naznačen time, što se spomenuta otopina amonij sulfata isparava, čime se dobije amonij sulfat kao kruta tvar.
10. Postupak prema zahtjevu 9, naznačen time, što spomenuti amonij sulfat sadrži manje od 0.5 mas% natrij sulfata.
11. Postupak za obnavljanje pročišćene otopine amonij sulfata iz otopine natrij sulfata, ugljičnog dioksida, amonijaka ili amonijevih iona, naznačen time, što taj postupak obuhvaća slijedeće korake: a) precipitiranje, u barem jednom zahvatu precipitiranja, precipitata natrij bikarbonata, s ciljem povećanja koncentracije amonij sulfata u otopini, uz smanjivanje koncentracije natrij bikarbonata u spomenutoj otopini; b) centrifugiranje i ispiranje spomenutog precipitata natrij bikarbonata, kako bi se preveo u spomenuti precipitat natrij bikarbonata industrijskog stupnja; c) zasićivanje spomenute otopine iz koraka a) s natrij sulfatom ili amonij bikarbonatom, putem dodavanja spomenutog natrij sulfata ili spomenutog amonij bikarbonata u otopinu na temperaturi između 35°C i 50°C, čime se dobije drugi precipitat natrij bikarbonata; d) kondicioniranje spomenute otopine iz koraka c) barem jednim od slijedećih postupaka: grijanje spomenute otopine na 95°C kako bi se oslobodio amonijak i ugljični dioksid, i dovođenje u dodir spomenute otopine iz koraka c) sa sulfatnom kiselinom, radi otplinjavanja svih karbonatnih minerala; e) hlađenje otopine iz koraka d) na temperaturu između -2°C i 2°C, kako bi se dobio treći precipitat natrij bikarbonata; f) recikliranje precipitata iz koraka d) i e) u korak a); g) grijanje spomenute otopine iz koraka e) na temperaturu od 95°C, kako bi se preveo ostatni natrij bikarbonat u natrij sulfat i oslobodili amonijak i ugljični dioksid za recikliranje; i posljedično h) obnavljanje pročišćene otopine amonij sulfata.
12. Postupak za dobivanje amonij sulfata iz natrij sulfata i natrij bikarbonata, naznačen time, što taj postupak obuhvaća slijedeće korake: a) pripravljanje otopine natrij sulfata; b) dovođenje u dodir spomenute otopine natrij sulfata s ugljičnim dioksidom i amonijakom ili ionima amonijaka, kako bi se dobio prvi precipitat natrij bikarbonata i otopina koja sadrži amonij sulfat; c) progresivno precipitiranje natrij bikarbonata iz spomenute otopine, kako bi se povećala koncentracija amonij sulfata, a smanjila koncentracija natrij bikarbonata u spomenutoj otopini; d) obnavljanje, kao proizvoda, spomenutog prvog precipitata natrij bikarbonata; e) centrifugiranje i ispiranje spomenutog prvog precipitata natrij bikarbonata, kako bi se spomenuti natrij bikarbonat preveo u natrij bikarbonat industrijskog stupnja (hygrade?); f) obrada otopine preostale iz d) s natrij sulfatom, na temperaturi između 35°C i 50°C, čime se dobije drugi precipitat natrij bikarbonata; g) obnavljanje spomenutog drugog precipitata natrij bikarbonata i recikliranje obnovljenog drugog precipitata u korak b); h) kondicioniranje spomenute otopine iz koraka g) barem jednim od slijedećih postupaka: grijanje spomenute otopine na 95°C kako bi se oslobodio amonijak i ugljični dioksid, i dovođenje u dodir spomenute otopine iz koraka g) sa sulfatnom kiselinom, radi otplinjavanja svih karbonatnih minerala; i) hlađenje otopine preostale iz koraka h) na temperaturu između -5°C i 2°C, kako bi se dobio treći precipitat natrij bikarbonata, i precipitati natrij sulfata i amonij sulfata; j) obnavljanje spomenutog trećeg precipitata natrij bikabonata i precipitata natrij sulfata i amonij sulfata iz spomenute otopine koraka i) i recikliranje obnovljenog trećeg precipitata i spomenutog precipitata natrij sulfata i amonij sulfata u korak b); k) obrada otopine preostale iz koraka j) sa sulfatnom kiselinom, kako bi se otplinili svi preostali karbonatni minerali iz natrij bikarbonata i smanjio spomenuti natrij sulfat ispod 7 mas%; i posljedično l) obnavljanje pročišćene otopine amonij sulfata.
13. Postupak prema zahtjevu 12, naznačen time, što spomenuti prvi precipitat natrij bikarbonata sadrži najmanje 22 mas% precipitata natrij bikarbonata u spomenutoj otopini.
14. Postupak prema zahtjevu 12, naznačen time, što spomenuta otopina iz koraka d) sadrži između 18% i 28% amonij sulfata, između 5% i 15% natrij sulfata i najmanje 12% natrij bikarbonata.
15. Postupak prema zahtjevu 12, naznačen time, što se spomenuta otopina iz koraka d) obrađuje na temperaturi od 38°C.
16. Postupak prema zahtjevu 12, naznačen time, što spomenuta otopina iz koraka j) sadrži između 25% i 35% amonij sulfata i između 3% i 5% natrij sulfata.
17. Postupak prema zahtjevu 16, naznačen time, što se spomenuta otopina isparava kako bi se koncentrirao amonij sulfat kao kruti proizvod.
18. Postupak za dobivanje amonij sulfata iz natrij sulfata i natrij bikarbonata, naznačen time, što taj postupak obuhvaća slijedeće korake: a) pripravljanje otopine natrij sulfata; b) dovođenje u dodir spomenute otopine natrij sulfata s ugljičnim dioksidom i amonijakom ili ionima amonijaka, kako bi se dobio prvi precipitat natrij bikarbonata i otopina koja sadrži amonij sulfat; c) progresivno precipitiranje natrij bikarbonata iz spomenute otopine, kako bi se povećala koncentracija amonij sulfata, a smanjila koncentracija natrij bikarbonata u spomenutoj otopini; d) obnavljanje, kao proizvoda, prvog precipitata natrij bikarbonata; e) centrifugiranje i ispiranje spomenutog prvog precipitata natrij bikarbonata, kako bi se spomenuti natrij bikarbonat preveo u natrij bikarbonat industrijskog stupnja; f) obrada otopine preostale iz d) s natrij sulfatom, na temperaturi od 38°C, čime se dobije drugi precipitat natrij bikarbonata; g) obnavljanje spomenutog drugog precipitata natrij bikarbonata i recikliranje obnovljenog drugog precipitata u korak b); h) kondicioniranje spomenute otopine iz koraka g) barem jednim od slijedećih postupaka: grijanje spomenute otopine na 95°C kako bi se oslobodio amonijak i ugljični dioksid, i dovođenje u dodir spomenute otopine iz koraka g) sa sulfatnom kiselinom, radi otplinjavanja svih karbonatnih minerala; i) hlađenje otopine preostale iz koraka h) na temperaturu od 2°C, kako bi se dobio treći precipitat natrij bikarbonata, i precipitati natrij sulfata i amonij sulfata; j) bnavljanje trećeg precipitata natrij bikabonata i precipitata natrij sulfata i amonij sulfata iz spomenute otopine koraka i) i recikliranje obnovljenog trećeg precipitata i spomenutog precipitata natrij sulfata i amonij sulfata u korak b); k) obrada otopine preostale iz koraka j) sa sulfatnom kiselinom, kako bi se otplinili svi preostali karbonatni minerali iz natrij bikarbonata i smanjio spomenuti natrij sulfat ispod 7 mas%; l) uklanjanje precipitata nastalih u spomenutoj otopini iz koraka k); i m) obnavljanje pročišćene krute tvari amonij sulfata.
19. Postupak prema zahtjevu 18, naznačen time, što spomenuta kruta tvar amonij sulfat sadrži 0 mas% natrij sulfata.
20. Postupak dobivanja amonij sulfata iz natrij sulfata i natrij bikarbonata, naznačen time, što taj postupak obuhvaća slijedeće korake: a) pripravljanje otopine natrij sulfata; b) dovođenje u dodir spomenute otopine natrij sulfata s ugljičnim dioksidom i amonijakom ili ionima amonijaka, kako bi se dobio prvi precipitat natrij bikarbonata i otopina koja sadrži amonij sulfat; c) progresivno precipitiranje natrij bikarbonata iz spomenute otopine, kako bi se povećala koncentracija amonij sulfata, a smanjila koncentracija natrij bikarbonata u spomenutoj otopini; d) obnavljanje, kao proizvoda, spomenutog prvog precipitata natrij bikarbonata; e) centrifugiranje i ispiranje spomenutog prvog precipitata natrij bikarbonata, kako bi se spomenuti natrij bikarbonat preveo u natrij bikarbonat industrijskog stupnja; f) obrada otopine preostale iz d) s natrij sulfatom, na temperaturi između 35°C i 50°C, čime se dobije drugi precipitat natrij bikarbonata; g) kondicioniranje spomenute otopine iz koraka f) barem jednim od slijedećih postupaka: grijanje spomenute otopine na 95°C kako bi se oslobodio amonijak i ugljični dioksid, i dovođenje u dodir spomenute otopine iz koraka f) sa sulfatnom kiselinom, radi otplinjavanja svih karbonatnih minerala; h) hlađenje otopine koja sadrži spomenuti drugi precipitat natrij bikarbonata iz koraka f) na temperaturu između -5°C i 2°C, radi daljnjeg precipitiranja natrij bikarbonata, i stvaranja precipitata natrij sulfata i amonij sulfata; i) obrada spomenute otopine, spomenutog precipitata natrij bikarbonata i spomenutog precipitata natrij sulfata i amonij sulfata iz koraka h) sa sulfatnom kiselinom, kako bi se precipitirao preostali natrij bikarbonat; j) obnavljanje spomenutog precipitata natrij bikabonata i precipitata natrij sulfata i amonij sulfata iz spomenute otopine koraka i) i recikliranje obnovljenog precipitata natrij bikarbonata i spomenutog precipitata natrij sulfata i amonij sulfata u korak b); i k) obnavljanje pročišćene otopine amonij sulfata.
21. Postupak prema zahtjevu 20, naznačen time, što postupak nadalje uključuje korak isparavanja spomenute pročišćene otopine amonij sulfata kako bi se dobio kruti amonij sulfatni proizvod.
22. Postupak prema zahtjevu 20, naznačen time, što spomenuta kruta tvar amonij sulfat sadrži 0 mas% natrij sulfata.
23. Postupak za odsumporavanje struje plina koja sadrži sumpor, naznačen time, što taj postupak obuhvaća slijedeće korake: a) izlaganje spomenute struje oksidacijskim uvjetima, kako bi se dobio spoj koji sadrži sumpor; b) dovođenje u dodir spoja koji sadrži spomenuti sumpor s natrij bikarbonatom, kako bi se dobio natrij sulfat; i c) procesiranje spomenutog natrij sulfata prema postupku iz zahtjeva 1.
HR20000126A 1998-10-13 2000-03-07 Method of ammonium sulfate purification HRP20000126A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10396898P 1998-10-13 1998-10-13
PCT/CA1999/000902 WO2000021886A1 (en) 1998-10-13 1999-09-30 Method of ammonium sulfate purification

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HRP20000126A2 true HRP20000126A2 (en) 2001-02-28

Family

ID=22297984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HR20000126A HRP20000126A2 (en) 1998-10-13 2000-03-07 Method of ammonium sulfate purification

Country Status (23)

Country Link
US (1) US6106796A (hr)
EP (1) EP1124756A1 (hr)
JP (1) JP2002527329A (hr)
KR (1) KR20010088871A (hr)
CN (2) CN1177759C (hr)
AU (1) AU765320B2 (hr)
BG (1) BG105426A (hr)
BR (1) BR9914548A (hr)
CA (1) CA2284969A1 (hr)
CZ (1) CZ20011177A3 (hr)
EA (1) EA200100341A1 (hr)
HR (1) HRP20000126A2 (hr)
HU (1) HUP0104345A3 (hr)
ID (1) ID28731A (hr)
NO (1) NO20011850L (hr)
NZ (1) NZ510785A (hr)
PL (1) PL347034A1 (hr)
SI (1) SI20635A (hr)
SK (1) SK5012001A3 (hr)
TR (1) TR200100966T2 (hr)
WO (1) WO2000021886A1 (hr)
YU (1) YU27001A (hr)
ZA (1) ZA200001143B (hr)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7393378B2 (en) * 2003-02-11 2008-07-01 Airborne Industrial Minerals Inc. Method for recovering purified sodium bicarbonate and ammonium sulfate
CN101746779B (zh) * 2009-12-16 2011-05-18 上海高桥大同净水材料有限公司 用于水处理的液态硫酸铵的精制方法
CN102210966A (zh) * 2010-04-02 2011-10-12 航空工业矿石公司 烟道气净化方法
CN102198953A (zh) * 2011-04-07 2011-09-28 四川金圣赛瑞化工有限责任公司 以蜜胺尾气和芒硝联合生产纯碱和硫酸铵的方法
KR101588320B1 (ko) * 2012-08-10 2016-01-25 스파르스태인 테크놀로지스 엘엘씨 Fgd 석고를 암모늄 설페이트 및 칼슘 카보네이트로 전환시키는 방법
CN108046295B (zh) * 2018-01-10 2020-02-28 四川大学 用硫酸钠溶液生产碳酸氢钠和硫酸铵的方法
CN111039304B (zh) * 2018-10-12 2021-11-12 中国科学院过程工程研究所 一种硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法
CN111039305B (zh) * 2018-10-12 2021-11-12 中国科学院过程工程研究所 一种硫酸钠短流程制备碳酸氢钠与硫酸铵的方法
CN114349028B (zh) * 2021-11-29 2023-06-23 攀钢集团研究院有限公司 沉钒废水资源化利用的方法
CN114291827B (zh) * 2021-12-09 2022-06-28 中国科学院过程工程研究所 一种大颗粒碳酸氢钠的制备方法
CN114751429B (zh) * 2022-04-01 2023-06-23 北京赛科康仑环保科技有限公司 一种脱硫灰制小苏打的处理工艺

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA821457A (en) * 1969-08-26 Montagna Antonio Separation of sodium sulphate and ammonium sulphate from aqueous solutions of a mixture of them
US1979151A (en) * 1931-07-15 1934-10-30 Alterum Kredit Aktien Ges Manufacture of alkali carbonate or alkali hydroxide
NL86782C (hr) * 1953-12-14
NL148013B (nl) * 1964-10-06 1975-12-15 Edison Soc Werkwijze om natriumsulfaat en ammoniumsulfaat afzonderlijk te winnen uit een waterige oplossing, die een mengsel daarvan bevat.
US3528767A (en) * 1966-03-16 1970-09-15 Donald E Garrett Production of potassium chloride,potassium sulfate and sodium sulfate from brines and the like containing potassium,chloride and sulfate
US3493329A (en) * 1966-03-30 1970-02-03 Edouard Louis Stiers Method of making sodium carbonate
US3423171A (en) * 1966-06-14 1969-01-21 Kali Forschungs Inst Method for making alkali metal sulfate
US3429657A (en) * 1966-09-02 1969-02-25 Us Interior Method for recovering and producing potassium salts
US3578399A (en) * 1968-10-23 1971-05-11 Int Minerals & Chem Corp Production of crystalline potassium sulfate
CA916665A (en) * 1970-02-17 1972-12-12 Cominco Ltd. Potash granulation
US3687639A (en) * 1970-05-25 1972-08-29 Int Minerals & Chem Corp Production of finely divided potassium sulfate crystals
US3656891A (en) * 1970-08-05 1972-04-18 Occidental Petroleum Corp Process for the production of potassium sulfate and borax
US3728438A (en) * 1970-09-03 1973-04-17 G Nasyrov Method of producing potassium sulphate from alkali metal sulphates or their mixtures with carbonates
US3843772A (en) * 1972-09-14 1974-10-22 Int Minerals & Chem Corp Production of white potassium sulfate crystals
US3983211A (en) * 1972-12-08 1976-09-28 Gakif Zakirovich Nasyrov Method of producing alumina and potassium sulphate form alunite
US3853490A (en) * 1973-01-22 1974-12-10 Int Minerals & Chem Corp Granulation of potassium sulfate
US3984521A (en) * 1973-12-03 1976-10-05 Gakif Zakirovich Nasyrov Method of producing alumina and potassium sulphate from alunite
US3967930A (en) * 1974-11-18 1976-07-06 N L Industries, Inc. Separation of complex potassium salts from brine evaporites
US3998935A (en) * 1975-01-30 1976-12-21 Pennzoil Company Manufacture of potassium sulfate
US4045543A (en) * 1975-11-12 1977-08-30 Pennzoil Company Production of potassium sulfate and hydrogen chloride
DE2627871C2 (de) * 1976-06-22 1978-08-24 Kali Und Salz Ag, 3500 Kassel Verfahren zur Gewinnung von grobem K2 SO4 in Kristallisatoren mit innerer Umwälzung und klassierendem Salzabzug
DE2643001C3 (de) * 1976-09-24 1979-06-07 Kali Und Salz Ag, 3500 Kassel Verfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat
US4215100A (en) * 1978-05-18 1980-07-29 Antonova Nina V Method of producing potassium sulfate
DE2950404C2 (de) * 1978-12-25 1984-05-30 Asahi Kasei Kogyo K.K., Osaka Verfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat
JPS5617922A (en) * 1979-07-19 1981-02-20 Chisso Corp Continuously manufacturing apparatus for potassium sulfate
US4268492A (en) * 1979-08-06 1981-05-19 Pennzoil Company Process for production of potassium sulfate and hydrochloric acid
US4371512A (en) * 1981-02-03 1983-02-01 Pennzoil Company Production of alkali metal sulfates
JPS57205315A (en) * 1981-06-15 1982-12-16 Chisso Corp Reducting method for amount of chlorine contained in modified potassium sulfate by very small amount
FR2523114A1 (fr) * 1982-03-11 1983-09-16 Alsace Mines Potasse Procede de fabrication de sulfate de potassium a partir de solutions contenant du chlorure de magnesium et de chlorure de potassium
JPS58161917A (ja) * 1982-03-19 1983-09-26 Onoda Kagaku Kogyo Kk 硫酸カリウムの製造方法
US4562058A (en) * 1983-08-02 1985-12-31 International Minerals & Chemical Corp. Process for crystallizing potassium sulfate
US4588573A (en) * 1983-09-27 1986-05-13 Prodeco, Inc. Method for the production of potassium sulfate using sulfuric acid and potassium chloride
US4554151A (en) * 1983-09-27 1985-11-19 Prodeco, Inc. Process for producing K3 H(SO4)2 crystals and potassium sulfate crystals
IT1174208B (it) * 1984-06-19 1987-07-01 Italkali Procentimento per la produzione di solfato potassico e di solfati potassico magnesiaci granulati, e granulati cosi'prodotti
US4707347A (en) * 1985-04-17 1987-11-17 Kali Und Salz Process for the production of potassium sulfate from potassium chloride by means of ion exchangers
US4844874A (en) * 1987-11-12 1989-07-04 Quad Environmental Technologies Corp. Method and means for controlling mist scrubber operation
FR2638108B1 (fr) * 1988-10-26 1991-02-08 Solvay Procede pour eliminer un residu comprenant du sulfate de sodium
CA2032627C (en) * 1990-12-18 1997-01-14 Jack S. Thompson Process for producing sodium carbonate and ammonium sulphate from sodium sulphate
US5654351A (en) * 1990-12-18 1997-08-05 Ormiston Mining And Smelting Co. Ltd. Method for sodium carbonate compound recovery and formation of ammonium sulfate
US5298050A (en) * 1992-10-09 1994-03-29 Great Salt Lake Minerals Corporation High water solubility potassium sulfate and method of producing same
US5366534A (en) * 1992-11-30 1994-11-22 Sherritt Inc. Granular potassium sulfate preparation and process for production thereof
US5529764A (en) * 1994-11-28 1996-06-25 Dead Sea Works Ltd. Co-production of potassium sulfate and sodium sulfate
US5552126A (en) * 1994-11-28 1996-09-03 Dead Sea Works Ltd. Co-production of potassium sulfate, sodium sulfate and sodium chloride
US5549876A (en) * 1994-11-28 1996-08-27 Dead Sea Works Production of potassium sulfate using differential contacting
US5830422A (en) * 1995-06-23 1998-11-03 Ormiston Mining And Smelting Co. Ltd. Method for production of sodium bicarbonate, sodium carbonate and ammonium sulfate from sodium sulfate

Also Published As

Publication number Publication date
NO20011850D0 (no) 2001-04-10
SK5012001A3 (en) 2001-10-08
CA2284969A1 (en) 2000-04-13
AU765320B2 (en) 2003-09-18
YU27001A (sh) 2003-10-31
ID28731A (id) 2001-06-28
HUP0104345A2 (hu) 2002-03-28
SI20635A (sl) 2002-02-28
HUP0104345A3 (en) 2003-01-28
EA200100341A1 (ru) 2002-04-25
NZ510785A (en) 2003-11-28
JP2002527329A (ja) 2002-08-27
BG105426A (bg) 2001-12-29
US6106796A (en) 2000-08-22
KR20010088871A (ko) 2001-09-28
TR200100966T2 (tr) 2001-09-21
BR9914548A (pt) 2001-06-26
CN1491890A (zh) 2004-04-28
NO20011850L (no) 2001-06-13
ZA200001143B (en) 2000-11-21
CN1177759C (zh) 2004-12-01
PL347034A1 (en) 2002-03-11
AU5845599A (en) 2000-05-01
CN1330611A (zh) 2002-01-09
WO2000021886A1 (en) 2000-04-20
EP1124756A1 (en) 2001-08-22
CZ20011177A3 (cs) 2001-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2929235T3 (es) Método para recuperar hidróxido de litio
HRP20000126A2 (en) Method of ammonium sulfate purification
CN117228639A (zh) 用于生产钾产品的二氧化硫洗涤系统和方法
JP4223809B2 (ja) 酸水溶液からヒ素を回収する方法
WO2017042832A1 (en) Process for potash recovery from biomethanated spent wash with concomitant environmental remediation of effluent
CN109906200B (zh) 从氯化钾和硫酸生产硫酸钾的方法
CN115010149B (zh) 一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法
HRP20000125A2 (en) Method of formulating alkali metal salts
JP4464592B2 (ja) 水性緩衝溶液の精製方法
JPS60171218A (ja) 無水亜硫酸ナトリウムの製造方法
US3547579A (en) Removal of sulfates from brines
US4255399A (en) Process for the recovery of magnesium oxide of high purity
US5618507A (en) Process for removing SO2 from gases which contain it, with direct production of elemental sulfur
JPS5819327B2 (ja) 排ガスの処理方法
US4264570A (en) Method of producing magnesium sulphate
US4177244A (en) Process for purge stream treatment in removal of sulfur dioxide
US2840455A (en) Production of lithium carbonate
RU2164220C1 (ru) Способ переработки сульфатных ванадийсодержащих сточных вод
MXPA01003686A (es) Metodo para la purificacion de sulfato de amonio
US3607038A (en) Process for recovering sulfur dioxide
Yavorskii et al. Acid decomposition of difficultly soluble potassium ores with the use of organic solvents
CN116497220A (zh) 一种锗精矿氯化蒸锗残液综合回收利用方法
CN117342584A (zh) 一种含硫烟气分离提纯飞灰酸洗盐及资源化方法
CA3199286A1 (en) Production of alkali metal carbonates and/or bicarbonates from alkali metal sulphates
SU129558A1 (ru) Способ переработки карналлитовых минеральных солей

Legal Events

Date Code Title Description
A1OB Publication of a patent application
AIPI Request for the grant of a patent on the basis of a substantive examination of a patent application
ODBI Application refused