KR20070108897A - 탄산나트륨 결정을 얻는 방법 - Google Patents

탄산나트륨 결정을 얻는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070108897A
KR20070108897A KR1020077020421A KR20077020421A KR20070108897A KR 20070108897 A KR20070108897 A KR 20070108897A KR 1020077020421 A KR1020077020421 A KR 1020077020421A KR 20077020421 A KR20077020421 A KR 20077020421A KR 20070108897 A KR20070108897 A KR 20070108897A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sodium carbonate
sodium hydroxide
carbon dioxide
solution
aqueous
Prior art date
Application number
KR1020077020421A
Other languages
English (en)
Inventor
프란시스 코우스트뤼
미켈 한세
Original Assignee
솔베이(소시에떼아노님)
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 솔베이(소시에떼아노님) filed Critical 솔베이(소시에떼아노님)
Publication of KR20070108897A publication Critical patent/KR20070108897A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00—Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/07—Preparation from the hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00—Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/22—Purification
    • C01D7/24—Crystallisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/20—Halides
    • C01F11/24—Chlorides
    • C01F11/28—Chlorides by chlorination of alkaline-earth metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/14—Alkali metal compounds
    • C25B1/16—Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/24—Halogens or compounds thereof
    • C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

막-유형 전지 (1) 에서 염화나트륨 수용액 (5) 를 전기분해하고, 상기 전지로부터 수산화나트륨 수용액 (9) 를 수합하고, 이산화탄소 (15) 와 직접 접촉시킴으로써 탄산염화하여, 탄산나트륨 결정 (16) 의 슬러리를 형성하며, 상기 슬러리 또는 그의 모액을 증발시켜 (3), 탄산나트륨 (18) 을 수합하는 탄산나트륨 제조 방법.

Description

탄산나트륨 결정을 얻는 방법 {METHOD FOR OBTAINING SODIUM CARBONATE CRYSTALS}
본 발명은 탄산나트륨 결정을 얻는 방법에 관한 것이다. 더욱 특히는, 이는 전기분해에 의해 수득된 수산화나트륨 용액으로부터 탄산나트륨 결정을 얻는 방법에 관한 것이다.
알칼리 금속 탄산염, 특히 탄산나트륨은 많은 용도를 갖는 널리 보급된 산업 생성물이다. 유리 산업에서, 탄산나트륨은 보다 용이한 유리 가공에 필수적인 구성 요소이다. 세제, 직물, 펄프 및 제지 산업 또한 다량의 탄산나트륨을 소비하는 산업의 예이다.
이러한 매우 높은 소비 때문에, 탄산나트륨의 제조법은 경제적으로 그리고 환경적으로 매우 중요하다.
탄산나트륨은 트로나 (trona) 퇴적물로부터 추출된 천연 탄산나트륨을 정제하거나 또는 합성을 통해 수득할 수 있다. 현재, 대부분의 합성 탄산나트륨은 암모니아법으로도 불리는 "솔베이 (SOLVAY)" 법에 의해 생성된다. 이러한 방법에서는, 암모니아가 염화나트륨 용액에 흡수된다. 이와 같이 형성된 암모니아-함유 염수를 이산화탄소와 접촉시켜 중탄산염을 생성하고, 이를 모액으로부터 분리 한 후 하소시킨다. 모액에 존재하는 암모니아 및 하소 도중 유리된 이산화탄소를 회수하여 재활용한다.
그러나, 이러한 방법은 매우 높은 투자 자본을 필요로 한다.
본 출원인의 특허 BE 861527 에는, 이온에 대해 선택적으로 투과성인 막을 갖는 전지에서 염화나트륨 수용액을 전기분해하여 염소 및 수산화나트륨 수용액을 생성하고, 상기 수산화나트륨 수용액을 탄산염화한 후 증발시켜 탄산나트륨 결정을 생성하는 또다른 방법이 기재되어 있다. 이러한 방법에서는, 전해조 내에서 수산화나트륨을 중탄산염화된 용액과 혼합하여 탄산염화시킨다. 그러나, 액체 혼합을 통해 효율적으로 탄산염화시키기가 어렵다는 것이 입증되었다.
본 발명의 목적은, 실행이 용이하고 탄산나트륨 1수화물 결정을 경제적으로 생성하기에 적합한, 간소화된 방법을 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명은 탄산나트륨의 제조법에 관한 것이고, 이에 따르면, 이온에 대해 선택적으로 투과성인 막을 갖는 전지에서 염화나트륨 수용액을 전기분해하여 염소, 및 수산화나트륨-함유 수용액을 생성하고, 상기 수산화나트륨-함유 수용액을 탄산염화하고, 생성된 탄산염화된 수용액을 증발시켜 탄산나트륨 결정 (이는 분리됨) 및 모액을 생성한다. 본 발명에 따르면, 수산화나트륨-함유 수용액을, 상기 수용액을 탄산나트륨 결정의 수성 슬러리로 전환시키는 조건 하에서, 이산화탄소와 직접 접촉시켜 탄산염화를 실행한다.
본 발명에 따른 방법에서, 이온 선택투과성 막을 갖는 전지는, 액체 (주로 수용액)에 대해서는 실질적으로 불투과성이나 이온에 대해서는 선택적으로 투과성인 하나 이상의 막으로 분리된, 하나 이상의 에노드 챔버 및 하나 이상의 캐소드 챔버를 포함하는 전해 전지이다. 막-유형 전해 전지는 선행 기술 분야에 잘 알려져 있고, 염화나트륨 수용액의 전기 분해를 통해 수산화나트륨 수용액을 생성하는데 통상적으로 이용된다.
본 발명에 따른 방법에서, 상기 전지의 막이 양이온 선택투과성인 것이 바람직하다. 정의하자면, 애노드와 캐소드 사이에서 막이 전해질과 접촉하는 경우, 전해질의 양이온은 이를 건너지만, 음이온 전달에 대해서는 이는 실질적으로 불투과성이다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 염화나트륨 수용액이 전지의 애노드 챔버 내로 도입되고, 전지의 캐소드 챔버에서는 수산화나트륨 수용액이 생성된다. 동시에, 애노드 챔버에서 염소가 생성되고, 캐소드 챔버에서 수소가 생성된다.
본 발명의 제 1 특징에 따르면, 탄산염화 이전에 상기 수산화나트륨 수용액이 전지 밖으로 배출되고, 전지 외부에 위치한 반응기에서 탄산염화된다.
본 발명의 제 2 특징에 따르면, 탄산나트륨이 결정화되도록 조절된 조건 하에서, 수산화나트륨 수용액을 이산화탄소-함유 기체와 직접 접촉시켜 상기 용액을 탄산염화시킨다. 이산화탄소-함유 기체에 관한 데이타는 아래에 제시된다.
본 발명에서, "탄산나트륨"이란 표현은 무수 탄산나트륨 및 수화된 탄산나트륨을 포함하도록 매우 넓게 정의된다. 산성 탄산염 또는 중탄산나트륨 (NaHCO3)은 본 발명의 상기 정의에서 배제된다.
본 발명에 따른 방법은 특히 3 가지 다른 상: 액체상, 기체상 및 결정질 고체상의 존재 하에서의 반응을 특징으로 한다. 따라서, 이러한 3 가지 상의 공존을 수용하는 반응기가 이산화탄소-함유 기체를 사용한 수산화나트륨 수용액의 처리에 유리하게 사용된다.
본 발명의 특정 구현예에서, 특히는, 2 개 이상의 통로가 뚫린 칸막이로 분리된 2 개 이상의 중첩 구획 (상기 구획은 그 내부에 현탁액의 대류를 일으키는 하나 이상의 횡벽 (transverse wall)을 포함함)의 적층체로 이루어진 탑을 포함하는 반응기에서, 이산화탄소-함유 기체와 반대 방향으로 수산화나트륨 수용액을 순환시키는 것이 제안된다. 그러한 반응기는 상기 기체와 액체와의 반응을 촉진 및 가속화하고, 그 결과, 탄산나트륨의 결정화를 촉진 및 가속화한다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 구현예에서, 수산화나트륨-함유 수용액에는, 이산화탄소와의 직접 접촉시, 탄산 및/또는 중탄산 이온이 본질적으로 존재하지 않는다. 따라서, 본 발명의 이러한 구현예에 있어서, 이산화탄소와 직접 접촉되기 전에, 상기 수용액의 탄산염화 또는 부분적 중탄산염화는 확실하게 배제된다.
본 발명에 따른 방법에서, 탄산염화로부터 수합되는 슬러리 또는 그의 모액을 증발시킨다. 상기 증발은 탄산나트륨을 추가적으로 결정화하는 기능을 한다. 이는 통상적으로 증발기-결정화기에서 실행한다. 이러한 유닛은 본 발명의 정의에 있어서 결정적인 것은 아니다. 유리하게는, 다단계 증발기 또는 기계적 증기 재압축식 증발기를 사용한다.
본 발명의 제 1 구현예에서, 슬러리를 그 자체로 증발시킨다.
본 발명의 제 2 구현예에서, 먼저 슬러리로부터 그가 함유하는 결정을 기계적으로 분리하고, 이어서, 생성된 모액 (탄산나트륨 수용액)을 증발시킨다.
증발 전 및/또는 후의 슬러리로부터의 결정 분리는 임의의 적절한 기계적 분리 방법을 통해, 예를 들면 침강법, 스핀 건조법, 여과, 또는 이러한 3 가지 분리 방법의 조합을 통해 실행될 수 있다.
뒤이어 증발되는, 기계적 분리로부터 수합된 모액은 본질적으로 탄산나트륨 수용액으로 이루어진다. 유리하게는, 이를 이용하여, 상기 막 유형 전해 전지에 공급되는 전술한 염화나트륨 수용액을 정제할 수 있다.
본 발명의 유리한 구현예에서, 수산화나트륨 수용액이 25 내지 40 (바람직하게는 30 내지 35) 중량% 의 수산화나트륨을 함유하도록, 막-유형 전지에서의 전기 분해를 조절하고, 슬러리가 탄산나트륨 1수화물 (Na2CO3.H2O)의 결정을 함유하도록 탄산염화 조건을 조절한다. 바람직하게는, 슬러리의 탄산나트륨 결정은 본질적으로 탄산나트륨 1수화물의 결정으로 이루어진다. 이러한 구현예에서, 수산화나트륨 수용액은 통상적으로 표준 대기압 하에 35 ℃ 초과, 107.5 ℃ 미만의 온도에서 탄산염화된다. 유리하게는, 50 (바람직하게는 70) ℃ 초과, 100 (바람직하게는 90) ℃ 미만의 온도가 이용된다. 75 내지 85 ℃ 의 온도가 특히 바람직하다.
직전에 기술된 구현예의 바람직한 변형 실행에 있어서, 추가적인 결정화로부터의 탄산 나트륨이 본질적으로 탄산나트륨 1수화물의 결정으로 이루어지도록 증발기-결정화기 내에서 작업 조건을 또한 조절한다.
전술한 유리한 구현예 및 그의 바람직한 변형 실행에 있어서, 탄산나트륨 1수화물의 결정화는 농축 가성 소다의 후속 제조에 유리하다.
본 발명에 따른 방법에서, 이산화탄소-함유 기체는 농후 기체 (rich gas) 또는 희박 기체 (lean gas)일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 막-유형 전지에서 생성된 염소와 수소를 반응시켜 수득되는 염화수소를 물에 분산시킴으로써 수득되는 염산 수용액과 석회석을 반응시켜 상기 농후 기체를 수득한다.
희박 기체를 사용하는 본 발명의 또다른 구현예에서, 이는 열병합 발전용 열 설비 (thermal installation), 예를 들면 스팀 기체 터빈에서 분출되는 배연 기체를 포함한다.
유리하게는, 상기 열병합 발전 설비는 적어도 부분적으로, 탄산나트륨 생성 유닛에 사용되는 이산화탄소를 발생시키는 인접한 염소 유도체 생성 유닛에 전기 및/또는 스팀을 공급한다. 이는 또한 유리하게는 전해조에 전기를 그리고 증발기에 스팀을 공급한다.
본 발명에 따른 방법에서, 염화나트륨의 희석 염수가 막-유형 전지로부터 수합된다. 상기 염수는 방출되거나 또다른 생성 유닛에서 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 막-유형 전지로부터 수합된 희석 염수는, 정제되고 염화나트륨으로 농축된 후에, 상기 전지의 애노드 챔버로 재순환된다. 통상적으로, 정제에는 탈염소화, 탈염산염화 (dechloratation) 및 탈황산염화 (desulphation)가 공지의 방식으로 포함된다. 희석 염수를 농축하기 위해, 고체 염화나트륨, 예를 들면 암염을 이에 첨가할 수 있다. 바람직하게는, 이를 암염 퇴적물을 거쳐 순환시킨다.
전해 전지 내의 희석 염수를 농축하는데 암염을 사용하는 경우, 농축 염수에서 특히 칼슘 이온, 마그네슘 이온 및 황산 이온이 제거되어야 한다. 농축 염수에서 칼슘 이온을 제거하기 위해, 유리하게는 탄산나트륨 결정화로부터의 모액 분획으로 이를 처리할 수 있다. 농축 염수에서 마그네슘 이온을 제거하기 위해, 전해 전지에서 생성된 수산화나트륨 수용액의 분획으로 이를 처리할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은, 고비용의 산업 투자를 필요로 하지 않고, 고순도의 탄산나트륨, 특히는 최적-등급의 농축 가성 소다를 쉽고 경제적으로 제조하는데 적합하다.
본원에 첨부된 도면의 하기 설명을 통해 본 발명의 특정 특징 및 상세한 사항이 드러날 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 방법의 제 1 구현예를 실행하는 설비를 도식적으로 나타낸다.
도 2 는 본 발명에 따른 방법의 또다른 구현예를 실행하는 또다른 설비를 도식적으로 나타낸다.
상기 도에서, 유사한 참조 번호는 동일한 요소를 의미한다.
도 1 에 도식적으로 나타낸 설비는 전해 전지 (1), 탄산염화 탑 (2), 증발기-결정화기 (3) 및 스핀 건조 챔버 (4) 를 포함한다.
전해 전지 (1) 은 양이온 선택투과성 막을 갖는 유형의 것이다. 이는 애노드 챔버, 및 양이온 선택투과성 막에 의해 상기 애노드 챔버와 분리되는 캐소드 챔버를 포함한다. 상기 전지는 단극 (single-pole) 또는 2극 (2-pole) 유형일 수 있다.
양이온 선택투과성 막을 갖는 전지는 전해 기술 분야에 잘 알려져 있고, 염수 또는 염화나트륨 수용액으로부터 수산화나트륨 수용액을 산업적으로 생산하는데 널리 사용된다.
본 발명에 따르면, 염화나트륨으로 실질적으로 포화된 수용액 (5) 가 전해 전지 (1) 의 애노드 챔버로 도입되고, 물 (6) 이 상기 전지의 캐소드 챔버로 도입된다. 전기 분해 도중, 염소 (7) 이 상기 전지의 애노드 챔버에서 발생하여 이로부터 배출된다. 동시에, 수소 (8) 및 수산화나트륨 수용액 (9) 가 캐소드 챔버에서 발생하고 이로부터 배출된다.
염소 (7) 및 수소 (8) 은, 정해진 유속의 물 (11) 이 또한 공급되는 반응 챔버 (10) 으로 전달된다. 상기 챔버 (10) 으로부터 염산 수용액 (12) 가 배출되어, 석회석 분쇄물 (14) 가 공급되는 반응기 (13) 으로 전달된다. 반응기 (13) 에서, 상기 석회석이 염산과 반응 및 분해되어 이산화탄소-함유 기체 (15) 및 염화칼슘 폐수용액 (39) 이 생성된다.
수산화나트륨 수용액 (9) 및 이산화탄소-함유 기체 (15) 가 탄산염화 탑 (2) 에 전달되고, 여기서 이들은 반대방향으로 순환되어 서로 접촉한다. 상기 기체와 수용액의 접촉을 증대시켜 상기 기체와 용액 간의 반응 수율을 증대시키기 위해, 상기 컬럼은 실질적으로 수평 또는 약간 경사진 칸막이로 분리된 다수 구획의 적층체로 이루어진다. 각 칸막이에는 주변부 근처에 용액의 하강을 위한 통로가, 그리고 중심부에 기체의 상승을 위한 하나 또는 복수의 통로가 뚫려 있다. 상기 구획은 용액의 순환을 위한 차폐판을 형성하는 수직 칸막이로 추가로 구획화된다. 본 발명에 적합할 수 있는 컬럼이 문헌 BE-829 323 에 또한 기재되어 있다.
탄산염화 탑 (2) 의 온도를 약 80 ℃ 로 하여 탄산나트륨 1수화물을 결정화한다.
탄산나트륨 1수화물 결정의 수성 슬러리 (16) 를 탄산염화 탑 (2) 에서 수합하고, 즉시 증발기-결정화기 (3) 으로 전달한다. 상기 유닛에서 슬러리를, 탄산나트륨이 결정화되도록 조절하면서, 증발시킨다. 통상적으로, 1수화물 형태의 탄산나트륨의 결정화에 상응하는 온도 및 저압에서 증발시킨다. 증발기-결정화기 (3) 에서 수합된 슬러리 (17) 을 스핀 건조 챔버 (4) 에 전달하고, 상기 챔버에서, 탄산나트륨 1수화물의 결정 (18) 과 모액 (19) 가 분리된다. 스핀 건조 챔버 (4) 에서, 탄산나트륨 1수화물의 결정을 또한 제어된 물줄기로 세척한다.
탄산나트륨 1수화물의 결정 (18) 은 농축 가성 소다 생산 설비 (제시되지 않음)로 전달된다.
상기 1수화물 결정화로부터의 모액 (19) 는 두개의 분획 (20) 및 (21) 로 분리된다. 분획 (20) 은 증발기-결정화기 (3) 으로 재순환된다. 분획 (21) 의 목적지는 하기에 설명된다.
증발기-결정화기 (3) 에서, 스팀 (23) 이 또한 생성 및 농축되며, 암염 퇴적물 (22) 로 전달되고, 여기서 염화나트륨의 포화 염수 (24) 가 수합된다. 이는 반응기 (25) 로 전달되고, 여기서 모액의 분획 (21), 및 전해 전지 (1) 에서 생성된 수산화나트륨 수용액의 분획 (40) 을 이용하여 칼슘 및 마그네슘 이온을 제거한다. 이어서, 반응기 (25) 에서 수합된 염수는 여과 (26) 및 정제 (27) 된 후, 전해 전지 (1) 의 애노드 챔버로 전달된다. 탄산칼슘 함유 슬러지 (sludge) (38) 이 또한 반응기 (25) 에서 수합되어 반응기 (13) 으로 전달된다.
전해 전지 (1) 의 애노드 챔버에서 수합된 희석 염수 (29) 는 일련의 반응 챔버 (30), (31) 및 (32) 에 전달되며, 여기서 이는 연속적으로 탈염산염화, 탈염소화 및 탈황산염화 처리된다. 이어서, 희석 및 정제된 염수 (33) 은 기계적 증기 재압축 설비 (34) 에서 처리되어 염화나트륨으로 포화된다. 한편으로는, 실질적으로 포화된 염수 (35) 를 상기 장치 (34) 에서 수합하여 전해 전지 (1) 의 애노드 챔버로 전달하고, 다른 한편으로는, 스팀 (36) 을 농축하여, 보급수 (make-up water) (37) 과 함께 암염 퇴적물 (22) 로 전달한다.
도 2 의 설비에서 실행되는 방법은, 전해 전지 (1) 의 애노드 챔버에서 수합된 희석 염수 (29) 의 처리에 있어서 도 1 의 것과 상이하다. 반응 챔버 (30) 및 (31) 에서의 탈염산염화 및 탈염소화 후, 희석 염수 (29) 는 암염 퇴적물 (22) 로 전달되고, 여기서 증발기-결정화기 (3) 으로부터의 농축 증기 (23) 및 보급수 (37) 과 합쳐진다. 암염 퇴적물 (22) 로부터 수합된 포화 염수 (24) 에 반응기 (32) 에서의 탈황산염화 및 반응기 (25) 에서의 칼슘 및 마그네슘 제거를 포함하는 정제 처리를 적용한다. 상기 반응기 (32) 에서의 탈황산염화는 반응기 (13) 으로부터의 염화칼슘 폐수용액 (39) 을 사용하여 실행된다. 칼슘 및 마그네슘 이온은 도 1 에 관해 전술한 바와 같이 반응기 (25) 에서 제거된다. 이어서, 포화 및 정제된 염수 (41) 을 여과하여 (42), 전해 전지 (1) 의 애노드 챔버에 도입되는 염수 (5) 를 재건한다.
아래의 실시예를 통해 본 발명을 설명한다. 이는 도 1 을 참조한다.
1. kg 당 253 g 의 염화나트륨, 7.0 g 의 황산나트륨 및 740 g 의 물을 함유한, 실질적으로 포화된 염수 (5) 134.6 t/h 를 막-유형 전지 (1) 의 애노드 챔버에 도입하였다. 상기 전지 (1) 로부터 다음의 것이 배출되었다:
- kg 당 185 g 의 염화나트륨, 9.6 g 의 황산나트륨 및 806 g 의 물을 함유한 열화 (劣化) 또는 희석 염수 (29) 830.1 t/h;
- kg 당 320 g 의 수산화나트륨 및 680 g 의 물을 함유한 수산화나트륨 수용액 (9) 285.8 t/h; 및
- 상기 전지에서 생성된 염소 (7) 과 수소 (8) 을 혼합하여 수득한 염화수소 83.5 t/h.
수산화나트륨 용액 (9) 의 분획 (40) 4.3 t/h 를 정제 반응기 (25) 로 전달하였다. 남은 수산화나트륨 수용액을 탄산염화 탑 (2) 로 전달하였다. 즉, kg 당 320 g 의 수산화나트륨 및 680 g 의 물을 함유한 용액 281.6 t/h 를 탄산염화 탑 (2) 로 전달하였다.
49.6 t/h 의 이산화탄소 (15) 를 탄산염화 탑 (2) 에 도입하고, 이로부터 물 48.7 t/h, 및 kg 당 493.2 g 의 탄산나트륨 1수화물을 함유한 수성 슬러리 (16) 282.4 t/h 가 배출되었다.
상기 슬러리 (16) 을, kg 당 281.9 g 의 용해된 탄산나트륨 및 669 g 의 물을 함유한 모액 (20) 262 t/h 와의 혼합물로 증발기-결정화기 (3) 으로 도입하였다. 물 (23) 162 t/h, 및 kg 당 591.8 g 의 탄산나트륨 1수화물을 함유한 슬러리 (17) 382.3 t/h 가 상기 증발기-결정화기 (3) 으로부터 배출되었다. 스핀 건조 챔버 (4) 에, 상기 슬러리 (17) 을 28.5 t/h 의 물 (28) (이는 탄산나트륨 1수화물의 결정을 세척하는데 쓰임)과 함께 도입하였다. 스핀 건조 챔버 (4) 로부터 탄산나트륨 1수화물의 결정 142.6 t 및 희석된 모액 (19) 268 t/h 를 수합하였다. 증발기-결정화기 (3) 에 재순환되는 (20) 262 t/h 를 분리한 후, 남은 희석된 모액 (21) (6.2 t/h)을 정제 반응기 (25) 에 전달하였다.
전해 전지 (1) 에서 배출된 희석 염수 (29) (830.1 t/h)를 정제 설비 (30, 31, 32) 에서 처리하고, 상기 설비로부터 772.7 t/h 의 희석 및 정제 염수 (33) 이 배출되었다. 이를 기계적 증기 재압축식 설비 (34) 에 전달하고, 이로부터 577.6 t/h 의 포화 염수 (35) 및 195.1 t/h 의 물을 수합하고, 염 퇴적물 (22) 에 전달하였다. 포화 염수 (35) 는 kg 당 250 g 의 염화나트륨을 함유하였다. 이를 염수 정제 반응기 (25, 26 및 27) 로부터 배출된 포화 염수 557.0 t/h 와 함 께 전지 (1) 의 애노드 챔버에 전달하였다.
탄산염화 탑 (2) 에 사용되는 이산화탄소를 생성하기 위해, 전술한 염화수소 (83.5 t/h)를 185.8 t/h 의 물에 분산시키고, 상기와 같이 생성된 염산 (12) 를 석회석 (14) 111.6 t/h, 및 염수 정제에서 발생하는 슬러지 (38) 19.1 t/h 와 함께 반응기 (13) 으로 도입하였다.

Claims (12)

  1. 이온 선택투과성 막을 갖는 전지에서 염화나트륨 수용액을 전기분해하여 염소, 및 수산화나트륨-함유 수용액을 생성하고, 상기 수산화나트륨-함유 수용액을 탄산염화하고, 생성된 탄산염화된 수용액을 증발시켜 탄산나트륨 결정 (이는 분리됨) 및 모액을 생성하는 탄산나트륨 제조 방법으로서, 수산화나트륨-함유 수용액 (9) 를 탄산나트륨 결정의 수성 슬러리 (16) 으로 전환시키는 조건 하에서, 상기 수용액과 이산화탄소 (15) 를 직접 접촉시켜 탄산염화 (2) 를 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 2 개 이상의 통로가 뚫린 칸막이로 분리된 2 개 이상의 중첩 구획 (상기 구획은 그 내부에 현탁액의 대류를 일으키는 하나 이상의 횡벽 (transverse wall)을 포함함)의 적층체로 이루어진 탑 (2) 에서, 이산화탄소-함유 기체와 반대 방향으로 수산화나트륨 수용액 (9) 를 순환시켜 이산화탄소 (15)와 수산화나트륨 수용액 (9) 를 직접 접촉시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 이산화탄소와의 직접 접촉시, 상기 수산화나트륨 함유 수용액에 (중)탄산 이온이 본질적으로 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 염소 유도체 (39) 가 염소 (7) 로부터 생성되고, 염소 유도체 생성 유닛 (13) 에서 생성되는 이산화탄소 (15) 를 사용하여 탄산염화 (2) 를 적어도 일부 실행하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 슬러리 (16) 을 증발시키기 위해 이를 증발기-결정화기 (3) 에서 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 증발기-결정화기 (3) 이 다단계 증발기 또는 기계적 증기 재압축식 증발기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 수산화나트륨 수용액 (9) 가 약 32 중량% 의 수산화나트륨을 함유하도록 전기 분해 (1) 을 조절하고, 슬러리 (16) 중 탄산나트륨이 탄산나트륨 1수화물이도록 탄산염화 (2) 의 작업 조건을 조절하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 슬러리 (17) 의 증발로부터 생성되는 탄산나트륨 결정이 탄산나트륨 1수화물의 결정이도록 증발기-결정화기 (3) 에서의 작업 조건을 조절하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 막-유형 전지 (1) 에서 생성 된 염소 (7) 과 수소 (8) 을 반응시켜 (10) 수득되는 염화수소를 물 (11) 에 분산시킴으로써 수득되는 염산 수용액 (12) 와 석회석 (14) 를 반응시켜, 사용되는 이산화탄소 (15) 의 적어도 일부를 수득하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 사용되는 이산화탄소의 적어도 일부가 열병합 발전용 열 설비로부터의 배연 기체인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 희석 염수 (29) 를 막-유형 전지 (1) 로부터 수합하고, 이를 정제하고 염화나트륨으로 농축시킨 후에, 상기 전지의 애노드 챔버로 재순환시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 희석 염수 (29) 를 암염 퇴적물 (22) 에서 순환시켜 농축시키는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020077020421A 2005-03-08 2006-03-07 탄산나트륨 결정을 얻는 방법 KR20070108897A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0502371A FR2882998B1 (fr) 2005-03-08 2005-03-08 Procede pour l'obtention de cristaux de carbonate de sodium
FR05.02371 2005-03-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070108897A true KR20070108897A (ko) 2007-11-13

Family

ID=35058135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077020421A KR20070108897A (ko) 2005-03-08 2006-03-07 탄산나트륨 결정을 얻는 방법

Country Status (10)

Country Link
US (2) US7708972B2 (ko)
EP (1) EP1858807A1 (ko)
JP (1) JP2008532904A (ko)
KR (1) KR20070108897A (ko)
CN (1) CN101137580B (ko)
BR (1) BRPI0608574A2 (ko)
CA (1) CA2599510A1 (ko)
EA (1) EA013633B1 (ko)
FR (1) FR2882998B1 (ko)
WO (1) WO2006094982A1 (ko)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2883008B1 (fr) * 2005-03-08 2007-04-27 Solvay Procede pour l'obtention conjointe de chlore et de cristaux de carbonate monohydrate
EP1900688A1 (en) * 2006-09-14 2008-03-19 SOLVAY (Société Anonyme) Method for obtaining sodium carbonate crystals
RU2477168C2 (ru) 2007-09-20 2013-03-10 Скайоник Корпорейшн Удаление диоксида углерода из потоков отходящего газа посредством совместного образования карбонатных и/или бикарбонатных минералов
US9034294B1 (en) 2009-04-24 2015-05-19 Simbol, Inc. Preparation of lithium carbonate from lithium chloride containing brines
US8741256B1 (en) 2009-04-24 2014-06-03 Simbol Inc. Preparation of lithium carbonate from lithium chloride containing brines
US10190030B2 (en) 2009-04-24 2019-01-29 Alger Alternative Energy, Llc Treated geothermal brine compositions with reduced concentrations of silica, iron and lithium
US9527753B1 (en) 2009-04-24 2016-12-27 Geothermal Energy Project, Llc Production of zinc chloride and zinc sulfate from geothermal brines
US8637428B1 (en) 2009-12-18 2014-01-28 Simbol Inc. Lithium extraction composition and method of preparation thereof
US9051827B1 (en) 2009-09-02 2015-06-09 Simbol Mining Corporation Selective removal of silica from silica containing brines
US10935006B2 (en) 2009-06-24 2021-03-02 Terralithium Llc Process for producing geothermal power, selective removal of silica and iron from brines, and improved injectivity of treated brines
MY153091A (en) * 2009-07-14 2014-12-31 Ceramatec Inc Systems and methods for removing catalyst and recovering free carboxylic acids from transesterification reaction
US8247585B2 (en) * 2009-07-14 2012-08-21 Ceramatec, Inc Systems and methods for removing catalyst and recovering free carboxylic acids after transesterification reaction
IL200860A (en) * 2009-09-10 2015-07-30 Green Future Ltd Galvanic wastewater treatment and the production of iron oxide sized nanoparticles
ES2750527T3 (es) 2010-02-17 2020-03-26 All American Lithium LLC Procedimientos de preparación de carbonato de litio altamente puro y de otros compuestos que contienen litio altamente puro
CN107673352A (zh) 2010-07-08 2018-02-09 斯凯约尼克公司 涉及基于两种盐的散热方法的二氧化碳封存
US20130216467A1 (en) * 2012-02-22 2013-08-22 Idea International Investment And Development Company Method of producing soda ash and calcium chloride
JP2014014743A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Hitachi Ltd 塩排水の処理方法及びその処理装置
AU2012384397B2 (en) * 2012-07-06 2016-08-18 Hitachi, Ltd. Method and device for treating saline wastewater
US9249030B2 (en) * 2013-03-20 2016-02-02 New York Synthetics, Inc. Method of making sodium carbonate and/or sodium bicarbonate
CA2937108A1 (en) 2014-01-17 2015-07-23 Skyonic Corporation Acid gas removal from a gaseous stream
WO2016064918A1 (en) 2014-10-21 2016-04-28 Skyonic Corporation Water recycling in a co2 removal process and system
EP4230583A3 (en) 2015-02-23 2023-11-29 Carbonfree Chemicals Holdings, LLC Carbon dioxide sequestration with magnesium hydroxide and regeneration of magnesium hydroxide
CN106976894B (zh) * 2017-05-10 2018-10-23 东北大学 一种氯化锂电转化直接制备碳酸锂的方法
US10604414B2 (en) 2017-06-15 2020-03-31 Energysource Minerals Llc System and process for recovery of lithium from a geothermal brine
CN109809437A (zh) * 2017-11-20 2019-05-28 内蒙古博源控股集团有限公司 新型节能环保重质纯碱生产工艺及系统
SG11202105804QA (en) 2019-03-27 2021-06-29 Ptt Public Company Ltd A preparation of sodium bicarbonate from carbon dioxide
EP3995205A1 (en) 2020-11-10 2022-05-11 Universidad de Castilla La Mancha Co2 capture using alkaline media for the preparation of sodium carbonate
CN114751434B (zh) * 2022-04-28 2023-11-24 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 一种沉积型锂资源的综合回收利用方法
DE102022119806A1 (de) * 2022-08-05 2024-02-08 Metaliq GmbH Verfahren und System zur Natriumcarbonatherstellung

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2383674A (en) * 1941-08-21 1945-08-28 Hooker Electrochemical Co Process for production of sodium bicarbonate
GB895690A (en) * 1959-04-28 1962-05-09 Struthers Wells Corp Improvements in or relating to the preparation of sodium carbonate
GB1143844A (ko) * 1967-02-10 1900-01-01
DE1811168C3 (de) * 1968-11-27 1980-01-10 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von Soda
FR2092543A5 (ko) * 1970-04-08 1972-01-21 Zieren Chemiebau Gmbh Dr A
DE2132922B2 (de) * 1971-07-02 1972-12-14 Zieren Chemiebau Gmbh Dr A Verfahren zur herstellung von natriumcarbonat-monohydrat aus einer nach dem diaphragmen-verfahren gebildeten natronlauge
US3855397A (en) * 1973-04-12 1974-12-17 Allied Chem Method of producing sodium carbonate and bicarbonate spherules from brine
JPS50118993A (ko) * 1974-03-01 1975-09-18
FR2272036A1 (en) * 1974-05-22 1975-12-19 Rhone Poulenc Ind Sodium bi-carbonate prodn. from chloride electrolysis prod. - by continuous 2-stage treatment with carbon dioxide and cooling
AR208406A1 (es) * 1974-05-22 1976-12-27 Rhone Poulenc Ind Procedimiento y aparato para obtener bicarbonato de sodio
FR2373614A1 (fr) 1976-12-09 1978-07-07 Solvay Procede pour la production de chlore et de carbonate de sodium monohydrate
FR2384717A1 (fr) * 1977-03-25 1978-10-20 Solvay Procede pour l'obtention de cristaux de carbonate de sodium monohydrate
DE2743753A1 (de) * 1977-09-29 1979-04-12 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum regenerieren von aus der entschwefelung heisser gase erhaltenen alkalicarbonatloesungen
US4219396A (en) * 1979-08-03 1980-08-26 Allied Chemical Corporation Electrodialytic process
FR2590561B1 (fr) * 1985-11-25 1988-01-29 Solvay Procede pour la preparation d'une solution aqueuse de chlorure de sodium et procede pour la production de bicarbonate de sodium
JP2001026418A (ja) * 1999-07-16 2001-01-30 Taiheiyo Cement Corp 工業的に有用な無機材料の回収方法及び該回収方法によって回収した工業的に有用な無機材料
JP4620143B2 (ja) 2008-06-03 2011-01-26 株式会社三共 遊技機

Also Published As

Publication number Publication date
FR2882998B1 (fr) 2007-06-08
BRPI0608574A2 (pt) 2010-11-16
EA013633B1 (ru) 2010-06-30
JP2008532904A (ja) 2008-08-21
EA200701909A1 (ru) 2008-02-28
US20080193365A1 (en) 2008-08-14
CN101137580A (zh) 2008-03-05
CN101137580B (zh) 2011-04-13
FR2882998A1 (fr) 2006-09-15
US20100147698A1 (en) 2010-06-17
WO2006094982A1 (en) 2006-09-14
CA2599510A1 (en) 2006-09-14
US8202659B2 (en) 2012-06-19
US7708972B2 (en) 2010-05-04
EP1858807A1 (en) 2007-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7708972B2 (en) Method for obtaining sodium carbonate crystals
EP1900688A1 (en) Method for obtaining sodium carbonate crystals
US7704370B2 (en) Process for jointly obtaining a chlorine derivative and crystals of sodium carbonate
KR102479262B1 (ko) 염수로부터 수산화리튬 일수화물을 제조하는 방법
CA2725443C (en) Method of making high purity lithium hydroxide and hydrochloric acid
JP2008532904A5 (ko)
SE500107C2 (sv) Förfarande för framställning av klordioxid
US4260594A (en) Method for the manufacture of crystals of sodium carbonate monohydrate
PT106209A (pt) Processo para produzir bicarbonato de sódio
JPS6342386A (ja) 硝酸カリウムの製法
WO2006124196A1 (en) Perchlorate removal from sodium chlorate process
CN109609971B (zh) 电解后除碳的阳离子隔膜电解槽串联装置及其应用
JPH0397880A (ja) 水酸化ナトリウムの高濃度水溶液の製造方法
RO103525B1 (ro) Procedeu de recuperare a sulfatului de sodiu din soluțiile pentru cristalizarea clorurii de sodiu

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right