RU2538843C2 - Using solid waste-quicklime membrane treatment process to produce sodium hydroxide - Google Patents

Using solid waste-quicklime membrane treatment process to produce sodium hydroxide Download PDF

Info

Publication number
RU2538843C2
RU2538843C2 RU2012128544/05A RU2012128544A RU2538843C2 RU 2538843 C2 RU2538843 C2 RU 2538843C2 RU 2012128544/05 A RU2012128544/05 A RU 2012128544/05A RU 2012128544 A RU2012128544 A RU 2012128544A RU 2538843 C2 RU2538843 C2 RU 2538843C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
sodium carbonate
concentration
calcium hydroxide
caustic soda
Prior art date
Application number
RU2012128544/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012128544A (en
Inventor
Мохаммед ОЛФИ
Тарек Р. ФАРХАТ
Original Assignee
Мохаммед ОЛФИ
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 Мохаммед ОЛФИ filed Critical Мохаммед ОЛФИ
Publication of RU2012128544A publication Critical patent/RU2012128544A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2538843C2 publication Critical patent/RU2538843C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B26/00Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
    • C22B26/10Obtaining alkali metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D1/00Oxides or hydroxides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D1/04Hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D1/00Oxides or hydroxides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D1/04Hydroxides
    • C01D1/20Preparation by reacting oxides or hydroxides with alkali metal salts
    • C01D1/22Preparation by reacting oxides or hydroxides with alkali metal salts with carbonates or bicarbonates
    • 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
    • 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
    • C01D7/07Preparation from the hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to production of a diluted solution of caustic soda using an ion-exchange technique. The method of producing a diluted solution of caustic soda from carbon dioxide formed from burning wastes, calcium hydroxide and sodium chloride, includes reacting salty water or acidic salty water with carbon dioxide and calcium hydroxide in a complex membrane system to obtain sodium carbonate. The obtained sodium carbonate is then reacted with calcium hydroxide to obtain sodium hydroxide. Energy from burning solid wastes is used to conduct the reaction between the sodium carbonate and calcium hydroxide.
EFFECT: invention provides more efficient production of Na2CO3 and NaOH using waste heat and enables to bind carbon dioxide gas and acidic gases.
13 cl, 5 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ И ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD AND BACKGROUND OF THE INVENTION

Предложено использование тепла, выделяющегося при сжигании твердых отходов (или любого доступного источника отработанного тепла), соленой воды, кислой воды и усовершенствованной технологии с использованием мембран и смол для получения кальцинированной соды Na2CO3 и гидроксида натрия NaOH.The use of heat generated during the burning of solid waste (or any available source of waste heat), salt water, acidic water and advanced technology using membranes and resins to produce soda ash Na 2 CO 3 and sodium hydroxide NaOH is proposed.

Гашеную известь гидроксид кальция Ca(OH)2 (от 500 до 1000 ppm (м.д.)) обрабатывают с помощью катионообменной системы (сильной или слабой) с получением гидроксида натрия (от 500 до 1000 м.д.):Slaked lime, calcium hydroxide Ca (OH) 2 (from 500 to 1000 ppm (ppm)) is treated using a cation exchange system (strong or weak) to obtain sodium hydroxide (from 500 to 1000 ppm):

Ca(OH)2+2R-Na+→2NaOH+R-Ca++ Ca (OH) 2 + 2R-Na + → 2NaOH + R-Ca ++

В настоящем изобретении используется классическое уравнение, согласно которому CO2 реагирует с каустической содой NaOH с получением чистого раствора карбоната натрия Na2CO3:The present invention uses the classical equation according to which CO 2 reacts with caustic soda NaOH to obtain a pure solution of sodium carbonate Na 2 CO 3 :

NaOH+CO2→Na2CO3 NaOH + CO 2 → Na 2 CO 3

Важную роль при этом играет наличие регенерирующих растворов (регенерантов), таких как соленая вода с содержанием соли от 6 до 12%, кислая вода с кислотностью >8% (например, HCl или H2SO4) или их комбинации, поскольку их используют для регенерации катионообменников, таким образом что:An important role is played by the presence of regenerating solutions (regenerants), such as salt water with a salt content of 6 to 12%, acidic water with an acidity> 8% (for example, HCl or H 2 SO 4 ), or combinations thereof, since they are used for regeneration of cation exchangers, so that:

(1)  R-Ca + + + 2NaCl 2R-Na + + CaCl 2

Figure 00000001
(one) R-ca + + + 2NaCl 2R-Na + + CaCl 2
Figure 00000001

(2)  R-Ca + + + ÍÕ  2R-H + ÑàÕ

Figure 00000002
(2) R-ca + + + ÍÕ 2R-H + ÑàÕ
Figure 00000002

R-H+NaCl→R-Na++HCl (кислые отходы)R-H + NaCl → R-Na + + HCl (acidic waste)

Один из аспектов настоящего изобретения предусматривает наличие барботажного реактора для барботирования кислых отходящих газов, где газы, такие как HCl и SO2, могут поглощаться с получением кислых растворов таким образом, что:One aspect of the present invention provides for the bubbling reactor for bubbling acidic waste gases, where gases, such as HCl and SO 2 , can be absorbed to obtain acidic solutions in such a way that:

HCl (газ)+H2O→HCl (водн.) используют для регенерации сильных ионообменниковHCl (gas) + H 2 O → HCl (aq) is used to regenerate strong ion exchangers

SO2 (газ)+H2O+О→H2SO4 (водн.) используют для регенерации сильных ионообменников.SO 2 (gas) + H 2 O + O → H 2 SO 4 (aq.) Is used to regenerate strong ion exchangers.

Кислые отходы могут быть объединены с основными отходами, такими как отходы от энергосиловых установок, с получением нейтрального продукта, который может безопасно сбрасываться в окружающую среду.Acidic waste can be combined with basic waste, such as waste from power plants, to produce a neutral product that can be safely discharged into the environment.

Получаемый водный раствор карбоната натрия имеет низкую концентрацию, а именно от 0,05 до 0,5%, и должен быть сконцентрирован до ~6%. Процесс концентрирования выполняют, используя установку обратного осмоса, через которую водный раствор Na2CO3 пропускают многократно до достижения конечной концентрации продукта 6%. В промышленном масштабе концентрация 6% является низкой для экономичного извлечения твердого вещества, что является основным препятствием использования мембранной технологии. Сложность в перемещении жидкостей с концентрацией выше 6% при использовании существующей мембранной технологии заключается в высоком давлении, разрушающем мембрану. Даже при использовании рекомпрессионного выпаривания для получения 1 т твердого продукта требуется приблизительно 1 МВт. Согласно настоящему изобретению наиболее очевидным источником тепла является тепло, выделяющееся при сжигании твердых отходов, или из любого другого источника отработанного тепла.The resulting aqueous solution of sodium carbonate has a low concentration, namely from 0.05 to 0.5%, and should be concentrated to ~ 6%. The concentration process is performed using a reverse osmosis unit through which an aqueous solution of Na 2 CO 3 is passed repeatedly until a final product concentration of 6% is reached. On an industrial scale, a concentration of 6% is low for the economical recovery of solids, which is the main obstacle to using membrane technology. The difficulty in moving liquids with a concentration above 6% when using existing membrane technology lies in the high pressure that destroys the membrane. Even when using recompression evaporation, approximately 1 MW is required to produce 1 ton of solid product. According to the present invention, the most obvious source of heat is the heat generated by burning solid waste, or from any other source of waste heat.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Описание того, как изобретение решает техническую проблему.A description of how the invention solves a technical problem.

Твердые отходы, отходы соленой воды и отходы СO2 представляют собой существенные проблемы, с которыми сталкиваются человеческое общество во всем мире. В предлагаемом изобретении сделана попытка свести эти три проблемы, связанные с отходами, в один промышленный способ для выработки экологически безопасного решения, при этом получая материальную выгоду. Экологически безопасное решение реализуют за счет масштабного устранения различных отходов, упоминавшихся выше. Материальная выгода проистекает из продажи химических реагентов соды как побочных продуктов объединенных процессов. В некотором смысле получение NaOH с помощью мембранного процесса обработки извести с использованием отработанного тепла (процесса WHQM) является альтернативой процессу с использованием хлоро-щелочной ячейки, применяющемуся в мировом масштабе для получения каустической соды NaOH. Существенная проблема процесса с использованием хлоро-щелочной ячейки связана с образованием хлора, являющегося токсичным газом, требующим безопасного хранения. Получение каустической соды с помощью процесса WHQM является бесхлорным процессом. Способ по существу основан на усовершенствованных мембранных технологических системах для получения гидроксида натрия NaOH. Поэтому этот способ в значительной степени отличается от хлоро-щелочного процесса, связанного с высоким потреблением электрической энергии (то есть 3000 кВт·ч на тонну NaOH) для превращения NaCl в NaOH. В настоящем изобретении имеется единственный побочный продукт CaCO3, тогда как при использовании хлоро-щелочного способа возникает необходимость работы с опасными газами, такими как хлор и водород.Solid waste, salt water waste and CO 2 waste are significant problems that human society is facing all over the world. In the present invention, an attempt is made to reduce these three problems associated with waste into one industrial method for developing an environmentally friendly solution, while obtaining material benefits. An environmentally friendly solution is implemented through the large-scale elimination of various wastes mentioned above. The material benefits come from the sale of soda chemicals as by-products of the combined processes. In a sense, the production of NaOH using a membrane process for processing lime using waste heat (the WHQM process) is an alternative to the chlor-alkali cell process used worldwide to produce caustic NaOH soda. A significant problem of the process using a chlor-alkali cell is associated with the formation of chlorine, which is a toxic gas that requires safe storage. Obtaining caustic soda using the WHQM process is a chlorine-free process. The method is essentially based on advanced membrane technology systems for producing sodium hydroxide NaOH. Therefore, this method is significantly different from the chlor-alkali process associated with a high consumption of electric energy (i.e. 3000 kWh per ton of NaOH) for the conversion of NaCl to NaOH. In the present invention, there is a single by-product of CaCO 3 , whereas when using the chlor-alkali method, it is necessary to work with hazardous gases such as chlorine and hydrogen.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION AND A BRIEF DESCRIPTION OF THE GRAPHIC MATERIALS

Тепло от сжигания твердых отходов (или из любого другого источника отработанного тепла) может быть использовано, как обсуждалось в патентном документе PCT/IB2008/002020. Механизм получения NaOH соответствует той же схеме, что и получение NaHCO3, как показано на Фиг.1.Heat from solid waste incineration (or from any other source of waste heat) can be used, as discussed in patent document PCT / IB2008 / 002020. The mechanism for producing NaOH corresponds to the same scheme as the preparation of NaHCO 3 , as shown in FIG.

Конструкция барботера: кислые отходящие газы могут барботироваться под давлением для растворения кислого газа в морской воде или речной воде с образованием кислой жидкости, которая может быть использована для регенерации сильных или слабых ионообменников.Bubbler design: acidic exhaust gases can be bubbled under pressure to dissolve acidic gas in seawater or river water to form an acidic liquid that can be used to regenerate strong or weak ion exchangers.

Ионообменная система: можно использовать раствор гидроксида кальция Ca(OH)2 (например, ~0,5-1 г/л) для получения разбавленного раствора каустической соды с концентрацией 1000 м.д.Ion exchange system: you can use a solution of calcium hydroxide Ca (OH) 2 (for example, ~ 0.5-1 g / l) to obtain a diluted solution of caustic soda with a concentration of 1000 ppm

Схема реактора: газообразный диоксид углерода барботируют в реактор через каустическую соду NaOH с образованием разбавленного раствора карбоната натрия Na2CO3 (например, 700 м.д. Na23 в 300 м.д. NaOH). Последний далее подвергают дополнительной фильтрации для удаления механических примесей, после чего подают на установку обратного осмоса. Низкоконцентрированный раствор следует преобразовать и сконцентрировать для получения более высококонцентрированного водного раствора карбоната натрия Na2CO3 (например, 2400 м.д. Na2CO3 в 1000 м.д. NaOH) пропусканием его через установку обратного осмоса.Schematic of the reactor: carbon dioxide gas is bubbled into the reactor through caustic NaOH to form a dilute solution of sodium carbonate Na 2 CO 3 (for example, 700 ppm Na 2 CO 3 in 300 ppm NaOH). The latter is then subjected to additional filtration to remove mechanical impurities, and then served on the installation of reverse osmosis. The low concentrated solution should be converted and concentrated to obtain a higher concentrated aqueous solution of sodium carbonate Na 2 CO 3 (for example, 2400 ppm Na 2 CO 3 in 1000 ppm NaOH) by passing it through a reverse osmosis unit.

Установка обратного осмоса (RO) содержит RO-картриджи, расположенные каскадом, с реакторами CO2-NaOH между ними. Целью является поддержание концентрации NaOH ниже 300 м.д. по мере увеличения концентрации Na2CO3, то есть поддержание величины рН~11.The reverse osmosis (RO) installation contains RO cartridges cascaded with CO 2 -NaOH reactors between them. The goal is to maintain NaOH concentrations below 300 ppm. as the concentration of Na 2 CO 3 increases, that is, maintaining a pH of ~ 11.

На Фиг.3А, 3В и 3С представлены данные массового анализа всего процесса.On figa, 3B and 3C presents the data of mass analysis of the whole process.

Блок-схема ионообменной установка обратного осмоса представлена на Фиг.2. Процесс проводят до получения 6% раствора Na2CO3 (не до порошкообразной кальцинированной соды). На этой стадии раствор Na2CO3 (то есть 6% раствор) при выпаривании с помощью доступного отработанного тепла будет давать сухую кальцинированную соду. Однако при обработке 3,5% раствора Na2CO3 раствором Ca(OH)2 протекает реакция:A block diagram of an ion exchange reverse osmosis unit is shown in FIG. 2. The process is carried out until a 6% solution of Na 2 CO 3 is obtained (not to powdered soda ash). At this stage, a solution of Na 2 CO 3 (i.e. a 6% solution) upon evaporation using available waste heat will produce dry soda ash. However, when processing a 3.5% solution of Na 2 CO 3 with a solution of Ca (OH) 2 , the reaction proceeds:

Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3Na 2 CO 3 + Ca (OH) 2 → 2NaOH + CaCO 3

В таблице (см. Фиг.3А, 3В и 3С), демонстрирующей результаты экспериментов, показано, что для образования 13 кг NaOH и 16 кг CaCO3 расходуются 24 кг Ca(OH)2 и ~20 кг NaCl. С точки зрения эффективности выпаривания для получения 1 тонны сухого NaOH требуется 1 МВт·ч тепловой энергии. Если тепловая энергия доступна в виде отработанного тепла, не потребуется платить штраф за 1 МВт·ч.In the table (see Fig. 3A, 3B and 3C), which shows the experimental results, it is shown that for the formation of 13 kg of NaOH and 16 kg of CaCO 3, 24 kg of Ca (OH) 2 and ~ 20 kg of NaCl are consumed. In terms of evaporation efficiency, 1 MWh of thermal energy is required to produce 1 ton of dry NaOH. If thermal energy is available in the form of waste heat, a fine of 1 MWh will not be required.

Из WHQM процесса, описанного в заявке PCT/1В2008/002020, отработанное тепло, обеспечиваемое блоком для обработки твердых отходов, может превращать воду в пар с температурой от 120 до 150°C в паровом котле, расположенном выше установки для сжигания твердых отходов. Пар может использоваться для превращения 7% раствора гидроксида натрия в 50% раствор путем испарения половины объема раствора или выпариванием его до превращения в сухой гидроксид натрия. Ионообменные смолы, используемые в данном процессе, регенерируют либо из обработанной морской воды, либо из полученной соленой воды. В упомянутой выше схеме, если концентрация С соли в соленой воде >10%, то комплексная мембрана и теплообменная система не требуются. Если концентрация соли в соленой воде составляет 6%<С<9%, то комплексная мембрана не требуется, а теплообменная система может быть использована для повышения концентрации соленой воды до 10%, или же, если это будет более дешевым, для доведения концентрации С до 10% добавляют NaCl. Если имеется в наличии только морская вода, а отходящие газы содержат кислые газы, такие как хлористый водород и диоксид серы, то такие газы могут барботироваться с морской водой под давлением с получением кислой морской воды, пригодной для ионообменных процессов. Кислая морская вода может использоваться в качестве регенеранта для удаления ионов кальция и магния в случае использования морской воды для промывки регенерированных ионообменных смол и превращения их в форму Na+. Одним из важных аспектов, касающихся данного способа, является циркуляция пермеата обратного осмоса, что позволяет сэкономить на выработке чистой воды и подаче химических реактивов. При этом отходы производства, такие как хлорид кальция и хлорид магния, могут быть разбавлены чистой водой, полученной с использованием комплексной мембранной и теплообменной системы, и возвращены в море без ущерба для морской среды. Объем выпуска питьевой воды на этой стадии плохо поддается оценке и зависит от государственного предельно допустимого уровня солей Са++, Mg++ после разбавления.From the WHQM process described in PCT / 1B2008 / 002020, the waste heat provided by the solid waste treatment unit can turn water into steam at a temperature of 120 to 150 ° C. in a steam boiler located above the solid waste incinerator. Steam can be used to convert a 7% sodium hydroxide solution to a 50% solution by evaporating half the volume of the solution or by evaporating it before turning it into dry sodium hydroxide. The ion exchange resins used in this process are regenerated either from treated seawater or from the resulting salt water. In the above scheme, if the concentration of C salt in salt water is> 10%, then a complex membrane and a heat exchange system are not required. If the salt concentration in salt water is 6% <C <9%, then a complex membrane is not required, and the heat exchange system can be used to increase the salt water concentration to 10%, or, if it is cheaper, to bring the C concentration to 10% add NaCl. If only seawater is available and the exhaust gases contain acidic gases such as hydrogen chloride and sulfur dioxide, then such gases can be bubbled with seawater under pressure to produce acidic seawater suitable for ion exchange processes. Acidic seawater can be used as a regenerant to remove calcium and magnesium ions in the case of using seawater to rinse the regenerated ion-exchange resins and turn them into the form of Na + . One of the important aspects related to this method is the circulation of reverse osmosis permeate, which saves on the production of clean water and the supply of chemicals. At the same time, production wastes, such as calcium chloride and magnesium chloride, can be diluted with pure water obtained using an integrated membrane and heat exchange system, and returned to the sea without harming the marine environment. The volume of drinking water produced at this stage is poorly assessed and depends on the state maximum permissible level of Ca ++ , Mg ++ salts after dilution.

Примеры целевого использования и другие способы промышленного использованияExamples of intended use and other industrial uses

WHQM-процесс является наиболее удобным для отраслей промышленности, выделяющих соленую воду (то есть воду с содержанием соли от 6 до 16%) и не имеющих источников отработанного тепла и CO2. Однако этот процесс также может быть осуществлен в промышленности на предприятиях, выделяющих ограниченное количество CO2, где объединенные количества с промышленного предприятия и предприятия по переработке твердых отходов могут быть использованы для удаления CO2 и получения каустической соды. Способ переработки твердых отходов может применяться в промышленном масштабе, где сжигание твердых отходов может использоваться для образования CO2, соленой воды и тепла для WHQM процесса. Этот способ также может быть приспособлен для эмиссии отходящих газов, содержащих кислые газы, которые могут быть использованы для регенерации ионообменников.The WHQM process is most convenient for industries that emit salt water (that is, water with a salt content of 6 to 16%) and that do not have sources of waste heat and CO 2 . However, this process can also be carried out in industry in plants that emit a limited amount of CO 2 , where the combined amounts from the industrial plant and the solid waste processing plant can be used to remove CO 2 and produce caustic soda. The solid waste processing method can be applied on an industrial scale, where solid waste incineration can be used to form CO 2 , salt water and heat for the WHQM process. This method can also be adapted for the emission of acidic-containing exhaust gases that can be used to regenerate ion exchangers.

К достигнутым преимуществам относятся связывание CO2 и кислых газов (то есть HCl и SO2). Первый из перечисленных, как известно, вызывает глобальное потепление климата, тогда как последние приводят к выпадению кислотных дождей в отдаленных регионах.Advantages achieved include binding of CO 2 and acid gases (i.e., HCl and SO 2 ). The first of these is known to cause global warming, while the latter lead to acid rain in remote regions.

Claims (13)

1. Способ получения разбавленного раствора каустической соды из диоксида углерода, образующегося при сжигании твердых отходов, гидроксида кальция и хлорида натрия посредством ионообменного процесса, в котором осуществляют реакцию соленой воды или кислой соленой воды с диоксидом углерода (CO2) и гидроксидом кальция в комплексной мембранной системе с получением карбоната натрия, затем полученный карбонат натрия подвергают реакции с гидроксидом кальция с получением гидроксида натрия, в котором для проведения реакции между карбонатом натрия и гидроксидом кальция используют энергию от сжигания твердых отходов.1. A method of obtaining a dilute solution of caustic soda from carbon dioxide generated by the combustion of solid waste, calcium hydroxide and sodium chloride by means of an ion exchange process in which salt water or acidic salt water are reacted with carbon dioxide (CO 2 ) and calcium hydroxide in a complex membrane system to produce sodium carbonate, then the resulting sodium carbonate is reacted with calcium hydroxide to produce sodium hydroxide, in which to conduct the reaction between sodium carbonate Riya and calcium hydroxide use the energy from burning solid waste. 2. Способ по п.1, в котором раствор карбоната натрия концентрируют до 6-7% посредством многократного обратного осмоса и барботирования кислого CO2, и полученный концентрированный раствор обрабатывают с помощью нагревания с получением твердого карбоната натрия.2. The method according to claim 1, in which the sodium carbonate solution is concentrated to 6-7% by repeated reverse osmosis and bubbling acidic CO 2 , and the resulting concentrated solution is treated by heating to obtain solid sodium carbonate. 3. Способ по п.1, в котором раствор карбоната натрия концентрируют до 6-7% посредством многократного обратного осмоса и барботирования кислого CO2, и полученный концентрированный раствор карбоната натрия подвергают реакции с гидроксидом кальция с получением 6-7% раствора гидроксида натрия NaOH.3. The method according to claim 1, in which the sodium carbonate solution is concentrated to 6-7% by repeated reverse osmosis and bubbling acidic CO 2 , and the resulting concentrated sodium carbonate solution is reacted with calcium hydroxide to obtain a 6-7% sodium hydroxide solution NaOH . 4. Способ по п.1, в котором указанный кислый соленый раствор получают путем подкисления соленой воды кислым отходящим газом, содержащим HCl или SO2.4. The method according to claim 1, wherein said acidic saline solution is obtained by acidifying salt water with an acidic exhaust gas containing HCl or SO 2 . 5. Способ по п. 1, в котором указанный раствор карбоната натрия превращают в раствор с концентрацией 50% или в твердый NaOH.5. The method according to claim 1, wherein said sodium carbonate solution is converted into a solution with a concentration of 50% or into solid NaOH. 6. Способ по п. 1, в котором соленая вода представляет собой морскую воду.6. The method according to p. 1, in which salt water is sea water. 7. Способ по п 1, в котором указанный раствор гидроксида кальция имеет концентрацию 0,5 г/л.7. The method according to claim 1, wherein said calcium hydroxide solution has a concentration of 0.5 g / L. 8. Способ по п.1, в котором исходная концентрация выходящей каустической соды составляет 1000 м.д.8. The method according to claim 1, in which the initial concentration of the output caustic soda is 1000 ppm 9. Способ по п.1, в котором указанный раствор карбоната натрия имеет концентрацию приблизительно 700 м.д., каустическую соду получают с концентрацией приблизительно 300 м.д. NaOH, указанный раствор карбоната натрия концентрируют до концентрации приблизительно 2400 м.д., исходная концентрация выходящей каустической соды составляет приблизительно 1000 м.д.9. The method according to claim 1, wherein said sodium carbonate solution has a concentration of approximately 700 ppm, caustic soda is obtained with a concentration of approximately 300 ppm. NaOH, said sodium carbonate solution is concentrated to a concentration of approximately 2400 ppm, the initial concentration of the caustic soda is approximately 1000 ppm. 10. Способ по п.1, в котором концентрацию каустической соды поддерживают ниже 300 м.д. при повышении концентрации вводимого карбоната натрия.10. The method according to claim 1, in which the concentration of caustic soda is maintained below 300 ppm. with an increase in the concentration of sodium carbonate introduced. 11. Установка для осуществления способа по любому из пп. 1-7, включающая элементы (i)-(iv):
(i) барботер, обеспечивающий барботаж кислых отходящих газов под давлением для растворения кислого газа в соленой воде с образованием кислого раствора, который используется в ионообменной системе (ii);
(ii) ионообменную систему, в которую вводят раствор гидроксида кальция для получения каустической соды (NaOH);
(iii) барботажный реактор для барботирования газообразного диоксида углерода через каустическую соду NaOH с образованием разбавленного раствора карбоната натрия;
(iv) установку обратного осмоса, объединенную с расположенными каскадом реакторами диоксид углерода - каустическая сода.
11. Installation for implementing the method according to any one of paragraphs. 1-7, including elements (i) - (iv):
(i) a bubbler providing pressure bubbling of acidic off-gases to dissolve the acid gas in salt water to form an acid solution that is used in the ion exchange system (ii);
(ii) an ion exchange system into which a calcium hydroxide solution is introduced to produce caustic soda (NaOH);
(iii) a bubbler reactor for sparging carbon dioxide gas through caustic soda NaOH to form a dilute sodium carbonate solution;
(iv) a reverse osmosis plant combined with cascaded reactors carbon dioxide - caustic soda.
12. Установка по п.11, где барботажный реактор (iii) дополнительно содержит систему фильтрации для удаления частиц примесей перед введением указанного раствора в установку обратного осмоса (iv).12. The apparatus of claim 11, wherein the bubbler reactor (iii) further comprises a filtration system for removing impurity particles before introducing said solution into the reverse osmosis unit (iv). 13. Установка по п.11 или 12, где барботажный реактор (iii) дополнительно содержит средство для контроля pH реакционного раствора. 13. The apparatus of claim 11 or 12, wherein the bubbler reactor (iii) further comprises means for controlling the pH of the reaction solution.
RU2012128544/05A 2009-12-09 2009-12-09 Using solid waste-quicklime membrane treatment process to produce sodium hydroxide RU2538843C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2009/007713 WO2011070384A1 (en) 2009-12-09 2009-12-09 Using the solid waste-quicklime membrane swqm process for the production of sodium hydroxide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012128544A RU2012128544A (en) 2014-01-20
RU2538843C2 true RU2538843C2 (en) 2015-01-10

Family

ID=44145144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012128544/05A RU2538843C2 (en) 2009-12-09 2009-12-09 Using solid waste-quicklime membrane treatment process to produce sodium hydroxide

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20130272934A1 (en)
EP (1) EP2509919A1 (en)
KR (1) KR20120105504A (en)
AP (1) AP2012006365A0 (en)
AU (1) AU2009356416B2 (en)
RU (1) RU2538843C2 (en)
WO (1) WO2011070384A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130323143A1 (en) * 2010-12-08 2013-12-05 Mohammed Olfi Using alkaline fly ash and similar byproducts in an ion-exchange/reverse osmosis process for the production of sodium carbonate

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0726229A1 (en) * 1995-02-10 1996-08-14 Penrice Pty Ltd Production of alkali metal bicarbonates and carbonates
RU2143398C1 (en) * 1995-01-11 1999-12-27 Солвей (Сосьете Аноним) Method of combined preparation of calcium carbonate and sodium hydroxide
RU2274604C2 (en) * 2004-07-19 2006-04-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Химмодуль-XXI" (ООО НТЦ "Химмодуль-XXI") Sodium hydroxide production process
WO2010010417A1 (en) * 2008-07-23 2010-01-28 Fze Engsl A combined solid waste, carbon dioxide quicklime sparging, brine water, and reverse osmosis/ion exchange processes for the production of soda chemicals
RU91530U1 (en) * 2009-09-23 2010-02-20 Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Машпром" (ЗАО НПП "Машпром") PLANT FOR PRODUCING CAUSTIC SODA FROM ELECTROLYTIC ALKALI

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2010003363A (en) * 2007-09-26 2010-09-07 Bioteq Environmental Technolog Selective sulphate removal by exclusive anion exchange from hard water waste streams.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2143398C1 (en) * 1995-01-11 1999-12-27 Солвей (Сосьете Аноним) Method of combined preparation of calcium carbonate and sodium hydroxide
EP0726229A1 (en) * 1995-02-10 1996-08-14 Penrice Pty Ltd Production of alkali metal bicarbonates and carbonates
RU2274604C2 (en) * 2004-07-19 2006-04-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Химмодуль-XXI" (ООО НТЦ "Химмодуль-XXI") Sodium hydroxide production process
WO2010010417A1 (en) * 2008-07-23 2010-01-28 Fze Engsl A combined solid waste, carbon dioxide quicklime sparging, brine water, and reverse osmosis/ion exchange processes for the production of soda chemicals
RU91530U1 (en) * 2009-09-23 2010-02-20 Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Машпром" (ЗАО НПП "Машпром") PLANT FOR PRODUCING CAUSTIC SODA FROM ELECTROLYTIC ALKALI

Also Published As

Publication number Publication date
AP2012006365A0 (en) 2012-08-31
AU2009356416A1 (en) 2012-07-26
KR20120105504A (en) 2012-09-25
RU2012128544A (en) 2014-01-20
WO2011070384A1 (en) 2011-06-16
AU2009356416B2 (en) 2014-11-20
US20130272934A1 (en) 2013-10-17
EP2509919A1 (en) 2012-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2553969T3 (en) Desalination waste utilization
US11040898B2 (en) Buffer-free process cycle for CO2 sequestration and carbonate production from brine waste streams with high salinity
US8623316B2 (en) Combined solid waste, carbon dioxide quicklime sparging, brine water, and reverse osmosis/ion exchange processes for the production of soda chemicals
US11235281B2 (en) Multi-pollutant exhaust treatment using seawater for marine applications
JP2009535198A (en) Carbon dioxide capture and related processes
Ho et al. Mineral carbonation using seawater for CO2 sequestration and utilization: A review
US20130323143A1 (en) Using alkaline fly ash and similar byproducts in an ion-exchange/reverse osmosis process for the production of sodium carbonate
WO2019225202A1 (en) Treatment method for reducing carbon dioxide discharge amount of combustion exhaust gas
EP3895785A1 (en) Unit for desalination and greenhouse gas sequestration
JP2006137620A (en) Collection system for carbon dioxide in waste gas, and its collection method
US10052584B2 (en) Water recycling in a CO2 removal process and system
RU2538843C2 (en) Using solid waste-quicklime membrane treatment process to produce sodium hydroxide
KR101860331B1 (en) Method for treating seawater desalination concentrates
US10858269B2 (en) Process for the treatment of water
WO2024080132A1 (en) Method for fixing carbon dioxide
WO2023136778A1 (en) Method and apparatus for removing a target substance from a gas
WO2000061266A1 (en) Method for recycling absorbent for exhaust gas treatment and method for using by-product
Yablonsky et al. Water recycling in a CO 2 removal process and system
WO2022203531A1 (en) Methods of seawater softening for desalination and mineral extraction
SU1766846A1 (en) Method of water softening

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151210