SI20635A

SI20635A - Metoda za čiščenje amonijevega sulfata

Info

Publication number: SI20635A
Application number: SI9920083A
Authority: SI
Inventors: Robin Phinney; Mark Hantke
Original assignee: Airborne Industrial Minerals Inc.
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2002-02-28
Also published as: AU5845599A; PL347034A1; NO20011850D0; TR200100966T2; NO20011850L; HUP0104345A2; BG105426A; US6106796A; CN1330611A; CN1491890A; SK5012001A3; HRP20000126A2; ZA200001143B; KR20010088871A; WO2000021886A1; JP2002527329A; EP1124756A1; HUP0104345A3; ID28731A; YU27001A

Abstract

Postopek za sintezo amonijevega sulfata in natrijevega bikarbonata, ki je dovolj kakovosten po farmakopeji ZDA. Postopek omogoča energetsko učinkovito konverzijo predhodnega natrijevega sulfata in bikarbonata v amonijev sulfat, ki je gnojilo visoke kakovosti, ter natrijev bikarbonat, ki je dovolj kakovosten za farmacevtsko uporabo, z nasičenjem slanice v postopku z natrijevim sulfatom. Te stopnje postopki po znanem stanju niso poznali, zaradi česar so bile metode, uporabljene v postopkih po znanem stanju, neučinkovite z vidika inženirstva, energije in kakovosti proizvoda. Predmetni postopek ponovno uvaja natrijev sulfat v slanico ali raztopino v postopku, da se ohranja konverzijski postopek ob odsotnosti težav separacije ter stroškov za energijo, ki so bili lastni tehnikam po znanem stanju.ŕ

Description

METODA ZA ČIŠČENJE AMONIJEVEGA SULFATA

Področje tehnike

Predmetni izum se nanaša na metodo za čiščenje amonijevega sulfata, natančneje se predmetni izum nanaša na metodo za oblikovanje amonijevega sulfata visoke čistosti z natrijevim sulfatom in natrijevim bikarbonatom s progresivno precipitacijo, brez visokega vnosa energije.

is Ozadje izuma

O pripravi natrijevega bikarbonata in amonijevega sulfata se je v obstoječi literaturi obsežno razpravljalo. Eden najkasnejših patentov glede te tehnologije je kanadski patent št. 2.032.627, podeljen 14. januarja 1997 Thompsonu in ostalim.

so V tem viru je opisan postopek za proizvodnjo natrijevega karbonata in amonijevega sulfata iz natrijevega sulfata, ki obstaja v naravi. Vir se prav tako ukvarja s pripravo dvojne soli natrijevega in amonijevega sulfata. To je vir onesnaževanja, če se trudimo pripraviti sorazmerno čist amonijev sulfat. Prisotnost kakršnekoli dvojne soli in natrija v proizvodu amonijevega sulfata ne stori ničesar drugega kot zmanjša vrednost amonijevega sulfata do take mere, da ni več komercialno zanimiv. V metodologiji je na strani 13, s pričetkom v 8. vrstici, jasno navedeno:

s ... slanica, ki ostane po odstranitvi trdnega natrijevega bikarbonata vsebuje mešanico nereagiranega natrijevega sulfata, amonijevega sulfata, amonijevega bikarbonata in manjše količine natrijevega bikarbonata. Ta slanica je s črpalko 36 prenešena v kotel za rekuperacijo plina 31, kjer se jo segreje na temperaturo med 95° in io 100° C. Pod temi pogoji se amonijev bikarbonat razcepi in natrijev bikarbonat, ki je raztopljen v slanici, reagira z amonijevim sulfatom, da nastanejo natrijev sulfat, ogljikov dioksid in amoniak. Ogljikov dioksid in amoniak, ki sta raztopljena v slanici, se odparita, pri čemer v raztopini ostane mešanica, ki je sestavljena zlasti iz is natrijevega in amonievega sulfata. Tako regenerirana ogljikov dioksid in amoniak se ohladi v ohlajevalcu plina 32 ter po dodatnem ohlajanju v ohlajevalcu plina 34 s puhalnikom 33 ponovno uvaja v reaktor 21. Ta regeneracijska stopnja zmanjšuje količino ogljikovega dikosida in amoniaka, ki se uporabljata v postopku.”

Jasno je, da je slanica odparjena in da amonijev sulfat reagira s slanico, da med drugim nastane natrijev sulfat. Razmerje faznega ravnotežja med elementi, ki so prisotni v sistemu, ni bilo priznano.

Spoznanja tega vira prikazujejo le zaprt zančni sistem za sistem nasičene raztopine natrijevega sulfata in amonijevega sulfata. Ta sistem ima lahko za posledico le oblikovanje dvojne soli. Temelječ na spoznanjih tega vira ni mogoč noben drug rezultat. Ta spoznanja so omejena v toliko, s ker se je menilo, da bi lahko razlika v topnosti omogočila proizvod amonijevega sulfata. To ne drži; rezultat je sistem amonijevega sulfata, ki je kontaminiran.

V ameriškem patentu št. 3.493.329, nosilcev Stiersa in ostalih, so spoznanja usmerjena v pripravo natrijevega bikarbonata in klorovodikove io kisline. Ta cilj je skladen s spoznanji Stiersa in ostalih v 11. stolpcu opisa s pričetkom v 23. vrstici in do 43. vrstice, kjer navajajo naslednje:

“Če je namesto precipitiranja dvojne soli v prvi fazi postopka prednostna precipitacija amonijevega sulfata, se lahko izvaja naslednji postopek.

is Če se sedaj sklicujemo na sliko 10, bomo videli, da vsaka od treh krivulj, ki to sliko delijo na tri dele, ustreza simultani precipitaciji dveh soli.

Pri vsaki določeni temperaturi je mogoče točko, ki predstavlja sistem, vertikalno prestaviti, tako da se iz raztopine odstrani nekaj vode. Da bi se precipitiral amonijev sulfat namesto dvojne soli, je potrebno postopek izvajati na temperaturi, ki je višja kot na trojni točki, to je okrog 59°C.

Točka A, ki ustreza približno 63°C, je primerna, ker je zadostno oddaljena od trojne točke, da se izognemo neželjeni precipitaciji dvojne soli, ne da bi bilo potrebno preveč toplote.

Jasno je, da na točki A prihaja do simultane precipitacije natrijevega s sulfata in amonijevega sulfata, vendar je to v obliki mešanice obeh soli, ne pa v obliki dvojne soli.”

Spoznanja iz vira Stiersa in ostalih niso le nezadostna, da bi nekoga navedla k pripravi amonijevega sulfata, ki je čistejši kot 75%, pač pa v tem io viru prav tako ni razkrito nobeno spoznanje o tem, kako posamično pridobiti amonijev sulfat. Vir Stiersa in ostalih nima in ne more imeti za posledico generacije amonijevega sulfata kot posamičnega produkta, kar je jasno mogoče po spoznanjih predmetnega izuma.

Če sledimo metodologiji Stiersa in ostalih, ne moremo pridobiti čistega is produkta amonijevega sulfata, saj ta vir popolnoma spregleda omejitve faznega ravnotežja sistema soli ter zaporedje stopenj, ki si potrebne, da se premaga inherentne kontaminirajoče stopnje, ki so povezane s tem sistemom soli. Čeprav je na sliki 10 Stiersa in ostalih v zvezi s pripravo produkta sklic na točko A, je jasno, da ni nobene navedbe, da produkt ne

2o vsebuje mešane soli, kljub temu, da ni navedeno, da bi v mešanici bila kakšna dvojna sol. To se kaže v opisu, kjer Stiers in ostali navajajo, da gre za simultano precipitacijo natrijevega sulfata in amonijevega sulfata. To je skladno s podatki, ki jih navajajo Stiers in ostali v 12. stolpcu, s pričetkom v 21. vrstici. Navedeni niso nobeni podatki, kjer bi bila razvidna količina amonijevega sulfata, obstoječega samega po sebi. V vsakem primeru podatki, ki so navedeni, prikazujejo razmerje precipitata v spojini, kar je med drugim dvojna sol. Končno v besedilu, ki je navedeno v nadaljevanju in se začne v 32. vrstici, Stiers in ostali navajajo naslednje:

... Iz zgoraj navedenega bo razvidno, da je mogoče postopek po izumu izvesti s precipitiranjem amonijevega sulfata v obliki dvojne soli ali kot (NH₄)₂SO₄, skupaj z natrijevim sulfatom, ali z njegovim simultanim precipitiranjem v obliki amonijevega sulfata in v obliki io dvojne soli. ”

Iz pregleda slik 10 in 11 postane jasno razvidno dejstvo, da se posamezno ne pridobi noben amonijev sulfat. Navedeni niso nobeni podatki za pridobivanje amonijevega sulfata; rezultata izvajanja te metode is sta samo mešana sol in dvojna sol. Z izvajanjem te metode ni mogoče pridobiti ničesar drugega.

Končno je v ameriškem patentu št. 5.830.442, podeljenem 3. novembra 1998 Kresnyaku in ostalim, opisan izboljšan postopek za proizvodnjo amonijevega sulfata. Ta postopek je privlačen, kadar nista bistvena skrb poraba energije in učinkovitost konverzije. V tem postopku se natrijev sulfat odstrani z bistvenim vložkom energije v evaporatorje ter z naknadnim hlajenjem. Rezultat sta sol in raztopina v razmerju 2 :1, pri čemer je nato treba raztopino odpariti, da se pridobi amonijev sulfat. Kot bo opazil izurjen načrtovalec postopkov, ta separacija ustvarja težave glede filtriranja tako velike količine precipitirane dvojne soli. Nadalje je postopek uporabljal tehniko ponovnega raztapljanja dvojne soli in dodajanja le-te v uparjalnik, da se je pridobil natrijev sulfat za reciklirni tok. Ta postopek še povečuje uporabo uparjalnika v celotnem postopku.

V predhodnih poskusih, da bi se maksimirali izkoristki in produktivnost, ni bilo ugotovljeno, da bi bila začetna raztopina, vsebujoča natrijev sulfat, premalo nasičena: ta podrobnost je pomembna, da se zagotovi trajanje reakcij, ki so povezane s sintezo amonijevega sulfata.

Upoštevaje omejitve, ki jih vsebujejo postopki po znanem stanju, je očitno, da ostaja potreba po postopku, s katerim bo mogoče oblikovati zelo čist amonijev sulfat z viškim izkoristkom, in sicer z uporabo energetsko učinkovitih enot postopka v pravilnem zaporedju. Predmetni izum te cilje izpolnjuje na eleganten način, tako da se po njem oblikujeta is amonijev sulfat in natrijev bikarbonat, ustrezna po farmakopeji ZDA.

Industrijska uporabljivost

Predmetni izum je uporaben v industriji umetnih gnojil.

Opis izuma

Eden od namenov predmetnega izuma je prikazati izboljšan postopek za pripravo amonijevega sulfata in natrijevega bikarbonata, ki je dovolj kakovosten za industrijsko uporabo.

Nadaljnji namen ene od izvedb predmetnega izuma je prikazati metodo rekuperacije očiščene raztopine amonijevega sulfata iz raztopine natrijevega sulfata, ogljikovega dioksida, amoniaka ali amonijevih ionov, označeno s tem, da ta metoda obsega naslednje stopnje:

a) precipitiranje precipitata natrijevega bikarbonata v najmanj eni stopnji precipitacije, da se poveča koncentracija amonijevega sulfata v raztopini, medtem ko se zmanjša koncentracija natrijevega bikarbonata v raztopini;

b) centrifugiranje in spiranje precipitata natrijevega bikarbonata, da se precipitat pretvori v natrijev bikarbonat, ki je dovolj kakovosten za industrijsko uporabo;

c) nasičenje raztopine iz stopnje a) z natrijevim sulfatom ali amonijevim bikarbonatom, tako, da se natrijev sulfat ali amonijev bikarbonat doda raztopini pri temperaturi med 35°C in 50°C, in se tako oblikuje drugi precipitiat natrijevega bikarbonata;

d) obdelava raztopine iz stopnje c) z najmanj enim od naslednjih postopkov: segrevanje raztopine na 95°C, da se sprostita amoniak in ogljikov dioksid ter spravljanje raztopine iz stopnje c) v stik z žveplovo kislino, da se razplini vse karbonatne minerale;

e) ohlajevanje raztopine iz stopnje d) na temperaturi med -2°C in 2°C, da se oblikuje tretji precipitat natrijevega bikarbonata;

f) recikliranje precipitatov iz stopenj d) in e) v stopnjo a);

g) obdelovanje raztopine iz stopnje e) z žveplovo kislino, da se razplini vse še obstoječe karbonatne minerale iz natrijevega bikarbonata ter reduciranje natrijevega sulfata na manj kot 7% po teži; ter naknadno s h) rekuperacija očiščene raztopine amonijevega sulfata.

Prednostno je dvojna sol, ki so srečamo med formulacijo amonijevega sulfata, v razmerju okrog 0,3 : 1. To ima pomemben vpliv na porabo energije za postopek. Kot primer, zahteva se približno 5 MBtu do 7 MBtu io energije, da se doseže evaporacijo raztopine. Jasno, kjer se razmerje dvojne soli povečuje, se prav tako povečuje vložek energije, ter se tako zmanjšuje učinkovitost postopka. Poleg tega, kjer se ohranja razmerje relativno majhne številke, postane separacija amonijevega sulfata iz natrijevega sulfata občutno lažja, ker se ni treba ukvarjati z velikimi is količinami trdnih snovi dvojne soli za majhno količino tekočega produkta. Na ta način se filtracija poenostavi, brez tveganja, da bo odpovedala oprema ali da bo prišlo do drugih zapletov, ki bi prispevali k zmanjšanju učinkovitosti.

Naslednji predmet ene od izvedb predmetnega izuma je predstaviti 20 metodo rekuperacije očiščene raztopine amonijevega sulfata iz raztopine natrijevega sulfata, ogljikovega dioksida, amoniaka ali amonijevih ionov, označeno s tem, da ta metoda obsega naslednje stopnje:

c) nasičenje raztopine iz stopnje a) z natrijevim sulfatom ali amonijevim bikarbonatom, tako, da se natrijev sulfat ali amonijev bikarbonat doda raztopini pri temperaturi med 35°C in 50°C, in se tako oblikuje drugi precipitat natrijevega bikarbonata;

f) recikliranje precipitatov iz stopenj d) in e) v stopnjo a);

g) ogrevanje raztopine iz stopnje e) na temperaturo 95°C, da se odvečni natrijev bikarbonat pretvori v natrijev sulfat ter se amoniak in ogljikov dioksid sprostita za recikliranje; ter naknadno

h) rekuperacija očiščene raztopine amonijevega sulfata.

-1010

Naslednji predmet ene od izvedb predmetnega izuma je predstaviti metodo oblikovanja amonijevega sulfata iz natrijevega sulfata in natrijevega bikarbonata, označeno s tem, da ta metoda obsega naslednje stopnje:

a) preskrba z raztopino natrijevega sulfata;

b) spravljanje raztopine natrijevega sulfata v stik z ogljikovim dioksidom ter amonijakom ali amonijevimi ioni, da se oblikuje prvi precipitat natrijevega bikarbonata ter raztopina, ki vsebuje amonijev sulfat;

c) progresivna precipitacija natrijevega bikarbonata iz raztopine, da se poveča koncentracija amonijevega sulfata in zmanjša koncentracija natrijevega bikarbonata v raztopini;

d) rekuperacija prvega precipitata natrijevega bikarbonata kot produkta;

e) centrifugiranje in spiranje prvega precipitata natrijevega bikarbonata, da se pretvori natrijev bikarbonat v natrijev bikarbonat, ki je dovolj kakovosten za industrijsko uporabo;

f) obdelava raztopine, ki ostane iz stopnje d), z natrijevim sulfatom pri temperaturi med 35°C in 50°C, da se oblikuje drugi precipitat natrijevega bikarbonata;

g) rekuperacija drugega precipitata natrijevega bikarbonata in recikliranje rekuperiranega drugega precipitata v stopnjo b);

-1111

h) obdelava raztopine iz stopnje g) z najmanj enim od naslednjih postopkov: segrevanje raztopine na 95°C, da se sprostita amoniak in ogljikov dioksid ter spravljanje raztopine iz stopnje g) v stik z žveplovo kislino, da se razplini vse karbonatne minerale;

s i) ohlajevanje raztopine, ki preostane iz stopnje h), na temperaturo med -5°C in 2°C, da se oblikuje tretji precipitat natrijevega bikarbonata ter precipitata natrijevega sulfata in amonijevega sulfata;

j) rekuperacija tretjega precipitata natrijevega bikarbonata in precipitatov natrijevega sulfata in amonijevega sulfata iz raztopine iz stopnje i) in recikliranje rekuperiranega tretjega precipitata in precipitatov natrijevega sulfata in amonijevega sulfata v stopnjo b);

k) obdelava raztopine, preostale iz stopnje j), z žveplovo kislino, da se razplini vse ostale karbonatne minerale iz natrijevega bikarbonata in is reducira natrijev sulfat na manj kot 7% po teži; ter naknadno

l) rekuperacija očiščene raztopine amonijevega sulfata.

Kot posebno prednostna značilnost predmetne metodologije raztopina, preden se je ohladi, vsebuje najmanj 24% amonijevega sulfata, ki takrat, ko je ohlajen, prepreči oblikovanje dvojne soli, ker je učinkovito uporabljena natrijeva sol.

Še naslednji predmet ene od izvedb predmetnega izuma je predstaviti metodo oblikovanja amonijevega sulfata iz natrijevega sulfata in

-1212 natrijevega bikarbonata, označeno s tem, da ta metoda obsega naslednje stopnje:

a) preskrba z raztopino natrijevega sulfata;

d) rekuperacija prvega precipitata natrijevega bikarbonata kot produkta;

e) centrifugiranje in spiranje prvega precipitata natrijevega bikarbonata, da se pretvori natrijev bikarbonat v natrijev bikarbonat, is ki je dovolj kakovosten za industrijsko uporabo;

f) obdelava raztopine, ki ostane iz stopnje d), z natrijevim sulfatom pri temperaturi 38°C, da se oblikuje drugi precipitat natrijevega bikarbonata;

h) obdelava raztopine iz stopnje g) z najmanj enim od naslednjih postopkov: segrevanje raztopine na 95°C, da se sprostita amoniak

-1313 in ogljikov dioksid ter spravljanje raztopine iz stopnje g) v stik z žveplovo kislino, da se razplini vse karbonatne minerale;

i) ohlajevanje raztopine, ki preostane iz stopnje h), na temperaturo 2°C, da se oblikuje tretji precipitat natrijevega bikarbonata ter s precipitata natrijevega sulfata in amonijevega sulfata;

k) obdelava raztopine, preostale iz stopnje j), z žveplovo kislino, da se razplini vse ostale karbonatne minerale iz natrijevega bikarbonata in reducira natrijev sulfat na manj kot 7% po teži;

l) odstranitev precipitatov, ki se oblikujejo v raztopini iz stopnje k) in

m) rekuperacija očiščene trdne snovi amonijevega sulfata.

Glede oblikovanja natrijevega bikarbonata s centrifugiranjem in spiranjem natrijevega bikarbonata, je rezultat natrijev bikarbonat, ki je dovolj kakovosten za industrijsko uporabo, po standardih farmakopeje

ZDA.

V variaciji postopkov, ki so navedeni, je mogoče uporabiti le eno operacijo precipitacije, namesto vsaj dveh takšnih operacij. To je mogoče doseči z uporabo presežka žveplove kisline, da se odstranijo karbonatne spojine.

-1414

Še nadaljnji cilj ene od izvedb predmetnega izuma je predstaviti metodo oblikovanja amonijevega sulfata iz natrijevega sulfata in natrijevega bikarbonata, označeno s tem, da ta metoda obsega naslednje stopnje:

a) preskrba z raztopino natrijevega sulfata;

d) rekuperacija prvega precipitata natrijevega bikarbonata kot produkta;

f) obdelava raztopine, ki ostane iz stopnje d), z natrijevim sulfatom pri temperaturi od 35°G in 50°C, da se oblikuje drugi precipitat natrijevega bikarbonata;

g) obdelava raztopine iz stopnje f) z najmanj enim od naslednjih postopkov: segrevanje raztopine na 95°C, da se sprostita amoniak in ogljikov dioksid ter spravljanje raztopine iz stopnje f) v stik z žveplovo kislino, da se razplini vse karbonatne minerale;

-1515

h) ohlajevanje raztopine, ki vsebuje drugi precipitat natrijevega bikarbonata iz stopnje f), na temperaturo med -5°C in 2°C, da se pospešuje precipitat natrijevega bikarbonata ter se oblikujeta precipitata natrijevega sulfata in amonijevega sulfata;

i) obdelava raztopine, precipitata natrijevega bikarbonata in precipitatov natrijevega sulfata in amonijevega sulfata iz stopnje h) z žveplovo kislino, da se precipitira preostali natrijev bikarbonat;

j) rekuperacija precipitata natrijevega bikarbonata in precipitatov natrijevega sulfata in amonijevega sulfata iz raztopine iz stopnje i) in recikliranje rekuperiranega natrijevega precipitata in precipitatov natrijevega sulfata in amonijevega sulfata v stopnjo b) in

k) rekuperacija očiščene trdne snovi amonijevega sulfata.

Še eden od ciljev ene od izvedb predmetnega izuma je predstaviti is metodo desulfuriziranja toka plina, ki vsebuje žveplo, označeno s tem, da ta metoda obsega naslednje stopnje:

a) izpostavljanje toka oksidirajočim pogojem, da se je generira spojina, ki vsebuje žveplo;

b) spravljanje spojine, ki vsebuje žveplo, v stik z natrijevim

2o bikarbonatom, da se generira natrijev sulfat in

c) obdelava natrijevega sulfata po metodi, opisani v zahtevku 1.

Kratek opis slik

-1616

Slika 1 je diagram poteka postopka po znanem stanju;

Slika 2 je še en diagram poteka postopka po znanem stanju;

Slika 3 je še nadaljnji diagram poteka postopka po znanem stanju;

s Slika 4 je diagram poteka postopka po eni od izvedb predmetnega izuma in

Slika 5 je nadaljnja izvedba postopka po predmetnem izumu.

Podobne številke na slikah označujejo podobne elemente.

Načini izvedbe izuma

Pred razpravo o predmetnem izumu bo narejen splošni povzetek znanega stanja, v povezavi s slikami 1 do 3.

is Slika 1 predstavlja diagram poteka postopka za postopek Thompsona in ostalih.

Diagram poteka postopka Thompsona in ostalih jasno kaže uporabo dveh stopenj procesiranja gnojila, namreč stopnje izparilnika, ki povišuje temperaturo lužne usedline 2b (ML2b) na 100°C, in naknadne ohlajevalne stopnje v fertilizacijskem kristalizatorju pri 60°C. Trdna snov se odstrani kot zahtevani produkt amonijevega sulfata, medtem ko se tekočina iz te stopnje precipitacije naknadno vodi na ohlajevalnik dvojne soli pri 20°C. Tekočina iz stopnje ohlajevanja dvojne soli se nato ponovno uvede v

-1717 evaporator gnojila pri 100°C. V postopku Thompsona in ostalih se je verjelo, da natrijev ion ne bo deloval kot onesnaževalec pri generaciji amonijevega sulfata, če se bo uporabilo razlika v topnosti. Ugotovljeno je bilo, da je to vzrok zapletov in dejansko ponovna uvedba tekočine iz s ohlajevalnika dvojne soli vsebuje natrij in ta je ponovno uveden v odparjevalnik gnojila, da se kontaminira produkt amonijevega sulfata. Na ta način postopek Thompsona in ostalih učinkovito zagotavlja zaprt krog kontaminacije, vendar se navaja, da zagotavlja produkt amonijevega sulfata visoke čistosti. Na osnovi postopka, ki je opisan in o katerem je govora v tem patentu, takega rezultata ni mogoče doseči.

Diagram poteka postopka Stiersa in ostalih, ki je orisan na sliki 2, enostavno prikazuje postopek generiranja dvojne soli ali mešane soli, temelječe na podobnih sestavinah, uvodno uvedeno v dobro poznano reakcijo natrijevega bikarbonata. Spoznanja tega vira enostavno is ugotavljajo, kar je bilo poznano že desetletja, ter ne dajejo nobenih navodil osebi, ki je strokovnjak s tega področja, glede sinteze amonijevega sulfata.

Na sliki 3 je prikazan postopek Kresnyaka in ostalih. Postopek se opira na bistven vnos energije, da se raztopina segreva, kar ima za posledico precipitacijo natrijevega sulfata in oblikovanje velikih količin precipitata dvojne soli glede na raztopino amonijevega sulfata (2 : 1 razmerje). Postopek, ki je jasno uporaben in ima prednosti, pa ne vsebuje bistvene stopnje, ki je potrebna, da se izognemo visokim stroškom za energijo ter

-1818 povečamo proizvodnjo amonijevega sulfata: dodatka natrijevega sulfata, da se nasiči raztopina, ki je bila podnasičena. Rezultat takega koncepta je dodatna dostopnost natrija ter sulfata za izboljšane donose amonijevega sulfata in natrijevega bikarbonata.

s Na sliki 4 je prikazan celotni postopek skladno s prvo izvedbo, ki je skupno označen z 10. Uvodoma se v posodi 12 zmešajo voda, amoniak ali vir amonijevih ionov ter ogljikov dioksid, da nastane amonijev bikarbonat. Posodo se lahko ogreje na temperaturo med 20°C in 50°C, prednostno na 30°C. Mešanico se podvrže dvema posamičnima io operacijama precipitacije, da bi se maksimizirala učinkovitost odstranitve natrijevega bikarbonata. V prvi operaciji se amonijev bikarbonat prenese v kristalizacijsko posodo 14, v katero se doda natrijev sulfat iz vira 15, da se oblikuje natrijev bikarbonat. Na tej točki raztopina vsebuje okrog 22% po teži natrijevega bikarbonata. Bikarbonat se prenese v ustalitveno posodo is 16 in na filter 18. Ko je raztopina filtrirana, je njena sestava po teži naslednja: med 13% in 15% amonijevega sulfata, med 13% in 15% natrijevega sulfata in med 8% in 12% natrijevega bikarbonata. Raztopino se nato ponovno zmehča v kašo, tako da se v posodo 20 pri 40°C doda voda. Mešanico se nato centrifugira in spere v centrifugi 22, pri čemer se natrijev bikarbonat naknadno osuši v sušilni stopnji. Filtrat, ki ostane, se prenese v posodo 24 in se naknadno ponovno prenese v posodo 12.

Po tem, ko se ga centrifugira in spere, natrijev bikarbonat vsebuje 99,80% NaHCO₃, z absorbiranim Na₂SO₄ v koncentraciji 600 ppm. Z

-1919 nadaljnjim procesiranjem (Slika 5) je mogoče bikarbonat preoblikovati po standardih farmakopeje ZDA ter ima tako naslednjo sestavo:

Natrijev bikarbonat (specifikacija po USP stopnji) s Suha osnova

Natrijev bikarbonat > 99,9 x wt %

Natrijev karbonat < xx ppm

Netopne snovi < xx ppm

Kalcij (kot Ca) < xx ppm io Magnezij (kot Mg) < xx ppm

Klorid (kot Cl) < xx ppm

Sulfat (kot SO₄) < xx ppm

Silika (kot Si) < xx ppm

Aluminij (kot Al) < xx ppm is Vsebnost vlage < xx wt %

Filtrat, ki ostane v ustalitveni posodi 16, se prenese v drugo kristalizacijsko posodo 26, v katero se doda brezvoden natrijev sulfat iz vira 28. To je druga operacija precipitacije natrijevega bikarbonata. V tej stopnji raztopina vsebuje približno 15% do 16% kristalov natrijevega bikarbonata. Raztopina in precipitiran natrijev bikarbonat se preneseta v separacijsko pripravo, ki je na primeru prikazana kot ciklonska posoda 29, pri čemer se trdne snovi nato ponovno uvedejo v ustalitveno posodo 16 in

-2020 se filtrat ali raztopina preneseta v posodo 30 pri temperaturi med 35°C in 50°C. Za to operacijo na raztopini je najbolj zaželeno, da se izvaja pri 38°C. Sestava raztopine na tej točki je po teži naslednja: med 18% in 28% amonijevega sulfata, med 5% in 10% natrijevega sulfata ter okrog 8% s natrijevega bikarbonata.

Dodatek brezvodnega natrijevega sulfata, kot je bil opisan zgoraj, prispeva k uspehu postopka in predstavlja značilnost, ki je postopki po znanem stanju, kot so bili zgoraj opisani, ne upoštevajo. To pospešuje nasičenje raztopine glede amonijevega sulfata. Predstavlja opazno razliko io glede na znano stanje; v tej fazi je bila v predhodnih tehnikah koncentracija amonijevega sulfata približno 13% po teži (Kresnyak in ostali, zgoraj), kar kaže, da dodatek natrijevega sulfata v predmetnem izumu prispeva k izboljšanju koncentracije amonijevega sulfata. Ta značilnost ima pomembne posledice v postopku ter vodi do večjih is donosov produkta amonijevega sulfata, ne da bi prišlo do težav kontaminacije ali povečanega bremena evaporacije.

S procesiranjem raztopine ali filtrata pred to operacijo je raztopina podnasičena glede na natrijev sulfat ter tako dodatek natrijevega sulfata poveča nasičenje amonijevega sulfata. Raztopino se prenese v kristalizator dvojne soli 32, ohladi v ohlajevalniku 34 na temperaturo med 5°C in 2°C, najbolj zaželeno na 2°C. Temperatura je lahko nizka celo do 15°C, vendar pa obstaja praktična omejitev, ker se nasičenje amonijevega sulfata zmanjša pri nižjih temperaturah, kar ovira ekonomiko postopka.

-2121

Trdne snovi se s filtrom 36 filtrirajo, da se oblikuje pogača. Pogača vsebuje vodo in po teži približno 30% žvepla, 10% natrija in 5% dušika ter jo je mogoče reciklirati v posodo 24. Raztopina vsebuje po teži približno 6% natrijevega bikarbonata, 5% natrijevega sulfata in med 25% in 35% s amonijevega sulfata. V tej stopnji bi bilo mogoče raztopino segreti na okrog 95°C, da bi se sprostila amoniak ali plin ogljikov dioksid.

Druga možnost je, da se raztopino prenese v posodo 38 ter se jo spravi v stik z žvepleno kislino, da se razplinijo vsi ostali karbonatni minerali iz natrijevega bikarbonata. To se v stroki splošno imenuje “ubitje io bikarbonata”.

Raztopina, ki ostane, se prenese v kristalizacijsko posodo za natrijev sullfat 40, pri temperaturi v razponu, ki je naveden za kristalizator dvojne soli 32, in prednostno pri 2°C, ter se jo ciklonira v ciklonski posodi 42. Trdne snovi se reciklirajo na filtru 36, raztopina, ki je sedaj očiščena is tekočina amonijevega sulfata, pa se shrani v posodi 44. Na tej točki raztopina vsebuje med 3% in 5% natrijevega sulfata po teži in je tako prisotna opazna količina amonijevega sulfata glede na natrijev sulfat. Glede na to razliko je mogoče proizvesti velike količine amonijevega sulfata kot trdne snovi z evaporacijo v odparjalniku 46, ne da bi prišlo do kontaminacije z natrijevim sulfatom. To je mogoče doseči, ker se točki dvojne soli (16 % po teži) natrijevega sulfata jasno izognemo s 3 % do 5 % vsebnostjo natrija po teži. Glede na to se z evaporacijo pri približno

-2222

110°C izognemo kontaminaciji sulfata, da se omogoči nadzor nad postopkom in kakovost proizvoda.

Trdni produkt in preostalo tekočino se odvede v ciklonsko posodo 48, pri čemer trdni amonijev sulfat izhaja skozi sušilec 50 in je vsa preostala s tekočina prenesena v posodo 44 za recikliranje, kot je na sliki 4 prikazano s črko A. Proizvod amonijevega sulfata iz sušilca 50 vsebuje manj kot 0,5% po teži natrijevega sulfata ter kot tak predstavlja bistveno izboljšan proizvod, če ga primerjamo s tistimi, ki se sintetizirajo po postopkih iz znanega stanja.

io Če se sedaj obrnemo k sliki 5, diagram poteka postopka prikazuje različico postopka, ki je prikazan na sliki 4. Pri tej izvedbi se ne uporablja kristalizator dvojne soli 32, pač pa se uporablja v presežku žveplove kisline, da se zmanjša natrijev bikarbonat v raztopini. Ta varianta postopka je ekonomsko mogoča alternativa, kjer je mogoče žvepleno is kislino dobiti poceni. V tem postopku se raztopina iz posode 30 ogreje na 95°C, da se sprostita plina CO₂ in NH₃, nato pa se razplinjeno raztopino naknadno ohladi na 0°C. To raztopino se nato uvede v posodo kristalizacije natrijevega sulfata 40, ostale stopnje postopka pa sledijo v skladu s postopkom, ki je nil zgoraj opisan glede slike 4. so Kot primer postopka naslednji primeri prikazujejo uspeh uporabljene metodologije.

-2323

PRIMER 1 - Trdni kristali NH4HCO3

Uvedi 1 liter Na₂SO₄ nasičene slanice pri 38°C specifične gostote 1,300 En liter slanice vsebuje 390 g Na₂SO₄ v raztopini.

Predpostavi idealno separacijo trdno / tekoče

Prva stopnja

390 g/l Na₂SO₄ + 263,7 g NH₄HCO₃ 150 g/i Na₂SO₄ + 223 g (NH₄)₂SO₄ + reakcijski produkt # 1

125 g/l NaHCO₃ + 160 g NaHCO₃(5)

Izhodna slanica ima sedaj specifično gostoto 1,250 pri 38°C.

Slanico se nato ponovno nasiči z Na₂SO₄.

Specifična gostota slanice 1,34 pri 38°C.

Slanici se doda 150 g Na₂SO₄.

Sestava je sedaj : 300 g/l Na₂SO₄ : 223 g/l (NH₄)₂SO₄ pri 1,340 specifične gostote : 125 g/l NaHC0₃

-2424

Druga stopnja

Zdaj se doda: 190 g NH4HCO3.

Nova sestava slanice:

: 384 g/l (NH₄)₂SO₄: 127 g/l Na₂SO₄: 102,8 g/l NaHCO₃

Produkt:

204,6 g reakcijskega produkta # 2 + 22,2 nasičenje redukcija 226,8 g NaHCO₃

Reakciji # 1 +#2 Rekuperirani produkt: 160 + 226,8 = 386,8 g NaHCO₃ na liter Na₂SO₄ uvedene raztopine.

Ohlajevalna stopnja

Slanica se ohladi na 0°C in se filtrira

	Analiza slanice	1,250 specifične gostote Trdne snovi
15	62,5 g Na₂SO₄	64,5 g Na₂SO₄
	350 g (NH₄)₂SO₄	34 g (NH₄)₂SO₄
	75 g NaHCO₃	27,8 g NaHCO₃

Trdne snovi so trdne snovi mokre pogače ter vsebujejo hidrate Na₂SO₄, 20 (NH₄)₂SO₄ in NaHCO₃, ki se reciklira v stopnjo 1 ali stopnjo 2.

Ta mokra pogača je: Na₂SO₄- 10 H₂O = 144,7 g (NH₄)₂SO₄-8H₂O = 71,2

-2525

NaHCO₃-10 H,O = 87.4 Hidrati H₂O so prevzeti: 303, g

Ti hidrati so prikladen način, da se odstrani voda za recikliranje, kar 5 zmanjšuje evaporacijsko breme.

Skupni rekuperirani NaHCO₃je: 409 + 27,8 + 436,8 g

Konverzijska učinkovitost postopka Na₂SO₄ v NaHCO₃je: io uvedena snov = 540 g; izhodna slanica = 62,5 g + 75 x 142 (Na₂SO₄ npr.)

84(₂)

Izhodna slanica = 126, g

Učinkovitost tokokroga = 76,6 %.

is Ubitje bikarbonata

62,5 g Na₂S0₄

350 g (NH₄)₂SO₄ + 43,7 g H₂SO₄ ® CO₂75 g NaHCO₃

Nova sestava slanice:

126 g Na₂SO₄ + vrela raztopina H₂SO₄350 g (NH₄)₂SO₄

-2626

Raztopino se spet ohladi na 0°C 1,24 specifične gostote

Glauberjeva

62.5 g Na₂SO₄ + 143 g Na₂SO₄ 10 H₂O

350 g (NH₄)₂SO₄

827.5 g H₂O

Glauberjeva sol se reciklira v stopnjo 1 ali 2.

Slanica se odparjuje, dokler ni v izhodu 16 % Na₂SO₄Slanica doseže pri 60°C, specifično gostoto 1,320.

g Na₂SO₄

122.5 g (NH₄)₂SO₄ donos (NH₄)₂SO₄ = 227,5 g/l snovi, uvedene v evaporator

245 g H₂O skupaj 437,5 g

Slanico se reciklira v ubitje bikarbonata, se ohladi, da bi se odstranil Na₂SO₄.

-2727

PRIMER 2

Kot bo razvidno, je postopek zlasti primeren za desulfurizacijo tokov, ki s vsebujejo žveplo. Tokove enostavno izpostavimo oksidirajočim pogojem, da se generira spojina, ki vsebuje žveplo, ki se jo naknadno kontaktira z natrijevim bikarbonatom, da se oblikuje natrijev sulfat. V tem pogledu sta s sklicevanjem vključena ZDA patenta 5.830.422 in 5.654.351. Oksidacijo SO₃ v SO₄ je mogoče doseči z razpršitvijo zraka ali z uporabo oksidanta, io kot sta peroksid ali ozon. Kovine je mogoče precipitirati tudi z enostavnimi

CO₃ ali sulfidnimi redukcijami in filtracijo.

NH4HCO3 (z uporabo Na₂SO₄ anhidrita)

Nasičena raztopina NH4HCO3 pri 30°C vsebuje 263,7 g/l NH4HCO3. Zato:

I raztopine + 390 g Na₂SO₄ —»· ΔΗ

150 g Na₂SO₄(i) 223 g (NH4)₂SO4(i)+ 125 g CO₃(i) + 160 g NaHCO₃(_S) ΔΗ dodati toploto (I) tekočina (s) trdna snov

-2828

Slanico se ponovno nasiči s 150 g Na₂SO₄, da se pridobi slanico, ki ima 1,34 pri 38°C.

NH₃ in CO₂je mogoče dodati kot plin ali kot NH₄HCO₃ trdno snov, da se reakcija zaključi.

s Zdaj se doda 190 g NH₄HCO₃.

Nova sestava slanice Produkt

384 g/l (NH₄)₂SO₄ 204,6 g NaHCO₃

127 g/l Na₂SO₄io 80 g NaHCO₃

Primarni donos postopka 160 + 204,6 = 364,6 g NaHCO₃.

Čeprav so bile izvedbe izuma zgoraj opisane, izum ni omejen le na is te izvedbe ter bo osebam, ki so strokovnjaki na tem področju, očitno, da veliko število modifikacij predstavlja del predmetnega izuma, v kolikor se ne oddaljujejo od duha, narave in obsega izuma, kot je razviden iz zahtevkov in iz opisa.

Claims

PATENTNI ZAHTEVKI

1. Metoda za rekuperacijo očiščene raztopine amonijevega sulfata iz raztopine natrijevega sulfata, ogljikovega dioksida, amoniaka ali s amonijevih ionov, ki vsebuje naslednje stopnje:

a) precipitiranje precipitata natrijevega bikarbonata v najmanj eni stopnji precipitacije, da se zmanjša koncentracija natrijevega bikarbonata v raztopini, pri čemer navedena raztopina vsebuje amonijev sulfat, ter odstranjevanje precipitata natrijevega

10 bikarbonata iz raztopine;

b) centrifugiranje in spiranje navedenega precipitata natrijevega bikarbonata, da se navedeni precipitat pretvori v natrijev bikarbonat, ki je dovolj kakovosten za industrijsko uporabo;

c) nasičenje navedene raztopine iz stopnje a) z natrijevim sulfatom ali is amonijevim bikarbonatom, tako da se natrijev sulfat ali amonijev bikarbonat doda navedeni raztopini pri temperaturi med 35°C in 50°C, in se tako oblikuje drugi precipitiat natrijevega bikarbonata, ki se iz raztopine odstrani;

d) obdelava navedene raztopine iz stopnje c) z najmanj enim od

20 naslednjih postopkov: segrevanje navedene raztopine na 95°C, da se sprostita amoniak in ogljikov dioksid ter spravljanje navedene raztopine iz stopnje c) v stik z žveplovo kislino, da se razgradi vse karbonatne minerale;

-3030

e) ohlajevanje raztopine iz stopnje d) na temperaturi med -2°C in 2°C, da se oblikuje tretji precipitat natrijevega bikarbonata, v odsotnosti formacije dvojne soli;

f) recikliranje precipitatov iz stopenj d) in e) v stopnjo a);

s g) obdelovanje raztopine iz stopnje e) z žveplovo kislino, da se razgradi vse še obstoječe karbonatne minerale iz natrijevega bikarbonata ter reduciranje navedenega natrijevega sulfata na manj kot 7% po teži; ter naknadno

h) rekuperacija očiščene raztopine amonijevega sulfata.
2. Metoda po zahtevku 1, ki nadalje vključuje stopnjo segrevanja navedene raztopine iz stopnje g) na okrog 95°C, da se sprostita amoniak in ogljikov dioksid.

is
3. Metoda po zahtevku 1, pri čemer navedena stopnja rekuperacije očiščene raztopine amonijevega sulfata nadalje vključuje ohlajevanje navedene raztopine na temperaturo med -5°C in 2°C.
4. Metoda po zahtevku 3, pri čemer je navedena raztopina ohlajena na

20 temperaturo med -2°C in 2°C.
5. Metoda po zahtevku 3, pri čemer ima navedeno hlajenje za posledico precipitacijo Glauberjeve soli.

-3131
6. Metoda po zahtevku 5, ki nadalje vključuje stopnjo filtracije navedene

Glauberjeve soli, da se zagotovi raztopina amonijevega sulfata.
7. Metoda po zahtevku 5, ki nadalje vključuje stopnjo sprostitve plina s ogljikovega dioksida med ohlajevanjem.
8. Metoda po zahtevku 6, pri čemer navedena raztopina amonijevega sulfata vsebuje manj kot 5% po teži natrijevega sulfata.

io
9. Metoda po zahtevku 6, pri čemer je navedena raztopina amonijevega sulfata odparjena, da se oblikuje trdna snov amonijevega sulfata.
10. Metoda po zahtevku 9, pri čemer navedena trdna snov amonijevega sulfata vsebuje manj kot 0,5% po teži natrijevega sulfata.
11. Metoda za rekuperacijo očiščene raztopine amonijevega sulfata iz raztopine natrijevega sulfata, ogljikovega dioksida, amoniaka ali amonijevih ionov, ki vsebuje naslednje stopnje:

a) precipitiranje precipitata natrijevega bikarbonata v najmanj eni 20 stopnji precipitacije, da se zmanjša koncentracija natrijevega bikarbonata v raztopini, pri čemer navedena raztopina vsebuje amonijev sulfat, ter odstranjevanje precipitata natrijevega bikarbonata iz raztopine;

-3232

b) centrifugiranje in spiranje navedenega precipitata natrijevega bikarbonata, da se navedeni precipitat pretvori v natrijev bikarbonat, ki je dovolj kakovosten za industrijsko uporabo;

c) nasičenje navedene raztopine iz stopnje a) z natrijevim sulfatom ali s amonijevim bikarbonatom, tako da se navedeni natrijev sulfat ali navedeni amonijev bikarbonat doda navedeni raztopini pri temperaturi med 35°C in 50°C, in se tako oblikuje drugi precipitat natrijevega bikarbonata, ki se ga odstrani iz raztopine;

d) obdelava raztopine iz stopnje c) z najmanj enim od naslednjih

10 postopkov: segrevanje raztopine na 95°C, da se sprostita amoniak in ogljikov dioksid ter spravljanje navedene raztopine iz stopnje c) v stik z žveplovo kislino, da se razgradi vse karbonatne minerale;

e) ohlajevanje raztopine iz stopnje d) na temperaturi med -2°C in 2°C, da se oblikuje tretji precipitat natrijevega bikarbonata v odsotnosti is oblikovanja dvojne soli;

f) recikliranje precipitatov iz stopenj d) in e) v stopnjo a);

g) ogrevanje raztopine iz stopnje e) na temperaturo 95°C, da se odvečni natrijev bikarbonat pretvori v natrijev sulfat ter se amoniak in ogljikov dioksid sprostita za recikliranje v stopnjo a); ter naknadno

20 h) rekuperacija očiščene raztopine amonijevega sulfata.
12. Metoda za oblikovanje amonijevega sulfata iz natrijevega sulfata in natrijevega bikarbonata, ki vsebuje naslednje stopnje:

-3333

a) preskrba z raztopino natrijevega sulfata;

b) spravljanje navedene raztopine natrijevega sulfata v stik z ogljikovim dioksidom ter amoniakom ali amonijevimi ioni, da se oblikuje prvi precipitat natrijevega bikarbonata ter raztopina, ki s vsebuje amonijev sulfat;

c) progresivna precipitacija natrijevega bikarbonata iz raztopine, da se zmanjša koncentracija natrijevega bikarbonata v raztopini, pri čemer navedena raztopina vsebuje amonijev sulfat;

d) rekuperacija navedenega prvega precipitata natrijevega bikarbonata

10 kot produkta;

e) centrifugiranje in spiranje navedenega prvega precipitata natrijevega bikarbonata, da se pretvori navedeni natrijev bikarbonat v natrijev bikarbonat, ki je dovolj kakovosten za industrijsko uporabo;

is f) obdelava raztopine, ki ostane iz stopnje d), z natrijevim sulfatom pri temperaturi med 35°C in 50°C, da se oblikuje drugi precipitat natrijevega bikarbonata;

g) rekuperacija navedenega drugega precipitata natrijevega bikarbonata in recikliranje rekuperiranega drugega precipitata v

2o stopnjo b);

h) obdelava navedene raztopine iz stopnje g) z najmanj enim od naslednjih postopkov: segrevanje raztopine na 95°C, da se sprostita amoniak in ogljikov dioksid ter spravljanje navedene raztopine iz

-3434 stopnje g) v stik z žveplovo kislino, da se razgradi vse karbonatne minerale;

i) ohlajevanje raztopine, ki preostane iz stopnje h), na temperaturo med -5°C in 2°C, da se oblikuje tretji precipitat natrijevega

5 bikarbonata ter precipitata natrijevega sulfata in amonijevega sulfata v odsotnosti oblikovanja dvojne soli;

j) rekuperacija navedenega tretjega precipitata natrijevega bikarbonata in precipitatov natrijevega sulfata in amonijevega sulfata iz navedene raztopine iz stopnje i) in recikliranje

10 rekuperiranega tretjega precipitata in navedenih precipitatov natrijevega sulfata in amonijevega sulfata v stopnjo b);

k) obdelava raztopine, preostale iz stopnje j), z žveplovo kislino, da se razgradi vse ostale karbonatne minerale iz natrijevega bikarbonata in reducira natrijev sulfat na manj kot 7% po teži; ter naknadno is I) rekuperacija očiščene raztopine amonijevega sulfata.
13. Metoda po zahtevku 12, pri čemer raztopina, ki vsebuje navedeni prvi precipitat natrijevega bikarbonata, vsebuje najmanj 22% po teži natrijevega bikarbonata.
14. Metoda po zahtevku 12, pri čemer navedena raztopina iz stopnje d) vsebuje med 18% in 28% amonijevega sulfata, med 5% in 15% natrijevega sulfata in najmanj 12% natrijevega bikarbonata.

-3535
15. Metoda po zahtevku 12, pri čemer je navedena raztopina iz stopnje d) obdelana na temperaturi 38°C.
16. Metoda po zahtevku 12, pri čemer raztopina iz stopnje j) vsebuje med s 25% in 35% amonijevega sulfata in med 3% in 5% natrijevega sulfata.
17. Metoda po zahtevku 16, pri čemer se navedena raztopina odpari, da se koncentrira amonijev sulfat kot trden proizvod.

io
18. Metoda za oblikovanje amonijevega sulfata iz natrijevega sulfata in natrijevega bikarbonata, ki vsebuje naslednje stopnje:

a) preskrba z raztopino natrijevega sulfata;

b) spravljanje navedene raztopine natrijevega sulfata v stik z ogljikovim dioksidom ter amoniakom ali amonijevimi ioni, da se is oblikuje prvi precipitat natrijevega bikarbonata ter raztopina, ki vsebuje amonijev sulfat;

c) progresivna precipitacija natrijevega bikarbonata, da se zmanjša koncentracija natrijevega bikarbonata v raztopini, pri čemer navedena raztopina vsebuje amonijev sulfat;

20 d) rekuperacija navedenega prvega precipitata natrijevega bikarbonata kot produkta;

-3636

e) centrifugiranje in spiranje navedenega prvega precipitata natrijevega bikarbonata, da se pretvori natrijev bikarbonat v natrijev bikarbonat, ki je dovolj kakovosten za industrijsko uporabo;

f) obdelava raztopine, ki ostane iz stopnje d), z natrijevim sulfatom pri s temperaturi 38°C, da se oblikuje drugi precipitat natrijevega bikarbonata;

g) rekuperacija navedenega drugega precipitata natrijevega bikarbonata in recikliranje rekuperiranega drugega precipitata v stopnjo b);

10 h) obdelava navedene raztopine iz stopnje g) z najmanj enim od naslednjih postopkov: segrevanje navedene raztopine na 95°C, da se sprostita amoniak in ogljikov dioksid ter spravljanje navedene raztopine iz stopnje g) v stik z žveplovo kislino, da se razgradi vse karbonatne minerale;

is i) ohlajevanje raztopine, ki preostane iz stopnje h), na temperaturo 2°C, da se oblikuje tretji precipitat natrijevega bikarbonata ter precipitata natrijevega sulfata in amonijevega sulfata v odsotnosti oblikovanja dvojne soli;

j) rekuperacija navedenega tretjega precipitata natrijevega so bikarbonata in precipitatov natrijevega sulfata in amonijevega sulfata iz navedene raztopine iz stopnje i) in recikliranje rekuperiranega tretjega precipitata in navedenih precipitatov natrijevega sulfata in amonijevega sulfata v stopnjo b);

-3737

k) obdelava raztopine, preostale iz stopnje j), z žveplovo kislino, da se razgradi vse ostale karbonatne minerale iz natrijevega bikarbonata in reducira navedeni natrijev sulfat na manj kot 7% po teži;

l) odstranitev precipitatov, ki se oblikujejo v raztopini iz stopnje k) in 5 m) rekuperacija očiščene trdne snovi amonijevega sulfata.
19. Metoda po zahtevku 18, pri čemer navedena trdna snov amonijevega sulfata vsebuje 0% po teži natrijevega sulfata.

io 20. Metoda za oblikovanje amonijevega sulfata iz natrijevega sulfata in natrijevega bikarbonata, ki vsebuje naslednje stopnje:

a) preskrba z raztopino natrijevega sulfata;

b) spravljanje navedene raztopine natrijevega sulfata v stik z ogljikovim dioksidom ter amoniakom ali amonijevimi ioni, da se is oblikuje prvi precipitat natrijevega bikarbonata ter raztopina, ki vsebuje amoniakov sulfat;

c) progresivna precipitacija natrijevega bikarbonata, da se zmanjša koncentracija natrijevega bikarbonata v raztopini, pri čemer navedena raztopina vsebuje amoniakov sulfat;
20 d) rekuperacija navedenega prvega precipitata natrijevega bikarbonata kot produkta;

e) centrifugiranje in spiranje navedenega prvega precipitata natrijevega bikarbonata, da se pretvori navedeni natrijev bikarbonat

-3838 v natrijev bikarbonat, ki je dovolj kakovosten za farmacevtsko uporabo;

f) obdelava raztopine, ki ostane iz stopnje d), z natrijevim sulfatom pri temperaturi od 35°C in 50°C, da se oblikuje drugi precipitat

5 natrijevega bikarbonata;

g) obdelava navedene raztopine iz stopnje f) z najmanj enim od naslednjih postopkov: segrevanje navedene raztopine na 95°C, da se sprostita amoniak in ogljikov dioksid ter spravljanje navedene raztopine iz stopnje f) v stik z žveplovo kislino, da se razgradi vse

10 karbonatne minerale;

h) ohlajevanje raztopine iz stopnje (g) na temperaturo med -5°C in 2°C, da se pospešuje precipitat natrijevega bikarbonata ter se oblikujeta precipitata natrijevega sulfata in amonijevega sulfata v odsotnosti oblikovanja dvojne soli;

is i) obdelava navedene raztopine, navedenega precipitata natrijevega bikarbonata in navedenih precipitatov natrijevega sulfata in amonijevega sulfata iz stopnje h) z žveplovo kislino, da se precipitira preostali natrijev bikarbonat;

j) rekuperacija navedenega precipitata natrijevega bikarbonata in

20 precipitatov natrijevega sulfata in amonijevega sulfata iz raztopine iz stopnje i) in recikliranje rekuperiranega precipitata natrijevega bikarbonata in navedenih precipitatov natrijevega sulfata in amonijevega sulfata v stopnjo b) in

-3939 bikarbonata in navedenih precipitatov natrijevega sulfata in amonijevega sulfata v stopnjo b) in

k) rekuperacija očiščene raztopine amonijevega sulfata.
21. Metoda po zahtevku 20, ki nadalje vsebuje stopnjo odparjevanja navedene očiščene raztopine amonijevega sulfata, da se oblikuje trden proizvod amonijevega sulfata.
22. Metoda po zahtevku 21, pri čemer navedena trdna snov amonijevega sulfata vsebuje 0% po teži natrijevega sulfata.
23. Metoda za odžvepljevanje plinskega toka, ki vsebuje žveplo, pri čemer metoda vsebuje naslednje korake:

a) izpostavljanje omenjenega toka oksidacijskim pogojem za generiranje žveplo vsebujoče sestavine;

b) zveza omenjene žveplo vsebujoče sestavine z natrijevim bikarbonatom za proizvodnjo natrijevega sulfata; in

c) predelava omenjenega natrijevega sulfata po metodi iz zahtevka

1.