SK5002001A3 - Method of formulating alkali metal salts - Google Patents

Method of formulating alkali metal salts Download PDF

Info

Publication number
SK5002001A3
SK5002001A3 SK500-2001A SK5002001A SK5002001A3 SK 5002001 A3 SK5002001 A3 SK 5002001A3 SK 5002001 A SK5002001 A SK 5002001A SK 5002001 A3 SK5002001 A3 SK 5002001A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
liquor
sulfate
bicarbonate
sodium
sodium bicarbonate
Prior art date
Application number
SK500-2001A
Other languages
English (en)
Inventor
Robin Phinney
Original Assignee
Airborne Ind Minerals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airborne Ind Minerals Inc filed Critical Airborne Ind Minerals Inc
Publication of SK5002001A3 publication Critical patent/SK5002001A3/sk

Links

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
    • 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
    • C01D7/02—Preparation by double decomposition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D5/06—Preparation of sulfates by double decomposition
    • C01D5/08—Preparation of sulfates by double decomposition with each other or with ammonium sulfate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D1/00—Fertilisers containing potassium
    • C05D1/02—Manufacture from potassium chloride or sulfate or double or mixed salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D7/00—Fertilisers producing carbon dioxide
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Description

Oblasť techniky
Tento vynález sa týka spôsobu formulácie solí alkalických kovov a najmä spôsobu vytvorenia potravinovej kvality hydrouhličitanu sodného a kvality síranu draselného pre hnojivá.
Doterajší stav techniky
Značný rozsah doterajšieho stavu techniky bol sa zaoberal formuláciou solí alkalických kovov. Ako príklad, hydrouhličitan sodný bol, ako je známe, pripravený rôznymi spôsobmi. Napriek tejto skutočnosti, predošlé jednotkové operácie u syntézy hydrouhličitanu sodného boli obmedzené neefektívnou spotrebou energie, ktorá má priamo za následok zvýšené náklady pri syntéze. Ako ďalšie obmedzenie, známe postupy neefektívne využívajú jednotkové operácie zahrnuté pri príprave solí. Typicky je jeden vysokokvalitný produkt formulovaný s vytvorením sprievodného vedľajšieho produktu s kvalitou nezodpovedajúcou komerčným účelom alebo vyžadujú tiež podstatné investície pre zabezpečenie toho, aby boli komerčne realizovateľnými.
Predstaviteľom doterajšieho stavu techniky je US patent č. 3 429 657 vydaný
25. februára 1996 pre D'Arcy. Referencia hovorí o spôsobe regenerovania a produkcie draselných solí. V tejto referencii draslík nesúci soľný roztok reaguje s chloristanom sodným so vznikom zrazeniny chloristanu draselného. Draslík je odstránený iónovou výmenou so sodíkom a voľný draslík je potom chemicky viazaný vnútorným spojením s chloridom, síranom, nitrátom.
Podstata vynálezu
Jedným predmetom jedného uskutočnenia predkladaného vynálezu je uskutočniť spôsob formulácie potravinárskej kvality hydrouhličitanu sodného a síranu draselného, ktorý sa vyznačuje tým, že zahrňuje kroky:
a) uskutočnenie zdroja kvapalného síranu sodného;
b) uskutočnenie zdroja hydrouhličitanu amónneho;
c) uvedenie do kontaktu síranu sodného a hydrouhličitanu amónneho;
d) vyzrážanie hydrouhličitanu sodného a vytvorenie lúhu;
• · ·· ···· ·· · ·· ·· · · · · · ·· • · · · ··· · · · • ···· ···· · • · · · ···· ··· ··· ·· ··· ·· ···
e) vyzrážanie hydrouhličitanu sodného a vytvorenie lúhu uvedením do kontaktu lúhu z kroku d) so síranom sodným;
f) nasýtenie lúhu z kroku e) síranom sodným,
g) filtrovanie pevných látok z lúhu z kroku f),
h) uvedenie do kontaktu lúhu z kroku g) s kyselinou sírovou pre zrazenie uhličitanov;
i) ochladenie lúhu z kroku h) na 0°C pre vytvorenie zrazeniny Glauberovej soli;
j) zahrievanie lúhu z kroku i) na 30°C až 40°C; a
k) vyzrážanie síranu draselného uvedením do kontaktu lúhu z kroku j) s chloridom draselným.
Ďalší predmet jedného uskutočnenia predkladaného vynálezu je uskutočniť spôsob formulácie potravinárskej kvality hydrouhličitanu sodného a síranu draselného, ktorý sa vyznačuje tým, že zahrňuje kroky:
a) uskutočnenie zdroja kvapalného síranu sodného;
b) uskutočnenie zdroja hydrouhličitanu amónneho;
c) uvedenie do kontaktu síranu sodného a hydrouhličitanu amónneho;
d) vyzrážanie hydrouhličitanu sodného a vytvorenie lúhu;
e) vyzrážanie hydrouhličitanu sodného a vytvorenie lúhu uvedením do kontaktu lúhu z kroku d) so síranom sodným;
f) nasýtenie lúhu z kroku e) bezvodým síranom sodným;
g) filtrovanie pevných látok z lúhu z kroku f);
h) uvedenie do kontaktu lúhu z kroku g) s minimálne jedným z hydrouhličitanu amónneho, plynného amoniaku alebo oxidu uhličitého pre zrazenie hydrouhličitanu sodného;
i) ochladenie lúhu z kroku h) na 0°C pre zrazeninu hydrouhličitanu sodného a síranu sodného; a
j) vyzrážanie síranu draselného uvedením do kontaktu lúhu z kroku i) s chloridom draselným.
Bolo zistené, že po formulácii hydrouhličitanu sodného je realizovaný významný výsledok ochladením lúhu na 0°C pre odobratie síranu sodného ako Glauberovej soli a hydrouhličitanu sodného. Rozpustnosť Glauberovej soli v systéme je pozorovaná podľa fázového diagramu síran amónny - síran sodný. Zvyšovaním síranu sodného ·· ·· ··· • · • ··· v okruhu hydrouhličitanu zvýšeným recyklovaním Glauberovej soli je tendencia k zníženiu rozpustnosti hydrouhličitanu a zvýšeniu účinnosti procesu.
Pokiaľ ide o konverziu počiatočných reakčných látok na síran draselný, mimoriadny výsledok sa pričítal udržovaniu molekulového pomeru päť (5) alebo väčšieho u draselných alebo amóniových iónov. Tento pomer zaisťuje vysokú účinnosť konverzie v druhom stupni procesu.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Obr. 1 je prietoková schéma postupu zobrazujúci prvú časť jedného postupu podľa predkladaného vynálezu;
Obr. 1A zobrazuje druhú časť postupu zobrazeného na Obr.1;
Obr. 1B zobrazuje tretiu časť postupu zobrazeného na Obr. 1;
Obr. 2 je prietoková schéma postupu zobrazujúci prvú časť variácie postupu podľa predkladaného vynálezu;
Obr. 2A zobrazuje druhú časť postupu zobrazeného na Obr. 2; a
Obr. 2B zobrazuje tretiu časť postupu zobrazeného na Obr. 2
Podobné čísla na obrázkoch uvádzajú podobné zložky.
Príklady uskutočnenia vynálezu
S odkazom na uvedené výkresy Obr. 1 až 1B zobrazujú postup podľa prvého uskutočnenia.
Zdroj kvapalného síranu sodného 10 bol rozpustený v sladkej vode a odstredenej vode 12, o ktorej bude hovorené ďalej. Roztok je miešaný v nádobe 14 pri 40°C na mernú hmotnosť 1,30. Roztok je miešaný vo filtri 16, ktorý, ako príklad, môže obsahovať 5 mikrónový filter. Pevné látky 18 sú rozmiestnené, kým filtrát prechádza do prvej kryštalizačnej nádoby 27 hydrouhličitanu sodného.
Prívody vody, amoniaku a oxidu uhličitého uvádzané pod číslom 24 reagujú v nádobe 22 pri syntéze hydrouhličitanu amónneho. Vytvorený hydrouhličitan amónny je odstredený v odstredivke 26 s pevným produktom, ktorý prechádza do kryštalizačnej nádoby 27. Recyklačný okruh 28 recirkuluje pevný hydrouhličitan amónny a lúh do reakčnej nádoby 29. Výsledkom zmiešania v nádobe 29 je formulácia hydrouhličitanu sodného. Zmes je filtrovaná filtrom 30 a odstredená. Hydrouhličitan sodný je premytý vodou v nádobe 32, odstredený v odstredivke 34
• • ·· ···· ··
• · • · • • • • · ··
• • • • ··· • •
* • • • • • •
··· ··· ·· ·· · • · ··
a pevná látka je zachytená ako potravinárska kvalita hydrouhličitanu sodného. Voda z premytia sa vracia do nádoby 14,
Lúh z filtra 30 má mernú hmotnosť 1,25 s obsahom zahrňujúcim približne 10,4 % síranu sodného, 17,1 % síranu amónneho, 8 % hydrouhličitanu sodného a nadbytok hydrouhličitanu amónneho pre reakciu s Glauberovou soľou (bude o nej hovorené ďalej). Lúh reaguje v nádobe 36 pri 40°C s Glauberovou soľou vytvorenou v chladiacej fáze procesu, o ktorej bude hovorené neskôr, pre vytvorenie hydrouhličitanu sodného z nadbytku hydrouhličitanu amónneho z kryštalizačnej nádoby 29. Alternatívne, hydrouhličitan amónny môže byť pridaný do druhého stupňa (nádoba 36) ako pevná látka, kal alebo roztok.
K lúhu z nádoby 36 je pridaný pevný síran sodný zo zdroja 41 v nádobe 40 pre vytvorenie nasýteného lúhu síranu sodného / síranu amónneho. Môže byť prítomný dostatočný hydrouhličitan amónny, aby bola reakcia dokončená ako roztok alebo môže byť určité množstvo pridané, aby vznikol lúh s mernou hmotnosťou 1,285. Kal z nádoby 40 je filtrovaný filtrom 42 Pevný hydrouhličitan sodný 48 prechádza do nádoby 32 a lúh 44 je ďalej spracovaný ďalšou separáciou hydrouhličitanu sodného, ktorý je vrátaný do nádoby 32. Lúh 44 potom prechádza do nádoby 46 (Obr. 1). Obehový objem z obehu hydrouhličitanu sodného môže byť riadený odparením čisteného síranu sodného v prívode pre vytvorenie pevného síranu sodného, aby sa zaistilo nasýtenie obehu.
Vrátiac sa k Obr. 1A, nádoba 46 obsahuje kyselinu sírovú pre zrazenie uhličitanov. Takto upravený lúh je ochladený na 0°C v chladiči pre regenerovanie Glauberovej soli a je filtrovaný vo filtri 50. Regenerovaná Glauberova soľ je vrátená do kryštalizačnej nádoby 36 hydrouhličitanu sodného.
Filtrát obsahuje 25,25 hmotn. % síranu sodného a maximálne 11 hmotn. % síranu sodného a prechádza do nádoby 52, kde je zahriaty na 30°C až 40°C a zmiešaný s pevnou látkou 65 z filtra 66. Tento roztok prechádza do nádoby 54, kde s ním reaguje pevný chlorid draselný pre vytvorenie 20 hmotn. % roztoku chloridu amónneho tiež obsahujúceho približne 20,2 hmotn. % chloridu amónneho, 6,7 hmotn. % chloridu draselného, 4,9 hmotn. % chloridu sodného, 2,3 hmotn. % (X2)SO4, kde x = Na, K, a pevné zmesové kryštály síranu sodného s 10 -20 % síranu sodného.
Roztok je filtrovaný vo filtri 56 s pevnou frakciou obsahujúcou približne hmotn. % chloridu draselného, 80 hmotn. % - 85 hmotn. % síranu draselného, • · ·· ···· ·· · ·· ·· 9 · · · · ·· • · 9 · ··· · · · • · · 9 · ···· · • · ·· · · · 9
999 999 99 999 99 999 hmotn. % - 15 hmotn. % síranu amónneho Pevné frakcie sú zmiešané v nádobe 58 s vodou a soľným roztokom chloridu amónneho z nádoby 60. Pevný síran draselný je odstredený a filtrovaný vo filtri 62 a rekryštalizovaný roztokom chloridu draselného pri 25°C. Zostávajúci síran amónny je konvertovaný na síran draselný. Je dosiahnuteľná vyššia kvalita než 98 % síran draselný.
V ďalších jednotkových operáciách je lúh alebo filtrát z operácií síranu sodného a osobitne z filtra 56 spracovaný v súlade s jednotkovými operáciami uvedenými na Obr. 1C. Lúh je odparený v odparovači pre koncentrovanie lúhu chloridu amónneho a zostávajúce sírany sú v roztoku minimalizované. Roztok je filtrovaný filtrom 66 pevnou látkou 67 recyklovanou do nádoby 54. Filtrát obsahujúci približne 22 % až 30 % chloridu amónneho reaguje s vápnom v reaktore 68 s voľným amoniakom, ktorý bol recyklovaný. Vytvorený chlorid vápenatý môže prechádzať do usadzovacej nádrže 70 alebo pračky plynu 72 v závislosti na uvažovanom následnom použití.
Pri vysvetľovaní postupu podľa prvého uskutočnenia bude urobená referencia na príklad tohto postupu.
Príklad 1
Neutralizovanie hydrouhličitanu pred postupom so síranom draselným
Prívod -1 liter @ 1,3 merná hmotnosť 360 g/l Na2SO4
1. STUPEŇ
Výroba NaHCO3
Výstupný soľný roztok pri dokončení reakcie:
130 g Na2SO4 10,4 % Na2SO4 40°C
213,8 g (NH4)2SO4 17,1 % (NH4)2SO4 1,250 mer. hmotn. @ 0,95
100gNaHCO3 8,0 % NaHCO3 roztok
907 g H2Q
1350,8
Toto vytvára 172 g pevného NaHCO3 Spotrebovanie 55 g NH3
142,5 g CO2
Odhadnutie druhého stupňa
A) 25,07 g NH3 + 64,9 g CO2
B) 51,2 g NH3 + 132,6 g CO2
• ·· • ·· • · • · ···· • ··· ·· · • · ·· • · ·
• · ··· • t ··· ·· ··
2. STUPEŇ 0,95 I soľného roztoku sa rozpustí nasledovne
A)1 mól Na2SO410H2O (332 g) B) 2 móly Na2SO410H2O (644 g)
272 g Na2SO4 16,2 % Na2SO4 414gNa2SO4 20,7 % Na2SO4
213.8 g (NH4)2SO4 12,8 % (NH4)2SO4 213,9 g (NH4)2SO4 10,7 % (NH4)2SO4
100 g NaHCO3 5,9 % NaHCO3 100 g NaHCO3 5,0 % NaHCO3
1087 g H?O 65.1 % H?O 1267 g H,O 63.4 % H,0
1672,8 1999
1,275 mer.hmotn. a 1,313 I soľanky 1,300 mer.hmotn. a 1,51 soľanky
2. STUPEŇ kompozícia výsledného roztoku
A)
167,3 g Na2SO4 311 g (NH4)2SO4 131 g NaHCO3 1087 g HžO
1644,5 g roztoku
10% Na2SO4 18,9 % (NH4)2SO4 8 % NaHCO3 63,1 % H2O
B)
200 g Na2SO4 412g (NH4)2SO4 160gNaHCO3 1267 g H2O 2039 g roztoku
10% Na2SO4 20,2 % (NH4)2SO4 8 % NaHCO3
61,8 %H2O produkcia NaHCO3 92,9 g mer.hmotn. 1,265 a tvorí 1,31 I soľanky produkcia 193,2 g NaHCO3 merhmotn. 1,285 a tvorí 1,6 I soľanky
NEUTRALIZOVANIE HYDROUHLIČITANU
412 g (NH4)2SO4
200 g Na2SO4 + 160 X 98 = 93,3 g H2SO4
160 g NaHCO3 82(2)
1267 g H?O_
2039 g (1,61)
1,285 merná hmotnosť
Týmto vzniká:
412 g (NH4)2SO4
335 g Na2SO4
1267 g H?O
2014 @ 1,265 = (1,61) musí byť pridané Na2SO4 pre nasýtenie 1,30 mer. hmotnosť
1,61 x 1,30 = 2080
Potom:
412 g (NH4)2SO4
400 g Na2SO4
1267 g H?O
Ί
• • ·· ···· ··
• · ·· • • • • • ··
* • • • ··· • •
• ··· • ··· • • t • • ·· · • • e· ··
2079 celkom (1.61) Chladenie
412 g (NH4)2S04 116gNa2SO4 907 a H,0 1435 g roztoku 28,7 % 8,0 % 63 %
Prívod do odparovača
NH4CI 330,8 g 21,9 %
KCI 130 g 8,6 %
NaCl 94,7 6,3 %
X-SO4 50 3,3 %
H?O 907 q 1512 g 60,0
@ 33 % NH4CI potom: - 2,8 % KCI potom: - 2,0 % K2SO4
Potom: 330,8 = 1002 g 0,33
Odparovacia záťaž = 907 - 623 = 284 g
0,791 /1 Na2SO4 pridané 0,51 pre premytie
1,291 H2O /1 Na2SO4
Reakcia K7SO4
a) K2SO4 z (NH4)2SO4 = 412 x 174 = 543 g
132
b) K2SO4 z Na2SO4 = 116x 174 = 142 g
142
c) straty K2SO4 = -43 g celkom K2SO4 642 g
Regenerovanie KCI
a) obojsmerná reakcia KCI 685 x 2 x 74 = 582 g
174
b) KCI stratené ku koncu = 50 g
c) Potom: KCI potrebné = 632 g
Výťažok K2S04 = 642 x 100 = 93,7 %
685
Účinnosť konverzie KCI = 582 x 100 = 92,1 % 632 • · ·· ···· ·· ·· ·· · · · · · · • · · · ··· · · • · ·· · · · · ··· ··· ·· ··· ·· ···
ZÁKLAD: prívod jednej tony Na2SO4
Vstupy Produkt
Prvý stupeň 0,153 t NH3 0,396 t CO3 2,52 t H2O 0,48 t NaHCO3
Druhý stupeň Na2SO4 10H20 644 g 0.53 t NaHCOa
0,142 t NH3 0,368 t CO2
Neutralizovanie hydrouhličitanu + Filtrácia pre výrobu čistého soľného
nasýtenie Na2SO4 0,26 t H2SO4 0,18tNa2S04 roztoku
Ochladenie na 0°C -brit.teplotná jednotka 1,8 t Na2SO4 10H2O
Ochladenie soľného roztoku 1,141 (NH4)2SO4 28,7 %
0,32 t Na2SO4 8,0 %
2.52 t H2O 63 %
3,99 t celkom
KCl = 1,76 t 1,78tK2SO4
Odparenie na 33 % NH4CI 0,92 t NH4CI soľný roztok
1,291 /1 Na2SO4 0,08 t KCl pevné látkv
0,051 K2SO4 0,081 KCl
1,73 t H2O 0.081 K?S04
2,78 celkom 0,361 recyklus
Proces vápnenia @ 85 % dokončenie
0,571 CaO 0,291 NH3 Soľný roztok: 0,9551 CaCI2 0,081 KCl 0,051 K2SO4 1,731 H2O 2,8151 @75do90°C
Vrátiac sa k Obr. 2 až 2 B, je tu schematicky zobrazená schéma alternatívneho spracovania. V tejto schéme sú lúhy pred vyrobením hydrouhličitanu sodného nasýtené anhydritom.
V tomto uskutočnení je v kryštalizačnej jednotke 22 vyrobený hydrouhličitan sodný a vo všeobecnosti prechádza podobnými krokmi ako na Obr. 1 až 1 B. Soľný roztok alebo filtrát je nasýtený bezvodým síranom sodným v nádobe 36 a filtrovaný cez filter 38 pre získanie nerozpustných látok, ktoré sú odobraté. Filtrát z operácie reaguje s hydrouhličitanom amónnym v nádobe 80 Ako alternatíva môže filtrát reagovať s amoniakom alebo oxidom uhličitým s vyzrážaním hydrouhličitanu • · · ···· ·· · ·· ·· · · · · · ·· • · · · ··· · · · • ·«·· · · · · · • · ·· · · · · ··· ··· ·· ··· ·· ··· sodného. Roztok je filtrovaný filtrom 82 a zostane hydrouhličitan sodný.
Hydrouhličitan sodný je zmiešaný s hydrouhličitanom sodným z filtra 30 a potom je premytý, odstredený a vysušený. Tieto kroky nie sú ukázané.
Ostávajúci filtrát má zloženie približne 10 hmotn. % síranu sodného, 24 hmotn. % síranu amónneho a 8 hmotn. % hydrouhličitanu sodného. Roztok má mernú hmotnosť 1,285 pri 40°C.
Z tohto stupňa je roztok filtrátu ochladený v chladiči 84 na približne 0°C pre výrobu filtrátu obsahujúceho približne 5 hmotn. % síranu sodného, 28 hmotn. % síranu amónneho a 6 hmotn. % hydrouhličitanu sodného. Roztok je filtrovaný filtrom 86 a vyzrážaný hydrouhličitan sodný a síran sodný sú recyklované späť do kryštalizačnej nádoby 32 hydrouhličitanu, pričom filtrát reaguje s chloridom draselným v nádobe 88 pre syntetizovanie prvého stupňa síranu draselného s čistotou od asi 75 % do 90 %. Pevný síran draselný je znovu rozložený soľným roztokom chloridu draselného z nádoby 92 v nádobe 94. Toto poskytuje síran draselný s vysokou kvalitou a vysokou triedou. Produkt je premytý vodou v konvenčnom premývacom stupni 96 s recyklovaním do nádoby 94.
Roztok z filtra 90 je odparený v odparovači 98 (Obr. 2A) pre koncentrovanie lúhu chloridu amónneho, čím sa po ochladení minimalizujú chlorid draselný a sulfáty. Roztok je filtrovaný použitím filtra 100 vyzrážaným chloridom draselným a (x)SO, kde x = K, Na, recyklovaný do nádoby 88.
Filtrát z filtra 100 obsahujúci chlorid amónny, chlorid draselný a síran draselný prechádza do odparovača 102. Hydrouhličitan sodný sa vracia do reakcie a ako výsledok je voľný amoniak a oxid uhličitý. Tieto plyny sú potom čistené/upravené použitím vhodných techník. Vytvorený chlorid vápenatý je potom odložený alebo predaný.
Príklad 2
Bez neutralizovania hydrouhličitanu
Prívod - 1 liter @ 1,3 mer.hmotnosť 360 g/l Na2SO4
• ·· ···· ··
·· • • • • • ··
• • • ··· • •
·· • ··· • ·· • • ··· • · ·· • t
1. STUPEŇ
Výroba NaHCO3
Výstupný soľný roztok pri ukončení reakcie:
130 g Na2SO4 10,4 % Na2SO4
213.8 g (NH4)2SO4 17,1 % (NH4)2SO4
100 g NaHCO3 8,0 % NaHCO3
907 g H?O
1350.8
Toto vytvára 172 g NaHCO3 pevných látok Spotrebovanie 55 g NH3
142,5 g CO2
40°C
1,250 mer.hmotnosť @ 0,95 I roztok
Znovu nasýtenie s Na2SO4: soľný roztok bude mať 150 g Na2SO4. Tento soľný roztok je potom filtrovaný a privedený do druhého stupňa kryštalizátora NaHCO3.
Prívod 280 g Na2SO4 213,8 g (NH4)2SO4 100gNaHCO3 907 a H?O Reakcia 35.9 g NH3 92.9 g CO2 Výstupný soľný roztok 130 g Na2SO4 353 g (NH4)2SO4 100 g NaHCO3 907 q H2O Produkt 177 g NaHCO3
1490,8 g 1,51 @ 1,32 mer.hmotnosť
1490 g 1,285 mer.hmotnosť 1,151 23,7 % (NH4)2SO4
Výstupný soľný roztok je potom ochladený na 0°C.
Zloženie soľného roztoku je: 5,0% Na2SO4, ktorý znamená 60 g Na2SO4, ktorý sa vyzráža ako zrazenina 136 g Na2SO410 H2O a zvyšok 76 g H2O.
Potom: 907 - 76 = 831 g H2O
Zloženie @ 0°C a 1,26 mer. hmotnosť g Na2SO4
353 g (NH4)2SO4
100gNaHCO3
831 g H?Q
1354 g celkom asi 1 liter soľného roztoku
K2SO4
a) 70 g Na?SQ4 x 174 = 85.8 142
II ···· • · • ··· • ·
b) 353 g (NHUbSCh x 174 = 465,3 g 132 ”
VÝSTUPNÝ SOĽNÝ ROZTOK:
283 g NH4CI 21,9%
57 g NaCI 4,8 %
119 g (KNaHCO3) 9,2 %
831 0 HbO
1290
Var do 33,0 % NH4CI.
Uvoľnenie NH3 a CO2 z odparovača, ale NH4CI soli vytlačia KCI a nie NaCI. KCI je regenerovaná ako v Príklade 1.
ZÁKLAD: prívod jednej tony Na2SO4
Vstupy Produkt
Prvý stupeň 0,15 t NH3 0,3961 CO2 2,52 t H2O 0,48 t NaHCOa
Druhý stupeň 0,101 nh3 0,26 t CO3 0,42 t Na2SO4 0,491 NaHCO3
Ochladenie na 0uC 0,4 t z Na2SO4 10H2O
Ochladenie soľného roztoku 0,19 t (NH4)2SO4 0,981 (NH4)2SO4 0,28 NaHCO3 2.31 t HbO 3,761 celkom 5% 26% 7,4 % 61,4%
KCI 1,62 t 1,8tK2SO4
Odparenie na 33 % NH4CI Soľný roztok pevné látky
Riadený okruh = 0,7 t H2O 0,981 NH4CI 0,281 KCI
Premytie = 0,5 t 0,08 t KCI 0,081 K?S04
do odparovača 1,2 t H2O /t Na2SO4 0,15 t NaCI z CO3 1,57 t H2O 2,97 t 0,361
Proces vápnenia @ 85 % účinnosť 0,61 t CaO 1,01 t CaCI2 0,08 t KCI 0,34 t NaCI 1,57 t H2O 3,0 t @ 75 - 90°C
• ·· ···· ·· ·· · · · · · • · · ··· · · • f · · · · · • · · · · · ··· ·· ··· ··
Príklad 3
Neutralizovanie hydrouhličitanu - bez odparenia chloridu amónneho
Prívod roztoku · z # 1 412 g (NhUhSCh
335 g Na2SO4 1267 g H?O
2014 g @ 1,265= 1,601
Ochladenie na 0°C s výťažkom filtrovaného roztoku:
412 g (NH4)2SO4 28,7 %
116gNa2SO4 8,0%
907 g H?Q
1435 g roztoku
Tento soľný roztok je potom zahrievaný na 25°C, kde je pridaný pevný KCI pre vytvorenie K2SO4. Výstupný soľný roztok z obehu K2SO4 má nasledujúce zloženie:
NH4CI 330,8 g 21,9%
KCI 130 g 8,6 %
NaCl 94,7 g 6,3 %
x-SO4 50 g 3,3 %
H?O 907 a 60
1512 g
Tento soľný roztok je potom zahrievaný a reaguje s vápnom pre regeneráciu amoniaku a prechádza odparovačom. KCI podlieha CaCI2 soľnému roztoku viac než sa regeneruje v odparovači. Toto predstavuje 15 až 20 % stratu draslíka k soľnému roztoku CaCI2. KCI môže byť v soľnom roztoku CaCI2 redukovaný na menej než 1,0 % pridaním pevného Na2SO4 k soľnému roztoku CaCI2 í KCI. Draslík je účinne zozbieraný ako vyzrážaný syngenit (CaSO4 . K2SO4 . xH2O) pri 0 až 100°C s prednostnou teplotou 20 až 30°C tak, že rozpustnosť SO4 je udržovaná na minime a reakcia je pri primeranej rýchlosti.
Zloženie CaCI2 soľného
343,3 g CaCI2
130 g KCI
94,7 g NaCl g x SO4
907 g H2Q~
1525 g
Pridanie 140 g Na2SO4 · roztoku
22.5 %
8.5 %
6,3 % % (Na/K)
59.5 %
100 %
Výstupný soľný roztok
234,8 g CaCI2 17,8%
15,25 g KCI 1,1 %
209 g NaCl 15,9%
50 g x SO4 3,8 %
807 61,3%
Výstupný koláč
310 g CaSO4 . K2SO^ + 100gH20 • 9
P ·· ···· • · · · • · ··· · • · · e · ··· ··· ·· ··· ··
Výstupný soľný roztok môže byť hĺbkovo dobre rozmiestnený a koláč môže byť primiešaný do produktu K2SO4 ako spojivo alebo ďalej spracovaný pre získanie CaSO4Potom môže koláč reagovať s (NH4)2HCO3 z prívodu spracovania NaHC03 a CaS04 reaguje rýchlo pre vytvorenie soľného roztoku (NH4)2SO4 a K4SO4 a filtrovej zrazeniny CaCI2l ktorá je rozmiestnená. (NH4)2SO4/K2SO4 soľný roztok je recyklovaný do prvého stupňa kryštalizátora K2SO4.
Priemyselná využiteľnosť
Tento vynález má použiteľnosť v stave techniky hnojív.

Claims (16)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Spôsob formulácie potravinovej kvality hydrouhličitanu sodného a síranu draselného, vyznačujúci sa tým, že tento spôsob zahrňuje kroky:
    a) uskutočnenie zdroja kvapalného síranu sodného,
    b) uskutočnenie zdroja hydrouhličitanu amónneho pre vyzrážanie hydrouhličitanu sodného;
    c) uvedenie do kontaktu uvedeného síranu sodného a hydrouhličitanu amónneho;
    d) vyzrážanie hydrouhličitanu sodného a vytvorenie lúhu;
    e) filtráciu uvedeného hydrouhličitanu;
    f) nasýtenie lúhu z kroku e) síranom sodným;
    g) uvedenie do kontaktu uvedeného lúhu s uhličitanom amónnym, plynným amoniakom alebo oxidom uhličitým pre ďalšie vyzrážanie hydrouhličitanu;
    h) filtrácia vyzrážaného hydrouhličitanu sodného z kroku g);
    i) zmiešanie zrazeniny hydrouhličitanu sodného z kroku e) a h) a premytie pre vytvorenie potravinovej kvality hydrouhličitanu sodného;
    j) ochladenie lúhu z kroku i) na 0°C pre minimálne vytvorenie zrazeniny Glauberovej soli;
    k) úprava lúhu z kroku j) kyselinou sírovou pre konvertovanie uhličitanových minerálnych látok na síranové minerálne látky a uvoľnenie plynného oxidu uhličitého;
    l) zahrievanie lúhu z kroku i) na 30°C až 40°C; a
    m) vyzrážanie síranu draselného uvedením do kontaktu lúhu z kroku I) s chloridom draselným.
  2. 2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že tento spôsob ďalej zahrňuje krok separácie vyzrážaného síranu draselného a premytie chloridom draselným.
  3. 3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že tento spôsob ďalej zahrňuje krok úpravy lúhu z uvedeného kroku separácie vyzrážaného síranu draselného s vápnom pre uvoľnenie plynného amoniaku.
    • ·· ···· ·· ·· · · · · · · • · ···· · · ···· ♦ ♦ · · • · · · · · ··» ·· ··· ·· ·
  4. 4. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že tento spôsob ďalej zahrňuje krok recyklovama uvedeného plynného amoniaku do kroku g).
  5. 5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci satým, že tento spôsob ďalej zahrňuje krok odparenia filtrátu z nároku 4
  6. 6. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že uvedený síran sodný má mernú hmotnosť od 1,30 až 1,34 pri 40°C
  7. 7. Spôsob podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že uvedený lúh z kroku d) má mernú hmotnosť 1,25 a obsahuje 10,4 hmotn. % síranu sodného, 17,1 hmotn.
    % síranu amónneho, od 8 hmotn. % do 12 hmotn. % hydrouhličitanu sodného a nadbytok hydrouhličitanu amónneho.
  8. 8. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že uvedený síran sodný z kroku e) zahrňuje Na2SO4. 10H20.
  9. 9. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že uvedený lúh z kroku f) má mernú hmotnosť 1,285 pri 40°C
  10. 10. Spôsob podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že uvedený lúh z kroku k) je nasýtený lúh síranu sodného, síranu amónneho a hydrouhličitanu sodného.
  11. 11. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že uvedený síran draselný je vytvorený s výťažkom minimálne 80 % a čistotou minimálne 98 %.
  12. 12. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že uvedený síran draselný je vytvorený s výťažkom minimálne 80 % a čistotou minimálne 98 %.
  13. 13. Spôsob formulovania potravinovej kvality hydrouhličitanu sodného a síranu draselného, vyznačujúci sa tým, že tento spôsob zahrňuje kroky;
    a) uskutočnenie zdroja kvapalného síranu sodného;
    b) uskutočnenie zdroja hydrouhličitanu amónneho;
    Ι(>
    ·· ···· ·· • · · · · · • ···· 9 · • · · · · · · • ··· ··
    c) uvedenie do kontaktu uvedeného síranu sodného a uvedeného hydrouhličitanu amónneho,
    d) vyzrážanie hydrouhličitanu sodného a vytvorenie lúhu;
    e) vyzrážanie hydrouhličitanu sodného a vytvorenie lúhu uvedením do kontaktu lúhu z kroku d) so síranom sodným;
    f) nasýtenie lúhu z kroku d) síranom sodným;
    g) filtrovanie pevných látok z uvedeného lúhu z kroku e);
    h) uvedenie do kontaktu lúhu z kroku f) s kyselinou sírovou kyselinou pre vyzrážanie uhličitanov;
    i) ochladenie uvedeného lúhu z kroku h) na 0°C pre vytvorenie zrazeniny Glauberovej soli;
    j) zahrievanie uvedeného lúhu z kroku I) na 30 až 40°C; a
    k) úprava uvedeného lúhu z kroku j) chloridom draselným pre vyzrážanie síranu draselného;
    l) odparenie lúhu z kroku k) pre regeneráciu hodnôt draslíka na recyklovanie do stupňa k); a
    m) sušenie uvedeného síranu draselného.
  14. 14. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že tento spôsob ďalej zahrňuje krok úpravy lúhu ostávajúceho z kroku I) vápnom a chloridom amónnym.
  15. 15. Spôsob podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že tento plynný amoniak je uvoľnený a recyklovaný.
  16. 16. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že použitý roztok chloridu draselného je recyklovaný do kroku k).
SK500-2001A 1998-10-13 1999-09-30 Method of formulating alkali metal salts SK5002001A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10396998P 1998-10-13 1998-10-13
PCT/CA1999/000905 WO2000021887A1 (en) 1998-10-13 1999-09-30 Method of formulating alkali metal salts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK5002001A3 true SK5002001A3 (en) 2001-10-08

Family

ID=22297990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK500-2001A SK5002001A3 (en) 1998-10-13 1999-09-30 Method of formulating alkali metal salts

Country Status (22)

Country Link
EP (1) EP1121327A1 (sk)
JP (1) JP2002527330A (sk)
KR (1) KR20010088870A (sk)
CN (2) CN1515491A (sk)
AU (1) AU751236B2 (sk)
BR (1) BR9914543A (sk)
CA (1) CA2284967A1 (sk)
CZ (1) CZ20011176A3 (sk)
EA (1) EA002709B1 (sk)
HR (1) HRP20000125A2 (sk)
HU (1) HUP0104062A3 (sk)
ID (1) ID28729A (sk)
NO (1) NO20011851L (sk)
NZ (1) NZ510786A (sk)
PL (1) PL347098A1 (sk)
SI (1) SI20636A (sk)
SK (1) SK5002001A3 (sk)
TR (1) TR200100960T2 (sk)
UA (1) UA73096C2 (sk)
WO (1) WO2000021887A1 (sk)
YU (1) YU27101A (sk)
ZA (1) ZA200001142B (sk)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6365122B1 (en) * 1998-06-22 2002-04-02 William J. Rigby Process for manufacturing potassium sulfate fertilizer and other metal sulfates
US6475458B1 (en) 1999-10-25 2002-11-05 Airborne Industrial Minerals Inc. Method for formulating food grade sodium bicarbonate
JP4812253B2 (ja) * 2001-08-29 2011-11-09 リグビィ、ウィリアム、ジェイ． 硫酸カリウム肥料およびその他の金属硫酸塩の製造方法
US7393378B2 (en) * 2003-02-11 2008-07-01 Airborne Industrial Minerals Inc. Method for recovering purified sodium bicarbonate and ammonium sulfate
JP5404180B2 (ja) * 2009-05-22 2014-01-29 日立造船株式会社 ナトリウム抽出装置
CN102503636A (zh) * 2011-10-27 2012-06-20 山西师范大学 氯化铵团聚造粒方法
FR3007753A1 (fr) * 2013-06-26 2015-01-02 Solvay Procede de preparation de particules de bicarbonate de metal alcalin
CN104556154B (zh) * 2014-12-30 2017-04-12 东莞市英硫净水服务有限公司 一种高盐水蒸发后残余液的综合利用工艺
CN109052434B (zh) * 2018-10-19 2021-06-04 四川金象赛瑞化工股份有限公司 一种以芒硝和碳酸氢铵为原料联合生产纯碱和复合氮肥的方法
CN111895722B (zh) * 2020-09-04 2024-03-01 江西智联塑化科技有限公司 一种用于季戊四醇硬脂酸脂制备的导热油降温装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2032627C (en) * 1990-12-18 1997-01-14 Jack S. Thompson Process for producing sodium carbonate and ammonium sulphate from sodium sulphate
CN1044222C (zh) * 1991-12-28 1999-07-21 邓绍齐 含铬硫酸钠的综合利用法
CN1089235A (zh) * 1993-12-29 1994-07-13 张祥林 硫酸钠与碳酸氢铵单相分解制碳酸氢钠的方法
CN1041401C (zh) * 1994-11-01 1998-12-30 何永汉 中性一步法生产硫酸钾的方法
SK279011B6 (sk) * 1995-04-05 1998-05-06 Považské Chemické Závody Spôsob premeny síranu amónneho na síran draselný
US5830422A (en) * 1995-06-23 1998-11-03 Ormiston Mining And Smelting Co. Ltd. Method for production of sodium bicarbonate, sodium carbonate and ammonium sulfate from sodium sulfate

Also Published As

Publication number Publication date
SI20636A (sl) 2002-02-28
CZ20011176A3 (cs) 2001-09-12
AU5845799A (en) 2000-05-01
WO2000021887A1 (en) 2000-04-20
ZA200001142B (en) 2000-10-23
HRP20000125A2 (en) 2001-02-28
CA2284967A1 (en) 2000-04-13
PL347098A1 (en) 2002-03-25
HUP0104062A3 (en) 2003-03-28
BR9914543A (pt) 2001-06-26
AU751236B2 (en) 2002-08-08
UA73096C2 (en) 2005-06-15
KR20010088870A (ko) 2001-09-28
CN1515491A (zh) 2004-07-28
EP1121327A1 (en) 2001-08-08
HUP0104062A2 (hu) 2002-04-29
NO20011851L (no) 2001-06-12
CN1330612A (zh) 2002-01-09
TR200100960T2 (tr) 2001-08-21
ID28729A (id) 2001-06-28
NZ510786A (en) 2002-05-31
CN1156397C (zh) 2004-07-07
YU27101A (sh) 2003-10-31
EA200100340A1 (ru) 2001-10-22
EA002709B1 (ru) 2002-08-29
NO20011851D0 (no) 2001-04-10
JP2002527330A (ja) 2002-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8906117B2 (en) Process for the combined regeneration of soluble salts contained in a residue of an industrial process
AU2006200932B2 (en) Improved process for the recovery of sulphate of potash (SOP) from sulphate rich bittern
AU4254599A (en) Method of producing potassium sulfate
SK5002001A3 (en) Method of formulating alkali metal salts
RU97112472A (ru) Способ получения сульфата калия или сульфата калия и сульфата натрия
US8388916B2 (en) Process for production of commercial quality potassium nitrate from polyhalite
US6692716B1 (en) Method of formulating alkali earth salts
CA2552104C (en) Process for recovery of sulphate of potash
WO2001028925A1 (en) Formulation of potassium sulfate, sodium carbonate and sodium bicarbonate from potash brine
RU2235065C2 (ru) Способ получения сульфата калия из поташа и сульфата натрия
RU2705953C1 (ru) Способ получения нитрата калия
SK5012001A3 (en) Method of ammonium sulfate purification
CA1200364A (en) Gypsum conversion
US2843454A (en) Conversion of sodium chloride into sodium carbonate and ammonia chloride
US2733132A (en) patewo
RU2105717C1 (ru) Способ получения сульфата калия
US4177244A (en) Process for purge stream treatment in removal of sulfur dioxide
CA1217027A (en) Process for producing and decomposing syngenite for producing k.sub.3h(so.sub.4).sub.2 crystals and potassium sulfate crystals, and for producing potassium nitrate
US3313593A (en) Process for the production of sodium carbonate and hydrochloric acid and/or chlorine
RU2223223C1 (ru) Способ получения карбоната стронция
MXPA01003685A (en) Method of formulating alkali metal salts
MXPA01003686A (es) Metodo para la purificacion de sulfato de amonio
CS213236B1 (cs) Způsob zpracováni matečných louhů z výroby uhličitanu sodného
MXPA06007414A (en) Process for recovery of sulphate of potash