[發明專利]用尿素法生產氰酸鈉所得廢物制備碳酸鈉和硫酸銨的方法

在審

• 申請號: 201010190414.7
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號: CN101955207A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 王嘉興
• 申請（專利權）人: 王嘉興
• 主分類號: C01D7/16
• 分類號: C01D7/16;C01C1/245
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;郝傳鑫

技術領域

本發明涉及工業廢氣的治理和利用領域，具體地，涉及用尿素法生產氰酸鈉所得廢物制備碳酸鈉和硫酸銨的方法。

背景技術

氰酸鈉(sodium?cyanate，或cyanic?acid?sodium?salt)，氰酸鈉在鋼加工過程中可用作淬水劑。在生產除草劑、殺菌劑、殺蟲劑時，用于代替光氣合成各種類型的異氰酸酯，以生產氨基甲酸酯類或取代脲類農藥。作為醫藥中間體，可生產治療帕金森癥(parkinson’s?disease)、糖尿病(diabetes)和癲癇癥(epilepsy)等疾病的藥物。氰酸鈉也可用作染料中間體，在生產丙烯酸聚合物時用作催化劑，以保持纖維的潔白度。氰酸鈉還可用作感光引發劑。

氰酸鈉的合成方法廣泛采用的為尿素法，即就是尿素和無水碳酸鈉熔融反應，生成氰酸鈉和氨氣、二氧化碳和水，其化學反應方程式為：

2(NH₂)₂CO+Na₂CO₃→2NaOCN+2NH₃↑+H₂O+CO₂↑

該方法在合成氰酸鈉的同時也生成了氨氣、二氧化碳氣體和水這三種產物，這三種產物直接銷售，價格較低，用途很小，且常常不能及時銷售而發生溢槽，泄露等情況。另一方面氨氣和二氧化碳的大量排放，無疑會污染環境，降低人們的生活質量，已為國家明令禁止。為此，氰酸鈉廠家也積極探索，尋求合理利用尿素法生產氰酸鈉所產生的工業副產物的方法。

申請號為200610069084.X的中國專利公開了一種利用氨氣、二氧化碳、水的液體混合物生產復合(混)肥工藝利用氨氣、二氧化碳、水的液體混合物生產復合(混)肥工藝，該工藝利用三聚氰胺裝置、液尿裝置或其他裝置的氨氣、二氧化碳、水的液體混合物，該液體混合物通過泵壓入復合肥車間作為復合(混)肥的原料經混配、中和及氨化造粒，制成高效復合(混)肥。本工藝的優點提高了氨氣、二氧化碳、水的液體混合物的產品附加值，解決了以前氨氣、二氧化碳、水的液體混合物銷路不暢，污染環境的問題。

顯然，尿素法生產氰酸鈉所產生的工業副產物也可通過專利200610069084.X所公開的工藝方法得到合理利用，然而，該專利方法本身卻是一個對設備要求極高，操作極為繁瑣的方法，產生的經濟價值也很低。尤其，復合(混)肥的生產對季節時令的依賴很強，并不利于將氨氣、二氧化碳、水的混合物及時利用和轉化。

因此，氰酸鈉廠家亟待尋求新的工藝，及時利用和轉化工業副產物，增加企業的經濟效益。

另一方面，碳酸鈉，俗名純堿，又稱蘇打、堿灰，一種重要的化工基本原料。它可用于制造玻璃，如平板玻璃、瓶玻璃、光學玻璃和高級器皿；還可利用脂肪酸與純堿的反應制肥皂；在硬水的軟化、石油和油類的精制、冶金工業中脫除硫和磷、選礦、以及銅、鉛、鎳、錫、鈾、鋁等金屬的制備、化學工業中制取鈉鹽、金屬碳酸鹽、漂白劑、填料、洗滌劑、催化劑及染料等均要用到它，在陶瓷工業中制取耐火材料和釉也要用到純堿。

2007年我國純堿產量就達到1771.8萬噸，其中純堿出口170.6萬噸，表觀消費量1605.2萬噸。近兩年國內化工行業、冶金行業、電子工業、建材行業、裝飾行業等快速發展，對純堿需求十分旺盛，使得中國純堿產銷量呈現連續、穩定的增長。2009年，我國純堿產能已達2400萬噸，產量預計超過1900萬噸，國內純堿需求量預計1700萬噸，出口量200多萬噸。美好的市場前景刺激生產者尋求低耗高產的生產方法，以獲得更高的利潤。

目前，工業上生產純堿的方法主要是氨堿法和侯氏制堿法，其中氨堿法以食鹽(氯化鈉)、石灰石(經煅燒生成生石灰和二氧化碳)、氨氣為原料來制取純堿，先使氨氣通入飽和食鹽水中而成氨鹽水，再通入二氧化碳生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨溶液，將碳酸氫鈉沉淀經過濾、洗滌得到的NaHCO₃微小晶體，再加熱煅燒制得純堿產品。其化學反應原理是：

NaCl+NH₃+H₂O+CO₂＝NaHCO₃↓+NH₄Cl

2NaHCO3＝Na2CO3+H2O+CO2↑