[發明專利]一種聯合制堿法中二氧化碳的脫除工藝

有效

• 申請號: 201110206020.0
• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN102350199A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 張志廣;丁麗芳
• 申請（專利權）人: 張志廣
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/62
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

技術領域

本發明屬于聯合制堿法技術領域，尤其涉及一種聯合制堿法中二氧化碳的脫除工藝。

背景技術

常規聯合制堿法二氧化碳脫除使用分離氯化銨的母液吸氨后的氨母液作為脫碳液，脫碳液的溫度為28～48℃，為保證脫碳塔能夠正常進行脫除二氧化碳的反應，需要在脫碳塔內部或外部設置冷卻器，脫碳塔內的脫碳液與內部或外部設置的冷卻器換熱被冷卻，反應生成物碳酸氫鈉受換熱時較大的溫差影響易在脫碳塔和冷卻器表面加速析出、沉積，造成脫碳塔和冷卻器結疤、堵塞，運行周期短，從而導致二氧化碳的脫除率低，且給長周期平穩運行帶來隱患。

若采用出氯化銨工序的分離氯化銨后的不吸熱、不吸氨的母液B，其溫度為15～18℃，在此溫度條件下母液B中的鈣鎂離子雜質難以去除。目前采用的是在澄清桶除去鈣鎂離子雜質的方式，但由于母液粘度大、母液密度大，雜質在澄清桶內的沉降速度與母液粘度成反比、與雜質和母液的密度差成正比，所以沉降速度小，難以將母液系統中的鈣鎂離子雜質有效去除，從而造成鈣鎂離子雜質在母液系統的累積，導致母液條件惡化，給聯堿生產帶來諸多不利影響，如：二氧化碳的脫除率低、鹽溶解速度降低、碳酸氫鈉結晶變細小、進入碳酸鈉生產工序的碳酸氫鈉含鹽量高、洗水當量增加、母液膨脹等。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聯合制堿法中二氧化碳的脫除工藝，以克服常規聯合制堿法二氧化碳脫除工藝中脫碳塔結疤、堵塞、作業周期短，二氧化碳利用率低、母液膨脹等弊端。

本發明采用如下技術方案：

一種聯合制堿法中二氧化碳的脫除工藝，將脫碳塔出塔液分離固體碳酸氫鈉后的母液分為兩部分A1和A2；出氯化銨工序的分離氯化銨后的母液B吸氨后除去鈣鎂離子雜質，與A1混合；調整混合液溫度為18～24℃后進入脫碳塔脫除二氧化碳。

混合時A1與吸氨后的B的體積比為0.6～1.6:1。

本發明通過增大脫除等量二氧化碳的脫碳液的體積、降低脫碳液的溫度，從而減少進入脫碳塔的脫碳液的顯熱，脫碳塔內的脫碳液從入塔到出塔的整個反應過程不需采用冷卻方式換熱，因此可避免因換熱造成較大的溫差而導致的反應生成物碳酸氫鈉在脫碳塔和內置或外置冷卻器表面沉積，從而保證脫碳塔在不設置內置或外置冷卻器的情況下能夠正常進行脫除二氧化碳的反應。

本工藝中脫除等量二氧化碳的脫碳液體積：常規聯合制堿法脫除等量二氧化碳的脫碳液體積為1.6～2.6：1。

具體的，脫碳液的溫度調整可通過以下三種方式進行：

1）母液B吸氨、除去鈣鎂離子雜質后，經換熱裝置冷卻至26-36℃；A1在混合前冷卻至26-42℃；兩者的混合液進行二次冷卻至溫度為18-24℃。

2）母液B吸氨、除去鈣鎂離子雜質后，與A1混合；先將混合液降溫至26-36℃，然后再次降溫為18-24℃。

3）母液B吸氨、除去鈣鎂離子雜質后，與A1混合；混合液直接冷卻至18-24℃。

A2吸氨后去氯化銨生產工序。

A2去氯化銨生產工序后與吸氨前的B換熱。

脫碳塔的出塔液分離出的固體碳酸氫鈉進入碳酸鈉生產工序。

本工藝中吸氨的量本領域技術人員可根據具體要脫除的二氧化碳的量進行調整。

本發明同時也大大改善了母液B鈣鎂離子的去除：出氯化銨工序的分離氯化銨后的母液（記作B）加熱后（溫度為26～32℃）進入吸氨器吸氨，吸氨后的母液（溫度為36～54℃）進入澄清桶；由于吸氨后母液粘度小，母液密度小，雜質在澄清桶內的沉降速度與母液粘度成反比、與雜質和母液的密度差成正比，所以沉降速度大，可以將母液系統中的鈣鎂離子雜質有效去除，從而避免鈣鎂離子雜質在母液系統的累積，保證母液條件正常，也給聯堿生產帶來諸多有利因素，如：二氧化碳的脫除率高、鹽溶解速度增加、碳酸氫鈉結晶變粗大、進入碳酸鈉生產工序的碳酸氫鈉含鹽量低、洗水當量減少、母液收縮、含氨及含堿的液體可以回收進入母液系統、生產成本降低等。

相對于現有技術，本發明具有以下有益效果：

采用本發明脫除二氧化碳的工藝，脫碳塔在不設置內置或外置冷卻器的情況下能夠正常進行脫除二氧化碳的反應。由于脫碳塔不結疤、堵塞，因此脫碳塔能夠長周期平穩運行，作業周期達60天以上。二氧化碳的吸收效果好，利用率可達到99.6%以上，且后續可用于碳酸鈉的生產。

附圖說明

圖1是實施例1的工藝流程示意圖；

圖2是實施例2的工藝流程示意圖；

圖3是實施例3的工藝流程示意圖。

具體實施方式