[發明專利]液相水合制取一水碳酸鈉的方法

無效

• 申請號: 201210012177.4
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102530999A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 丁麗芳
• 申請（專利權）人: 丁麗芳
• 主分類號: C01D7/00
• 分類號: C01D7/00
• 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

本發明屬于一水碳酸鈉生產技術領域，尤其涉及一種液相水合制取一水碳酸鈉的方法。

背景技術

碳酸鈉與水反應生成一水碳酸鈉，反應過程放出熱量，反應式如下：

Na₂CO₃?＋?H₂O?＝?Na₂CO₃·H₂O

常規液相水合法制取一水碳酸鈉的生產方法，均使用帶有內置或外置冷卻器的水合機。使用分離一水碳酸鈉后的母液作為水合液，液相水合機水合液的溫度為90～100℃，為保證液相水合機能夠正常進行生成一水碳酸鈉的反應，需要在液相水合機內部或外部設置冷卻器，將反應熱移除。即液相水合機內的水合液與內置或外置的冷卻器換熱被冷卻。但是反應生成物一水碳酸鈉受換熱時較大的溫差影響易在液相水合機和冷卻器表面加速析出、沉積，造成液相水合機和冷卻器結疤、堵塞、一水碳酸鈉結晶粒度細小；運行周期短基本上僅為6～8小時，頻繁的倒車、洗車，造成母液溫度及組成大幅度波動，難以正常生產，給長周期平穩運行帶來了隱患。

發明內容

本發明的目的在于提供一種液相水合制取一水碳酸鈉的方法，可以避免目前的方法液相水合機結疤、堵塞、作業周期短，一水碳酸鈉結晶粒度偏小等弊端。

本發明采用的技術方案如下：

液相水合制取一水碳酸鈉的方法，水合機本身不設置內置或外置冷卻器，將水合機取出液分離為兩部分（可通過預分離器實現），分別為含有相對細小一水碳酸鈉結晶的母液A1（從預分離器上部流出）和含有相對較大一水碳酸鈉結晶的母液A2（預分離器底部流出），其中A1直接返回水合機，A2經離心機分離一水碳酸鈉結晶后在冷卻裝置內進行冷卻，冷卻后返回水合機進行一水碳酸鈉的制備。

返回水合機的A2的溫度為65-90℃。

其中，取出液分離獲得的母液A1與A2的體積比為0.15-0.5:1。

A2在返回水合機之前加入水進行稀釋，稀釋后最終返回水合機的A2與母液A1的體積比為1:0.15-0.5。

A2在返回水合機之前分兩次進行加水稀釋。

A2在離心機中分離一水碳酸鈉的過程中加入水，對一水碳酸鈉結晶進行洗滌，母液A2第一次被稀釋，優選加入水量為50-250kg/噸一水堿。

A2在冷卻裝置中被冷卻的同時加入水，母液A2第2次被稀釋，優選加入水量為100-420kg/噸一水堿。

上述加入水量的每噸一水堿是指成品一水堿。

在冷卻裝置內A2與空氣或循環水或空氣、循環水的組合進行換熱被冷卻。

兩次稀釋的過程中加入的水最好是軟水，可以避免其他雜質離子的引入。

出離心機的一水碳酸鈉進入后處理工序。

生產一水碳酸鈉所需的輕質碳酸鈉來自于輕質碳酸鈉生產或儲存工序。

本發明中，出預分離器的含有相對細小一水碳酸鈉結晶的母液A1直接返回液相水合機。細小一水碳酸鈉結晶在液相水合機內提供晶核，一水碳酸鈉結晶在高晶漿濃度條件下繼續成長，此項措施可以消除因水合反應產生的一水碳酸鈉結晶過飽和，減少因一水碳酸鈉結晶過飽和積累而產生的新的細小的一水碳酸鈉結晶，保證了一水碳酸鈉結晶粒度。A2在兩次被稀釋的過程中，一方面可以對一水碳酸鈉結晶進行洗滌以及補充系統所需水量，同時稀釋的另一個作用在于降低母液A2中一水碳酸鈉的濃度，保證母液A2在冷卻過程中不會有一水碳酸鈉結晶析出，從而避免冷卻裝置結疤、堵塞，保證冷卻裝置能夠長周期運行。而A2的稀釋客觀上也增大了生成等量固體一水碳酸鈉的水合液的體積，同時通過降低入液相水合機供給液的溫度，從而減少進入液相水合機的供給液的顯熱，液相水合機內的水合液從入液相水合機內到出液相水合機的整個反應過程不需采用冷卻方式換熱，因此可避免因冷卻造成較大的溫差而導致的反應生成物一水碳酸鈉在液相水合機和冷卻器表面沉積，從而保證液相水合機在不設置內置或外置冷卻器的情況下能夠正常進行生成一水碳酸鈉的反應。

本方法中生成等量固體一水碳酸鈉的水合液的體積與常規生成等量固體一水碳酸鈉的水合液的體積比為1.05～3.55：1。