[發明專利]用于提高蒸發池的蒸發速度的方法

無效

• 申請號: 201310713404.0
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103880045A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: A·萬登多倫;J·A·莫特
• 申請（專利權）人: 索爾維公司
• 主分類號: C01D7/00
• 分類號: C01D7/00;C01D7/24
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳文平

相關申請的交叉引用?

本申請要求于2012年12月20日提交的美國臨時申請號61/740195的優先權，出于所有目的將該申請的全部內容通過引用結合在此。?

技術領域

本發明涉及一種用于使用熱量和噴灑裝置來提高含有池液體（包含水和碳酸鈉）的蒸發池的蒸發速度的方法，用風和不飽和空氣來提高池液體的蒸發速度，因此增加了其中發生有效蒸發的年的時間段，并且減少了處理一個給定流量的碳酸鈉水性流（可以進料給該蒸發池）所需要的表面。本發明還涉及一種用于使用低溫熱量和/或多余熱量和一個噴灑裝置來提高含有池液體（包含水和碳酸鈉）的蒸發池的蒸發速度的方法。?

背景技術

蒸發池尺寸在多個參數中主要依賴于來自雨的局部降水量、在這一年期間的環境空氣溫度、以及強制熱對流的風速條件。?

加速蒸發的一種方式是相對于環境空氣溫度以及其相關的露點來提高液體的溫度。加速蒸發的另一種方式是增加空氣與包含有待部分蒸發的水的液體之間的接觸面。在那些方式中，噴灑系統使能將一種液體分成液滴，這些液滴具有比存儲在池中的對應液體的幾乎平坦表面更大的蒸發比表面積。然?而，在蒸發水時操作帶有水溶液的噴灑裝置導致在噴灑裝置的出口處那些噴灑裝置的快速結垢和阻塞，該水溶液包含水和碳酸鈉以及任選地其他的可溶鹽例如碳酸氫鈉、氯化鈉、或硫酸鈉。?

在使用蒸發池的這些工業中，從天然礦石或從堿性湖泊生產蘇打灰是它們中的一種。包含碳酸鈉的主要的天然礦石是：天然堿礦石、蘇打石礦石或碳酸氫鈉石（wegscheiderite）礦石。那些天然礦石可以在不同的地理區域（例如巴西、中國、哈薩克、墨西哥、土耳其、美國（懷俄明州、科羅拉多州、加利福尼亞））中找到。堿性湖泊主要在非洲找到。那些天然礦石可以機械地開采，比如使用長壁設備，或通過使用水的溶液開采來開采。?

從天然礦石或從堿性湖泊中生產蘇打灰以及其衍生物導致了產生含有碳酸鈉的清洗流。確實，大多數天然沉積物含有雜質例如不可溶的顆粒（砂、粘土、碳酸鈣、長石，……）以及可溶鹽，主要地蒸發鹽（氯化鈉、硫酸鈉，……）。?

必須將這些雜質從生產線上移除以便保證蘇打灰的主要應用：例如玻璃生產、或精制碳酸氫鈉的食品和藥物生產所要求的最終產品的品質。將大多數可溶雜質例如可溶鹽或較不可溶的化合物從生產工藝中作為水溶液或包含水溶液的水性懸浮液以含有碳酸鈉的不同的清洗流的形式移除。?

總體上，通過一種清洗控制在結晶步驟中移除這些可溶的雜質以便保證最終的蘇打灰或蘇打灰衍生物的品質。?

此外，當使用一種溶液開采時，與常規干燥開采作業相比，每噸蘇打灰?或蘇打灰衍生物使用更高量值的水，因此當將蒸發池與工業蒸發器（填裝有來自蒸汽發生器的蒸汽）結合時，增加了對控制水平衡和蒸發能量優化的需求。?

US1859275（1932）披露了一種從歐文斯(Owens)湖（加利福尼亞）中的堿性水的鹽殘余物中生產碳酸鈉的工藝。這篇文獻傳授了避免建筑和操作蒸發池來存儲該湖的夏季鹽水。它傳授了使用蒸汽來熔融富含硫酸鈉的鹽水中的十水合碳酸鈉以及氯化鈉晶體并且獲得三種固相一水合碳酸鈉、Na₂CO₃.2Na₂SO₄復鹽、以及氯化鈉以便沉淀復鹽從而降低鹽水的硫酸鈉濃度。將這種復鹽從得到的鹽水中移除并且然后使純化的十水合碳酸鈉結晶。這篇文獻未提及通過使用一種熱交換器來使用間接加熱以增強蒸發池的蒸發、未提及使用噴灑裝置并且未提及噴灑條件。?

US2003/0143149披露了一種使用熱量在將一種碳酸鈉回收流引入蒸發池（20）之前對其加熱來從蒸發池水中回收碳酸鈉的工藝。將池液體在用苛性堿或生石灰苛化前在120℉-140℉（49℃-60℃）下加熱。所描述的工藝未提及使用噴灑裝置和噴灑條件。它也未提及多池操作。?

本發明的目的是提出一種用于使用噴灑裝置和低溫熱量或廢熱（具體地來自一個蒸汽發生器或蘇打灰設備）來提高含有碳酸鈉溶液的蒸發池的蒸發速度的改進方法。?

發明概述?

本發明涉及一種用于提高含有池液體的蒸發池的蒸發速度的方法，該池?液體包含水和按重量計至少1%的碳酸鈉，所述蒸發池處于與大于0℃的環境空氣溫度下的環境空氣的接觸中，該方法包含以下步驟：?

-將該池液體的一部分進料到一個熱交換器中，?

-在該熱交換器中用熱量來加熱該池液體并且產生一種加熱過的池液體，?