[發(fā)明專利]復(fù)分解法小蘇打母液全循環(huán)清潔生產(chǎn)工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510540983.2
• 申請(qǐng)日: 2015-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN105236450B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁東海;袁楨喚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 袁東海
• 主分類號(hào): C01D7/02
• 分類號(hào): C01D7/02;C01C1/16
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所43114
• 代理人: 魏娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳酸氫銨與工業(yè)精鹽復(fù)分解法制取食品級(jí)小蘇打、飼料級(jí)小蘇打冷法回收氯化銨后母液全循環(huán)的清潔生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

碳酸氫鈉(俗名小蘇打)于1801年由瓦倫丁等制成。小蘇打(商業(yè)上稱潔堿、重堿)化學(xué)名：碳酸氫鈉，分子式NaHCO₃,分子量84.01，為白色不透明單斜晶體或晶狀粉末，粒度通常為0.05～0.2mm，味咸無臭，受熱易分解產(chǎn)生二氧化碳、水而轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕c(俗稱純堿)。

小蘇打是基本的化工原料，廣泛用于化學(xué)試劑、無機(jī)合成、醫(yī)藥、制革、食品、紡織、染料工業(yè)、制造滅火劑、洗滌劑、飼料工業(yè)、農(nóng)業(yè)等部門。但在食品工業(yè)中的應(yīng)用一直是主要的，占到國(guó)內(nèi)消費(fèi)總量的30％，主要用于食品的發(fā)酵過程，作疏松劑或膨脹劑，用來生產(chǎn)面食、糖果制品，生產(chǎn)不含酒精飲料及汽水。目前，國(guó)內(nèi)小蘇打的其它消費(fèi)比例是化學(xué)工業(yè)制造占20％，消防品制造16％，醫(yī)藥制造業(yè)10％，出口20％，其它4％。小蘇打行業(yè)近幾年得到了快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)消費(fèi)量及出口量也呈直線上升態(tài)勢(shì)。

我國(guó)小蘇打生產(chǎn)方法可以分為兩大類：

合成法

以純堿(即碳酸鈉)為原料加二氧化碳進(jìn)行碳酸化的合成法。其原理是

Na₂CO₃+CO₂+H₂O＝2NaHCO₃

目前國(guó)內(nèi)的合成法小蘇打生產(chǎn)裝置基本上都是與純堿裝置配套建設(shè)的，以便直接利用該過程煅燒系統(tǒng)出來的高溫純堿，加速母液化堿過程，為后續(xù)操作提供合格堿液。為了保證母液中過量的NaHCO₃充分分解，減少在堿液運(yùn)送過程中NaHCO₃結(jié)晶堵管現(xiàn)象的發(fā)生，在整個(gè)操作過程中要維持較高的物料溫度，因此也常稱合成法為高溫制重堿工藝。其工藝流程為：從純堿裝置煅燒系統(tǒng)出來的高溫純堿，落地堿收集，通過刮板運(yùn)輸機(jī)送到小蘇打生產(chǎn)界區(qū)的高溫堿倉(cāng)，加入到盛有循環(huán)母液和冷凝水的化堿鍋內(nèi)。同時(shí)向鍋內(nèi)加熱管通入1.0MPa蒸汽進(jìn)行間接加熱，使堿液溫度保持在95℃以上，這時(shí)循環(huán)母液中的NaHCO₃分解為Na₂CO₃，得到高溫化堿液。反應(yīng)式為：

2NaHCO₃＝Na₂CO₃+CO₂+H₂O(1)

當(dāng)堿液的Na₂CO₃含量達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，用泵送入道爾澄清桶，澄清液經(jīng)蛇紋石管過濾器過濾得高溫合格堿液，然后泵至碳酸化塔進(jìn)行碳酸化，其反應(yīng)式為：

Na₂CO₃+CO₂+H₂O＝2NaHCO₃(s)(2)

生成的NaHCO₃經(jīng)離心分離、氣流干燥和旋風(fēng)分離，得到不同粒徑的小蘇打產(chǎn)品，母液和堿塵返回至化堿鍋循環(huán)使用。

合成法由于主要消耗純堿，且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，是國(guó)內(nèi)大量采用的小蘇打生產(chǎn)技術(shù)。但由于工藝自身的缺陷，現(xiàn)行合成法生產(chǎn)小蘇打過程能耗大、成本高、產(chǎn)品粒度大、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱、企業(yè)生產(chǎn)效益低，特別是細(xì)粉和微細(xì)粉產(chǎn)品比例太少，不能滿足市場(chǎng)的需求，極大地影響了企業(yè)的發(fā)展。

復(fù)分解法

以工業(yè)精鹽(或含氯化鈉的鹵水)與農(nóng)用碳酸氫氨進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，利用氯化鈉、碳酸氫氨、碳酸氫鈉、氯化銨四種鹽在水溶液中形成的四元交互體系中，溶解度相互發(fā)生影響，碳酸氫鈉的溶解度最小從而從交互體系中析出。該復(fù)分解反應(yīng)因產(chǎn)生溶解度較小的碳酸氫鈉沉淀才得以使反應(yīng)進(jìn)行。由于在低溫下析出碳酸氫鈉晶體，因而粒度較細(xì)。其反應(yīng)原理是

NaCl+NH₄HCO₃＝NaHCO₃(s)+NH₄Cl

離心分離出濕重堿(含水的NaHCO₃)，經(jīng)水洗、分離、干燥、冷卻包裝即可出廠。