[發明專利]一種制備酸和堿的方法及裝置

有效

• 申請號: 201610134747.5
• 申請日: 2016-03-09
• 公開（公告）號: CN105731478B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 周艷春;周子嬌
• 申請（專利權）人: 周艷春
• 主分類號: C01B33/32
• 分類號: C01B33/32;C01B33/12;C01B7/03;C01D1/22
• 代理公司: 33247 溫州市品創專利商標代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 程春生

本發明公開了一種制備酸和堿的方法及裝置，以氯化鈉、二氧化硅和氫氧化鈉為制備原料，制備酸與堿。本發明氯化鈉中的鈉和氯均得到利用，本發明高溫聚能煅燒爐的燃料來源較為廣泛，如煤、油、植物秸稈、燃氣或水煤氣、還可以用氯堿化工廠電解食鹽水時產生的氫作為燃料，本發明燃料燃燒生成的二氧化碳清洗后作為生成原料，減少環境污染的同時也減少了碳酸鈣和燃料的使用。

技術領域

本發明屬于化工技術領域，具體涉及一種利用鹽制備酸和堿的方法，本發明還涉及該方法使用的裝置。

背景技術

目前世界上把鹽生產成堿的方法有三種：

第一種：路布蘭法(LEBLANCPROCESS)，法國人發明的，是世界上工業制純堿的最早方法。

將食鹽加入硫酸，加熱制成硫酸鈉(或直接用天然芒硝、主要成分硫酸鈉)之后與石灰石和煤進行混合，并在950℃-1000℃得到粗制品-黑灰，再經浸取、蒸發、洗滌、煅燒等步驟制成純堿。

第二種氨堿法：是由比利時人索爾維發明的，以碳酸鈣、氯化鈉、氨為原料，反應步驟如下：

NaCl+NH₃+CO₂+H₂O→NaHCO₃↓+NH4Cl

CaO+H₂O→Ca(OH)₂

NH4Cl+Ca(OH)₂→CaCl₂+NH₃↑+H₂O

或者是NH4HCO+NaCl＝NH4Cl+NaHCO

該方法是用氨置換出了氯化鈉中的鈉，制成了純堿。

第三種氯堿法：19世紀末、人們利用直流電、電解飽和食鹽水，制得氯氣和氫氧化鈉，這種方法也叫氯堿工業。反應步驟如下：

存在的問題：

第一種路布蘭法：該方法只是對氯化鈉中的鈉制成了堿，而氯沒有得到利用，再就是在粗制品黑灰中有硫化鈉的成分，不便于提純。氯化鈉用硫酸制取硫酸鈉時雖然有鹽酸生成，但這是置換反應，消耗了等量的酸。這樣相當于只利用了氯化鈉中的鈉，而氯沒有得到利用。

第二種氨堿法：優點為堿的純度高，缺點是對氯化鈉的利用率低，只利用了氯化鈉中的鈉，制成了堿。而氯沒有得到利用。

第三種電解食鹽水的方法：優點是：氯化鈉中的鈉與氯同時都得到了利用。世界上這種方法采用得較多。燒堿的產量、美國居首位，中國居第二。我國發電主要采用燃煤發電，熱能轉化成電能的轉化率為30％(熱電廠只有在冬天的時候利用余熱給居民供暖，熱能的綜合利用率可提高到50％)。電廠發出的電→低變高壓→輸送→高變低壓→化工廠，在化工廠內把交流電整流成直流電等、每個環節都要損耗電能。理論上生產一噸燒堿電解時消耗1000多度電，但實際生產中電耗在2200～2450度，這樣總能量利用率折算下來是15％左右。該方法的缺點是：能量消耗大。

發明內容

本發明提供一種利用氯化鈉制備鹽酸和堿的方法，這種方法也可以生產硅酸鈉和二氧化硅。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案如下：