[發明專利]利用硫酸鈉和CO2

在審

• 申請號: 202111278147.3
• 申請日: 2021-10-30
• 公開（公告）號: CN113830795A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 周春松;李九林;李彩慧;王建榮;何海平
• 申請（專利權）人: 山西長林能源科技有限公司
• 主分類號: C01D7/12
• 分類號: C01D7/12;C01C1/24;C01C1/26
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 溫霞云

1.一種利用硫酸鈉和CO₂生產碳酸鈉和硫酸銨的設備，其特征在于，包括硫酸鈉氨化液系統、碳酸氫鈉系統、純堿系統、硫酸銨系統；

所述的硫酸鈉氨化液系統包括依次連接的廢氨水儲罐、第一蒸氨塔、吸氨塔、母液儲罐、硫酸鈉溶解罐,所述的吸氨塔通過換熱器連接硫酸鈉氨化液儲罐；

所述的碳酸氫鈉系統包括依次連接的第一CO₂壓縮機、過濾器、緩沖罐、碳化塔、尾氣吸收塔、預碳化塔、水洗塔；

所述的純堿系統包括依次連接的碳酸氫鈉稠厚器、離心機、煅燒爐和第二CO₂壓縮機，所述的離心機還連接有碳酸氫鈉母液儲罐；

所述的硫酸銨系統包括依次連接的第二蒸氨塔、第一反應釜、第二反應釜、和硫酸銨反應釜，所述的第二蒸氨塔通過再沸器形成循環；

所述的碳化塔分別與純堿系統的CO₂壓縮機和碳酸氫鈉稠厚器連接，所述的第二蒸氨塔分別與碳酸氫鈉母液儲罐和吸氨塔連接，所述的預碳化塔與吸氨塔連接。

2.根據權利要求1所述的利用硫酸鈉和CO₂生產碳酸鈉和硫酸銨的設備，其特征在于，所述的吸氨塔的頂部通過第三CO₂壓縮機與預氨塔連接。

3.根據權利要求1所述的利用硫酸鈉和CO₂生產碳酸鈉和硫酸銨的設備，其特征在于，所述的硫酸銨系統的第一反應釜的底部依次連接第一離心機和第一母液罐，第一母液罐與第二反應釜連接，所述第二反應釜底部依次連接第二離心機和第二母液罐，所述的第二母液罐與硫酸銨反應釜連接。

4.利用權利要求1所述的設備生產碳酸鈉和硫酸銨的方法，具體為：

（1）第二蒸氨塔產生的混合氣中的CO₂首先進入預碳化塔進行硫酸鈉氨化液預碳化，剩余未被吸收的CO₂氣體則進入尾氣吸收塔，CO₂氣體與煅燒爐產生的高濃度CO₂氣體進入碳化塔反應生成碳酸氫鈉，未被吸收的氣體進入尾氣吸收塔，吸收CO₂后的煙氣從尾氣吸收塔排出，氣體進入水洗塔清洗，排空；

（2）化工剩余氨水送入第一蒸氨塔提濃，氨氣經冷卻器降溫冷卻后，通入吸氨塔下部，與硫酸鈉飽和液逆向接觸，生成硫酸鈉氨化液，氨化液經換熱器降溫后形成硫酸鈉氨化液，送入預碳化塔進行預碳化；

（3）碳酸氫鈉漿液送至碳酸氫鈉稠厚器中，進行晶體長大，晶體沉淀，經離心分離得到碳酸氫鈉固體，在煅燒爐內煅燒得到純堿，煅燒生成的氣體送入碳化塔進行碳酸氫鈉的生成；

（4）碳酸氫鈉母液從第二蒸氨塔的上部進入塔內，再經再沸器加熱后，返回塔內，蒸發的得到含NH₃和CO2的混合氣，蒸氨后的清液通過反應釜，經精制離心后得到硫酸銨。

5.根據權利要求4所述的生產碳酸鈉和硫酸銨的方法，其特征在于，所述的第一蒸氨塔將氨水的質量濃度提濃至85%以上。

6.根據權利要求4所述的生產碳酸鈉和硫酸銨的方法，其特征在于，步驟（2）所述的硫酸鈉飽和液的來源工業固廢硫酸鈉或工業級元明粉、和硫酸銨分離系統生成的副鹽。

7.根據權利要求4所述的生產碳酸鈉和硫酸銨的方法，其特征在于，步驟（3）中當碳酸氫鈉稠厚器含固量達到50%時，開啟碳酸氫鈉離心機，離心分離得到碳酸氫鈉固體。

8.根據權利要求4所述的生產碳酸鈉和硫酸銨的方法，其特征在于，步驟（4）所述的硫酸銨的農業級氮含量在20%以上。

9.根據權利要求4所述的生產碳酸鈉和硫酸銨的方法，其特征在于，所述的純堿的年產純堿10萬噸以上。