[其他]重質純堿的制備方法

無效

• 申請號: 85108727
• 申請日: 1985-12-02
• 公開（公告）號: CN85108727A
• 公開（公告）日: 1987-06-10
• 發明（設計）人: 塞多魯斯·約哈尼斯·馬里亞·萬·洛特倫根;格里特·萬·丹·伯格
• 申請（專利權）人: 阿克佐公司
• 主分類號: C01D7/12
• 分類號: C01D7/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 徐汝巽,劉夢梅

本發明是關于高密度無水碳酸鈉-即所謂重質純堿（重蘇打灰-dense????soda????ash）的制備方法。此法基于碳酸氫鈉或含碳酸氫鈉的化合物的熱分解，是將碳酸氫鈉或含碳酸氫鈉的化合物加入一含碳酸鈉漿液的反應器，循環流經熱交換器，并維持在135℃以上的分解溫度，在生成的無水碳酸鈉還處于懸浮狀態時即將其放出，最后再從母液中分離出來。

上述類型的生產方法見于美國專利3451767。

這種無塵最終產物（重蘇打灰）的一步濕法制備，相對而言，功率消耗較低。在實際生產上，通常是由氨-堿廠提供碳酸氫鈉供料的。此法的另一優點是，分解后產生的二氧化碳具有一定的壓力，這樣的壓力適于把二氧化碳再直接送回氨-堿廠，而不需要再加壓。再者，將少量母液再循環到氨-堿廠，可使最終產物保持很低的氯化鈉含量。然而，此類方法一直存在著一個眾所周知的問題需要再研究，即熱交換器壁上的結垢問題。首先，溫度增加時蘇打灰的溶解度會急劇上升，所以需要有大量的熱量供給蘇打灰過飽和溶液。

美國專利3451767為此建議將兩個熱交換器交互使用。

這種辦法不僅費錢，而且使用漿液系統的工廠還需要定期地停車以除去熱交換器中的沉積物，當然這在實際上是行不通的。

現有的預防沉積的方法包括使用光滑的器壁、減小整個器壁的溫差，器壁處有足夠的（液體）壓力以阻止沸騰、相對高的漿液密度和高流速。

現已知道，所有這些預防沉積的方法對于純碳酸鈉溶液中無水碳酸鈉的結晶都是比較有效的。但是，只要溶液中含碳酸氫鈉，這些預防方法似乎就不能阻止結垢。顯然，這里還存在其他的干擾因素。

按照本發明方法，就可以阻止結垢。

按照本發明的方法，其特征是：反應器和熱交換器互相之間的相對位置要使熱交換器上的漿液靜止高度H滿足以下的關系：

H ≥e(20.52-0.937×St-10184t+388.2)-P0.1×d(米)]]>

式中

t＝熱交換器的壁溫（℃）

S＝除碳酸鈉和碳酸氫鈉以外的任何溶解鹽的含量（以NaCl的重量百分計）

P＝系統的蒸氣壓力（巴）

d＝漿密度（克/立方厘米）

這里所謂的靜止高度是指熱交換器的臨界點與已作了氣泡校正的氣/液位點間的高度差，正如用玻璃管量液計測定并校正換熱器和氣/液位之間的液體阻力一樣。

實際上上述關系應滿足熱交換器的每一個點。現在的臨界點，在絕對意義上說，是導致最高氣/液位的熱交換器的點。根據結構，臨界點可以是熱交換器之頂（如果是上流）、可以是最熱點（如果熱交換器水平放置）或者介于兩者之間的點（如果是多程熱交換器）。

進一步的研究發現，系統中有碳酸氫鈉存在時可能伴隨如Weg-scheider鹽（Na₂CO₃·3NaHCO₃）之類的復鹽形成，當與熱壁接觸時將產生附加分解現象，分解的結果，很可能形成極細的無水碳酸鈉顆粒，迅速粘附于器壁而生成積垢。

現已發現，如保證熱壁處的漿液處于足夠的壓力之下，就可以阻止分解。就經濟原因出發，本方法需采用自然產生的壓力，這一預防沉積的措施需要維持足夠的靜止高度。影響粘附的最低靜止高度看來似乎有多種因素。特別重要的是壁溫、系統產生的蒸氣壓、漿液中的其他鹽類和漿液的密度。而且，整個漿液的分解溫度和器壁上的溫差又交替影響著上述各因素。

對這些影響（互相間不必獨立）的進一步評價導致上述的經驗關系式，在實際應用上留有必須的安全度。在此由靜止高度滿足的經驗關系中，有四個直接測定的量綱，即壁溫t，任何其他鹽的含量，自然產生的壓力P和漿液密度d。