[发明专利]一种生产纯碱或联产纯碱和小苏打的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制取纯碱、小苏打的系统及方法，特别是涉及一种利用氯碱生产中的烧碱液与回收煤化工合成气净化废气中的二氧化碳制取纯碱、小苏打的系统及方法。

背景技术

工业上生产纯碱的方法较多，如：天然碱法、氨碱法、联碱法等，天然碱在我国储量较少，氨碱法副产的氯化钙会造成环境污染，联碱法生产的氯化铵肥料市场容量有限，无法扩大规模。工业上小苏打主要通过纯碱碳化来生产。

目前，国内聚氯乙烯项目众多，该项目主要是由煤化工制备乙烯、氯碱化工制备氯气，然后由二者制备聚氯乙烯。其中煤化工制备乙烯过程中，合成气的净化工序有大量高纯度二氧化碳(其体积浓度大于82％)外排，对大气层造成较大的影响，加重了地球的“温室效应”；而氯碱工业中生产氯气时产生的烧碱液(其质量浓度为30％)在市场上滞售，由于烧碱液有较强烈的腐蚀和刺激性，其贮运成本较高。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种生产纯碱的系统。

本发明的第二个目的在于提供一种利用生产纯碱的系统进行纯碱生产的方法。

本发明的第三个目的在于提供一种联产纯碱和小苏打的系统。

本发明的第四个目的在于提供一种联产纯碱和小苏打的系统的生产方法。

本发明的第一个目的由如下技术方案实施，一种生产纯碱的系统，其包括如下装置：碱液缓冲罐、离心泵、加压风机、原料气缓冲罐、一级碳化塔、纯碱离心机、纯碱煅烧装置和纯碱母液储桶，所述碱液缓冲罐、所述离心泵与所述一级碳化塔依次连接，所述加压风机与所述原料气缓冲罐连接，所述原料气缓冲罐与所述一级碳化塔连接，所述一级碳化塔与所述纯碱离心机连接，所述纯碱离心机分别与所述纯碱煅烧装置和所述纯碱母液储桶连接。

本发明的第二个目的由如下技术方案实施，一种利用生产纯碱的系统制备纯碱的方法，其包括如下步骤：(1)制备过饱和纯碱溶液；(2)过饱和纯碱溶液经纯碱离心机分离过滤；(3)制备重质纯碱产品；

(1)制备过饱和纯碱溶液：将氯碱系统排出的温度为30～35℃，质量浓度为30％的烧碱液送入碱液缓冲罐中，然后用离心泵送到一级碳化塔，二氧化碳体积浓度大于82％，压力为0.12～0.14MPa，温度为20～30℃的煤化工合成气净化废气经加压风机增压至0.52MPa后通入原料气缓冲罐，再经所述原料气缓冲罐通入所述一级碳化塔，所述一级碳化塔内烧碱液吸收净化废气中的二氧化碳，反应生成过饱和纯碱溶液，并从所述一级碳化塔底部通入纯碱离心机中，采用常规分析方法控制从所述一级碳化塔底部出来的过饱和纯碱溶液中的碳酸氢钠含量在15～20g/L，吸收后的净化废气从所述一级碳化塔的顶部排入大气中。

(2)过饱和纯碱溶液经纯碱离心机分离过滤：过饱和纯碱溶液经所述纯碱离心机分离过滤，分离出的固体纯碱湿物料输送到纯碱煅烧装置中，分离出的纯碱母液输送进入纯碱母液储桶；

(3)制备重质纯碱产品：将来自所述纯碱离心机的固体纯碱湿物料在所述纯碱煅烧装置中煅烧为重质纯碱产品。

所述步骤(1)中，氯碱生产中的烧碱液通入碱液缓冲罐中，然后从一级碳化塔顶部通入所述一级碳化塔，所述煤化工合成气净化废气经所述原料气缓冲罐从所述一级碳化塔底部通入所述一级碳化塔。

所述步骤(1)中，所述一级碳化塔的反应温度利用套管加热或冷却控制在100-110℃之间，所述一级碳化塔的塔顶压力由塔顶阀门控制在0.02MPa。

本发明的第三个目的由如下技术方案实施，一种联产纯碱和小苏打的系统，其包括如下装置：碱液缓冲罐、离心泵、加压风机、原料气缓冲罐、一级碳化塔、二级碳化塔、纯碱离心机、纯碱母液储桶、纯碱煅烧装置、小苏打离心机、小苏打干燥装置、小苏打母液储桶、中和反应器、蒸发装置，所述碱液缓冲罐分别与所述中和反应器和所述离心泵连接，所述离心泵与所述一级碳化塔连接，所述一级碳化塔与所述纯碱离心机连接，所述纯碱离心机分别与所述纯碱煅烧装置和所述纯碱母液储桶连接，所述纯碱母液储桶分别与所述二级碳化塔和所述蒸发装置连接，所述二级碳化塔与所述小苏打离心机连接，所述小苏打离心机分别与所述小苏打干燥装置和所述小苏打母液储桶连接，所述小苏打母液储桶与所述中和反应器连接，所述中和反应器与所述蒸发装置连接，所述蒸发装置与所述纯碱离心机连接，所述加压风机与所述原料气缓冲罐连接，所述原料气缓冲罐分别与所述一级碳化塔和所述二级碳化塔连接。