[发明专利]一种生产小苏打的方法和装置

说明书

本发明提供一种生产小苏打的方法及装置，含碳酸钠的原料溶液进入碳化塔，与工业气体中含有的二氧化碳发生碳化反应，出碳化塔的含有高浓度碳酸氢钠及固体碳酸氢钠结晶的高温溶液A1与含有低浓度碳酸氢钠及固体碳酸氢钠结晶的低温溶液A2在混合器中混合；混合器顶部的澄清液进入冷却器或闪发器降温得到低温溶液A2，低温溶液(即A2)进入混合器；完成降温的循环过程；混合器底部晶浆经固液分离得到固体碳酸氢钠结晶和滤液，滤液送往下一工序用于原料的溶解；固体碳酸氢钠结晶送往干燥工序；得到的干燥碳酸氢钠即为目标产品小苏打。采用本发明能够得到分布均匀的大颗粒小苏打产品；作业周期达60天以上；碳酸氢钠结晶粒度大，优等品率高。

技术领域

本发明属于化工生产技术领域，具体是一种生产小苏打的方法和装置。

背景技术

应用小苏打(碳酸氢钠)的工业生产过程，如洗涤剂、食品添加剂、饲料添加剂、制药原料、选矿、金属冶炼等，随着技术的进步，对小苏打的粒度提出了大颗粒、均匀、粒度分布范围窄的要求。做到均匀的大颗粒的小苏打成为小苏打行业的发展方向。

常规碳化法制取碳酸氢钠的生产方法，均使用带有内置或外置冷却器的碳化塔。碳化塔的温度为40～80℃，为保证碳化塔能够正常进行生成碳酸氢钠的反应，需要在碳化塔内部或外部设置冷却器，将反应热移除。即碳化塔内的反应液与内置或外置的冷却器换热被冷却。但是反应生成物碳酸氢钠受换热时较大的温差影响易在碳化塔和冷却器表面加速析出、沉积，造成碳化塔和冷却器结疤、堵塞、碳酸氢钠结晶粒度细小；运行周期短基本上仅为6～8小时，频繁的倒车、洗车，造成母液温度及组成大幅度波动，难以正常生产，给长周期平稳运行带来了隐患，给小苏打生产带来诸多不利影响，如：二氧化碳的脱除率低、碳酸氢钠结晶变细小、产品小苏打含盐量高、洗水当量增加、母液膨胀等。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种生产小苏打的方法及装置，克服常规小苏打生产工艺中碳化塔结疤、堵塞、作业周期短，二氧化碳利用率低、母液膨胀等弊端，制得分布均匀的大颗粒小苏打产品，且优品率高。

一种生产小苏打的方法，具体步骤如下：含碳酸钠的原料溶液进入碳化塔，与其它工序提供的工业气体中含有的二氧化碳发生碳化反应，二氧化碳与原料溶液中添加的碳酸钠的摩尔比范围为1：1～1.2，碳化塔内部的温度范围为20～120℃，压力范围为0.2～2.2MPa，出碳化塔的含有高浓度碳酸氢钠及固体碳酸氢钠结晶的高温溶液A1与含有低浓度碳酸氢钠及固体碳酸氢钠结晶的低温溶液A2在混合器中混合；混合器顶部的澄清液进入冷却器或闪发器降温得到低温溶液 A2，低温溶液A2进入混合器，A1在混合器内的停留时间范围为5～ 300min，A2在混合器内的停留时间范围为5～300min；完成降温的循环过程；溶液温度降低，混合器溶液中的碳酸氢钠结晶析出；混合器底部晶浆经固液分离器得到固体碳酸氢钠结晶和滤液，滤液送往滤液桶回收再用于原料的溶解；固体碳酸氢钠结晶送往干燥工序；得到的干燥碳酸氢钠即为目标产品小苏打。

进一步的，所述含碳酸钠的原料溶液为固体纯碱溶解于滤液制得含碳酸钠的原料溶液，或含碳酸钠的固体溶解于滤液制得含碳酸钠的原料溶液，或含碳酸氢钠的固体溶解于滤液经高温分解或部分分解制得含碳酸钠的原料溶液，所述滤液为滤液桶回收的滤液。

进一步的，所述碳化塔不设置内置或外置冷却器，即不冷式碳化塔，即碳化反应的热量不在碳化塔移除，碳化反应的热量全部在与混合器连接的冷却器或闪发器中移除，所述含有高浓度碳酸氢钠及固体碳酸氢钠结晶的高温溶液A1全部进入混合器，所述碳酸氢钠结晶在混合器内长大。

进一步的，A1温度范围为28～120℃，温度优选60～100℃， A2温度范围为-20～80℃，温度优选30～80℃，A1与A2的体积比为1:0.005-29，体积比优选1:1-5。

一种生产小苏打的装置，包括顺次连接的碳化塔、混合器、冷却器或闪发器、固液分离器、滤液桶。