[发明专利]一种以氯化钠催化热分解法制备碳酸钠联产盐酸的方法

说明书

本发明公开了一种以氯化钠催化热分解法制备碳酸钠联产盐酸的方法，涉及碳酸钠制备方法与工艺领域。该方法通过将氯化钠采用溶液浸渍负载到炭催化剂载体上，加热到一定温度后通入COsubgt;2/subgt;与水蒸气，利用氯化钠在炭催化剂载体上的催化分解作用，使氯在水蒸气作用下以HCl气体优先释放，HCl经水吸收后得到盐酸。而活性炭上的钠与COsubgt;2/subgt;反应，转化为碳酸钠，经过COsubgt;2/subgt;水洗后浸入到溶液中，再经过滤、加热、结晶后得到碳酸钠，实现碳酸钠与盐酸的联产。本发明实现了一步法以NaCl催化热分解制备碳酸钠，同时联产稀盐酸，是一种新型的Nasubgt;2/subgt;COsubgt;3/subgt;制备工艺，具有良好的工业化应用前景；附加经济效益较好；副产可燃性气体。

技术领域

本发明涉及碳酸钠制备方法与工艺领域，具体为一种以氯化钠催化热分解法制备碳酸钠联产盐酸的方法。

背景技术

碳酸钠是一种重要的化工原料，广泛地应用于冶金、玻璃制造、洗涤剂制备等领域。碳酸钠制备常用原料为氯化钠与二氧化碳，氯化钠为碳酸钠制备提供廉价的钠源。碳酸钠制备常采用索氏制碱法与侯氏制碱法，首先采用氨气与水和二氧化碳反应生成碳酸氢铵，再利用碳酸氢钠溶解度小，在钠盐体系中优先析出，再将碳酸氢钠分解后得到碳酸钠产品。该过程需要采用大量氨气，同时存在工艺流程较长、工序复杂的缺点。其它的碳酸钠生产与制备工艺也存在一些问题，例如CN 106564916 B公开了一种利用铬渣回收碳酸钠方法，该工艺采用加压水热处理含碱的铬渣，主要侧重对铬渣进行脱碱处理，存在Na₂CO₃生产量低，产品中存在有害物质等问题。

盐酸是一种无机强酸，广泛地应用于轻工、纺织、石油、有机合成等领域，工业上盐酸的制备方法主要为两种，一种采用电解食盐水后得到Cl₂，再通过与H₂燃烧后被水吸收后得到盐酸，另一种盐酸生产工艺是有机物氯化过程中的副产物。

以上工艺可以实现HCl与Na₂CO₃的生产与制备，但是这些工艺存在效率低、流程复杂、能耗高、环境污染大的问题。氯化钠中同时含有氯元素与钠元素，是制备碳酸钠与盐酸的主要原料。因而，开发一种利用氯化钠联产碳酸钠与盐酸的工艺可以提高钠与氯的原子利用效率，完善碳酸钠与盐酸的生产工艺，对于促进碳酸钠与盐酸的生产具有重要意义。

发明内容

本发明为了解决现有技术中碳酸钠和盐酸的制备工艺效率低、流程复杂，能耗高、环境污染大、钠与氯的原子利用效率低的问题，提供了一种以氯化钠催化热分解法制备碳酸钠联产盐酸的方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种以氯化钠催化热分解法制备碳酸钠联产盐酸的方法，包括如下步骤：

（1）将NaCl以溶液浸渍法负载到炭催化剂载体上；

（2）在300-700℃的高温条件下，将水蒸气与CO₂通入NaCl负载的炭催化剂载体进行活化分解；

（3）反应结束后所产生的气体分为可燃气体和不可燃气体，不可燃气体包括HCl，经水激冷后吸收，得到质量分数0-1%的盐酸，吸收后剩余的可燃气体回收利用；

（4）反应后的固相残渣经CO₂加压水洗后过滤得到Na₂CO₃溶液，再经过加热、浓缩、结晶后得到Na₂CO₃产品。