[发明专利]一种氯化钠联合制备碳酸钠与氯化铵的生产方法

说明书

本发明属于碳酸钠以及资源的二次利用技术领域，具体提供一种氯化钠联合制备碳酸钠与氯化铵的生产方法，通过将过饱和状态的氯化钠水溶液依次经氨化处理、碳化处理和析晶获得碳酸氢钠粗品和氯化铵粗品，再经洗涤重结晶等后处理后获得碳酸钠与氯化铵。本发明方法氯化钠的单程转化率提高达80％以上；氯化钠的总转化率超过95％；氨的总转化率达98％以上，碳酸钠收率＞90％，氯化铵收率＞90％，从而使循环物料减少80％以上，大幅度的降低了能量消耗，提高了经济效益，且对环境友好。本发明的方法另一个优点是产品碳酸钠、氯化铵的质量好，纯度高。

技术领域

本发明属于碳酸钠以及资源的二次利用技术领域，具体为一种氯化钠联合制备碳酸钠与氯化铵的生产方法。

背景技术

随着化工业的迅速发展，含氯化钠的高盐废水排放量越来越大，对生态环境的危害也越大。常规处理方法是将高盐废水蒸发结晶，浓缩废水中的盐分。

碳酸氢钠作为一种重要的化工原料，在制药、食品、橡胶、塑料等行业广泛应用。碳酸氢钠的生产工艺主要有：以碳酸钠、二氧化碳为原料的纯碱碳化法；以天然碱为原料的提取法；以氯化钠和氨气、二氧化碳或碳酸氢铵为原料生产碳酸氢钠和氯化铵的方法等。

以氯化钠、氨气、二氧化碳为原料生产碳酸氢钠和氯化铵的反应方程式如下：

NH₃+CO₂→NH₄HCO₃

NH₄HCO₃+NaCl→NaHCO₃+NH₄Cl

中国专利CN111039310A公布了一种用硫酸钠制备碳酸氢钠联产硫酸铵的方法，利用硫酸钠和碳酸氢铵在促进剂的作用下制得碳酸氢钠和硫酸铵。该方法能实现硫酸钠的利用率＞85％，但是由于使用了促进剂，引入了除硫酸根离子的其他离子，使得到的产品中杂质变多。

中国专利CN110304640A公布了一种利用氯化钠与碳酸氢铵制备碳酸氢钠与氯化铵的方法，该方法实现了碳酸氢钠的生产收率提升10％-15％，但是由于利用电渗析装置，装置部件多，组装要求较高；当电渗析设备中水的离解度增大时，易产生极化结垢和中性扰乱现象；电渗析水处理对原水净化要求高，需增加精密过滤设备。

发明内容

为了克服上述现有技术中的问题，本发明提供一种一种氯化钠联合制备碳酸钠与氯化铵的生产方法。

为了实现本发明目的，所采用的技术方案为：一种氯化钠联合制备碳酸钠与氯化铵的生产方法，包括步骤如下：

(1)将高盐废水经蒸发浓缩处理，经高纯水超声溶解配制成过饱和状态的氯化钠水溶液，然后将饱和状态的氯化钠水溶液输送至氨化塔中并在氨化塔中连续通入氨气进行非均相吸收，进行氨化处理，使吸收液转化成铵化高盐废水；铵化高盐废水再输送至碳化塔中，并向碳化塔内连续通入二氧化碳气体，进行碳化处理，得含有碳酸氢盐的混合溶液；

(2)含有碳酸氢盐的混合溶液，经析晶、过滤、洗涤得到碳酸氢钠粗品，经高温煅烧处理，得到纯碱碳酸钠产品；碳酸钠煅烧后的二氧化碳气体收集后循环套用至所述碳化塔中；

(3)过滤后的母液为含有氯化铵、氯化钠的水溶液，经低温结晶、化学升华，析出氯化铵粗品，经重结晶进一步精制为氯化铵产品，使其中的氯化钠杂质含量降低到2％以下；步骤(3)中氯化铵结晶以及化学升华后释放出的氨气收集后循环套用至所述氨化塔中；步骤(3)中低温结晶和重结晶后的余液为溶有氯化钠、氯化铵的水溶液，循环套用至所述碳化塔内；

所述氨化处理条件为：控制NaCl水溶液质量浓度在30～50％，氨气与氯化钠的摩尔比为1.0～2.0∶1，氨化反应温度为30～50℃，氨化反应时间0.5～1h，压力0.1～0.5MPa；

所述碳化处理条件为：二氧化碳气体与氯化钠的摩尔比为1.0～1.5∶1，碳化反应温度为20～45℃，碳化反应时间0.5～1h,压力0.1～0.5MP。

进一步的，步骤(2)中控制析晶温度55～85℃，碳酸钠煅烧温度200～280℃，煅烧时间0.5～1h。步骤(2)中控制析晶温度更进一步优化为65～70℃，使得碳酸钠产品纯度＞98％。