[发明专利]利用电石渣反应制氨气与二氧化碳双循环利用的制碱工艺

权利要求书

1.一种利用电石渣反应制氨气与二氧化碳双循环利用的制碱工艺，包括电渗析单元，所述电渗析单元采用特殊构造的四通道电渗析单元，其特征在于：此工艺分为两个工艺段:

(S1)四通道电渗析合成盐工艺单元：是合成碳酸氢钠与氯化铵的核心工艺，内部包括六个内循环通道，其中四个为物料循环通道包括内循环1、内循环2、内循环3和内循环4，两个是基本电极液循环通道包括阴极液循环与阳极液循环；四通道电渗析单元前端配备氯化钠溶解水箱与碳酸氢铵供给箱；

(S2)制盐工艺：碳酸氢钠浓水后端设置一套热解制备单元，制备高纯度纯碱碳酸钠同时生成二氧化碳；在氯化铵浓水后端设置一套电石渣反应单元，向其中加入电石渣，与氯化铵反应生成氯化钙盐与氨气；另外设置碳酸氢铵反应箱，用于补充碳酸氢铵供给箱溶液浓度。

2.根据权利要求1所述的利用电石渣反应制氨气与二氧化碳双循环利用的制碱工艺，其特征在于：所述四通道电渗析单元的具体运行模式如下：

在碳酸氢铵供给箱中配置10％浓度碳酸氢铵溶液后，输送至其对应的脱盐循环水箱，同时在溶解水箱中配置10％浓度氯化钠溶液后，输送至其对应的脱盐循环水箱；

含10％质量浓度碳酸氢铵溶液的脱盐循环水箱中的溶液通过循环泵2送入四通道电渗析单元的A通道，从A通道出来后回到脱盐循环水箱，此为内循环1通道；

含10％质量浓度氯化钠溶液的脱盐循环水箱中的溶液通过循环泵1送入四通道电渗析B通道，从B通道出来后进入脱盐循环水箱，此为内循环2通道；

含一定质量浓度碳酸氢钠溶液的浓缩循环水箱中的溶液通过循环泵3送入四通道电渗析单元的D通道，从D通道出来后循环回到浓缩循环水箱，此为内循环3通道；

含一定质量浓度氯化氨溶液的浓缩循环水箱中的溶液通过循环泵4送入四通道电渗析单元的C通道，从C通道出来后循环回到浓缩循环水箱，此为内循环4通道；

以上为四路配置药剂内循环通道，相匹配的进入A、B、C、D四个电渗析循环通道；

两个基本电极液循环通道如下：(1)阴极液循环通道：阴极液水箱中配置3％-5％质量浓度的氯化钠溶液作为阴极液，溶液通过阴极液循环泵送入四通道电渗析单元的阴极液通道，从阴极液通道出来后回到阴极液水箱，此为内循环5通道；(2)阳极液循环通道：阳极液水箱中配置3％-5％质量浓度的硫酸或者硫酸钠溶液作为阳极液，溶液通过阳极液循环泵送入四通道电渗析单元的阳极液通道，从阳极液通道出来后回到阳极液水箱，此为内循环6通道；

当上述六个内循环通道运行稳定之后，启动四通道电渗析阴阳极两端外加设置的直流电源；直流电源供电给电渗析模块后，此时电渗析阳极液既为电渗析阳极侧，电渗析阴极液即为电渗析阴极侧，电渗析模块内部四个药剂离子循环通道中的离子即要再电场的作用下发生定向的迁移。

3.根据权利要求1所述的利用电石渣反应制氨气与二氧化碳双循环利用的制碱工艺，其特征在于：电渗析过程后的总反应式为：NaCl+NH₄HCO₃＝NaHCO₃+NH₄Cl。

4.根据权利要求1所述的利用电石渣反应制氨气与二氧化碳双循环利用的制碱工艺，其特征在于：所述氯化铵浓缩产水的后处理：在系统运行之后在膜堆内部的A、B两个脱盐通道与对应的循环系统会持续不断的迁移出相应的离子去隔壁腔室即C、D浓缩通道；迁移到C通道中的氯离子与氨根离子配对行成氯化铵溶液，且浓度不断的升高，在特定工况下C通道氯化铵质量浓度可达到200000mg/L，持续不断的此溶液从循环系统4中的浓缩循环水箱溢流至浓水溢流箱，而后通过泵输送至电石渣反应单元，与主要含有氢氧化钙的电石渣反应生成氯化钙和氨气，反应式如下：2NH₄Cl+Ca(OH)₂＝2NH₃(气体)+CaCl₂+2H₂O；而后将氨气输送至氨气储罐备用。