[发明专利]重质纯碱的制备方法及其所用的固定蒸汽分解反应炉

说明书

本发明涉及无机盐制备领域，具体地说涉及纯碱的制备。

重质纯碱的优点是重度大、颗粒大、耐磨性好、不易结块，可节省大量的包装和运输费用，特别是用于练钢和玻璃生产，可延长炉子的使用寿命，目前发达国家重质纯碱的产量占80-90％。

目前国内外工业化生产重质纯碱的方法是分多步进行的，首先是将氨碱法、联碱法生产出来的碳酸氢钠加入旋转炉内，用压力为2.2-3.2MPa的水蒸气作为加热介质，在220-235℃的温度下经旋转煅烧制成轻质纯碱。然后将轻质纯碱送混水机在90-100℃的温度下加入一定数量的水制成一水碳酸钠。最后再送入旋转煅烧炉在140-180℃的温度下煅烧干燥制成重质纯碱。由于该方法必然要生成一种中间化合物一水碳酸钠，所以很难制得优质均匀的固体重质纯碱。

直接以碳酸氢钠为原料生成重质纯碱的方法有美国专利3451767，它记载的是一步湿法制取重质纯碱，是将碳酸钠或含碳酸氢钠的物料加入含碳酸钠浆液的反应器中，循环流经热交换器，并维持在135-200℃的分解温度，再将生成的碳酸钠在还处于悬浮状态时便放出，最后再从母液中分离出来。该方法由于用固体、液体混合循环反应，操作较为复杂，并且换热器壁很容易结块，造成停车。将无水碳酸钠从母液中分离还需经过过滤、洗涤、干燥等工序。中国专利85108727所说的是一种防止热交换器壁上结垢的方法。欧洲专利138076是采用4-5个反应器经多步分解的方法制取无水碳酸钠，需用的设备多而庞大，流程复杂。实施例中制出的碳酸钠含水量为23-25.34％，浓料浆中碳酸钠含水量仅为68-71.24％，碳酸氢钠分解率为94.6-96.1％。

本发明的目的在于克服上述已知方法的缺陷，简化工艺流程设备、降低能耗，提供一种很经济的简便的直接由碳酸氢钠经一步法制取优质纯碱的工业生产新方法。

本发明的工艺生产过程如下：将原料碳酸氢钠加入固定蒸汽分解炉，直接将通过水分离器的过热水蒸汽或饱和水蒸汽送入固定蒸汽分解反应炉内作为加热和升压介质，炉内的碳酸氢钠在反应温度为140-180℃、反应压力为0.3-0.8Mpa的条件下一步分解生成重质纯碱。

下面参照附图1对本发明的方法进行详细的描述。

附图1是本发明方法的工艺流程图，其中：

1-原料碳酸氢钠、2-固定蒸汽分解反应炉、3-产品碳酸钠、7-放空阀、8-过热水蒸气、9饱和水蒸气、10-水分离器、11、12-管道、13-气水分离器、14-换热蒸发器、15-冷却分离器、16-碳化塔、17-换热器、18-鼓风机。

附图2是利用本发明方法的固定蒸汽分解反应炉，其中：

2-炉体、4-气液流通承受器、5-排气带、6-汽体分布器、19-密封盘、20-气压表、21-测温管、22-振动器。