一种添加活化剂的碳碱法生产硼砂工艺，其特征是： ａ．在Ｎａ２ＣＯ３溶液中添加０．０５－０．２ｍｏｌ／Ｌ的二乙醇胺（ＤＥＡ）或甲基二乙醇胺（ＭＤＥＡ）做活化剂； ｂ．用两座串联的碳酸化塔，每座塔高２３ｍ，静液柱高２０ｍ；当窑气先流入的第一座碳酸化塔被ＮａＨＣＯ３结巴堵塞时，交换窑气的流经顺序； ｃ．将活化剂与Ｎａ２ＣＯ３先在溶碱槽中制成溶液送入碳酸化塔中，在６０－８０℃下用碳解罐的出口尾气碳酸化制成ＮａＨＣＯ３固体；ＮａＨＣＯ３固体用离心机分离后，将过量１０－５０％的ＮａＨＣＯ３固体与硼矿粉及上一循环硼砂母液调成浆液，在碳解罐中分解硼矿粉。
【技术实现步骤摘要】
一种添加活化剂的碳碱法生产硼砂工艺
本专利技术属于化学工程
，涉及到一种添加活化剂的碳碱法生产硼砂工艺。
技术介绍
碳碱法生产硼砂是传统的生产工艺，存在以下缺点：(1)没有采用任何活化剂来加快Na2CO3溶液吸收CO2的速度，因此反应速度很慢，一般需要18-22h硼矿石分解才臻完全。以一个年产8万吨的硼砂厂为例，需要安装约13个系统的50座φ2.5×5.5m的碳解罐才能满足生产，基建费用非常大。(2)硼矿石的分解反应要在130-135℃和0.6MPa压力不断搅拌下才能进行。长时间搅拌和保温，耗能很大。(3)3-4座碳解罐串联工作时，最后排出的尾气中CO2的浓度在5％以上。(4)碳解罐是加压，保温，带搅拌的气液固三相反应器设备，增加单罐容量难度较大，增加罐数又需增加投资和增加管理。(5)四座碳解罐串联时，最后排出的尾气有0.4MPa的余压，目前对空弛放，造成压缩功的浪费。
技术实现思路
本专利技术提供的一种添加活化剂的碳碱法生产硼砂工艺，以解决传统生产工艺的不足。本专利技术的技术方案是在Na2CO3溶液中添加0.05-0.2mol/L的二乙醇胺(DEA)或甲基二乙醇胺(MDEA)做活化剂，CO2吸收速度因此加快10-1000倍，进而加快熟硼镁矿石的分解。使用两座串联的碳酸化塔，减少大规模生产时多系统生产的多座碳解罐。每座碳酸化塔高23m，静液柱高20m；待窑气流经的第一座碳酸化塔被NaHCO3结巴堵塞时，交换窑气的流经顺序。将活化剂与Na2CO3先在溶碱槽中制成溶液送入碳酸化塔中，在60-80℃下用碳解罐的出口尾气碳酸化制成NaHCO3固体：用离心机分离后，将过量10-500％的NaHCO3固体与硼矿粉及上一循环的硼砂母液调成浆液，送入碳解罐中用约30％CO2的窑气碳酸化，在130-135℃，0.6MPa压力和搅拌10h下生成硼砂：-->由于用NaHCO3代替原有工艺中的Na2CO3，使液相中的CO2增加了一倍，再加上NaHCO3过量使硼矿石的分解时间减少一半，每系统只用两座碳解罐串联即可。活化剂不能与硼矿粉加在一起，以免矿渣会带走活化剂而造成损失，必须将活化剂加到没有矿粉的Na2CO3溶液中。本专利技术的效果和益处是：(1)由于改用NaHCO3，碳酸罐内的硼矿分解时间只需10h；每系统只需两座碳酸罐串联。碳酸化塔不需搅拌，只保持60-80℃的反应温度，单位产量的比散热面也很小，因此每吨硼砂可节省电60度，保温蒸汽1吨以上。(2)碳酸化塔的生产能力大，两台串联工作的φ1m碳酸化塔即可满足年产8万硼砂的要求，而且碳酸化塔工作平衡，操作容易，又可大型化。以年产8万吨的硼砂厂为例，两台碳酸化塔代替了原来的25座碳解罐，基建费用可以节省近500万元。(3)由于采用活化剂活化，吸收CO2的速度可以提高10-1000倍，出塔尾气的CO2浓度可以降低至3％以下，尾气中CO2每降低1％就可降低尾气用量5％，而石灰石及煅烧用的无烟煤和窑气的压缩费用都随之降低5％。(4)减少了碳解罐的数目，特别适合的大型化硼砂生产。(5)活化剂损失很小，每吨硼砂损失约0.2kg。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图。具体实施方式以下结合技术方案和附图详细叙述本专利技术的实施例。实施例：含13.16％B2O3的熟硼镁矿粉3083kg与从离心机送来587kg的NaHCO3用上次循环硼砂母液调成浆料，进入碳解罐，通入含约30％CO2的窑气460m3，将硼矿粉分解，B2O3的分解率达90％。矿浆送去压滤机将矿渣滤去，然后结晶出硼砂1000kg。硼砂母液返回碳解罐调浆。出碳解罐的尾气约含21.3％CO2，从底部进入碳酸化塔。在碳酸化塔的顶部送入，每升含Na2CO3 178g、NaHCO3 88g、DEA 11g的溶夜2.66m3出碳酸化塔溶液每升含Na2CO3 32g、NaHCO3 99g，并悬浮固体NaHCO3 587g，出碳酸化塔的NaHCO3溶液过滤后送去碳解罐调浆作为原料；NaHCO3母液2.52m3，溶解Na2CO3 371kg后继续进入碳酸化塔碳酸化，出碳酸化塔的尾气为335m3，其中含CO2在3％以下。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种添加活化剂的碳碱法生产硼砂工艺，其特征是：a.在Na2CO3溶液中添加0.05-0.2mol/L的二乙醇胺(DEA)或甲基二乙醇胺(MDEA)做活化剂；b.用两座串联的碳酸化塔，每座塔高23m，静液柱高20m；当窑气先流入的第一座碳酸化塔被NaHCO3结巴堵塞时...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕秉玲，
申请(专利权)人：吕秉玲，
类型：发明
国别省市：
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