一种烟道气中二氧化碳制纯碱并用氧化镁回收氨气的工艺制造技术

本发明专利技术涉及天然气锅炉尾气中二氧化碳生产纯碱并用氧化镁回收氨气的方法，本发明专利技术的目的在于提供一种利用联合制碱法原理吸收烟道气中二氧化碳制备纯碱并用氧化镁回收氯化铵中氨气的工艺方法。该方法实现了在利用联合制碱法原理吸收二氧化碳时让氨气循环利用，利用其产物碳酸氢钠与煅烧后的碳酸钙制备烧碱，该方法避免了氯化铵中氨气无法回收问题和使用高能耗的煅烧炉，大幅降低成本投入及能源消耗同时减少了烟道气中CO2并得到高附加值的轻质碳酸钠。碳酸钠。碳酸钠。

【技术实现步骤摘要】
一种烟道气中二氧化碳制纯碱并用氧化镁回收氨气的工艺


[0001]本专利技术涉及烟道气中二氧化碳制备纯碱工艺，特别是一种以天然气尾气中二氧化碳生产纯碱并用氧化镁回收氨气的方法。

技术介绍

[0002]二氧化碳是温室气体的主要成分，温室气体是造成全球变暖的主要原因，减少二氧化碳的排放是我国的一项重要的战略举措。目前国际上减排二氧化碳技术的应用和发展受到了诸多现实因素的制约，无法满足经济迅速发展的需要。因此研究工业生产中二氧化碳减排和回收利用的新技术和新方法，建设此类项目并实现其环境效果和经济效益意义重大。
[0003]多年来，许多科研部门及企业针对二氧化碳回收问题存在的弊病，投入了大量精力进行研究，希望找到一种能够有效低成本的回收企业烟道气尾气中的二氧化碳，从而满足二氧化碳排放标准，降低大气中二氧化碳的排放量。例如，CN101139102A公开了一种适用于煤、天然气燃烧后产生的烟道气碳酸化制取碳酸钠溶液，采用循环泵将配制的氢氧化钠溶液经换热器打入气液喷射器中，与经过冷却器来的烟道气中的二氧化碳进行反应，反应终止时循环槽中游离碱浓度大于0.1％。专利CN 102698585 A公开了一种回收锅炉烟道气中二氧化碳的方法，采用来自锅炉脱硫除尘后的烟道气经压缩、洗涤降温，在吸碳塔的吸碳段与来自氨碱系统的二次盐水和氨盐水逆流接触，吸收二氧化碳制得一次吸碳液，经换热后的一次吸碳液在吸氨段继续与烟道气逆流接触，吸收二氧化碳和回收在吸碳段解吸到烟道气中的氨，制得的成品吸碳液经吸碳液贮槽送至氨碱吸收塔，从吸氨段排出的烟道气在净氨段，与水逆流接触，水吸收烟道气中的氨，烟道气尾气排入大气中，净氨洗水送至氨碱系统。优点是该方法与纯碱生产工艺有效结合，二氧化碳吸收率可达85％以上。但分析以上专利存在着回收所用的原料价格高，氨气无法回收循环利用等问题，因而解决这些问题，在保证能够吸收二氧化碳的高效率下，尽量避免使用价格较高的烧碱，并且能够实现自产烧碱以及回收利用氨气，这对于回收烟道气中的二氧化碳并生产纯碱等产品具有十分重要的意义。这对于节能减排，经济的办法解决长期困扰烟道气难以减少碳排放的问题具有重要作用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种利用联合制碱法原理吸收烟道气中二氧化碳制备纯碱并用氧化镁回收氯化铵中氨气的工艺方法。该方法实现了在利用联合制碱法原理吸收二氧化碳时让氨气循环利用，利用其产物碳酸氢钠与煅烧后的碳酸钙制备烧碱，该方法避免了氯化铵中氨气无法回收问题和使用高能耗的煅烧炉，大幅降低成本投入及能源消耗同时减少了烟道气中CO2并得到高附加值的轻质碳酸钙。
[0005]本专利技术的利用联合制碱法原理吸收烟道气中二氧化碳制纯碱并用氧化镁回收氯化铵中氨气的工艺方法是：
[0006]以企业盐矿固体工业盐和锅炉烟道气中二氧化碳为原料，通过工业盐溶解形成饱和食盐水，再通过二次吸氨一次碳化制备碳酸氢钠和氯化铵，随后碳酸氢钠与生石灰苛化反应制得烧碱液体，随后再与碳酸氢钠反应制备液体纯碱。氯化铵与氧化镁反应回收氨气，提高温度进一步回收氯化氢。氨气和氧化镁作为催化剂可循环使用。
[0007]一种烟道气中二氧化碳制纯碱并用氧化镁回收氨气的工艺，其特征在于：在利用传统联碱法吸收烟道气中二氧化碳的过程中，将卤水吸氨碳化得重碱，分离重碱后的母液，用改性过的氧化镁或羟基氯化镁蒸氨，蒸氨后得到的氯化镁溶液蒸发浓缩得到固体NaCl。
[0008]作为优选，将分离盐后的氯化镁分解得氯化氢和氧化镁或羟基氯化镁，后者循环使用。
[0009]作为优选，所述的改性过的氧化镁或羟基氯化镁蒸氨，其氧化镁或羟基氯化镁为：采用控制粒径纳米级氧化镁结晶颗粒粒径20nm～500nm。
[0010]作为优选，所述的烟道气中二氧化碳制纯碱并用氧化镁回收氨气的工艺，其特征在于：
[0011](1)用于回收烟道气中的二氧化碳的回收装置，与压缩后的烟道气气源通过管道连接。
[0012](2)用于氧化镁吸附母液中的氯化铵低温蒸发装置，通过管道与氧化镁进料口连接，其氨气出口与吸氨装置通过管道连接，使氨气循环使用，来自高温焙烧后的氧化镁通过管道与低温蒸发装置连接，低温蒸发装置的出口通过管道与高温焙烧连接。
[0013](3)用于高温焙烧碱式氯化镁的高温焙烧装置，通过管道与低温蒸发装置连接，其产生的氧化镁继续回到低温焙烧装置循环使用，产生的氯气经排出口进行收集。
[0014]作为优选，烟道气中二氧化碳制纯碱并用氧化镁回收氨气的工艺，其特征在于：所述的由得到的烧碱与过滤分离得到的部分重碱进入到烧碱碳化装置进行反应，摩尔比为0.1～2，最终生成轻质纯碱用于下一工序。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的烟道气中二氧化碳制纯碱并用氧化镁回收氨气工艺流程图。
具体实施方式
[0016]用于氧化镁吸附母液中的氯化铵低温蒸发装置，通过管道与氧化镁进料口连接，其氨气出口与吸氨装置通过管道连接，使氨气循环使用，来自高温焙烧后的氧化镁通过管道与低温蒸发装置连接，低温蒸发装置的出口通过管道与高温焙烧连接。
[0017]用于高温焙烧碱式氯化镁的高温焙烧装置，通过管道与低温蒸发装置连接，其产生的氧化镁继续回到低温焙烧装置循环使用，产生的氯气经排出口进行收集。
[0018]用于重碱和石灰乳苛化反应的苛化装置，通过管道与石灰乳进料口连接，其出口通过管道与烧碱碳化装置连接。
[0019]用于重碱和烧碱碳化的碳化装置，由过滤分离装置分离出的重碱通过管道与其相连，产生的碳酸钠通过排出口进行收集。
[0020]为了更好的说明本专利技术现有的技术方案，下面将结合现有技术方案描述中所需附图来详细说明。参照图1，本专利技术的烟道气中二氧化碳制纯碱并用氧化镁回收氨气的工艺包
括：
[0021]步骤一、将工业固体盐溶解得到饱和盐溶液；
[0022]步骤二、饱和盐溶液进入吸氨装置进行吸氨得到氨母液；
[0023]步骤三、对烟道气进行压缩处理后送入碳化装置；
[0024]步骤四、氨母液进入碳化装置吸收烟道中的二氧化碳，使其反应得到重碱(NaHCO3)；
[0025]步骤五、碳化后的氨母液进入到过滤分离装置，分离母液和重碱；
[0026]步骤六、分离的滤液与改性过的氧化镁进入低温蒸发装置，低温下蒸发滤液中氨气，氨气进入吸氨装置回用；
[0027]步骤七、上一步得到的氯化镁或羟基氯化镁进入高温焙烧装置，其分解的氧化镁或羟基氯化镁循环用于蒸氨；
[0028]步骤八、步骤五分离的重碱部分进入苛化装置与外加的石灰乳反应生成烧碱；
[0029]步骤九、上一步得到的烧碱与步骤五分离的部分重碱进入到烧碱碳化装置进行反应，最终生成纯碱用于下一工序。
[0030]作为本专利技术的一种实施方式，此工艺利用传统的联合制碱法进行吸收烟道气中二氧化碳制纯碱生产系统中加入前述的低温蒸发装置和高温焙烧装置，本工艺包括的盐水精制溶解装置、盐水吸氨装置、氨盐水碳化装置、重碱过滤分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟道气中二氧化碳制纯碱并用氧化镁回收氨气的工艺，其特征在于：低温焙烧工艺为在利用传统联碱法吸收烟道气中二氧化碳的过程中，对分离重碱后的母液，用改性过的氧化镁或羟基氯化镁蒸氨，蒸氨后得到的氯化镁溶液蒸发浓缩得到固体NaCl。2.根据权利要求1所述的烟道气中二氧化碳制纯碱并用氧化镁回收氨气的工艺，其特征在于：分离盐后的氯化镁在350～450℃分解得氯化氢和氧化镁或羟基氯化镁，后者循环使用。3.根据权利要求1所述的烟道气中二氧化碳制纯碱并用氧化镁回收氨气的工艺，其特征在于：所述的改性过的氧化镁或羟基氯化镁蒸氨，其氧化镁或羟基氯化镁为：采用控制粒径纳米级氧化镁结晶颗粒粒径20nm～500nm。4.根据权利要求1所述的烟道气中二氧化碳制纯碱并用氧化镁回收氨气的工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑春明，钟国强，李敏婧，赵迪，任兆辉，郑海鑫，言张勇，曹景然，邓启帆，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：