一种副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术是一种副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置，包括盐处理组件、用于副产盐反应的喷射反应器、沉降池、碳酸钠制备组件和氯化钠制备组件，所述盐处理组件、喷射反应器和沉降池依次连通，所述沉降池的上层清液输送至氯化钠制备组件、下层的沉降物质进入碳酸钠制备组件。该装置可有效处理副产盐减轻环保压力，得到的碳酸钠和氯化钠产品质量高，能直接满足工业使用。业使用。业使用。

【技术实现步骤摘要】
一种副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置及方法


[0001]本专利技术涉及副产盐的处理技术，具体是一种副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置及方法。

技术介绍

[0002]工业废盐主要来源于化工、农药、制药、精细化工、印染等多个行业，其中以氯化钠为主的工业废盐占大多数。盐是一种重要的化工原料，也是极为宝贵的国家战略资源，回收利用工业废盐作为工业原料用盐，不仅可以消除对环境的污染，还可以充分利用宝贵的盐资源，将副产资源化，实现循环经济。对于工业废盐的处置现有工艺大多数采用多效蒸发浓缩的方式，部分企业对废氯化钠直接进行填埋，造成资源浪费的同时加大了环境的压力。
[0003]专利技术专利申请CN113135582A公布了一种氯化钠联合制备碳酸钠和氯化铵的生产方法，用到氨化塔、碳化塔，氯化钠经过氨化、碳化处理，得到碳酸氢盐，过滤后的母液经低温结晶、化学升华，析出氯化铵粗品，经重结晶得到氯化铵产品。处理工艺流程较长，得到氯化铵的处理过程经过低温结晶、重结晶，流程繁琐且不易控制，能耗较高。
[0004]专利技术专利CN108529652B公开了一种工业氯化钠制备碳酸钠和氯化铵的方法，利用氯化钠和氨水、二氧化碳反应，生成碳酸氢钠和母液，母液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到氯化铵产品。该工艺得到的碳酸钠产品纯度98%以上，氯化铵产品纯度97%以上。该工艺中母液通过蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化铵的处理工艺能耗较高、对工艺本身要求较高、不易控制。

技术实现思路

[0005]为了解决副产盐利用率不高、工艺复杂、能耗高的问题，本专利技术提供了一种副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置，可有效处理副产盐减轻环保压力，得到的碳酸钠和氯化钠产品质量高，能直接满足工业使用。本专利技术采用的技术方案是：一种副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置，包括盐处理组件、氨气吸收塔、用于副产盐反应的喷射反应器、沉降池、碳酸钠制备组件和氯化钠制备组件，所述盐处理组件、喷射反应器和沉降池依次连通，所述沉降池的上层清液输送至氯化钠制备组件、下层的沉降物质进入碳酸钠制备组件；所述氨气吸收塔连通用于供气的氨气缓冲罐，所述喷射反应器连通二氧化碳缓冲罐，所述碳酸钠制备组件产出的副产物二氧化碳输送至二氧化碳缓冲罐，所述氯化钠制备组件产出的副产物氨气输送至氨气缓冲罐。
[0006]上述副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置，所述氯化钠制备组件包括依次连通的上清液储罐和氯化钠溶液储罐，所述沉降池的上层清液经管道输送至上清液储罐内且该管道上连通有氢氧化钠储罐，所述氯化钠溶液储罐顶部连通至氨气缓冲罐以输送氨气。
[0007]上述副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置，所述碳酸钠制备组件包括依次连通的粗碳酸氢钠储罐、纯碳酸氢钠储罐、焚烧炉和碳酸钠产品罐，所述焚烧炉连通至二氧化碳缓冲
罐以输送二氧化碳。
[0008]上述副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置，所述盐处理组件包括副产盐储罐、脱盐水储罐、化盐池和饱和盐水储罐，所述副产盐储罐和脱盐水储罐并联到同一管路后连通至化盐池，所述化盐池连通至饱和盐水储罐，所述饱和盐水储罐连通至氨气吸收塔。
[0009]上述副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置，所述喷射反应器的罐体顶部设有四组饱和盐水进口和四组气体回流管，所述罐体的中部设有四组喷射器，所述喷射器绕罐体的周向环形均匀布置，每个所述喷射器侧面有两个气体接口：分别为来自二氧化碳缓冲罐的二氧化碳进口，和来自罐体顶部气体回流管的回流气体进口；所述罐体的下端为碳酸氢钠的降液口，所述降液口内的碳酸氢钠由离心泵一部分经碳酸氢钠出口输送至沉降池、另一部分输送至喷射器循环反应。
[0010]上述副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置，所述喷射器的喷射角度为15~30
°
。
[0011]本专利技术还提供了一种使用上述装置通过副产盐制备碳酸钠和氯化钠的方法，包括以下步骤：S1) 副产盐在盐处理组件中搅拌溶解形成饱和盐水；S2) 将饱和盐水输送至氨气吸收塔吸收氨气后，输送至喷射反应器内与二氧化碳反应，形成悬浮液；S3)将悬浮液输送至沉降池中沉降分层，下层物质输送至碳酸钠制备组件产出碳酸钠、上层清液输送至氯化钠制备组件产出氯化钠溶液；所述碳酸钠制备组件产出的副产物二氧化碳输送至二氧化碳缓冲罐，所述氯化钠制备组件产出的副产物氨气输送至氨气缓冲罐。
[0012]所述步骤S2)中氨气吸收塔的反应条件为：饱和盐水的质量浓度为28%
‑
35%，氨气和氯化钠的摩尔比为1
‑
1.5：1，反应温度为20
‑
35℃，反应时间为0.5
‑
1h，反应压力为0.05
‑
0.3MPa；喷射反应器内的反应条件为：二氧化碳和氯化钠的摩尔比为1
‑
1.25：1，反应温度均为20
‑
35℃，反应时间为0.5
‑
1h，反应压力为0.05
‑
0.3MPa。
[0013]所述碳酸钠制备组件中包含有焚烧炉，焚烧炉内的焚烧温度200
‑
260℃、焚烧时间0.5
‑
0.8h。
[0014]所述步骤S3)中，碳酸钠制备组件产出碳酸钠的产品纯度不低于99%，氯化钠制备组件产出氯化钠溶液TOC小于5ppm。
[0015]本专利技术的有益效果：通过本专利技术可以直接将副产盐进行处理，饱和盐水杂质少，喷射反应器的反应效率高，得到的碳酸钠产品纯度在99%以上 ，氯化钠中TOC小于5ppm满足氯碱装置氯化钠使用条件。并且焚烧炉出来的二氧化碳、氯化铵和氢氧化钠反应生成的氨气，均可返回参与前期反应，从而实现循环使用，节约生产成本。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的工艺流程示意图；图2为本专利技术的喷射反应器的管路连接示意图；图3为本专利技术的喷射反应器的喷射器布置俯视示意图。
[0017]图中：1、副产盐储罐，2、脱盐水储罐，3、化盐池，4、饱和盐水储罐，5、喷射反应器，
6、氨气缓冲罐，7、二氧化碳缓冲罐，8、沉降池，9、粗碳酸氢钠储罐，10、纯碳酸氢钠储罐，11、焚烧炉，12、碳酸钠产品罐，13、氢氧化钠储罐，14、上清液储罐，15、氯化钠溶液储罐，16、氯碱装置，17、氨气吸收塔、41为饱和盐水进口、51罐体、52为喷射器53为降液口、54为离心泵、55为碳酸氢钠出口、56为放空阀、57为气体回流管、71为二氧化碳进口。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本专利技术的
技术实现思路
进行具体的说明。
[0019]本实施例是一种副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置，包括副产盐储罐1、脱盐水储罐2、化盐池3、饱和盐水储罐4、喷射反应器5、沉降池8、粗碳酸氢钠储罐9，副产盐储罐1和脱盐水储罐2的出口连接化盐池3的进口，在化盐池3中可以进行气浮工艺去除盐水中部分有机物，化盐池3的出口连接饱和盐水储罐4的入口，饱和盐水储罐4的出口连接喷射反应器5的入口，喷射反应器5的出口连接沉降池8的入口，沉降池8的出口连接粗碳酸氢钠储罐9的入口。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置，其特征在于：包括盐处理组件、氨气吸收塔（17）、用于副产盐反应的喷射反应器（5）、沉降池（8）、碳酸钠制备组件和氯化钠制备组件，所述盐处理组件、喷射反应器（5）和沉降池（8）依次连通，所述沉降池（8）的上层清液输送至氯化钠制备组件、下层的沉降物质进入碳酸钠制备组件；所述氨气吸收塔（17）连通有氨气缓冲罐（6），所述喷射反应器（5）连通有二氧化碳缓冲罐（7），所述碳酸钠制备组件产出的副产物二氧化碳输送至二氧化碳缓冲罐（7），所述氯化钠制备组件产出的副产物氨气输送至氨气缓冲罐（6）。2.根据权利要求1所述的副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置，其特征在于：所述氯化钠制备组件包括依次连通的上清液储罐（14）和氯化钠溶液储罐（15），所述沉降池（8）的上层清液经管道输送至上清液储罐（14）内且该管道上连通有氢氧化钠储罐（13），所述氯化钠溶液储罐（15）顶部连通至氨气缓冲罐（6）以输送氨气。3.根据权利要求1所述的副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置，其特征在于：所述碳酸钠制备组件包括依次连通的粗碳酸氢钠储罐（9）、纯碳酸氢钠储罐（10）、焚烧炉（11）和碳酸钠产品罐（12），所述焚烧炉（11）连通至二氧化碳缓冲罐（7）以输送二氧化碳。4.根据权利要求1所述的副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置，其特征在于：所述盐处理组件包括副产盐储罐（1）、脱盐水储罐（2）、化盐池（3）和饱和盐水储罐（4），所述副产盐储罐（1）和脱盐水储罐（2）并联到同一管路后连通至化盐池（3），所述化盐池（3）连通至饱和盐水储罐（4），所述饱和盐水储罐（4）连通至氨气吸收塔（17）。5.根据权利要求1所述的副产盐制备碳酸钠和氯化钠的装置，其特征在于：所述喷射反应器（5）的罐体（51）顶部设有四组饱和盐水进口（41）和四组气体回流管（57），所述罐体（51）的中部设有四组喷射器（52），所述喷射器（52）绕罐体（51）的周向环形均匀布置，每个所述喷射器（52）侧面有两个气体接口：分别为来自二氧化碳缓冲罐（7）的二氧化碳进口（71，和来自罐体（51）顶部气体回流管（57）的回流气体进口；所述罐体（51）的下端为碳酸氢钠的降液口（53），所述降液口（53）内的碳酸氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕新春，刘丽丽，赵桂平，史远洲，李道岭，刘丙敏，孟凡民，田斌，刘晓臻，
申请(专利权)人：鲁西化工集团股份有限公司氯碱化工分公司，
类型：发明
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