專利名稱：一種聯(lián)產(chǎn)純堿、硫酸鉀和氯化銨的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用碳化氨水、芒硝和氯化鉀為原料，聯(lián)產(chǎn)純堿、硫酸鉀和氯化銨的技術(shù)方法。
二、技術(shù)背景硫酸鉀為農(nóng)用無氯鉀肥，忌氯喜鉀作物需施用硫酸鉀肥料，喜鉀作物是我國農(nóng)業(yè)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的主要品種，因此，增加農(nóng)業(yè)無氯鉀肥的用量是調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑之一。
目前，國內(nèi)、國際生產(chǎn)硫酸鉀的方法主要有曼海姆法、傳統(tǒng)復(fù)分解法、締置法等。真正實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)的只有曼海姆法，曼海姆法生產(chǎn)工藝成熟，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，主要缺點(diǎn)是因其要用到濃硫酸和氯化鉀在曼海姆爐內(nèi)高溫反應(yīng)，產(chǎn)品為氯化氫和硫酸鉀。由于原料和產(chǎn)品中都有強(qiáng)酸，且是高溫，故設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。因此其一次性投資很高，而且環(huán)境污染嚴(yán)重，傳統(tǒng)復(fù)分解法主要是產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，締置法主要是生產(chǎn)成本高，因此都沒有形成規(guī)?；a(chǎn)。
三、技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品純度高，經(jīng)濟(jì)效益好，反應(yīng)條件溫和，操作易控制，腐蝕小的聯(lián)產(chǎn)純堿、硫酸鉀和氯化銨的新方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案為在硫酸鉀反應(yīng)器中芒硝和氯化鉀發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成硫酸鉀和氯化鈉，經(jīng)稠厚、分離出硫酸鉀結(jié)晶送往洗滌槽；分離后的半母液I送往硫酸鉀氨析結(jié)晶器，在吸氨器的作用下提高其氨濃度，使硫酸鉀再次析出結(jié)晶，經(jīng)稠厚后的懸浮液送往硫酸鉀分離機(jī)再次分離出硫酸鉀結(jié)晶送往洗滌槽，經(jīng)洗滌、二次分離出硫酸鉀產(chǎn)品；母液I在碳化塔和碳酸氫銨溶液起復(fù)分解反應(yīng)，生成的碳酸氫鈉懸浮液經(jīng)稠厚、分離、煅燒成產(chǎn)品碳酸鈉；母液II冷析、鹽析、稠厚分離得氯化銨產(chǎn)品，母液III送往硫酸鉀反應(yīng)器制硫酸鉀循環(huán)。
本發(fā)明生產(chǎn)的三種產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品純度高，經(jīng)濟(jì)效益好，反應(yīng)條件溫和，操作易控制，腐蝕小，無三廢污染，做到清潔生產(chǎn)。
四

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；圖2是本發(fā)明另一實(shí)施方式的工藝流程圖。
五、具體實(shí)施方法下面根據(jù)說明書附圖和具體實(shí)施方法對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
從圖1可知，本發(fā)明可分以下幾個(gè)過程說明1、硫酸鉀制造過程將分離了氯化銨結(jié)晶后的母液III送到硫酸鉀反應(yīng)器后，向其中加入用母液III溶解的芒硝和氯化鉀溶液，加入量分別為溶劑量的30％和8％重量百分濃度。在反應(yīng)器內(nèi)，將溫度控制在50～70℃，取出懸浮液送往硫酸鉀稠厚器1稠厚后，送往硫酸鉀一次離心分離機(jī)1，分離出的結(jié)晶送往洗滌槽。分離機(jī)1來和稠厚器溢流半母液I和硫酸鉀反應(yīng)器溢流一起送往硫酸鉀氨析結(jié)晶器，利用吸氨器將送來的氣氨提高半母液I的氨濃度到160～180滴度，硫酸鉀溶解度變小，溶液中硫酸鉀進(jìn)一步析出結(jié)晶，析出后的結(jié)晶懸浮液經(jīng)稠厚器稠厚后送往離心分離機(jī)2，分離出的結(jié)晶也送往洗滌槽。在洗滌槽內(nèi)加入160～180滴度的濃氨水，其量按每立方米結(jié)晶加濃氨水1.7M3，攪拌后送往離心機(jī)二次分離，分離后為合格硫酸鉀產(chǎn)品，二次分離后的洗滌液的2/3內(nèi)部循環(huán)使用，1/3與母液I匯合，送往碳化塔。
2、純堿制造過程在碳化塔內(nèi)將分離了硫酸鉀的母液I中通入二氧化碳?xì)怏w，使氨水碳化度控制在50～60％，在30～50℃條件下，制成碳酸氫鈉懸浮液，此懸浮液經(jīng)稠厚器，送往碳酸氫鈉離心機(jī)，分離出碳酸氫鈉結(jié)晶送去煅燒加工即得純堿碳酸鈉產(chǎn)品，稠厚器溢流液與離心機(jī)分離的母液II匯合后與分離了氯化銨的母液III進(jìn)行熱交換，被降溫后送至氯化銨冷析器。
3、氯化銨生產(chǎn)過程在氨化銨冷析結(jié)晶器中的母液II，通過外冷器與冷載體鹵水進(jìn)行熱交換，在5～10℃條件下，析出部分氯化銨結(jié)晶，冷析結(jié)晶器溢流液半母液III流入鹽析結(jié)晶器，在其中加入用半母液III溶解的氯化鉀溶液，加入為溶劑20％重量百分濃度的量，再析出部分氯化銨結(jié)晶。由冷析及鹽析結(jié)晶器取出的氯化銨懸浮液經(jīng)稠厚器稠厚，送往氯化銨離心機(jī)，分離出氯化銨產(chǎn)品，鹽析結(jié)晶器溢流液與離心機(jī)母液(統(tǒng)稱母液III)與母液II熱交換后送往硫酸鉀反應(yīng)器，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。
4、從圖2中虛線框可知，本發(fā)明的另一種實(shí)施方式碳酸氫銨法與第一種方式氨水碳化法有如下不同(1)制造碳酸氫鈉過程中，氨水碳化法是在碳化塔內(nèi)，母液I中的氨與二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸氫銨，碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)，生成碳酸氫鈉；而碳酸氫銨溶液法是向母液I中加碳酸氫銨，碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉。
(2)對(duì)硫酸鉀氨析后，母液中的游離氨利用有些不同。硫酸鉀氨析用的氨濃度為160～180滴度，在碳化氨水中，硫酸鉀氨析后接著是氨水碳化，碳化氨水要消耗游離氨80～90滴度(碳化度50～60％)，剩下氨80～90滴度正好是氯化銨結(jié)晶所定條件，因此，用不著要將氨析后的母液中的氨蒸出來。而碳酸氫銨法是向母液中直接加碳酸氫銨，不用二氧化碳碳化氨水，因此，不消耗母液中游離氨。而160～180滴度的氨在母液中，因濃度太高而影響后續(xù)工序中氯化銨結(jié)晶純度和硫酸鉀結(jié)晶速度。因此，在硫酸鉀氨析后，要將母液I中的氨濃度用蒸氨的方法，降到80～90滴度，而蒸發(fā)出的氣氨送往硫酸鉀氨析結(jié)晶器的吸氨器，用來提高其濃度。80～90滴度的氨在這里形成了一個(gè)封閉循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種聯(lián)產(chǎn)純堿、硫酸鉀和氯化銨的新方法，其特征在于①在硫酸鉀反應(yīng)器中芒硝和氯化鉀發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成硫酸鉀和氯化鈉，經(jīng)稠厚、分離出硫酸鉀結(jié)晶送往洗滌槽；②分離后的半母液I送往硫酸鉀氨析結(jié)晶器，在吸氨器的作用下提高其氨濃度，使硫酸鉀再次析出結(jié)晶，經(jīng)稠厚后的懸浮液送往硫酸鉀分離機(jī)再次分離出硫酸鉀結(jié)晶送往洗滌槽，經(jīng)洗滌、二次分離出硫酸鉀產(chǎn)品；③母液I在碳化塔和碳酸氫銨溶液起復(fù)分解反應(yīng)，生成的碳酸氫鈉懸浮液經(jīng)稠厚、分離、煅燒成產(chǎn)品碳酸鈉；④母液II冷析、鹽析器、稠厚分離得氯化銨產(chǎn)品，母液III送往硫酸鉀反應(yīng)器制硫酸鉀循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)產(chǎn)純堿、硫酸鉀和氯化銨的新方法，其特征在于是所述的制造碳酸氫鈉過程中，向母液I中加碳酸氫銨，碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)產(chǎn)純堿、硫酸鉀和氯化銨的新方法，其特征在于是在②中二次分離后的洗滌液的2/3內(nèi)部循環(huán)使用，1/3與母液I匯合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聯(lián)產(chǎn)純堿、硫酸鉀和氯化銨的新方法，在硫酸鉀反應(yīng)器中芒硝和氯化鉀發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成硫酸鉀和氯化鈉，經(jīng)稠厚、分離出硫酸鉀結(jié)晶送往洗滌槽洗滌、分離出硫酸鉀產(chǎn)品；母液I在碳化塔和碳酸氫銨溶液起復(fù)分解反應(yīng)，生成的碳酸氫鈉懸浮液經(jīng)稠厚、分離、煅燒成產(chǎn)品碳酸鈉；母液II冷析、鹽析、稠厚分離得氯化銨產(chǎn)品，母液III送往硫酸鉀反應(yīng)器制硫酸鉀循環(huán)。本發(fā)明生產(chǎn)的三種產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品純度高，經(jīng)濟(jì)效益好，反應(yīng)條件溫和，操作易控制，腐蝕小，無三廢污染，做到清潔生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C01C1/16GK1460642SQ0312453
公開日2003年12月10日 申請(qǐng)日期2003年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月7日
發(fā)明者程培勝 申請(qǐng)人:程培勝