芒硝氨碱法生产农用硫酸铵和工业纯碱的方法

摘要

本发明公开了一种实现减排CO₂、无废水排放的芒硝氨碱法生产农用硫酸铵和工业纯碱的方法。它包括下列步骤：A、氨水碳化工序，B、溶硝工序，C、碳化工序，D、纯碱烘干工序，E、冷冻净化工序，F、硫酸铵蒸发结晶工序，脱水干燥即为成品，在蒸发结晶中的滤液已蒸发至共饱和点，共饱和滤液与步骤C中分离碳酸氢钠后的母液混合后，再进行冷冻，如此循环。本发明将芒硝溶于碳化的氨水溶液或碳酸氢铵溶液，用CO₂气碳酸化，形成析出重碱NaHCO₃晶体，过滤烘干制得符合标准的纯碱。母液与蒸发硫酸铵共饱和液混合，冷冻分离硫酸钠和碳酸氢铵沉淀，蒸发结晶烘干制得硫酸铵。本发明工艺简单、环保、无污染，实现母液完全循环，无外排废水。

主权项

1、一种芒硝氨碱法生产农用硫酸铵和工业纯碱的方法，其特征在于它包括下列步骤：A、氨水碳化工序：在浓度为100～105g/l的氨水溶液中通入浓度为25～35％的CO2气体碳化2.5～6小时，得到碳化氨水溶液，含NH3为6.9～7.0％，CO2为6.7～6.8％，或者直接溶解碳酸氢铵得到含NH3为6.9～7.0％和CO2为6.7～6.8％的溶液；氨水溶液的制备采用合成氨工业尾气净氨塔所得到2.0～2.5％的低浓度氨水，送入吸氨塔吸氨至浓度为100～105g/1的氨水溶液，或者用25％成品氨水稀释成浓度为100～105g/l的氨水溶液；B、溶硝工序：将质量百分含量为85～95％芒硝溶于碳化氨水溶液中或者直接溶解于碳酸氢铵溶液中，过滤不溶性沉淀，沉泥用热水洗净，细泥水送入吸氨水桶，用于吸氨或溶解碳酸氢铵，清液为芒硝溶液，在芒硝溶液加入步骤E返回的硫酸铵混合液和冷冻固体渣，溶解后成为芒硝饱和溶液，将该饱和溶液送入碳化塔；C、碳化工序：芒硝饱和溶液用体积含量为65～75％CO2气体在碳化塔内碳化，压力为0.35～0.4MPa，碳化时间3～6h，碳化进塔温度为40～45℃，塔中升温至60～70℃，塔底取出温度为26～30℃，碳化至碳酸氢钠固液比达到30～40％连续放料，离心分离碳酸氢钠；D、纯碱烘干工序：将塔底放出的碳化好的溶液过滤，用30～40℃温水洗涤，250～350℃烘干3～4h，即为纯碱成品；E、冷冻净化工序：将C步骤中分离碳酸氢钠后的母液与硫酸铵蒸发饱和液混合为硫酸铵混合液，将硫酸铵混合液在-10～-5℃温度下冷冻，澄清分离后得冷冻盐，冷冻盐主要含NaSO4.10H20、NH4HCO4、(NH4)2SO4，冷冻盐全部返回溶硝工序，冷冻母液去生产硫酸铵；F、硫酸铵蒸发结晶工序：将E步骤冷冻后的清液送入蒸氨塔，蒸出NH3和CO2，经过冷凝器，冷凝液送吸氨水桶，尾气用H2SO4溶液洗涤净化，再用H2SO4 中和后送入蒸发结晶器，使硫酸铵结晶析出，脱水干燥即为成品，在蒸发结晶中的滤液已蒸发至共饱和点，共饱和滤液与步骤C中分离碳酸氢钠后的母液混合后，再进行冷冻，如此循环。