本技術(shù)涉及化工生產(chǎn)，具體涉及一種硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置，尤其涉及一種硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的低溫再生系統(tǒng)裝置。

背景技術(shù)：

1、目前，硫酸鈉制備碳酸氫鈉(或碳酸鈉)和硫酸銨技術(shù)還存在諸多問題需要解決。由于復(fù)分解反應(yīng)過程鈉的單程利用率僅有50-60％，反應(yīng)后的碳酸氫鈉母液中主要成分為硫酸鈉、硫酸銨、碳酸氫銨和少量的碳酸二銨，后續(xù)無論是熱法和冷法均無法得到純凈的硫酸銨產(chǎn)品。傳統(tǒng)解決辦法是將碳酸氫鈉母液冷凍至零下10℃，結(jié)晶出硫酸鈉，然后再高溫通過蒸氨塔或精餾塔蒸氨回收碳酸氫銨，回收碳酸氫銨的母液再通過蒸發(fā)、冷凍和蒸發(fā)等工序獲得硫酸銨產(chǎn)品，該路線蒸氨過程設(shè)備復(fù)雜、能耗高、存在氨泄漏風(fēng)險(xiǎn)，而且反復(fù)冷凍和升溫導(dǎo)致工藝流程長、投資和運(yùn)行成本高，因此硫酸鈉制堿一直未能工業(yè)化。

2、當(dāng)前有許多用于硫酸鈉制備碳酸氫鈉和硫酸銨的系統(tǒng)和裝置，比如cn215974989u公開了一種利用硫酸鈉和二氧化碳生產(chǎn)碳酸氫銨和純堿的設(shè)備，所述裝置濃氨水系統(tǒng)包括依次連接的廢氨水儲(chǔ)罐、第一蒸氨塔、冷卻器、吸收罐和濃氨水儲(chǔ)罐；碳酸氫銨系統(tǒng)包括依次連接的co2壓縮機(jī)、過濾器、碳化主塔、碳化副塔、水洗塔、碳銨稠厚器、和碳按母液罐；純堿系統(tǒng)包括依次連接的粉倉、溶解罐、反應(yīng)塔、稠厚器、離心機(jī)、碳酸氫鈉母液儲(chǔ)罐；硫酸銨系統(tǒng)包括依次連接的第二蒸氨塔、第一反應(yīng)釜、第二反應(yīng)釜、硫酸銨反應(yīng)釜、母液儲(chǔ)罐。采用該裝置制備碳酸氫鈉和硫酸銨過程中，存在以下問題：(1)該裝置沒有解決現(xiàn)有技術(shù)的蒸氨和冷凍過程，大量的蒸汽消耗和反復(fù)降溫和升溫過程導(dǎo)致運(yùn)行成本高，而且在高溫蒸氨過程存在氨泄漏風(fēng)險(xiǎn)；(2)該裝置流程長、設(shè)備多，尤其蒸氨和冷凍過程設(shè)備復(fù)雜，比如多個(gè)蒸氨塔、冷凝器、氣液分離器、冷凍機(jī)組、冷凍介質(zhì)等，容錯(cuò)率低、操作困難，整體投資成本高。

3、由此可見，現(xiàn)有技術(shù)難以擺脫高溫蒸氨和低溫冷凍過程。因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，開發(fā)提供一種低成本、安全、環(huán)保且高效的碳酸氫銨回收系統(tǒng)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置，以解決現(xiàn)有系統(tǒng)中存在氨回收效果差，回收效率低等問題。

2、為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

3、本實(shí)用新型提供了一種硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置，所述硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置包括：

4、碳銨循環(huán)裝置、第一固液分離設(shè)備、洗滌裝置和第二固液分離設(shè)備；

5、所述碳銨循環(huán)裝置包括筒體和設(shè)置于筒體內(nèi)的閃蒸裝置；

6、所述閃蒸裝置的進(jìn)料口配置有結(jié)晶母液供給端和助氣端；

7、所述閃蒸裝置通過氣料通道與筒體連通；

8、所述筒體的頂部側(cè)面出料口通過管路與第一固液分離設(shè)備的給料口相連接；

9、所述第一固液分離設(shè)備的液相出口與飽和碳酸氫銨/硫酸鈉溶液儲(chǔ)存設(shè)備相連接；

10、所述第一固液分離設(shè)備的固相出口與洗滌裝置的固相物料進(jìn)口相連接；

11、所述閃蒸裝置的液相物料出口與洗滌裝置的液相物料進(jìn)口相連接；

12、所述洗滌裝置的物料出口與第二固液分離設(shè)備的進(jìn)料口相連接；

13、所述第二固液分離設(shè)備的固體出口與筒體相連接；

14、所述第二固液分離設(shè)備的液相出口與硫酸銨溶液儲(chǔ)存設(shè)備相連接。

15、本實(shí)用新型提供的再生系統(tǒng)裝置，可以在低溫下回收碳酸氫鈉母液中的碳酸氫銨，避免了高溫蒸氨所導(dǎo)致的能耗高、流程長、存在廢氣污染的問題；同時(shí)又實(shí)現(xiàn)硫酸鈉和硫酸銨的短流程高效分離，整個(gè)過程無工業(yè)三廢的產(chǎn)生，流程短，運(yùn)行成本低，再生系統(tǒng)進(jìn)行銨回收時(shí)具有較高的氨回收率。

16、作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，所述助氣端與閃蒸裝置的頂部進(jìn)料口相連接。

17、作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，所述結(jié)晶母液供給端與閃蒸裝置的側(cè)面進(jìn)料口相連接。

18、作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，所述筒體配置有保溫設(shè)備。

19、作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，所述保溫設(shè)備包括直接保溫設(shè)備或換熱保溫設(shè)備。

20、作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，所述洗滌裝置配置有攪拌設(shè)備。

21、作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，所述氣料通道配置有止回閥。

22、作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，所述氣料通道至少配置2個(gè)。

23、作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，所述再生系統(tǒng)裝置配置有控制單元。

24、作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，所述控制單元包括plc控制器或工業(yè)計(jì)算機(jī)。

25、本實(shí)用新型提供的再生系統(tǒng)裝置，采用溫和的方式實(shí)現(xiàn)碳酸氫鈉結(jié)晶母液中碳酸氫銨的回收，并通過強(qiáng)化梯度結(jié)晶方式實(shí)現(xiàn)硫酸鈉和硫酸銨的高效分離，克服了現(xiàn)有硫酸鈉制備碳酸氫鈉和硫酸銨過程需要高溫分解碳酸氫銨、多次低溫(零度以下)冷凍導(dǎo)致的能耗高、流程復(fù)雜及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)大等缺陷。

26、與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

27、(1)本實(shí)用新型利用碳酸氫銨的分解溫度在真空下降低的原理，在碳銨循環(huán)裝置內(nèi)采用真空溫和的方式解離出碳酸氫鈉結(jié)晶母液中的氨介質(zhì)，并協(xié)同硫酸鈉飽和溶液同步吸收，整個(gè)過程均在密閉空間進(jìn)行，無氨泄漏引起的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)；流程短，省去蒸氨塔、冷凝器和氣液分離器等裝置；能耗低，克服了現(xiàn)有方法中高溫蒸氨引起的蒸汽消耗大的不足；氨回收率高，真正實(shí)現(xiàn)氨介質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)的安全、低成本循環(huán)利用。

28、(2)本實(shí)用新型通過鹽析效應(yīng)和水鹽體系相圖規(guī)律強(qiáng)化硫酸鈉和硫酸銨的梯度結(jié)晶，實(shí)現(xiàn)硫酸鈉和硫酸銨的短流程高效分離，避免了現(xiàn)有方法中多次冷凍(零度以下)和升溫帶來的能耗高、設(shè)備損壞率大、操作難度大的問題。

29、(3)本實(shí)用新型所得碳酸氫銨/硫酸鈉飽和溶液去復(fù)分解反應(yīng)工序制備碳酸氫鈉(或碳酸鈉)，硫酸銨熱溶液去蒸發(fā)工序結(jié)晶得到硫酸銨，為硫酸鈉制備碳酸氫鈉(或碳酸鈉)和硫酸銨提供了一種短流程、低成本、安全、環(huán)保的方法，全程無廢氣、廢液和固廢產(chǎn)生，環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益顯著。

技術(shù)特征：

1.一種硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置包括：

2.如權(quán)利要求1所述硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述助氣端與閃蒸裝置的頂部進(jìn)料口相連接。

3.如權(quán)利要求1或2所述硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述結(jié)晶母液供給端與閃蒸裝置的側(cè)面進(jìn)料口相連接。

4.如權(quán)利要求3所述硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述筒體配置有保溫設(shè)備。

5.如權(quán)利要求4所述硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述保溫設(shè)備包括直接保溫設(shè)備或換熱保溫設(shè)備。

6.如權(quán)利要求5所述硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述洗滌裝置配置有攪拌設(shè)備。

7.如權(quán)利要求1或6所述硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述氣料通道配置有止回閥。

8.如權(quán)利要求7所述硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述氣料通道至少配置2個(gè)。

9.如權(quán)利要求1或8所述硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述再生系統(tǒng)裝置配置有控制單元。

10.如權(quán)利要求9所述硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述控制單元包括plc控制器或工業(yè)計(jì)算機(jī)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種硫酸鈉制碳酸氫鈉中碳酸氫銨的再生系統(tǒng)裝置，涉及化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，包括：碳銨循環(huán)裝置包括筒體和設(shè)置于筒體內(nèi)的閃蒸裝置；閃蒸裝置通過氣料通道與筒體連通；筒體的頂部側(cè)面出料口與第一固液分離設(shè)備的給料口相連接；第一固液分離設(shè)備的液相出口與飽和溶液儲(chǔ)存設(shè)備相連接，固相出口與洗滌裝置的固相進(jìn)口相連接；閃蒸裝置的液相物料出口與洗滌裝置的液相物料進(jìn)口相連接；洗滌裝置的物料出口與第二固液分離設(shè)備的進(jìn)料口相連接；第二固液分離設(shè)備的固體出口與筒體相連接，液相出口與硫酸銨溶液儲(chǔ)存設(shè)備相連接。本技術(shù)提供的系統(tǒng)裝置在低溫下回收碳酸氫鈉母液中的碳酸氫銨，具有較高的氨回收率。

技術(shù)研發(fā)人員：張賀東,范兵強(qiáng),張洋,申長帥,王贏權(quán),王彥惠,陳沛松
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京鏡澄科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240227
技術(shù)公布日：2024/10/21