專利名稱：聯(lián)合生產(chǎn)碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法
聯(lián)合生產(chǎn)碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法本發(fā)明涉及到一種從天然堿礦石出發(fā)，聯(lián)合生產(chǎn)碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法。天然堿礦石是包含約90 % -95 %的倍半碳酸鈉(Na2CO3. NaHCO3. 2H20)的一種礦物。 在靠近綠河的懷俄明州西南部發(fā)現(xiàn)了大量的礦物天然堿的沉積物。這種沉積物包括天然堿 和混合的天然堿以及石鹽(巖鹽或NaCl)的床層，它覆蓋大約2600km2。主要天然堿床層的 尺寸范圍從少于428km2到至少1870km2據(jù)保守的估計，這些主要的天然堿床層包括大約750 億公噸的礦石。這些不同的床層彼此交疊，并且是通過頁巖層被分隔開的。該天然堿的品 質(zhì)取決于它在巖層中的具體位置而變化。對在綠河開采的天然堿礦石的典型分析如下表 1_組分重量百分比_Na2CO343. 6NaHCO334. 5H20(結(jié)晶的和游離的水分)15.4NaCl0. 01Na2SO40. 01Fe2O30. 14不溶物6.3_在天然堿礦石中發(fā)現(xiàn)的倍半碳酸鈉是一種絡鹽，這種絡鹽可溶于水并且溶解以產(chǎn) 生大致5重量份的碳酸鈉(Na2CO3)以及4份的碳酸氫鈉(NaHCO3),如以上分析中所示。將 該天然堿礦石進行處理以去除不可溶的物質(zhì)、有機物質(zhì)以及其他多種雜質(zhì)，以回收天然堿 中包含的有價值的堿。從天然堿生產(chǎn)的最有價值的堿是碳酸鈉。碳酸鈉是在美國制造的最大量的堿類商 品的其中一種。在1992年，來自懷俄明州的基于天然堿的碳酸鈉包括了整個美國蘇打灰產(chǎn) 量的大約90%。碳酸鈉的主要用途是在玻璃制造工業(yè)中并且用于生產(chǎn)小蘇打、洗滌劑以及 紙制品。從天然堿礦石生產(chǎn)碳酸鈉的一種常見的方法被稱為“一水堿法”。在該方法中，將粉碎的天然堿礦石煅燒(即，加熱)成粗碳酸鈉，然后將其溶解在水中。將生成的水溶液純 化并且填充進一臺結(jié)晶器中，在該結(jié)晶器中將純的一水碳酸鈉晶體結(jié)晶。將這些一水合物 晶體從其母液中分離出并且隨后干燥成無水碳酸鈉。然而，天然堿礦石中包含的可溶的雜 質(zhì)傾向于在結(jié)晶器中積聚。為了避免雜質(zhì)的堆積，必須將母液清洗。該清洗液(代表用于 工業(yè)的一水合物工廠的重要的量)常見地被送到蒸發(fā)池里。因此該清洗液中包含的大量的 堿被遺失。此外，大量清洗液儲存在蒸發(fā)池中引起了環(huán)境問題，原因是新的區(qū)域用于儲存的 利用率不足。
另一方面，碳酸氫鈉是一種具有寬范圍的吸引人的特性以及非常寬范圍的應用的 產(chǎn)品，從用于制藥行業(yè)的高科技成分到人類食品和動物飼料、并且到用于煙道氣處理中。在 煙道氣處理中，碳酸氫鈉很有可能是處于用來去除寬范圍的污染物(最值得注意地是酸性 污染物)的最有效的化學品之列，并且它的用途僅受限于那些有效程度更低但更為廉價的 化學品(如石灰或甚至石灰石)的競爭。目前碳酸氫鈉的生產(chǎn)幾乎完全通過碳酸鈉的碳酸化作用來進行。在歐洲，碳酸化 作用通常是由在蘇打灰的生產(chǎn)過程中共同產(chǎn)生的CO2在蘇打灰工廠內(nèi)原處進行的(CO2主要 在石灰窯中產(chǎn)生)。在美國，碳酸化作用通常在多個單獨的工廠中進行，這些工廠獨立地購 買蘇打灰和CO2并將它們結(jié)合。因為生產(chǎn)碳酸氫鹽的這種最重要的方法的本質(zhì)，碳酸氫鹽的價格是在蘇打灰的價 格之上。由于這種經(jīng)濟學情況，碳酸氫鹽的用途將始終受限于更為廉價的代用品的競爭，最 值得注意的是在煙道氣處理中。US2003/0017099披露了一種聯(lián)合生產(chǎn)碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法，根據(jù)該方法，將 固體天然堿溶解在水中，并且將所產(chǎn)生的水溶液填充進一臺一水合物結(jié)晶器中，用以生產(chǎn) 碳酸鈉。將該清洗液引入一臺十水合物結(jié)晶器中，并且將這些十水合物晶體轉(zhuǎn)化為碳酸氫 鈉。已經(jīng)觀察到，當該清洗液(取決于該天然堿原料)包含高水平的雜質(zhì)時，這種方法無效。 特別地，天然堿礦石中的氯化鈉成分可以取決于所開發(fā)的確切的天然堿礦脈而變化。該清 洗液中高水平的氯化鈉阻止了十水合物的平穩(wěn)結(jié)晶。本發(fā)明的目的一方面在于降低在蒸發(fā)池中堿的損失量，另一方面在于用一種平穩(wěn) 并且不昂貴的方式從天然堿生產(chǎn)碳酸氫鈉，由此為碳酸氫鈉開放新的應用。因此，本發(fā)明涉及一種用于聯(lián)合生產(chǎn)碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法，其中將從倍半碳酸鈉得到的固體粉末(具有0. 1到IOmm之間的平均粒徑)溶解在水 中；將所產(chǎn)生的水溶液引入結(jié)晶器，其中生產(chǎn)出包含碳酸鈉晶體的第一水懸浮液；使該第一水懸浮液經(jīng)受分離，以便一方面獲得包含碳酸鈉的晶體，其是增值的，以 及另一方面獲得母液；將該母液的一部分從結(jié)晶器中取出并且使其與包含二氧化碳的氣體進行接觸，以 便生產(chǎn)包含碳酸氫鈉晶體的第二水懸浮液，所述碳酸氫鈉晶體被分離并且是增值的。根據(jù)本發(fā)明的方法，允許從倍半碳酸鈉出發(fā)，聯(lián)合生產(chǎn)碳酸鈉和碳酸氫鈉。倍半碳 酸鈉本質(zhì)上包含碳酸鈉和碳酸氫鈉兩者，本方法以最適宜的方式增值了所消耗的原料。 根據(jù)本發(fā)明的方法，將從倍半碳酸鈉得到的固體粉末溶解在水中。表述“從倍半 碳酸鈉得到的”是指該粉末可以基本由倍半碳酸鈉構(gòu)成，但是也可以由倍半碳酸鈉通過一 種直接變形獲得的一種產(chǎn)品構(gòu)成。例如，該變形可以是將倍半碳酸鈉基本變形為碳酸鈉的 一種煅燒。倍半碳酸鈉可以有不同的來源。它可以從不同的鈉源人工生產(chǎn)。然而，所推薦 的是來自一種自然的天然堿礦石中的倍半碳酸鈉。在這種推薦的實施方案中，在將該固體 粉末在水中溶解之后，所獲得的水溶液總體上需要進行純化，以便將它從該礦石中含有的 主要雜質(zhì)中提純。該純化總體上涉及到沉降和過濾步驟，用以允許不溶物從水溶液中分離。 它總體上還涉及多種試劑的使用，以便除去該純化過的水溶液中仍然包含的有機物質(zhì)?；?性炭是這些試劑中的一個例子。
用來溶解從倍半碳酸鹽得到的固體的水可以是淡水。然而，水必須理解為廣泛意 義上的水。該水可以包含來自根據(jù)本發(fā)明的方法或其他方法的已經(jīng)含有堿類的再循環(huán)的水 溶液。該水還可以包括根據(jù)本發(fā)明的方法在下游產(chǎn)生的母液(結(jié)晶水)，例如當碳酸鈉和碳 酸氫鈉被結(jié)晶時。當該水是礦井水時，該方法也適合。礦井水應理解為這樣形成的水溶液 當水被直接注入天然堿礦床時，由此在與水接觸時，一些礦石溶解在其中。 溶解在該水中的粉末的平均粒徑是0. 1到IOmm之間。具有低于0. Imm的平均直 徑的粉末時常包含過多的雜質(zhì)，例如，當該倍半碳酸鈉是一種天然堿礦石時，反之，具有高 于IOmm的平均直徑的粉末傾向于難以處理，并且難以溶解在水中。平均直徑為D5tl，它是這 樣一個直徑，即半數(shù)(以重量計)的顆粒都具有小于該特定值的直徑。對于非球形顆粒，該 直徑是其等效值，即6乘以這些顆粒的體積值除以它的外表面積。從倍半碳酸鈉得到的粉末可以基本由倍半碳酸鈉和附隨的雜質(zhì)構(gòu)成，對本實施方 案，其中倍半碳酸鈉的來源是自然的天然堿礦石。在本發(fā)明的一個推薦的實施方案中，該從倍半碳酸鈉得到的粉末是煅燒的倍半碳 酸鈉。在這個實施方案中，首先將倍半碳酸鈉煅燒，優(yōu)選處于100°c到400°C之間的一個溫 度，隨后將其在水中進行溶解。在煅燒過程中，天然堿礦石中的該倍半碳酸鈉分解成碳酸 鈉、二氧化碳和水。煅燒還釋放出一些與天然堿或天然堿頁巖相關(guān)的有機物。將從倍半碳酸鈉得到后溶解在水中的粉末的量進行調(diào)整，以便獲得一種包含足夠 碳酸鈉和碳酸氫鈉的生成的水溶液，以允許這兩種化學品在本方法稍后的階段中平穩(wěn)地進 行結(jié)晶。推薦生成的水溶液中包含至少15%、優(yōu)選20%、最優(yōu)選25%重量的碳酸鈉。所生成的水溶液被引入到的結(jié)晶器必須能夠使碳酸鈉結(jié)晶。該結(jié)晶的碳酸鈉可以 是處于多種不同的水合形式一水合物、十水合物、……或者可以是無水合的。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案中，在結(jié)晶器中生產(chǎn)的碳酸鈉晶體為一水合物的 形式。因此該結(jié)晶器是常常被稱為“一水堿法”的一部分。在該一水堿法中，將被粉碎的天 然堿礦石于125°C到250°C之間進行煅燒，用以將碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為碳酸鈉并且形成粗蘇打 灰。然后將所產(chǎn)生的粗碳酸鈉和剩余有機物溶解在水中。在將煅燒過的天然堿溶解之后， 任何未溶解的固體都被去除，并且將該溶液用有活性的炭處理，用以去除溶液中存在的一 些有機物。然后將該溶液過濾。該一水堿法的優(yōu)勢之一是，煅燒過的天然堿比生的天然堿 溶解得更快。另一個優(yōu)勢是，煅燒過的天然堿可以產(chǎn)生更濃的碳酸鈉溶液，其濃度可以達到 約30%，而溶解的生的天然堿獲得的溶液只具有約16%碳酸鈉加10%碳酸氫鈉。將過濾后 的碳酸鈉溶液填充進一臺蒸發(fā)結(jié)晶器中，在此一些水被蒸發(fā)，并且一些碳酸鈉形成一水合 碳酸鈉晶體(Na2CO3. H2O)。將包含這些一水合物晶體以及一種母液的漿液從蒸發(fā)器中移除， 并且將這些晶體與該母液分離。隨后將這些晶體煅燒，或進行干燥，用以將其轉(zhuǎn)化為稠密的 蘇打灰。將該母液再循環(huán)回到蒸發(fā)器的回路中，用于進一步加工成一水合碳酸鈉晶體。根據(jù)本發(fā)明的方法中，與二氧化碳相接觸的母液的組成可以根據(jù)結(jié)晶的條件變 化?？傮w上，推薦該母液包含足夠量的碳酸鈉。根據(jù)本發(fā)明的方法的一個推薦的實施方案中，該母液包含至少175g/kg、優(yōu)選 190g/kg、更優(yōu)選205g/kg、最優(yōu)選220g/kg的碳酸鈉。然而，推薦該母液不包含多于250g/ kg、優(yōu)選不多于240g/kg的碳酸鈉。還推薦該母液不包含多于30g/kg、優(yōu)選20g/kg、更優(yōu)選 15g/kg、最優(yōu)選10g/kg的碳酸氫鈉。額外地，推薦該母液包含從3到6、優(yōu)選從4到5當量/kg的總堿含量。這是指，Ikg的母液溶液有利地包含從3到6、優(yōu)選從4到5摩爾Na+離子， 不論它是來自碳酸鈉或碳酸氫鈉。根據(jù)本發(fā)明的方 法允許從相當不純的母液出發(fā)，直接生產(chǎn)很純的碳酸氫鈉晶體有 利的是，該母液甚至是一種來自結(jié)晶器的清洗流，它被用于將結(jié)晶器中雜質(zhì)的濃度維持在 一個閾值以下。在本發(fā)明的一個有利的實施方案中，該母液包含至少10g/kg、優(yōu)選20g/kg、最優(yōu) 選 30g/kg 的 NaCl。在本發(fā)明的另一個有利的實施方案中，該母液包含至少lg/kg、優(yōu)選4g/kg、最優(yōu) 選 8g/kg 的 Na2SO4。在本發(fā)明的又另一個有利的實施方案中，該母液包含至少0. 5g/kg、優(yōu)選0. 6g/kg 的Si (以二氧化硅計)。然而，在這些有利的實施方案中，推薦該母液不包含多于60g/kg、優(yōu)選不多于 50g/kg的氯化鈉。還推薦該母液不包含多于20g/kg、更優(yōu)選15g/kg的硫酸鈉以及不多于 1. 5g/kg、優(yōu)選lg/kg的二氧化硅。在這些有利的實施方案中，已經(jīng)觀察到，所生產(chǎn)的碳酸氫鈉晶體包含比母液中少 得多的雜質(zhì)。有利的是這些晶體包含少于0. lg/kg Na2SO4、少于lg/kg NaCl以及少于5g/ kg 二氧化硅。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，該包括二氧化碳的氣體必須在氣液反應器中有效地與母 液反應。為此，推薦該氣體包括至少20% (以重量計)、有利的是40%、優(yōu)選60%、更優(yōu)選 80%的C02。特別有效的是使用純的(100%)C02。還推薦使用一種充分攪拌的氣液反應器， 它包括一個能夠?qū)怏w均勻地分布到反應器中的氣體注射器。有利的是，該液體在反應器 內(nèi)構(gòu)成連續(xù)相，該氣體被注射進其底部并且向上移動。該反應器優(yōu)選地包括冷卻工具，用以 抵消該反應的放熱。該CO2可以有不同的來源。在一個推薦的實施方案中，該CO2來自一個 天然氣工廠，此前曾經(jīng)被濃縮過，例如通過一種胺方法。優(yōu)選地，該CO2來自該一水合物蘇 打灰工廠，例如來自用于煅燒天然堿的煅燒爐。該氣液反應器內(nèi)的溫度優(yōu)選為60°C到80°C之間，更優(yōu)選為65°C到75°C之間。被 引入該反應器時該母液的溫度有利地為更高一些，優(yōu)選為80°C到95°C之間。為了獲得一種包含足夠碳酸氫鈉晶體的水懸浮液，在該氣液反應器中的停留時間 優(yōu)選為維持大于10分鐘，更優(yōu)選為維持大于20分鐘。將在氣液反應器中產(chǎn)生的該(第二)水懸浮液經(jīng)受分離。將這些晶體從該懸浮液 中分離，可以通過任何適當?shù)臋C械分離手段進行，例如通過沉降、通過離心、通過過濾或通 過這三種分離手段的一個組合。這些碳酸氫鈉晶體最終被干燥并且包裝。根據(jù)本發(fā)明的方法對生產(chǎn)平均直徑(D5tl)在75到250 μ m之間、優(yōu)選在80到150 μ m 之間的晶體特別有效。Dltl直徑優(yōu)選為40到100 μ m之間，而D9tl直徑優(yōu)選為175到500 μ m 之間。Dx是這樣一個直徑值，它使得的顆粒具有小于該值的直徑。當這些顆粒具有一 個近似球形的外形，該直徑是該顆粒的直徑。對于不規(guī)則形狀，該直徑是6乘以該顆粒的體 積除以它的外表面積。根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的碳酸氫鈉晶體具有一種非常特殊的結(jié)構(gòu)它們包含的雜 質(zhì)處于一個特定的、但是低的水平。該水平高于常規(guī)的碳酸氫鈉晶體的水平，例如由商售的碳酸鈉生產(chǎn)出的晶體。這些雜質(zhì)是該母液的組成在該碳酸氫鈉晶體中的一種記憶。這些雜 質(zhì)的用途尚未被完全體驗到，但是它們的濃度對應于多種添加物的水平?？梢灶A期，這些晶 體粉末的儲存和流動性都會受到正面的影響。這些晶體還具有一種獨特的粒度分析。此外， 它們對許多以成本為主要方面的應用極為有利。本發(fā)明還涉及一種包括碳酸氫鈉晶體的試劑粉末，通過根據(jù)本發(fā)明的方法它是可獲得的。此種試劑粉末的晶體，優(yōu)選包括從0. 1到lg/kg NaCl，和/或從0.01到0. lg/kg Na2SO4和/或從0. 5到5g/kg 二氧化硅。此類試劑粉末特別適合于從氣體中去除污染物。因此，本發(fā)明還涉及一種用于處理包含有害污染物的氣體的方法，這些污染物優(yōu) 選為HCl和/或S02，根據(jù)該方法，將根據(jù)本發(fā)明的一種試劑粉末注入該氣體中，該污染物與 該試劑反應，并且將該反應的產(chǎn)物從該氣體中分離。該反應產(chǎn)物的分離最簡單的可以是通 過使用袋式過濾器或電子過濾器進行過濾來進行。在這種過程中，推薦該氣體的溫度是高 于100°C，優(yōu)選110°C，更優(yōu)選120°C，最優(yōu)選130°C。在這些溫度下，碳酸氫鈉迅速分解成具 有高比表面積以及因此具有高反應性的碳酸鈉。在該氣體處理管道中，該分解發(fā)生在數(shù)秒 之內(nèi)。該試劑被注射進入時處于干或半干狀態(tài)。半干狀態(tài)注射應理解為將該試劑的水溶液 或優(yōu)選懸浮液的微小液滴注射進入一種熱的氣體中，該氣體具有高于100°c的溫度。該溶液 或懸浮液在與該熱的氣體接觸后立即蒸發(fā)。在根據(jù)本發(fā)明聯(lián)合生產(chǎn)碳酸鈉和碳酸氫鈉晶體的方法中，該包括CO2的氣體優(yōu)選 通過間接煅燒一種能在煅燒時放出CO2的組合物來產(chǎn)生，優(yōu)選一種包括堿的碳酸氫鹽的組 合物，更優(yōu)選為倍半碳酸鹽或天然堿。天然堿的煅燒有利的是在從140°c到180°C之間操 作。間接煅燒是指煅燒，其中有待煅燒的組合物不與被用于加熱煅燒爐的熱源直接接觸。 這確實是在常規(guī)的煅燒爐中的情形，其中該組合物是與燃料產(chǎn)生的燃燒氣體直接相接觸 的。在本實施方案中，推薦使用蒸汽加熱的煅燒爐，其中該蒸汽流通進入管道，并且該組合 物(優(yōu)選為天然堿)通過與這些管道的外表面接觸被加熱。該蒸汽有利地是通過熱電聯(lián)產(chǎn) 而產(chǎn)生的。已經(jīng)觀察到，通過此種方式產(chǎn)生的該包括CO2的氣體，在適當?shù)母稍?例如通過 一個冷凝步驟)之后，具有提升過的CO2濃度，典型地具有多于80%、優(yōu)選多于90%、最優(yōu) 選多于95%體積的C02。這種CO2還具有很大的純度。得益于這些特性，用這種方式生產(chǎn)的 包括CO2的氣體，特別適合于從一種包括碳酸鈉的水溶液出發(fā)生產(chǎn)碳酸氫鈉。因此，本發(fā)明最后還涉及一種生產(chǎn)該碳酸氫鈉晶體的方法，根據(jù)這種方法將一種在煅燒時釋放CO2的組合物間接煅燒，以便產(chǎn)生一種包括CO2的氣體；將一種包括碳酸鈉的水溶液在一臺氣液接觸器中與包括CO2的該氣體進行接觸， 以便產(chǎn)生一種包括碳酸氫鈉晶體的水懸浮液，將它們分離。在這個方法中，該包括碳酸鈉的溶液包括優(yōu)選至少175g/kg的碳酸鈉，并且該包 括CO2的氣體包括至少90%的C02。該碳酸鈉優(yōu)選通過本專利說明書中描述的一水堿法產(chǎn) 生。上文描述的聯(lián)合生產(chǎn)碳酸鈉和碳酸氫鈉晶體的方法的其他優(yōu)選實施方案還有利地適合 于這種生產(chǎn)碳酸氫鈉的方法。附圖
展示了本發(fā)明的一個具體的實施方案。被粉碎的碳酸鈉晶體1(起始自被煅 燒的天然堿礦石)以及水2被引入一個浙濾槽3。將生成的包含懸浮液中的不溶物的水溶 液，在一個純化單元5中進行過濾和純化。純化過的該水溶液6被引入一臺一水合物結(jié)晶器7，其中產(chǎn)生一種包含一水合碳酸鈉晶體的懸浮液8。在分離器9中將這些晶體10從該 懸浮液中分離。生成的母液11被送回到結(jié)晶器7。來自結(jié)晶器7的一種清洗流12，在一臺 反應器13中被碳酸化，填充的料為二氧化碳14。從該反應器13中提取出一種包括碳酸氫 鈉晶體的水懸浮液15。在一臺過濾器16中，這些晶體22最終被分離。第二母液17通過蒸 汽20脫重碳酸鹽，并且隨后被送到一個儲存池中。有利的是將二氧化碳19再循環(huán)。
本發(fā)明的細節(jié)和特殊性將從以下實例的說明中顯現(xiàn)出。實例1被粉碎的天然堿礦石出自懷俄明州，在一種生產(chǎn)碳酸鈉的一水堿法中，它被用作 進料物質(zhì)。相應地，該被粉碎的天然堿礦石在170°C下被煅燒。將生成的碳酸鈉按規(guī)定的數(shù) 量浙濾，以便得到一個包含30% (重量)的碳酸鈉的水溶液。根據(jù)該一水堿法，將生成的水 溶液隨后過濾、純化并且引入一臺結(jié)晶器。包括一水合碳酸鈉晶體的第一水懸浮液在該結(jié) 晶器中產(chǎn)生。使該懸浮液經(jīng)受分離，一方面生成一水合碳酸鈉晶體(它們被進一步處理成 為致密的無水碳酸鈉晶體)，另一方面生成一種(第一)母液。將該母液的一部分從該結(jié)晶 器中取出，作為一種清洗流的一部分。該母液的組成在表1中給出。將該母液儲存在一個 槽中，并且在87°C下加熱。將該母液從該槽中引入一臺實驗室規(guī)模的大氣壓力下的氣液反 應器，流速為1.6kg/h。將該反應器攪拌，并且保持在70°C。將一種在大約40°C時飽和的 二氧化碳氣流(100%C02)引入該反應器中，流速為0.8m3/h并且大致為大氣壓力。進入該 反應器中的停留時間計為大致lh。產(chǎn)生了包括碳酸氫鈉晶體的第二水懸浮液，并且將其從 該反應器的底部提取。將這些晶體從懸浮液中分離。生成的第二母液具有表2中給出的組 成。這些晶體的大小和組成在表3中給出。實例2在實例2中，按照實例1的方法進行，除了經(jīng)受碳酸化的母液換成了另外一個樣 品，它具有略微更高的堿含量。停留時間也被增加到2小時。結(jié)果在表1到3中給出。第 二母液中殘留的碳酸鈉含量比實例1中高得多。碳酸氫鈉晶體亦包括更精細的顆粒(較大 的跨距)。實例3在實例3中，按照實例2的方法進行(2h停留時間)，并且母液也是在實例2中使 用的同一樣品，但是它被進一步用水略微稀釋，以便將其堿含量降回實例1的值。結(jié)果在表 1到3中給出。第二母液中殘留的碳酸鈉含量回到了實例1的值。實例 4在實例4中，操作如實例1，除了出自該結(jié)晶器的該清洗流被送入了一臺中試規(guī)模 的反應器，流速為320kg/h。將具有75%濃度的二氧化碳引入該反應器中，流速為18. 5m3/ h，并且壓力為2. 5絕對巴。從提取的懸浮液中分離的晶體具有與實例1中的晶體大致相同 的組成。它們的直徑D10為60 μ m，D50為120 μ m，D90為200 μ m。
權(quán)利要求
1.一種用于聯(lián)合生產(chǎn)碳酸鈉和碳酸氫鈉晶體的方法，根據(jù)該方法將從倍半碳酸鈉得到的具有0. 1到IOmm之間的平均粒徑的固體粉末溶解在水中； 將所產(chǎn)生的水溶液引入結(jié)晶器，其中生產(chǎn)出包含碳酸鈉晶體的第一水懸浮液； 使所述第一水懸浮液經(jīng)受分離，以便一方面獲得包含碳酸鈉的晶體，其是增值的，以及 另一方面獲得母液；將所述母液的一部分從結(jié)晶器中取出，并且使其在氣液接觸器中與包含二氧化碳的氣 體進行接觸，以便生產(chǎn)包含碳酸氫鈉晶體的第二水懸浮液，所述碳酸氫鈉晶體被分離并且 是增值的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述從倍半碳酸鈉得到的粉末是煅燒的倍半碳酸鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中從所述第一水懸浮液中獲得的碳酸鈉晶體為一水 合物的形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中從所述結(jié)晶器中取出的母液包含至少175g/kg的 碳酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中從所述結(jié)晶器中取出的母液包含至少lg/kg的Na2SO4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述碳酸氫鈉晶體包含少于0.lg/kg的Na2S04。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述包含二氧化碳的氣體包含至少20%的C02。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述包含CO2的氣體是通過間接煅燒在煅燒時釋 放CO2的組合物產(chǎn)生的。
9.一種試劑粉末，包含可通過根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法獲得的碳酸氫 鈉晶體。
10.根據(jù)前一權(quán)利要求的試劑粉末，包含從0.1到lg/kg的NaCl,和/或從0. 01到 0. lg/kg的Na2SO4和/或從0. 5到5g/kg的二氧化硅。
11.一種用于處理包含有害污染物的氣體的方法，根據(jù)該方法，將根據(jù)權(quán)利要求9的試 劑粉末注入所述氣體中，使所述污染物與所述試劑進行反應，并且將所述反應的產(chǎn)物從所 述氣體中分離出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述污染物包含HCl和/或S02。
全文摘要
用于聯(lián)合生產(chǎn)碳酸鈉和碳酸氫鈉晶體的方法，根據(jù)該方法將從倍半碳酸鈉得來的具有0.1到10mm之間的平均粒徑的固體粉末溶解在水中；將所產(chǎn)生的水溶液引入一個結(jié)晶器，其中生產(chǎn)出包含碳酸鈉晶體的一種第一水懸浮液；使該第一水懸浮液經(jīng)受分離以獲得一方面的包含碳酸鈉的晶體(將其增值)以及另一方面的一種母液。將該母液的一部分從結(jié)晶器中取出、并且使其在一臺氣液接觸器中與一種包括二氧化碳的氣體進行接觸，以便生產(chǎn)一種包括碳酸氫鈉晶體的第二水懸浮液，將這些晶體分離出并使其增值。
文檔編號C01D7/00GK102036915SQ200980118511
公開日2011年4月27日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者佩里內(nèi)·達瓦納, 吉恩-保羅·德圖爾奈, 庫爾特·艾倫, 弗朗西斯·M·庫斯特里 申請人:索爾維公司