專利名稱：一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天然堿法與化合法相結(jié)合的聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，特別涉及開采天然堿殘貧礦床中砂間晶體的滲溶采堿技術(shù)、地下鹵水厭氧消化制取硫化氫和沼氣技術(shù)、自然能蒸發(fā)技術(shù)、強制結(jié)晶、強制化合技術(shù)、化合法多元轉(zhuǎn)化技術(shù)、多功能氣化技術(shù)、二氧化碳回收利用技術(shù)和煤化工深加工技術(shù)為主體的聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝。
背景技術(shù)：
純堿的生產(chǎn)，目前廣泛采用的是天然堿法和化合法?；戏ǚ譃榘眽A法和聯(lián)合制堿法。氨堿法使用精制鹽為原料，經(jīng)氨化、碳酸化制得碳酸氫鈉，再經(jīng)煅燒制得純堿。氨堿法在生產(chǎn)過程中由于鈉利用率低，廢液排放量大，所以導(dǎo)致成本高，污染嚴(yán)重。聯(lián)合制堿法也是使用精制鹽為原料，經(jīng)氨化、碳酸化制得碳酸氫鈉，再經(jīng)煅燒制得純堿。并將廢液中的氯化氨加以利用制成氯化銨無機肥，在制堿過程中將制堿與制氯化銨交替進行，構(gòu)成一個循環(huán)過程。天然堿法是使用含碳酸鈉單一成分純度極高的天然堿原料經(jīng)常規(guī)蒸發(fā)濃縮出一水碳酸鈉，再經(jīng)煅燒制得純堿。這三種方法生產(chǎn)純堿設(shè)備投資高、能耗大、程序多，生產(chǎn)周期長，廢水、廢氣、廢渣等排放物對環(huán)境的污染也嚴(yán)重。聯(lián)合制堿法雖然實現(xiàn)了生產(chǎn)主產(chǎn)品和副產(chǎn)品的交替循環(huán)，但因其副產(chǎn)品是一種無機化合肥料，也存在對下游市場的環(huán)境污梁，而且其生產(chǎn)的規(guī)模及數(shù)量受下游市場的需求決定，因此其生產(chǎn)中的聯(lián)合是存在可變性的，循環(huán)是局部性的。從目前全世界采用的制堿技術(shù)和制堿工藝綜合分析，天然堿法因其程序比較簡單，生產(chǎn)周期比較短的特點占據(jù)一定優(yōu)勢，然而其原料選擇性強的局限性和液體蒸發(fā)強度大的高耗能現(xiàn)實形成了其生產(chǎn)的弱勢，因此，未來制堿領(lǐng)域的生存和發(fā)展不單單是制堿技術(shù)單方面改進的問題，而是整體工藝革新的問題，只有完善長效聯(lián)合，整體循環(huán)的制堿工藝才能最大化的實現(xiàn)節(jié)能減排、綜合利用的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是對現(xiàn)有制堿技術(shù)的綜合和改進。發(fā)明中采用滲溶采堿法對天然堿殘貧礦床的砂間晶體進行滲透溶解，或采用滲溶采堿法對鹽礦進行滲透溶解，將溶解后的地下鹵水在隔絕空氣的條件下提取，使用全封閉蒸硫法分離出鹵液中的硫化氫氣體并與氫氧化鈉反應(yīng)生成硫化鈉；將蒸硫后的堿液或鹽鹵經(jīng)厭氧消化制出沼氣；沼氣經(jīng)分離二氧化碳后將剩余的甲烷與氯氣氯化制成氯甲烷并經(jīng)水解制成甲醇和鹽酸；將厭氧消化后的熱堿液(含鹽、堿、硝的混合溶液)或鹽鹵導(dǎo)入太陽能蒸發(fā)濃縮器內(nèi)蒸發(fā)、濃縮，而后經(jīng)自壓式強制蒸發(fā)、降溫，鹽鹵采用電解法制取氫氧化鈉、氯氣和氫氣；堿液經(jīng)冷卻后使用依附結(jié)晶分離法提取十分碳酸鈉，將十水碳酸鈉經(jīng)熱蒸自溶、強制重結(jié)晶提取一水碳酸鈉；再將一水碳酸鈉經(jīng)煅燒制得純堿；在全封閉壓力式強制化合器內(nèi)將分離十水碳酸鈉后的母液碳酸化以使殘留的碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉；剩余的母液經(jīng)氨化、碳酸化轉(zhuǎn)化其中的氯化鈉制成碳酸氫鈉， 碳酸氫鈉經(jīng)煅燒制成純堿；經(jīng)氨化、碳酸化后的母液中生成的氯化銨與氫氧化鈣化合后驅(qū)出氨氣返回氨化工序，殘留于母液中的氯化鈣和硫酸鈉經(jīng)靜態(tài)澄清使氯化鈣固形物沉降并排出制成成品；最后剩余的硫酸鈉溶液經(jīng)濃縮提取無水硫酸鈉制取元明粉或經(jīng)溶融法與二氧化硅熔融制成硅酸鈉；熔融過程中產(chǎn)生的高溫尾氣中富含二氧化硫，尾氣經(jīng)串聯(lián)式多功能氣化熱風(fēng)爐、間接熱風(fēng)爐換熱、降溫后將二氧化硫溶于水中生成亞硫酸。以上過程中所需要的熱量、二氧化碳?xì)怏w、氨氣大部分來自多功能氣化熱風(fēng)爐，通過串聯(lián)式多功能氣化熱風(fēng)爐對煤矸石、煤粉、木材結(jié)桿、畜糞在外來熱源的參與下經(jīng)熱風(fēng)干餾管在相應(yīng)熱量溫度下對爐腔內(nèi)物料進行干餾產(chǎn)出焦炭粉、活性炭、草木灰糞渣和甲烷氣、 煤氣、氨水、焦油。煤矸石焦渣經(jīng)研磨、稀釋，其流體與煤焦炭粉，重質(zhì)焦油按一定比例混合壓制成焦油煤磚，其中的腐殖酸與草木灰糞渣混合制成草炭肥；活性炭用于二氧化碳的吸附回收。電解氯化鈉產(chǎn)生的氫氧化鈉與硫化氫化合生成硫化鈉；與二氧化碳化合生成碳酸鈉；產(chǎn)生的氯氣與干餾畜糞產(chǎn)生的甲烷或沼氣中分離出的甲烷化合生成氯甲烷；再經(jīng)水解制成甲醇和鹽酸；產(chǎn)生的氫氣與熔融爐尾氣中產(chǎn)生的亞硫酸化合生成硫化氫；硫化氫與氫氧化鈉化合生成硫化鈉。以本發(fā)明實現(xiàn)的制堿工藝，不但從制堿技術(shù)上完成了聯(lián)合，而且從制堿過程中產(chǎn)生的各種主副產(chǎn)品的相互應(yīng)用上實現(xiàn)了大循環(huán)，依此可達(dá)到如下目的1、從原料的供應(yīng)上挖掘出了地表淺層天然堿遺棄資源和隱藏資源；2、利用生物化學(xué)技術(shù)對地下堿鹵、鹽鹵中潛藏的有機微生物資源實現(xiàn)創(chuàng)造性的開采并將其應(yīng)用于聯(lián)合制堿工藝中；3、使太陽能、風(fēng)能等自然能源合理地利用于堿液的蒸發(fā)和濃縮；4、使煤化工能實現(xiàn)深加工并在聯(lián)合制堿中得以多元轉(zhuǎn)化；5、通過干餾法不但能使木材產(chǎn)生可燃?xì)怏w、木焦油、氨水，而且使其副產(chǎn)品活性炭可作用于工業(yè)和城市二氧化碳的回收并將二氧化碳利用于制堿工藝中；6、實現(xiàn)天然堿法和化合法的結(jié)合和互補。為此本發(fā)明提供一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，該工藝包括 a.用滲溶采堿法提供原料堿鹵、鹽鹵；b.將堿鹵、鹽鹵中的微生物資源應(yīng)用于制堿工藝中； c.利用太陽能蒸發(fā)濃縮器和自壓式強制蒸發(fā)器對該堿液進行蒸發(fā)濃縮；d.采用依附結(jié)晶分離法，全封閉壓力式強制化合法對碳酸鈉溶液、氯化鈉溶液進行強制氨化，強制碳酸化以達(dá)到轉(zhuǎn)化、分離、提純的目的和進一步處理制成純堿成品；e.利用串聯(lián)式多功能氣化熱風(fēng)爐對煤矸石、煤粉、木材桔桿、畜糞進行干餾制得制堿工藝中的輔助產(chǎn)品和對干餾后產(chǎn)生副產(chǎn)品的應(yīng)用制得系列產(chǎn)品；f.采用滲溶采堿法對鹽礦進行溶采，并使用步驟b、c對鹽鹵進行處理，然后電解制得氫氧化鈉、氯氣和氫氣。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在步驟a中將天然堿殘貧礦床表面挖壕筑壩分割成若干個蓄水池塘(池塘可發(fā)展?jié)O業(yè))，提取大于16°C的深井淡水灌注池塘使水下滲，在淡水下滲過程中滲透溶解地層中的砂間晶體，根據(jù)地層中砂間晶體的深度鉆鑿多管機井，機井深度不得穿透地下不透水巖層。經(jīng)過機井抽取地下經(jīng)滲漏溶化了的堿鹵，在隔絕空氣的條件下送入步驟b。從地層深處提取的深井淡水不斷補充池塘因滲漏而下降的水位，使?jié)B漏溶解處于連續(xù)狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在步驟b中將步驟a在隔絕空氣的條件下送入的堿鹵導(dǎo)入?yún)捬跸鞯娜忾]脫硫器內(nèi)，并加溫至60°C，包含在堿鹵中的硫化氫成分受熱揮發(fā)逸散，經(jīng)氣管吸入空氣壓縮泵，使氣體壓力保持在大于2000 的狀態(tài)下送入強制硫化器底部的環(huán)形進氣圈后上行，由于強制硫化器頂部限壓閥的作用使氣體在全封閉壓力式強制硫化器內(nèi)形成規(guī)定壓力，當(dāng)氣體壓力超過限壓閥限壓極限時向外排出，排出的尾氣經(jīng)活性炭脫硫器脫除殘留的硫化氫后排空。將步驟f中經(jīng)離子膜電解氯化鈉工藝中制取的濃度在 32% -35%的氫氧化鈉溶液在全封閉壓力式強制化合器內(nèi)分層噴成霧狀下射，在下射過程中與保持在大于2000pa分壓的硫化氫氣體接觸產(chǎn)生氣霧混合式對流交換，在壓力條件下氫氧化鈉霧滴迅速吸收硫化氫氣體，產(chǎn)生如下化合反應(yīng)2Na0H+H2S — Na2S+2H20，硫化鈉溶液經(jīng)濃縮，結(jié)晶、分離，干燥制成成品。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，分離出硫化氫后的熱堿液順流至厭氧消化器內(nèi)，保持60°C左右的溫度和小于-330毫伏的氧化還原電位及小于10的PH值為消化器內(nèi)食氫產(chǎn)甲烷菌、食乙酸產(chǎn)甲烷菌提供良好的生長繁殖條件，使沼氣發(fā)酵得以快速進行并制出沼氣。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在步驟c中將步驟b所得的經(jīng)厭氧消化后的熱堿液導(dǎo)入太陽能蒸發(fā)濃縮器，在太陽能蒸發(fā)濃縮器內(nèi)堿液首先蓄于儲液溢流池，然后擴散外溢， 在蒸發(fā)平面區(qū)膜狀溢行。由于堿液在厭氧消化器內(nèi)保持60°C左右的溫度，自身蒸汽壓力比較強，當(dāng)進入太陽能集熱蒸發(fā)器內(nèi)高溫低壓的環(huán)境下后，水分迅速蒸發(fā)逸散，逸散的水蒸汽與蒸發(fā)器頂部弧形內(nèi)襯塑料薄膜接觸，被吸附其上凝結(jié)聚珠并沿壁下滑至集水槽外流，以此實現(xiàn)堿液脫水。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，經(jīng)初步脫水后的堿液導(dǎo)入自壓式強制蒸發(fā)設(shè)施的高位壓力罐，高位壓力罐的容積、高度根據(jù)蒸發(fā)系統(tǒng)所設(shè)霧化噴嘴數(shù)量而定。靠高位壓力罐中堿液的自身壓力為霧化噴嘴提供大于20kg/cm2的壓力使堿液通過噴嘴霧化，霧化的堿液與自然界干燥空氣接觸，部分水分瞬間被干燥空氣吸收，液體濃度增高。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在步驟d中將步驟c所得的并經(jīng)自然空氣降溫的濃度為25% -30. 8%的堿液導(dǎo)入液體冷卻器，經(jīng)冷卻降溫至16°C _25°C時采用依附結(jié)晶分離法析出混合溶液中的十水碳酸鈉，對得到的十水碳酸鈉晶體在100°C左右溫度的條件下加入適量的除塵堿強制堿液變?yōu)橐凰妓徕c晶漿，再經(jīng)離心脫水，煅燒制成純堿。將分離十水碳酸鈉晶體后的母液在壓力式強制化合器內(nèi)與二氧化碳化合使其中剩余的碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉；剩余的母液經(jīng)氨化、碳酸化轉(zhuǎn)化其中的氯化鈉制成碳酸氫鈉；經(jīng)氨化、碳酸化后的母液中生成的氯化銨與氫氧化鈣加熱分解，分解后驅(qū)出的氨氣返回氨化工序；殘留于母液中的氯化鈣與硫酸鈉經(jīng)靜態(tài)澄清使氯化鈣固形物沉降并排出；最后剩余的硫酸鈉溶液經(jīng)濃縮，提取硫酸鈉制成元明粉或經(jīng)溶融法與二氧化硅熔融制成硅酸鈉；熔融過程中產(chǎn)生的高溫尾氣中富含二氧化硫，尾氣通過對串聯(lián)式多功能氣化熱風(fēng)爐干溜供熱后再經(jīng)間接熱風(fēng)爐降溫，在霧化水脫硫器內(nèi)將二氧化硫溶于水中生成亞硫酸，尾氣導(dǎo)入活性炭吸附脫硫器脫除殘余的二氧化硫后排空。該實施方式進一步包括經(jīng)各種方式分離后的淡母液采用高壓霧化蒸發(fā)技術(shù)進行濃縮，蒸發(fā)過程中所需要的熱量來自串聯(lián)式多功能氣化熱風(fēng)爐消化余熱后的間接熱風(fēng)爐。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在步驟e中使用多功能氣化熱風(fēng)爐對煤矸石、煤粉、 木材桔桿、畜糞進行干餾制得煤氣，木煤氣、甲烷氣、焦渣、木炭、草木灰糞渣和焦油、氨水以及余熱。該實施方式進一步包括，通過步驟d熔融過程中所產(chǎn)生的高溫尾氣對氣化爐內(nèi)的干餾加熱管提供熱源，使?fàn)t內(nèi)物料的溫度在500°C -300°C之間進行低溫干餾，干餾產(chǎn)生的煤氣經(jīng)清水霧化洗滌后制成的煤氣用于步驟d或發(fā)電系統(tǒng)的蒸汽鍋爐，洗滌煤氣中產(chǎn)生的
8焦油經(jīng)沉降分離出重油、輕油及氨水。該實施方式進一步包括，通過干餾煤粉所產(chǎn)生的焦炭粉與重質(zhì)焦油和干餾煤矸石所產(chǎn)生的焦渣經(jīng)稀釋制成的膠粘劑按比例混合，再經(jīng)壓制制成焦油煤磚。該實施方式進一步包括，通過干餾煤矸石所產(chǎn)生的焦渣與干餾畜糞所產(chǎn)生的草木灰糞渣混合制成草炭肥。該實施方式進一步包括通過干餾木材桔桿所產(chǎn)生的木炭經(jīng)濕蒸制成活性炭，再將活性炭用于城市空氣凈化器或工業(yè)廢氣凈化器以吸附空氣中的二氧化碳。根據(jù)該發(fā)明的一種實施方式，將經(jīng)過步驟a. b. c所得到的氯化鈉濃鹵水經(jīng)離子膜電解法電解制得濃度為32% -35%的氫氧化鈉溶液和氯氣、氫氣，氫氧化鈉用于步驟b. d中與硫化氫或二氧化碳化合分別制得硫化鈉或碳酸鈉；氯氣用于步驟b. e中與甲烷氯化制得氯甲烷；氫氣用于步驟e中與亞硫酸氫化制得硫化氫。該發(fā)明進一步包括，甲烷氯化是在400°C的溫度條件下，甲烷氣體和氯氣經(jīng)混合在甲烷氯化器內(nèi)產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)生成氯甲烷，其反應(yīng)式CH4+cl2 — CH3cl+Hcl。根據(jù)該發(fā)明的一種實施方式，將氯化后的一氯甲烷通入水中經(jīng)水解生成甲醇和鹽酸，其反應(yīng)式CH3cl+H20-CH30H+Hcl。根據(jù)該發(fā)明的一種實施方式，將步驟d中熔融法制硅酸鈉尾氣中的二氧化硫經(jīng)水霧脫硫法溶于水中制得亞硫酸，再將亞硫酸處理制得硫化氫，更進一步處理制得硫化鈉。附圖簡要說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的聯(lián)合制堿大循環(huán)的示意性工藝流程圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的厭氧消化系統(tǒng)裝置示意3是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的太陽能蒸發(fā)器的示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的自壓式強制蒸發(fā)系統(tǒng)裝置示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的水冷風(fēng)冷聯(lián)合冷卻器的示意圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的纖維網(wǎng)依附結(jié)晶器的示意圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的一水堿強制結(jié)晶器的示意圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的全封閉壓力式強制化合器的示意圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的全封閉夾套式增壓混合氣燃燒熔融爐的示意圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的多功能氣化熱風(fēng)爐的示意圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的加熱式全封閉強制化合器的示意圖。圖12是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的城市街道燈塔式空氣凈化器的示意圖。實施本發(fā)明的方式根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，本發(fā)明目的的實現(xiàn)是通過下述方法來完成的。通過滲溶采堿法來實現(xiàn)對地表天然堿殘貧礦床中地下砂間晶體的開采，具體方法包括1、將露天旱采過的天然堿殘貧礦床表面根據(jù)地形的不同分成若干個區(qū)，再通過挖壕或筑壩將劃分的區(qū)分割成若干個蓄水池。2、從水池中鑿鉆深井，井的深度要穿透地下不透水層巖石以提取地下淡水。3、將過程O)中提取的淡水灌入過程(1)中的水池，使淡水在水池中滲漏，淡水在下滲的過程中遇到砂層中的砂間晶體便變?yōu)槿軇?，淡水溶濟不斷溶解砂間晶體并繼續(xù)下滲，由于溫度的作用，淡水溶劑在溶解晶體的過程中濃度達(dá)到一定程度便變?yōu)轱柡腿芤海?dāng)飽和溶液下滲到地底不透水層巖石的上面時，由于堿溶液的濃度關(guān)系和巖層的密度關(guān)系無法下滲，積于巖層上部成為地下堿鹵水。4、選擇合適位置鉆鑿多管機井，機井的深度不得穿透不透水層的巖石，利用機械抽吸力提取鹵水。晶鹽礦床的溶采也適應(yīng)本方法。堿鹵或鹽鹵在滲溶的過程中，不但溶解了砂間晶體，而且也將地層上部淤泥中的有機物和生長于其中的微生物夾帶下漏。在漫長的地質(zhì)年代里，由于地?zé)徇\動的作用將深埋地層中的有機物發(fā)酵，在地底缺氧的環(huán)境下為發(fā)酵性細(xì)菌創(chuàng)造了生存和繁殖的條件，地表淡水的滲漏，一方面夾帶的有機物為其提供了養(yǎng)分，另一方面經(jīng)滲溶下漏夾帶于有機物中的無機鹽不斷浸蝕和破壞地下微生物群體并給其帶來惡劣的生存環(huán)境，微生物在漫長的地質(zhì)年代里不斷地滅絕、衍生，久而久之便適應(yīng)了堿鹵中的生存環(huán)境并發(fā)育蛻變成堿性細(xì)菌，因此其中的一部分噬硫干菌族在有機物作還原劑的厭氧環(huán)境中將硫酸鹽分解生成碳酸鹽和硫化氫， 其反應(yīng)過程為 2CH20+S0 42_ —碳?xì)浠衔锛?xì)菌S 2_+2C02+2H20,
S2_+CO2+H2O—C032"+H2S。硫化氫既有高可溶性，又有易反應(yīng)性，還具備易揮發(fā)逸散的
特點，因此本實施方式通過厭氧消化系統(tǒng)中的脫硫器，在隔絕空氣的條件下加熱，將其揮發(fā)逸散并采用強制硫化法使硫化氫氣體與氫氧化鈉溶液在強制硫化器內(nèi)發(fā)生氣霧混合式的反應(yīng)生成硫化納，其反應(yīng)式2Na0H+H2S — Na2S+H20。由于地?zé)徇\動的作用和缺氧條件的具備，形成了地底有機物質(zhì)發(fā)酵的良好環(huán)境， 因此便產(chǎn)生出發(fā)酵性細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、耗氫產(chǎn)乙酸菌等產(chǎn)酸菌族，在吸收地表滲漏的有機物質(zhì)養(yǎng)分的同時，也吸收著無機鹽養(yǎng)分。無機鹽是微生物生長所不可缺少的物質(zhì)，它的主要功能是構(gòu)成細(xì)胞成分和酶的組成部分，維持酶的活性，調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓，調(diào)節(jié)酸堿度(PH 值)等。堿鹵中無機鹽在為細(xì)菌提供養(yǎng)分的同時也在刺激著微生物的生命活動，使微生物不斷適應(yīng)PH值較高的生存環(huán)境，并通過其生命活動把各種復(fù)雜的有機物進行厭氧降解，為產(chǎn)甲烷細(xì)菌提供了合成細(xì)胞物質(zhì)和產(chǎn)甲烷所需的食物。當(dāng)?shù)叵蔓u水在隔絕空氣的條件下被抽出并送入?yún)捬跸鲀?nèi)時，在生存溫度改變的情況下，甲烷菌族便應(yīng)用而生，隨既沼氣產(chǎn)生，因此本實施方式使用厭氧消化器使富含微生物的鹵水在60°C溫度的環(huán)境下，鹵液濃度在12% -16%的條件下迅速產(chǎn)生沼氣。將產(chǎn)生過沼氣后的堿液經(jīng)太陽能蒸發(fā)、自壓式強制蒸發(fā)后導(dǎo)入冷卻系統(tǒng)。產(chǎn)過沼氣的鹽鹵經(jīng)太陽能蒸發(fā)、自壓式強制蒸發(fā)，濃縮后經(jīng)離子膜電解產(chǎn)出濃度為32% -35%的氫氧化納和氯氣、氫氣。因為沼氣是由多種成分組成的混合氣體，其中主要成分是甲烷(50% -60% )，和二氧化碳(30-40%)，還有少部分硫化氫，硫化氫已從上述過程中分離。如果先用氯化法分離甲烷，便會造成一氯甲烷在水解的過程中使二氧化碳溶于水的結(jié)果，因此需先分離二氧化碳。沼氣經(jīng)空氣壓縮機壓縮后通入全封閉壓力式碳酸化器并上行(根據(jù)碳酸化工作原理在一定溫度條件下氣相中被吸收氣體的分壓越大，推動力越大，其被吸收的速度也越快，轉(zhuǎn)化率越高。由于沼氣中二氧化碳的含量低，因此需增加其在轉(zhuǎn)化過程中的壓力)。調(diào)節(jié)碳化器頂部限壓閥的限壓極限為3000 ，使沼氣在碳化器內(nèi)形成強壓氣流。將氯化納離子膜電解工藝中制取的濃度為32% -35%的氫氧化納溶液在壓力式碳化器內(nèi)分層噴成霧狀噴灑下射，在下射過程中與碳化器內(nèi)沼氣強氣流接觸產(chǎn)生氣霧混合式對流交換，在壓力條件下氫氧化納霧滴迅速吸收沼氣中的二氧化碳，產(chǎn)生如下反應(yīng)2Na0H+a)2 = Na2co3+H20o 碳酸納溶液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、分離、干燥成純堿成品。分離出二氧化碳后的沼氣中剩余的甲烷氣體與電解氯化納中產(chǎn)生的氯氣經(jīng)混合器中混合再通入甲烷氯化器，混合氣體在400°C的環(huán)境下化合生成一氯甲烷，其反應(yīng)方式CH4+CL2 — CH3CL+HCL，將一氯甲烷通入水中水解生成甲醇和鹽酸，其反應(yīng)方式 CH3CL+H20 — CH30H+HCL。將與沼氣分離后的堿鹵導(dǎo)入太陽能蒸發(fā)濃縮器進行蒸發(fā)濃縮。具體方法包括將脫除沼氣后的堿液(濃度為12% -16%，溫度為60°C )或提濃的海水導(dǎo)入太陽能蒸發(fā)器內(nèi)的儲液溢流池，當(dāng)溢流池的堿液儲滿后便向前擴散外溢，在蒸發(fā)平面區(qū)呈水平膜狀溢行，由于堿液在進入蒸發(fā)器內(nèi)時溫度已達(dá)到60°C左右，其自身蒸汽壓力比較強，加之蒸發(fā)器是由弧形玻璃大棚及弧形塑料薄膜內(nèi)襯組成，而且玻璃大棚外側(cè)有弧形鏡面不銹鋼聚光器向其直射聚集的太陽強光，因此蒸發(fā)器內(nèi)形成高溫低壓的環(huán)境，自身溫度在60°C左右的堿液在高溫低壓的蒸發(fā)器內(nèi)膜狀溢行，水蒸氣迅速逸散，逸散的水蒸氣與蒸發(fā)器頂部的弧形內(nèi)襯塑料薄膜接觸并被吸附其上凝結(jié)聚珠，當(dāng)水珠的重量大于薄膜表面張力時便會改變薄膜平面角度，使水珠附著點呈凹形下墜，當(dāng)薄膜平面角度產(chǎn)生變化時周邊的細(xì)碎水滴便簇?fù)矶?，聚集的?xì)水滴不斷下滑的慣力對水珠形成一種推動力，不斷推動水珠向前滑動，由于薄膜呈弧形壁面，滑動的水珠與不斷簇?fù)矶恋募?xì)水滴在下滑中順弧形成一條凹線，越滑越快，周邊的細(xì)水滴不斷向凹線簇?fù)肀阈纬梢粭l條水線，直至弧棚底部的集水槽，入槽后向外排出。在蒸發(fā)平面區(qū)膜狀益行的堿鹵在高溫低壓環(huán)境下水分迅速蒸發(fā)，為了使堿鹵膜狀溢流能夠平緩運行，蒸發(fā)器內(nèi)間段設(shè)置溢流池，溢流池的橫向長度與蒸發(fā)平面區(qū)寬度相等， 每個溢流池的溢流走向面依次降低，以便各區(qū)段蒸發(fā)平面膜狀溢流能夠平緩運行。蒸發(fā)器外側(cè)的弧形聚光器集收太陽光短波輻射后折射回蒸發(fā)器玻璃大棚，聚光器折射光與大棚玻璃平面形成直角角度，聚集的強光直射入弧形玻璃大棚，穿透玻璃、薄膜向溫室輸送熱量，溫室內(nèi)液體反射出的長波輻射受到薄膜及玻璃的阻擋大部分折回溫室， 因此溫室的溫度不斷增高，對水分的蒸發(fā)強度增強。經(jīng)蒸發(fā)的水分通過蒸發(fā)器頂部塑料薄膜內(nèi)襯流入大棚兩側(cè)根部的集水槽并經(jīng)水道放出。經(jīng)過太陽能蒸發(fā)器初步蒸發(fā)提濃的熱堿液溫度在80°C左右，其自身產(chǎn)生的蒸氣壓力足以使部分水蒸氣自行逸散，如果使其與空氣按觸的表面積擴大，會更加有效地實現(xiàn)水分蒸發(fā)的目的，這一方式通過自壓式強制蒸發(fā)法來完成。所述強制蒸發(fā)法是將溶液靠壓力的作用使其霧化，無數(shù)倍地擴大液滴與空氣接觸的表面積，以達(dá)到迅速逸散水分的目的。溶液霧化的形成需要有足夠的壓力，壓力可來自于機械壓力和自身壓力，此方式采取溶液自壓式壓力法，是將熱堿液蓄于容積足以滿足所需壓力的高位壓力式倒錐體儲液罐，罐內(nèi)溶液產(chǎn)生的壓力集于錐體底部的導(dǎo)流管，導(dǎo)流管末稍為高壓噴嘴，噴嘴的數(shù)量可根據(jù)需要及溶液自身所產(chǎn)生的壓力而定。因為強制蒸發(fā)的過程是由霧滴與自然界干燥空氣的接觸來完成，而自然空氣中存在風(fēng)力的因素，所以噴嘴應(yīng)該垂直向下，并設(shè)置空氣過濾墻，以減小風(fēng)力對霧化的影響。根據(jù)噴嘴噴射力的大小來確定噴嘴離地面的高度，根據(jù)霧團的直徑和空氣的干燥程度來確定噴嘴與噴嘴的間距及空氣過濾墻的寬度。在強制蒸發(fā)過程中為了使壓力保持均衡，高位儲液罐的液面應(yīng)保持穩(wěn)定的刻線。熱堿液經(jīng)霧化后與流動的干燥空氣接觸產(chǎn)生強力濃縮效果，使堿液濃度迅速提高。經(jīng)兩次蒸發(fā)后的堿液，將濃度濃縮為25% -30.8%，經(jīng)冷卻系統(tǒng)冷卻至 160C _25°C，采用依附結(jié)晶分離法(專利申請?zhí)朌CT-CN2009-071178)分離出混合溶液中的十水碳酸鈉，對得到的十水碳酸鈉晶體在熱蒸自溶器內(nèi)將溫度保持在35.4°C -109°C 的條件下熱蒸自溶，自溶后的熱堿液中將干燥過程中產(chǎn)生的粉狀除塵堿加入，使其變?yōu)榫ХN并將堿液增濃至40%以上，再經(jīng)降溫至35. 40C以上使一水堿快速結(jié)晶，結(jié)晶后的一水碳酸鈉晶體經(jīng)分離，煅燒制成純堿。將分離十水碳酸鈉后濃度為25%以上的母液在壓力式強制碳化器內(nèi)霧化與經(jīng)過壓縮的、壓力在2000 以上的二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生氣霧混合式對流交換，并吸收二氧化碳制得碳酸氫鈉。剩余的母液在壓力式強制氨化器內(nèi)依上述方式氨化得到氨鹽水，氨鹽水在壓力式碳化器內(nèi)重復(fù)上述碳化方式進行碳酸化制得碳酸氫鈉。經(jīng)氨化、碳酸化后的母液中生成的氯化銨與氫氧化鈣加熱分解(反應(yīng)式 2NH4CL+Ca(OH)2 — Cac 12+2NH3丨+2H20后驅(qū)出氨氣，氨氣返回氨化工序重復(fù)利用，殘留于母液中的氯化鈣與硫酸鈉經(jīng)靜態(tài)澄清使氯化鈣固形物沉降并排出，經(jīng)大于200°C的溫度干燥成無水氯化鈣成品。最后剩余的硫酸鈉溶液經(jīng)濃縮至濃度為32% -56. 7%后提取無水硫酸鈉制成元明粉或經(jīng)溶融法與二氧化硅熔融制成硅酸鈉，反應(yīng)方式2Na2S04+C+2MsiA — 2Na0+2MSiA+C02+2S02，殘流循環(huán)于蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)。熔融法生產(chǎn)硅酸鈉過程中產(chǎn)生的高溫尾氣中富含二氧化硫，因此將尾氣通過對多功能氣化熱風(fēng)爐干餾供熱后再經(jīng)間接熱風(fēng)爐降溫，在霧化水脫硫器內(nèi)將二氧化硫溶于水中生成亞硫酸，其反應(yīng)方式S02+H20 — H2SO3, 尾氣導(dǎo)入活性炭吸附脫硫器脫除殘留的二氧化硫，再將亞硫酸與氯化鈉電解產(chǎn)生的氫氣在類同上述壓力式強制化合器內(nèi)加溫產(chǎn)生氣霧混合式強制轉(zhuǎn)化產(chǎn)生硫化氫氣體 H2S03+3H2 — H2S+3H20，硫化氫氣體重復(fù)本發(fā)明實施方式步驟b中的硫化工序制成硫化鈉。(H2S+2Na0H — Na2S+2H20)。硅酸鈉的生產(chǎn)是一個消耗熱量的過程，熔池溫度達(dá)到1350°C才能將硫酸鈉與二氧化硅熔融化合，因此從熔爐中排出的尾氣、出料口放出的熔漿會消耗很大的熱量，為了將尾氣余熱和熔漿熱量充分利用，本發(fā)明采取從熔池尾氣出口處設(shè)置儲熱室，將儲熱室的熱量利用于多功能氣化熱風(fēng)爐中的干餾，將熔漿泄入水封蒸汽鍋爐進行水淬并獲取高溫水蒸氣。煤粉經(jīng)篩選，將篩選出的煤渣小塊粒度小于10mm，含渣率不超過15%的煤粉或經(jīng)粉碎的煤矸石粉沫裝入多功能氣化熱風(fēng)爐，熱風(fēng)爐側(cè)爐膛經(jīng)管道與夾套式增壓混合氣燃燒溶融爐的儲熱室連接，并在末端引風(fēng)機的抽力作用下使儲熱室的熱風(fēng)進入側(cè)爐膛，經(jīng)干餾加熱管對爐腔內(nèi)的物料加熱并進行干餾。根據(jù)熱風(fēng)風(fēng)速，熱風(fēng)管受熱面積，煤粉溫度，煤粉傳熱速度，煤粉流動速度等一系列比例關(guān)系，計算熱值消耗量，以此調(diào)節(jié)風(fēng)速及風(fēng)量以控制爐內(nèi)溫度，使?fàn)t內(nèi)物料溫度不得超過各物料的自然極限。熱風(fēng)經(jīng)過爐體上部的環(huán)形風(fēng)圈在末端引風(fēng)機的抽力作用下進入下一個串聯(lián)氣化爐，經(jīng)再次參與干餾后進入間接熱風(fēng)爐。煤氣經(jīng)過頂部的管道抽出經(jīng)水霧洗滌脫除焦油后進入下一道工序，焦油經(jīng)重力沉降法分離出重質(zhì)焦油、輕質(zhì)焦油及氨水，氨水經(jīng)蒸氨用于氨化工序。將木材桔桿，優(yōu)選樹木枝條或沙柳，切割成長度及寬度不超過20mm的小塊或小圓
12柱，依照上述方式裝入熱風(fēng)爐進行干餾，由于木材和畜糞的密度關(guān)系使其自然極限低于煤粉，所以采取將干餾木材和畜糞的氣化爐與干餾煤粉的氣化爐串連，使干餾木材和畜糞的氣化爐取用干餾煤粉的余熱，將干餾溫度保持在300°C左右，重復(fù)上述流程完成木材和畜糞的干餾。對上述干餾方式所得到的煤矸石焦渣粉，經(jīng)研磨并與堿液稀釋，流狀物與煤粉焦渣，重質(zhì)焦油按25 70 5的比例混合，經(jīng)壓縮制成焦油煤磚。富含腐殖酸的固形物與草本灰糞渣按30 70的比例混合制成草炭肥。對上述干餾方式所得到的木炭，經(jīng)過高溫蒸汽濕蒸清除毛細(xì)孔中的雜質(zhì)制成活性炭，將活性炭填入城市空氣凈化器或工業(yè)廢氣凈化器中，以吸附(X)2或SO2,當(dāng)凈化器內(nèi)的活性炭吸附空氣或廢氣中的二氧化碳或二氧化硫達(dá)到飽和時，將其取出裝入結(jié)構(gòu)與多功能氣化熱風(fēng)爐相同的干蒸裝置，經(jīng)加熱管加熱至170°C以上將活性炭內(nèi)的二氧化碳或二氧化硫驅(qū)出并利用。概括的說，如附圖1所示，本發(fā)明上述方式通過滲溶采堿法提取深井淡水滲漏溶解天然堿殘貧礦床地下砂間晶體或鹽礦食鹽；然后靠多管機井將滲溶的堿鹵水提取并在隔絕空氣的條件下將其導(dǎo)入蒸硫器后加熱脫除硫化氫氣體；并將硫化氫氣體與氫氧化納溶液化合生成硫化鈉；脫硫后的堿鹵順流至厭氧消化器，在60°C的溫度環(huán)境下使其厭氧發(fā)酵產(chǎn)出沼氣；堿液導(dǎo)入太陽能蒸發(fā)器濃縮；沼氣中的二氧化碳與氫氧化鈉化合產(chǎn)出碳酸鈉；脫除二氧化碳后沼氣中剩余的甲烷氣體與氯氣進行化合制取一氯甲烷；一氯甲烷經(jīng)水解制取甲醇。經(jīng)濃縮后的鹽鹵采用離子膜電解法電解產(chǎn)出氫氧化鈉、氯氣和氫氣，分別利用于相應(yīng)化合工序。進入太陽能蒸發(fā)器的熱堿液在聚合的太陽強光加溫間內(nèi)經(jīng)膜狀溢行，水分快速蒸發(fā)。經(jīng)初步濃縮后的熱堿液用泵打入自壓式強制蒸發(fā)器的高位儲液罐，在大于20kg/cm2 的壓力條件下經(jīng)噴嘴霧化與流通的干燥空氣接觸，干燥空氣吸收堿液中的水分并對堿液降溫，經(jīng)濃縮和降溫后的常溫堿液再由泵打入堿液冷卻器進一步降溫。冷卻后的堿液使用依附結(jié)晶分離法提取十水碳酸納，將十水碳酸鈉經(jīng)熱蒸自溶強制重結(jié)晶提取一水碳酸納，再由一水碳酸鈉經(jīng)煅燒制得純堿；將分離十水碳酸鈉后的母液碳酸化提取殘留的碳酸鈉制成碳酸氫鈉；剩余的母液經(jīng)氨化、碳酸化轉(zhuǎn)化其中的氯化鈉制成碳酸氫鈉；經(jīng)氨化、碳酸化后母液中的氯化銨與氫氧化鈣化合后驅(qū)出氨氣返回氨化工序，殘留于母液中的氯化鈣和硫酸鈉經(jīng)靜態(tài)澄清使氯化鈣沉降排出，在大于200°C的溫度下干燥制成無水氯化鈣成品；最后剩余的硫酸鈉溶液經(jīng)濃縮提取無水硫酸鈉制取元明粉或經(jīng)熔融法與二氧化硅熔融制成硅酸鈉；熔融過程中產(chǎn)生的高溫尾氣中富含二氧化硫，尾氣經(jīng)串聯(lián)式多功能氣化熱風(fēng)爐、間接熱風(fēng)爐換熱后再經(jīng)霧化水脫硫并制成亞硫酸；亞硫酸與電解氯化鈉產(chǎn)生的氫氣經(jīng)加溫氫化后取得硫化氫氣體；再將硫化氫氣體與氫氧化鈉化合制取硫化鈉；在硅酸鈉熔融過程中熔池出料帶出的熱量經(jīng)水封蒸汽鍋爐水淬后轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷厮魵饧右岳?。煤矸石、煤粉、木材桔桿、畜糞因其密度不同，自然極限溫度也有區(qū)別，因此采取將四種熱風(fēng)爐串聯(lián)連接，梯次供熱干餾。經(jīng)干餾產(chǎn)生的煤氣用于發(fā)電鍋爐、熔融爐及物料干燥；煤粉焦渣，重質(zhì)焦油與制取腐殖酸產(chǎn)生的流體膠粘劑混合制成焦油煤磚；腐殖酸與草木灰糞渣制成草炭肥；木炭制成活性炭。綜合上述說明，以本發(fā)明方法進行聯(lián)合制堿大循環(huán)，從原料的供應(yīng)上，挖掘了天然堿廢棄資源和隱藏資源，從能源的利用上，綜合利用了生物能和自然能，從節(jié)能環(huán)保上不但發(fā)揮了煤化工深加工的潛力和多元轉(zhuǎn)化，而且將活性炭凈化技術(shù)合理地應(yīng)用于城市低碳經(jīng)濟，使各領(lǐng)域技術(shù)與制堿工藝緊密聯(lián)合，環(huán)環(huán)相結(jié)，從根本上實現(xiàn)了聯(lián)合制堿的大循環(huán)， 并大大降低了制堿成本。通過以下實施例將更詳細(xì)地說明本發(fā)明的方法，但是這些實施例僅用于說明目的，而不應(yīng)理解為對本發(fā)明范圍的限制。一、通過滲溶采堿法溶解地下砂間晶體，其實施方法是將礦床表面根據(jù)地形的不同分割筑壩挖池，并在池中打鑿多管機井。所屬多管機井是由一個金屬集流器分支數(shù)根塑料支管組成，分管的末稍2-3米通身鉆開小孔并用粗紗布纏裹，即便于液體通暢又阻止砂土侵入。以集流器安裝處為圓心，以5-10米為半徑整圓，沿圓周長線用井鉆鉆孔，鉆孔數(shù)量根據(jù)需要而定，以保證地下鹵水足以滿足集流器抽水負(fù)荷。將各分管末稍向下插入鉆孔淹埋。從深井中抽取地下淡水將池溏灌滿使其滲漏，然后將集流器與自吸水泵連接并啟動抽吸，抽取的堿液根據(jù)井管埋設(shè)的深度不同得到的堿液濃度也有區(qū)別，井管淺埋的堿液濃度低，井管深埋的堿液濃度高，由此說明，淡水在滲漏過程中由上向下對砂間晶體做緩慢滲透溶解，當(dāng)溶解至地下不透水巖層時無法下滲，溶解停止，接近不透水巖層的堿液濃度最高。 因此安裝多管機井的深度以接近不透水巖層為最佳。在滲溶采堿工作過程中，深井水的補充量要大于堿液的抽出量。二、采用生物化學(xué)技術(shù)從天然堿鹵水和鹽鹵水中提取硫化氫、制取沼氣。該實施過程是通過厭氧消化系統(tǒng)來完成的。所述的厭消化系統(tǒng)，包括脫硫器、封閉式壓力強制轉(zhuǎn)化器，厭氧消化器及沼氣儲存罐組成。經(jīng)過下述過程來提取硫化氫和制取沼氣。將堿液在隔絕空氣的條件下導(dǎo)入?yún)捬跸?圖示2、的脫硫器進液口(圖示 2-1)，使鹵液的液位保持在溢流導(dǎo)管(圖示2- 以下，通過加熱器(圖示2- 給裝置內(nèi)鹵液加溫，溫度不得大于60°C，啟動攪拌器(圖示2-4)，鹵液在受熱后將夾帶其中的硫化氫迅速升華逸散，經(jīng)空氣壓縮機增壓后從氣體輸出管道(圖示2- 通過全封閉壓力式強制化合器的環(huán)形氣圈(圖示2-6)進入轉(zhuǎn)化器(圖示2-7)。進入轉(zhuǎn)化器的硫化氫氣體在限壓閥 (圖示2-8)的作用下調(diào)整氣體分壓，當(dāng)氣體分壓達(dá)到限壓閥規(guī)定的壓力時，限壓閥開啟。氫氧化鈉溶液通過高壓泵(圖示2-9)加壓至20kg/cm2以上的壓力，經(jīng)高壓噴嘴(圖示2-10) 噴成霧狀液滴，霧滴與轉(zhuǎn)化器內(nèi)蓄滿的、并具有一定壓力的硫化氫氣體相混合，產(chǎn)生如下反應(yīng)2Na0H+H2S — Na2S+2H20。反應(yīng)生成物硫化鈉溶液經(jīng)篩盤(圖示2_11)接于集液盤(圖示2-12)，再經(jīng)漏管(圖示2-1 流入下部錐體集液器(圖示2-14)。脫硫后的鹵液經(jīng)溢流導(dǎo)出管導(dǎo)入?yún)捬跸?圖示2-15)的底部，在攪拌器(圖示2-16)的攪動下使微生物快速吸收養(yǎng)分并便于沼氣快速逸散，產(chǎn)出的沼氣經(jīng)氣體輸出管道(圖示2-17)進入氣體儲存罐，產(chǎn)氣后的鹵液經(jīng)溢流口(圖示2-18)排出。三、通過太陽能蒸發(fā)濃縮裝置對厭氧消化器排出的熱堿液進行蒸發(fā)濃縮。將(圖示2-18)排出的熱堿液導(dǎo)入太陽能蒸發(fā)濃縮器(圖示幻的第一個儲液溢流池(圖示3-1)，當(dāng)溢流池的鹵液儲滿后便向前擴散外溢，在蒸發(fā)平面區(qū)(圖示3- 呈水平膜狀溢行，為了使堿鹵膜狀溢流能夠平緩運行，蒸發(fā)器內(nèi)應(yīng)間段設(shè)置溢流池，溢流池的橫向長度與平面蒸發(fā)區(qū)的寬度相等，每個溢流池的走向面(圖示3- 梯次降低。從(圖3) 溢流池的走向面高度的變化可以看出A = A’，B = B’，C = C’......，A’ -B = b，B’ -C =c......，A，-(b+c) = C,......太陽能蒸發(fā)器的頂部由弧形玻璃大棚(圖示3-4)及弧形塑料薄膜內(nèi)襯(圖示 3-5)組成，玻璃大棚有鏡面不銹鋼板制成的弧形聚光器(圖示3-6)，聚光器對大棚的角度可通過伸縮桿(圖示3-7)調(diào)節(jié)，高度可通過升降器(圖示3-8)調(diào)節(jié)，聚光器集收聚合的太陽強光并向玻璃大棚直射，堿鹵在蒸發(fā)器內(nèi)高溫低壓的環(huán)境下水分迅速蒸發(fā)逸散，逸散的水蒸汽與蒸發(fā)器頂部弧形內(nèi)襯塑料薄膜接觸，并吸附其上凝結(jié)、聚珠、下滑，滑落至大棚兩側(cè)根部的集水槽(圖示3-9)后經(jīng)水道放出。四、通過自壓式強制蒸發(fā)裝置對太陽能蒸發(fā)濃縮后的熱堿液再次蒸發(fā)并降溫。該實施過程是通過自壓式強制蒸發(fā)系統(tǒng)來完成的(圖示4)。所述的自壓式強制蒸發(fā)系統(tǒng)，包括高位倒錐體壓力式儲液罐、導(dǎo)流管、高壓噴嘴、風(fēng)力減速墻、托盤式液體集收器組成，經(jīng)過下述過程來完成蒸發(fā)濃縮。將熱堿液送至自壓式強制蒸發(fā)系統(tǒng)的高位壓力罐(圖示4-1)，罐內(nèi)溶液的壓力集于倒錐體底部的導(dǎo)流管(圖示4-2)，導(dǎo)流管末稍為高壓噴嘴(圖示4-3)，噴嘴的數(shù)量可根據(jù)需要及溶液自身所產(chǎn)生的壓力而定。因為強制蒸發(fā)的過程是由霧滴與自然界干燥空氣的接觸來完成，而自然界干燥空氣存在流動產(chǎn)生風(fēng)力的因素，所以噴嘴應(yīng)該垂直向下，并設(shè)置空氣過濾墻(圖示4-4)以減小風(fēng)力對霧滴的影響。所述的空氣過濾墻，是由中空間隔一定距離的二層以上金屬絲網(wǎng)構(gòu)成，過濾墻圍圈的直徑根據(jù)霧化所形成的霧冠落于托盤式液體集收器(圖示4- 部位的直徑而定。根據(jù)噴嘴噴射力的大小來確定噴嘴離液體集收器的高度，根據(jù)霧團的直徑和空氣的干燥程度來確定噴嘴與噴嘴之間的距離。在強制蒸發(fā)過程中為了使壓力保持均衡，高位儲液罐的液面應(yīng)保持穩(wěn)定的刻線。經(jīng)霧化蒸發(fā)過的堿液集于托盤式液體集收器，經(jīng)導(dǎo)出管(圖示4-6)導(dǎo)出并集中。在正常干燥空氣流動狀態(tài)下每霧化蒸發(fā)一次可使堿液濃度提高3%以上。五、通過排管式水冷風(fēng)冷聯(lián)合冷卻器對堿液進行換熱冷卻。所述水冷卻是內(nèi)部排滿列管，使管內(nèi)液體與管外液體隔絕的容器，所述風(fēng)冷卻也是內(nèi)部排滿列管使管內(nèi)冷風(fēng)與管外液體隔絕的容器，二者結(jié)合組成水冷風(fēng)冷聯(lián)合冷卻器 (圖示5)。其實施方式是將溫度為16°C以下的深井冷水從冷水入口管道(圖示5-1)導(dǎo)入水冷器下部冷水集中區(qū)(圖示5- 并連續(xù)導(dǎo)入，在水平壓力的作用下，通過列管內(nèi)(圖示 5-3)上行至頂部溢流口(圖示5-4)進入下一個相同的容器并重復(fù)上述步驟。堿液經(jīng)堿液入口管道(圖示5- 導(dǎo)入水冷器，在列管外上行并經(jīng)溢流口(圖示5-6)進入下一個相同的容器并重復(fù)上述步驟。上述步驟連續(xù)進行，列管內(nèi)的冷水與列管外的堿液相向而行進行換熱，堿液依序前行，溫度不斷降低，冷水依序前行溫度不斷升高，最后經(jīng)末端溢流口(圖示5-7)溢流排出。堿液前行至冷水初始入口容器后經(jīng)溢流管道(圖示5-8)進入風(fēng)冷容器。 堿液進入風(fēng)冷容器后重復(fù)上述步驟依序前行并與列管內(nèi)經(jīng)冷風(fēng)入口(圖示5-9)送入的冷風(fēng)繼續(xù)換熱，以此延續(xù)以實現(xiàn)最佳冷卻效果。六、通過依附結(jié)晶分離法提取混合堿液中的十水碳酸納晶體，并對得到的十水碳酸納晶體熱蒸自溶，(已申請專利，申請?zhí)朠CT-CN2009-071178，但實施例有所不同)。其處理過程是在纖維網(wǎng)依附結(jié)晶器(圖示6)內(nèi)來完成的。經(jīng)冷卻溫度大于16°C小于25°C、濃度大于25%小于30. 8%的堿液由進液口(圖示6-1)導(dǎo)入纖維網(wǎng)依附結(jié)晶器，依附結(jié)晶器是一個半徑尺寸大于高度的圓形容器，因為結(jié)晶過程受溶液壓力強度的影響，所以結(jié)晶器不宜過高。結(jié)晶器內(nèi)每間隔150mm懸掛一圈纖維網(wǎng)格布(圖示6- ，網(wǎng)格布上端與下端與上圈梁(圖示6- 和下圈梁(圖示6-4)連接固定，作業(yè)人員從中間人孔進出(圖示6-5)，堿液導(dǎo)入結(jié)晶器并注滿，過飽和的混合堿液與網(wǎng)格布接觸，溶解度最小的碳酸鈉先行結(jié)晶變?yōu)槭妓峒{晶體并著附其上變?yōu)榫ХN，晶種不斷吸引同種介質(zhì)的分子向其結(jié)晶粘附，結(jié)晶器內(nèi)的網(wǎng)格布變成一圈圈的十水碳酸鈉晶體墻，當(dāng)每圈墻體結(jié)晶厚度達(dá)到IOOmm左右時，從排液口(圖示6-6)排出剩余的母液。根據(jù)十水碳酸納晶體在溫度大于35. 4°C的環(huán)境下會溶解于自身水中的特點，將高溫水蒸氣從蒸氣入口(圖示6-7)通入并在蒸汽出口限壓閥(圖示6-8)的作用下形成規(guī)定壓力對十水碳酸納晶體進行溶解，將溶解后的十水碳酸納溶液從放料口(圖示6-9)導(dǎo)入一水堿結(jié)晶器進行重結(jié)晶。七、將自溶后的堿液重結(jié)晶提取一水碳酸鈉自溶后的濃堿液經(jīng)高壓泵加壓，通過高壓噴嘴(圖示7-1)從結(jié)晶器頂部霧化并向下噴射，熱風(fēng)經(jīng)環(huán)形進風(fēng)圈(圖示7-2)在引風(fēng)管道(圖示7-3)的吸力作用下進入結(jié)晶器并上行，上行的熱氣流對霧化液滴進行強制蒸發(fā)，水蒸氣經(jīng)引風(fēng)管道抽出。經(jīng)強制蒸發(fā)濃縮后的堿液積于結(jié)晶器，液位保持在溢流口(圖示7-4)以下，高溫?zé)嵴羝麖恼羝肟?7-5) 進入結(jié)晶器內(nèi)的加熱盤管(圖示7-6)對液體加溫，使堿液溫度控制在50°C _109°C之間， 加溫后的蒸氣從蒸汽出口(圖示7-7)排出。將純堿干燥煅燒過程中產(chǎn)生的除塵堿粉末經(jīng)螺旋輸送機(圖示7-8)送入結(jié)晶器，在攪拌刷(圖示7-9)的刷擁下溶于熱堿液，熱堿液不斷溶解除塵堿使堿液濃度快速增高，當(dāng)熱堿液濃度增至40% -45%時一水碳酸鈉晶體迅速析出，結(jié)晶器內(nèi)的堿液變?yōu)榫{。為了避免液面上結(jié)晶形成的晶皮增厚結(jié)殼，攪拌刷上面的破晶柱(圖示7-10)在攪拌刷轉(zhuǎn)動的同時將晶皮劃破落入篩盤(圖示7-11)并經(jīng)攪拌刷刷碎下沉，結(jié)晶器下部聚結(jié)的晶漿在“V”形攪拌刷(圖示7-12)的攪拌下避免粘壁。堿液連續(xù)經(jīng)霧化器進入，晶漿間段的從排放口(圖示8-1 排出并經(jīng)冷卻至35. 40C以上后脫水制成一水碳酸鈉。八、采用化合法提取一水堿分離后母液中剩余的碳酸鈉。其處理裝置是一個全封閉壓力式強制化合器(圖示8)，其處理過程是將二氧化碳?xì)怏w經(jīng)空氣壓縮泵(圖示8-1) 壓縮，通入進氣管(圖示8- 進入化合器的環(huán)形氣圈(圖示8- ，由氣圈進入化合器并上行，上行氣體在頂部限壓閥(圖示8-4)的作用下形成一定壓力，當(dāng)壓力超過設(shè)定界限時限壓閥開啟?；旌先芤和ㄟ^高壓泵(圖示8- 增壓將液體壓力增至20kg/cm2以上后經(jīng)噴槍噴嘴(圖示8-6)霧化，被霧化的混合溶液與上升的并具有充足氣壓的二氧化碳?xì)怏w接觸， 混合溶液中的碳酸鈉介質(zhì)迅速吸收二氧化碳，生成碳酸氫鈉并隨混合溶液落于篩盤(圖示 8-7)，經(jīng)篩眼流入篩盤下面的液體集收托盤(圖示8-8)后通過匯流管(圖示8-9)聚集到轉(zhuǎn)化器底部的錐體集液器(圖示8-10)，碳化后的二氧化碳尾氣經(jīng)氣體導(dǎo)出管(圖示8-11) 導(dǎo)入活性炭脫碳器(圖8-12)脫除殘留的二氧化碳后排空。本裝置安裝篩盤的作用是既能使下部氣體經(jīng)篩眼通暢上行，又能避免上層霧化下落的液滴對下層霧化效果的影響，每層霧化轉(zhuǎn)化后的液滴落入篩盤經(jīng)液體集收托盤中的匯流管聚集。九、對碳酸化后剩余母液中的氯化鈉進行氨化和碳酸化。氯化鈉的氨化反應(yīng)原理為Nacl+NH3+H20 = NH4cl+NaoH,參與氨化的氨氣是從 2NH4cl+Ca(oH)2 — Cacl+2NH3+2H20的反應(yīng)中得到，氨化的過程是在全封閉壓力式強制化合器內(nèi)進行，過程的實施步驟與實施例八相同，將過程中的氨鹽水與二氧化碳化合得到碳酸氫鈉，反應(yīng)式NH4cl+NaOH+a)2 = NaHC03+NH4cl，再將氯化銨溶液與氫氧化鈣在加熱的條件下化合生成氨氣和氯化鈣，氨氣用于前述過程中的氨化，氯化鈣與殘留于母液中的硫酸鈉經(jīng)靜態(tài)澄清使氯化鈣固形物沉降并排出，經(jīng)大于200°C的溫度下干燥成成品。十、對硫酸鈉進行提取和轉(zhuǎn)化。提取氯化鈣后的溶液為硫酸鈉溶液，將溶液蒸發(fā)濃縮到32% -56. 7%時結(jié)晶出無水硫酸鈉，為了使硫酸鈉和二氧化硅在熔融爐內(nèi)快速而且均勻的轉(zhuǎn)化，將含有8%左右游離水的無水硫酸鈉與含二氧化硅質(zhì)量為99%以上的石英砂、熔融法制泡花堿水淬過程中產(chǎn)生的含硅酸鈉15%左右的水玻璃及反應(yīng)中所需要量的煤粉均勻混合并壓制成坯磚，經(jīng)焙干， 粉碎、篩選，將直徑2mm以下的細(xì)碎顆粒投入熔池，在1350°C的溫度下制得固體硅酸鈉。其處理裝置為全封閉夾套式增壓混合氣燃燒熔融爐(圖示9)，其處理方法為煤氣經(jīng)空壓機增壓至5000pa以上，經(jīng)煤氣管道送至煤氣噴嘴(圖示9-1)向爐內(nèi)氣體混合區(qū)(圖示9_2) 噴射，水蒸汽在保持2000pa的壓力下經(jīng)過蒸汽管道進入氣體混合區(qū)與煤氣混合，混合氣經(jīng)電子點火器(圖示9- 引燃，煤氣中的可燃元素在水蒸汽內(nèi)氧氣的參與下火焰溫度劇增，烈焰使水蒸汽中的氫原子產(chǎn)生裂解聚變反應(yīng)，溫度急劇提升，強熱氣流在尾氣管道抽力作用下向爐腔內(nèi)深入，熔融池內(nèi)的物料在頂部、側(cè)面夾層(圖示9-4)、底部竄火道(圖示 9-5)的加溫下溫度增至1350°C以上，物料迅速熔融，熔融后高溫熔漿變成熔融新添物料的介質(zhì)，物料在熔爐頂部靠螺旋輸送機(圖示9-6)向投料口(圖示9-7)均勻送料并向下撒灑，灑入熔池的物料被熔池內(nèi)的高溫熔漿迅速熔融，投料連續(xù)進行，熔融后的熔漿經(jīng)熔池上部的溢流管道(圖示9-8)流出經(jīng)水淬槽(圖示9-9)泄入水封蒸汽鍋爐(圖示9-10)，高溫熔漿進入水淬蒸汽鍋爐內(nèi)與水相遇迅速傳熱使水沸騰并產(chǎn)出高溫水蒸汽，高溫水蒸汽經(jīng)蒸汽管道(圖示9-11)導(dǎo)入下一道工序利用，經(jīng)水淬后的硅酸鈉從水封鍋爐低部的出料口 (圖示9-12)泄漏經(jīng)刮板輸送機(圖示9-13)運出。該系統(tǒng)的供料根據(jù)熔融的消化量可增設(shè)若干個(圖示9-14)，混合氣噴射裝置可根據(jù)熔爐熱量的需求從爐腔側(cè)部增設(shè)(圖示 9-15)。尾氣經(jīng)走火道(圖示9-16)進入儲熱室(圖示9-17)在多功能氣化熱風(fēng)爐末端引風(fēng)裝置的作用下抽出。十一、利用多功能氣化熱風(fēng)爐對煤矸石、煤粉、木材桔桿、畜糞進行低溫干溜制取煤氣、甲烷氣、焦渣、木炭、草木灰糞渣及焦油、氨水。其處理裝置為多功能氣化熱風(fēng)爐(圖示 10)。煤矸石、煤粉經(jīng)粉碎、篩選，選出含渣率不超過15%、渣屑塊小于IOmm的粉料，木材桔桿切割成長度及寬度不超過20mm的小段，畜糞碾碎。根據(jù)幾種物料密度及自然極限的不同和串聯(lián)熱風(fēng)爐內(nèi)熱風(fēng)溫度逐級遞減的情況，分別將不同的物料依次選裝氣化爐干餾， 其次序為煤矸石(所需溫度40(TC -600°C )—煤粉(所需溫度40(TC左右)一木材桔桿 (所需溫度300°C-35(TC)—畜糞(所需溫度300°C以下)。將以上物料分別裝入多功能氣化熱風(fēng)爐頂部的斗型或錐型卸料器(圖示10-1)，經(jīng)過衩式滑料筒(圖示10-2)向爐腔內(nèi)供料，熱風(fēng)爐內(nèi)膽(圖示10-3)為倒置式圓錐體，內(nèi)膽與外圈壁(圖示10-4)之間的空間為加熱區(qū)(圖示10-5)，熔融爐的余熱經(jīng)過進風(fēng)管(圖示10-6)在串聯(lián)熱風(fēng)爐末端引風(fēng)機的抽力作用下進入加熱區(qū)，通過干餾加熱管(圖示10-7)對爐腔內(nèi)的物料加熱干餾后進入上部環(huán)形風(fēng)圈(圖示10-8)經(jīng)出風(fēng)口(圖示10-9)引入下一個裝置，爐腔內(nèi)的物料受到密布的加
17熱管內(nèi)熱量的烘烤，內(nèi)部的揮發(fā)性成分受熱逸散，聚集在煤氣聚集區(qū)(圖示10-10)，經(jīng)煤氣出口管(圖示10-11)抽出。經(jīng)干餾后的焦炭(或木炭、草木灰渣)料經(jīng)爐底往復(fù)爐排(圖示10-1 排出，干溜程序完成。物料連續(xù)進入，焦渣連續(xù)排出，余熱進入下一道工序。十二、利用常規(guī)間接熱風(fēng)爐技術(shù)將多功能氣化熱風(fēng)爐的余熱轉(zhuǎn)換成潔凈熱風(fēng)并加以利用，再將降溫后的尾氣加壓通入全封閉壓力式強制化合器。(方法與實施過程二、八相同)使含有二氧化硫的氣體分壓保持在2000pa的壓力下與霧化水產(chǎn)生氣霧混合式接觸并使水霧迅速吸收二氧化硫生成亞硫酸，反應(yīng)式S02+H20-H2s03，將亞硫酸在加熱式全封閉強制化合器(圖示11)內(nèi)霧化，化合器內(nèi)的溫度經(jīng)加熱器(圖示11-1)加溫至105°C以上使霧化水氣化，由離子膜電解法分解氯化鈉產(chǎn)生的氫氣經(jīng)加壓至2000pa通過環(huán)形氣圈(圖示 11-2)進入化合器上行，上行的氫氣與正在氣化的亞硫酸通過氣霧混合吸收，產(chǎn)生如下反應(yīng)H2S03+3H2 — H2S+3H20。硫化氫氣體通過限壓放氣閥(圖示11-3)排出重復(fù)實施過程二制取硫化堿，反應(yīng)生成的水通過排水閥(圖示11-4)排出。十三、對多功能氣化熱風(fēng)爐產(chǎn)生的各種副產(chǎn)品加以綜合利用。將干餾煤矸石所產(chǎn)生的焦渣與堿液稀釋，其固形體物中富含腐殖酸成分，將其與干餾畜糞所產(chǎn)生的草木灰糞渣按30 70的比例混合制成草炭肥。用于城市花園和園林苗木的施肥。其流體物因其粘結(jié)性能好，可作為膠粘劑，與干餾煤粉所產(chǎn)生的煤焦渣、重質(zhì)焦油按25 70 5的比例混合并壓制成焦油煤磚。將干餾木材秸稈所產(chǎn)生的木炭經(jīng)濕蒸制成活性炭，用于空氣中二氧化碳的吸附回收。十四、對城市空氣中二氧化碳的回收對二氧化碳的吸附采用活性炭靜態(tài)吸附法，所述靜態(tài)吸附是將活性炭填充到靜態(tài)吸附凈化器內(nèi)，使城市空氣根據(jù)氣壓流向自然進入凈化器上行并在凈化器內(nèi)活性炭的吸附作用下實現(xiàn)空氣凈化的目的。本實施方式采用的凈化器是城市街道燈塔式空氣凈化器(圖示12)，所述城市街道燈塔式空氣凈化器是一種裝有活性炭的燈塔，根據(jù)需要可做成圓形或方形。燈塔下部是基座(圖示12-1)，基座由幾根與地面連接的支架(圖示12- 支撐，基座內(nèi)密布豎立的篩網(wǎng)式排管(圖示12-3)，排管中空用以流通空氣，排管與排管之間的空隙填充活性炭(圖示12-4)。燈塔上部是根豎立的金屬管(圖示12-5)，金屬管下部與基座連接并貫通，以使空氣流通，頂部管壁連接燈架(圖示12-6)?？諝庥苫撞窟M入，由于基座上部的空管通入高空的緣故，使空管內(nèi)上端的氣壓低于下端的氣壓，下端的氣體通過基座中的排管上行，上端空管充當(dāng)氣囪的作用使氣流在管內(nèi)自然上行并從上端管口排出?？諝鈴幕鶅?nèi)上行的過程中與網(wǎng)管外的活性炭接觸，活性炭發(fā)揮其吸附作用將空氣中的二氧化碳分子吸附，以此實現(xiàn)凈化空氣的目的。活性炭從上部填料口進入(圖示12-7)，卸料經(jīng)過下端堵板處(圖示12-8)放出。根據(jù)活性炭的吸附原理，空氣凈化器還可依照上述方式設(shè)計不同式樣的裝置對城市空氣和工業(yè)尾氣中的二氧化碳進行凈化。十五、對回收二氧化碳的利用經(jīng)活性炭吸附回收的二氧化碳通過實施過程十一將吸足二氧化碳的活性炭裝入多功能氣化熱風(fēng)爐內(nèi)，在大于170°C的溫度下進行干蒸?；钚蕴績?nèi)的二氧化碳遇熱蒸發(fā)逸散，經(jīng)頂部氣體出口抽出并送入全封閉壓力式強制化合器內(nèi)與氫氧化鈉化合生成碳酸鈉， 以此實現(xiàn)二氧化碳的利用。以本發(fā)明實現(xiàn)的聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，綜合了無機化工技術(shù)、有機化工技術(shù)、生物化學(xué)技術(shù)、物理化學(xué)技術(shù)等自然科學(xué)中的多門技術(shù)，并且將以上技術(shù)領(lǐng)域的多種技術(shù)能加以結(jié)合、互溶，達(dá)到了聯(lián)合制堿技術(shù)最優(yōu)化組合的境界。在制堿過程中，不但大幅降低了制堿成本，而且使系列產(chǎn)品的付加值大大提高，尤其是對城市空氣和工業(yè)廢氣中二氧化碳的回收和利用，不但凈化了自然界空氣，而且使制堿碳酸化工藝中的二氧化碳原材料能夠廉價取得。以本發(fā)明進行制堿，從根本上能夠?qū)崿F(xiàn)零污染、零排放，并且能使資源實現(xiàn)綜合利用。
權(quán)利要求
1.一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，該工藝包括a采用滲溶采堿法對天然堿殘貧礦床的砂間晶體或鹽礦的地下晶鹽用淡水滲透溶解得到制堿原料。b、將堿鹵、鹽鹵中的微生物資源隨同堿鹵、鹽鹵在隔絕空氣的條件下抽出利用并得到硫化氫氣體和沼氣。C、利用太陽能蒸發(fā)濃縮器對堿液在膜狀溢行的狀態(tài)下進行蒸發(fā)并經(jīng)滴流脫水實現(xiàn)堿液濃縮和在高位壓力式倒錐體儲液罐內(nèi)以自身重力對霧化噴嘴產(chǎn)生壓力，使堿液霧化與自然干燥空氣接觸實現(xiàn)強制蒸發(fā)。d、將濃縮的堿液冷卻至16°C _25°C，采用纖維網(wǎng)依附結(jié)晶分離器分離天然堿混合溶液中的十水碳酸鈉，將十水碳酸鈉熱蒸自溶強制重結(jié)晶提取一水碳酸鈉，并對分離后母液中剩余的其它成分做如下處理1)、將母液中殘留的碳酸鈉在全封閉壓力式強制化合器內(nèi)與步驟b中得到沼氣中的二氧化碳化合生成碳酸氫鈉，尾氣經(jīng)活性碳吸附凈化后排空。2)、將母液中剩余的氯化鈉在全封閉壓力式強制化合器內(nèi)進行氨化、碳酸化制得碳酸氫鈉，尾氣循環(huán)利用。3)、將殘留于母液中的硫酸鈉提取并與石英砂、煤粉、低濃度水玻璃混合，經(jīng)壓塊、焙干、粉碎，投入全封閉夾套式增壓混合氣燃燒溶融爐內(nèi)溶融制得硅酸鈉。e、根據(jù)煤矸石、煤粉、木材桔桿、畜糞在高溫下自燃極限的不同，分別依次選裝串聯(lián)式多功能氣化熱風(fēng)爐干餾制得制堿工藝的輔助產(chǎn)品和對干餾后產(chǎn)生副產(chǎn)品的應(yīng)用制得系列產(chǎn)品。f、將采用滲溶采堿法得到的鹽鹵經(jīng)離子膜電解制得聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝中所需的附屬原料氫氧化鈉、氯氣、氫氣。
2.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，采用滲溶采堿法對天然堿殘貧礦床的砂間晶體做滲透溶解，溶解的溶劑為穿透不透水巖層提取的深井淡水。溶采的方式為 將礦床表面根據(jù)地形的不同分別筑壩挖池，并在池中鉆鑿多管機井，將淡水注入并使其下滲，淡水在下滲的過程中溶解的堿鹵靠多管機井抽出。
3.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，從步驟b中將步驟a所得的地下堿鹵在隔絕空氣的條件下導(dǎo)入?yún)捬跸到y(tǒng)，經(jīng)過脫硫器驅(qū)出硫化氫并利用；和將脫硫后的鹵液仍在隔絕空氣的條件下導(dǎo)入?yún)捬跸鲀?nèi)降解、發(fā)酵并制出沼氣。
4.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，從步驟c中將步驟b所得的提取過硫化氫氣體和沼氣后的熱堿液在太陽能蒸發(fā)器內(nèi)做滴流脫水蒸發(fā)；和將經(jīng)過太陽能蒸發(fā)后的熱堿液導(dǎo)入自壓式強制蒸發(fā)系統(tǒng)的倒錐體儲液罐，使其在產(chǎn)生足夠的自身壓力條件下經(jīng)霧化噴嘴霧化與干燥的自然空氣產(chǎn)生接觸并蒸發(fā)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，從步驟a中將步驟c所得到的濃度為25% -30. 8%的熱堿液在水冷風(fēng)冷聯(lián)合冷卻器內(nèi)冷卻，使堿液溫度冷卻至16°C -25°C;和采用纖維網(wǎng)依附結(jié)晶分離器參照現(xiàn)有技術(shù)(PCT-CN2009-071178)中的依附結(jié)晶分離法分離出十水碳酸鈉；和對分離出的十水碳酸鈉進行熱蒸自溶強制重結(jié)晶提取一水碳酸鈉；和對分離后母液中剩余的碳酸鈉成分與步驟b中得到的沼氣中的二氧化碳?xì)怏w在全封閉壓力式強制化合器內(nèi)化合生成碳酸氫鈉；和對母液中剩余的氯化鈉在全封閉壓力式強制化合器內(nèi)先進行強制氨化，而后進行強制碳酸化制得碳酸氫鈉；和將由氨化生成并留于母液中的氯化銨與氧化鈣反應(yīng)驅(qū)出氨氣并產(chǎn)生氯化鈣，氨氣循環(huán)于氨化工序，氯化鈣與殘留母液中的硫酸鈉經(jīng)靜態(tài)澄清使氯化鈣固形物沉降并與硫酸鈉分離；和將殘留于母液中的硫酸鈉提取與石英砂、煤粉、低濃度水玻璃混合，經(jīng)壓塊、焙干、粉碎，投入全封閉夾套式增壓混合氣燃燒溶融爐內(nèi)溶融制得硅酸鈉；和將溶融爐排出的高溫尾氣通過對串聯(lián)式多功能氣化熱風(fēng)爐加熱再經(jīng)間接熱風(fēng)爐換熱后經(jīng)水霧洗滌溶解尾氣中的二氧化硫生成亞硫酸；和將亞硫酸高溫氣化與氫氣化合生成硫化氫；和將硫化氫與氫氧化鈉化合制得硫化鈉。
6.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，從步驟e中將步驟d熔融爐產(chǎn)生的高溫尾氣運用于串聯(lián)式多功能氣化熱風(fēng)爐的干餾中，以制取煤氣、甲烷氣、煤焦渣、木炭、草木灰糞渣、焦油、氨水；和通過氣化爐干餾后的余熱經(jīng)間接熱風(fēng)爐換熱取得潔凈熱風(fēng)；和將洗滌過的尾氣再經(jīng)活性炭脫硫器脫除殘余的二氧化硫。
7.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，從步驟f中將步驟a得到的鹽鹵經(jīng)離子膜電解制得的氫氧化鈉、氯氣、氫氣，并將其分別應(yīng)用于聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝中的化合過程中。
8.如權(quán)利要求1或2所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述抽取地下堿鹵的多管機井是由一個金屬集流器分支數(shù)根塑料分管組成的、靠自吸泵抽吸地下液體的機井。且分管的末梢2-3米處通身鉆開小孔并用紗布包裹使其插入集流器周邊鉆孔并將塑料管末梢向下掩埋，掩埋深度為接近不透水層。
9.如權(quán)利要求1或3所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的脫硫器是由進液口， 溢流導(dǎo)管，加熱器，攪拌器及氣體輸出管道組成的密封裝置，該裝置在小于60°C的溫度條件下對裝置內(nèi)鹵液中的硫化氫進行蒸驅(qū)。
10.如權(quán)利要求1或3所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的強制硫化是將脫硫器內(nèi)蒸出的硫化氫氣體經(jīng)增壓至2000 以上并送入全封閉壓力式強制化合器與霧化了的氫氧化鈉溶液接觸進行化合轉(zhuǎn)化生成硫化鈉，分子式2Na0H+H2S — Na2s+2H20o
11.如權(quán)利要求1或3所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的厭氧消化是將蒸硫后的鹵液在隔絕空氣的條件下導(dǎo)入?yún)捬跸鲀?nèi)使溫度保持在60°C左右，PH值小于10，氧化還原電位保持在-330毫伏的條件下進行厭氧發(fā)酵制出沼氣。
12.如權(quán)利要求1或3所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的沼氣與二氧化碳分離是將沼氣中存在的二氧化碳?xì)怏w采用化合法與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉后與沼氣分離。
13.如權(quán)利要求1、3或12所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的分離二氧化碳后的氣體中存在的甲烷成份與電解氯化鈉產(chǎn)生的氯氣化合生成氯甲烷，化合過程在甲烷氯化器內(nèi)產(chǎn)生，所需條件為溫度大于400°C。
14.如權(quán)利要求1或13所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的氯甲烷水解是將氯化產(chǎn)生的氯甲烷通入水中生成甲醇和鹽酸。反應(yīng)式CH3CL+H20 — CH30H+HCL。
15.如權(quán)利要求1或11所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，所述的太陽能蒸發(fā)是將厭氧消化后的熱堿液導(dǎo)入太陽能蒸發(fā)器，經(jīng)溢流池擴散外溢，在平面蒸發(fā)區(qū)膜狀溢行進行蒸發(fā)濃縮。
16.如權(quán)利要求1、11或15所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的太陽能蒸發(fā)器，是由弧形玻璃大棚和弧形塑料薄膜內(nèi)襯、內(nèi)部為液體溢流池及高度逐級遞減的溢流蒸發(fā)平面區(qū)、外部為鏡面不銹鋼弧形聚光器組成的、太陽光聚合直射大棚玻璃平面的、對內(nèi)導(dǎo)熱的裝置。
17.如權(quán)利要求1、11、15或16所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的太陽能蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)的步驟是將鹵液流入蒸發(fā)器內(nèi)的儲液溢流池、當(dāng)溢流池儲滿后便向前擴散外溢、外溢的鹵液在蒸發(fā)平面區(qū)呈水平膜狀溢行、玻璃大棚外側(cè)弧形聚光器聚集的太陽光直射大棚玻璃平面使蒸發(fā)器內(nèi)溫度急劇升高、高溫使膜狀溢行的鹵液快速蒸發(fā)、蒸發(fā)出的水蒸氣與薄膜內(nèi)襯接觸并附著其上、附著于薄膜的水蒸氣凝結(jié)聚珠并隨弧形壁下滑至集液槽后流出ο
18.如權(quán)利要求1、4、或17所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的自壓式強制蒸發(fā)是將太陽能蒸發(fā)濃縮后的熱堿鹵導(dǎo)入自壓式強制蒸發(fā)裝置的高位儲液罐，使鹵液在自身壓力的作用下通過霧化噴嘴霧化與干燥空氣接觸實現(xiàn)水分蒸發(fā)；其特征是高位儲液罐為倒錐體裝置；裝置內(nèi)液體對霧化噴嘴形成的壓力為大于20kg/cm2 ；噴嘴噴射方向垂直向下；每個霧化點的周圍設(shè)置空氣過濾墻和集液盤；空氣過濾墻的直徑要大于霧冠直徑。
19.如權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的堿液冷卻是在水冷風(fēng)冷聯(lián)合冷卻器內(nèi)進行。所述水冷卻是使冷卻器列管內(nèi)的堿液與列管外的冷水相向而行以實現(xiàn)換熱，所述風(fēng)冷卻是使冷卻器列管內(nèi)的冷風(fēng)與列管外的堿液相向而行以實現(xiàn)換熱。
20.如權(quán)利要求1或5所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的一水碳酸鈉強制重結(jié)晶是將熱蒸自溶后濃度為37%的濃溶液與煅燒干燥過程中產(chǎn)生的除塵堿混合并在加熱至35. 40C -109°C的條件下將除塵堿溶化，使堿液濃度提至40% -45%并冷卻至35. 4°C以上，使水合物晶格結(jié)構(gòu)排列順序產(chǎn)生變化，溶液變?yōu)橐凰妓徕c晶漿。
21.如權(quán)利要求1或5所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的將分離十水碳酸鈉后母液中的碳酸鈉強制碳酸化，氯化鈉強制氨化、碳酸化是在全封閉壓力式強制化合器內(nèi)進行，化合反應(yīng)過程中所需氣體分壓為2000 以上；溶液霧化壓力為20kg-60kg/cm2，化合方式為氣霧混合式對流交換、轉(zhuǎn)化。
22.如權(quán)利要求1、5或21所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的碳酸化反應(yīng)后的尾氣經(jīng)活性碳凈化后排空，所采用的裝置為吹入式活性炭吸附凈化器。
23.如權(quán)利要求1或5所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的熔融法制取硅酸鈉的過程是在全封閉夾套式增壓混合氣燃燒熔融爐內(nèi)進行，其步驟是1)將無水硫酸鈉、 石英砂、煤粉按比例混合，摻入濃度為15%的水玻璃攪合并壓成坯磚，經(jīng)焙干、粉碎、篩選， 將粒徑2mm以下的生料經(jīng)螺旋輸送器送入熔爐內(nèi)的熔池。2)、將洗滌過的潔凈煤氣經(jīng)增壓送風(fēng)機送至煤氣噴嘴向爐內(nèi)噴射，煤氣分壓為6000pa以上。幻、將水封蒸氣鍋爐在水淬硅酸鈉熔漿過程中產(chǎn)生的水蒸氣適量送入熔爐內(nèi)使氧原子助燃，氫原子裂解聚變以提高熔爐溫度。4)、將熔爐內(nèi)完全反應(yīng)了的硅酸鈉熔漿經(jīng)溢流管流出通過水碎槽陷入水封蒸氣鍋爐。 5)、尾氣經(jīng)走火道進入儲熱室并在多功能氣化熱風(fēng)爐末端引風(fēng)裝置的作用下抽出。
24.如權(quán)利要求1或5、23所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的全封閉夾套式增壓混合氣燃燒熔融爐是一種不通過設(shè)置空氣進入口的，熔池與爐邦、爐底、爐頂隔空的， 靠水蒸氣提供助燃介質(zhì)的，煤氣靠一定壓力能夠大面積噴射的熔融爐。
25.如權(quán)利要求1或6所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，從步驟e中將步驟a熔融爐產(chǎn)生的高溫尾氣運用于串連式多功能氣化熱風(fēng)爐中對煤矸石、煤粉、木材結(jié)桿、畜糞進行干餾進一步包括根據(jù)幾種物料的密度及自然極限不同和串聯(lián)熱風(fēng)爐內(nèi)熱風(fēng)溫度逐級遞減的情況，分別將不同的物料依次選裝，其次序為一、煤矸石。二、煤粉，三、木材秸稈；四、畜糞；和根據(jù)幾種物料自然極限的不同在干餾過程中對溫度的要求分別為煤矸石 4000C -6000C ；煤粉:400°C左右；木材秸稈300°C -350°C ；畜糞小于 3000C0
26.如權(quán)利要求1或6所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，將其中所述的干餾煤矸石所產(chǎn)生的焦渣經(jīng)研磨并通過堿溶液稀釋制成腐質(zhì)酸，流態(tài)物與干餾煤粉產(chǎn)生的焦炭粉、重質(zhì)焦油混合，壓制成焦油煤磚，固態(tài)物與干餾畜糞產(chǎn)生的草木灰糞渣混合制成草炭肥。
27.如權(quán)利要求1或6或25所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，將其中所述干餾畜糞所產(chǎn)生的甲烷氣體與電解氯化鈉產(chǎn)生的氯氣化合制得氯甲烷，其過程在氯化器內(nèi)進行。
28.如權(quán)利要求1或6、22所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的活性炭凈化空氣包括對城市空氣中二氧化碳的凈化采取自吸式靜態(tài)吸附方式對工廠尾氣中的二氧化碳的凈化采取吹入式的靜態(tài)吸附方式。
29.如權(quán)利要求1或觀所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的活性炭吸附二氧化碳后的回收方法為干蒸回收法，干蒸裝置為多功能氣化熱風(fēng)爐，干蒸所需溫度為大于 160 "C。
30.如權(quán)利要求1或四所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的經(jīng)干蒸出的二氧化碳?xì)怏w利用于聯(lián)合制堿工藝的碳酸化中。
31.如權(quán)利要求1或7所述的聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的氯化鈉經(jīng)電解產(chǎn)生的氫氧化鈉與步驟b、d產(chǎn)生的硫化氫化合生成硫化鈉，與步驟b、e產(chǎn)生的二氧化碳化合生成碳酸鈉；電解產(chǎn)生的氯氣與步驟b、e產(chǎn)生的甲烷化合生成氯甲烷；電解產(chǎn)生的氫氣與步驟d 產(chǎn)生的亞硫酸化合生成硫化氫。
32.如權(quán)利要求1或23所述的一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述熔融爐尾氣中的二氧化硫經(jīng)水霧脫硫法將其溶于水中生成亞硫酸，其實施過程在全封閉壓力式強制化合器內(nèi)進行。
33.如權(quán)利要求1或32所述的聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，其中所述的亞硫酸在加熱式全封閉強制化合器內(nèi)與步驟f中產(chǎn)生的氫氣化合生成硫化氫氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聯(lián)合制堿大循環(huán)工藝，該工藝包括a、采用滲溶采堿法得到制堿原料。b、將堿鹵中的微生物資源利用得到硫化氫和沼氣。c、對自然能源的利用實現(xiàn)淡堿液蒸發(fā)濃縮。d、將天然堿法與化合法結(jié)合制得多種產(chǎn)品。e、將煤化工深加工與制堿工藝結(jié)合制得輔助產(chǎn)品。f、將電解法與化合法結(jié)合制得系列產(chǎn)品。以本發(fā)明方法進行聯(lián)合制堿大循環(huán)，從原料的供應(yīng)上，挖掘了天然堿廢棄資源和隱藏資源，從能源的利用上，綜合利用了生物能和自然能，從節(jié)能環(huán)保上發(fā)揮了煤化工深加工的潛力并將活性炭凈化技術(shù)應(yīng)用于低碳經(jīng)濟，使各領(lǐng)域技術(shù)與制堿工藝緊密結(jié)合，從根本上實現(xiàn)了聯(lián)合制堿的大循環(huán)，并大大降低了制堿成本。
文檔編號B01D53/78GK102198952SQ201110082099
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月27日
發(fā)明者崔宸瑞, 崔懷奇, 張麗榮 申請人:崔宸瑞, 崔懷奇, 張麗榮