[发明专利]一种用三聚氰胺尾气生产纯碱、氯化铵的“非联碱法”生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产纯碱、氯化铵的方法，特别是一种用三聚氰胺尾气替代合成氨生产纯碱、氯化铵的“非联碱法”生产方法。

背景技术

目前，纯碱生产方法，一般采用氨碱法或联碱法，随着科学技术的发展，三聚氰胺生产技术的不断进步，其装置越来越趋于大型化，单套三聚氰胺已经可达6万吨/年，在三聚氰胺生产过程中会产生大量尾气，其尾气的回收利用在国内外始终是个难题，极大地限制了三聚氰胺产业的发展，尾气的处理方法，直接关系到三聚氰胺装置的投资和运行成本以及环境的保护，一般的处理方法是将尾气生产氨水或碳铵等附加值较低的产品，较为合算一些的处理方法是采用联碱法，但是必须要有合成氨装置配套，因而成本较高，特别不适于与生产能力较大一些的三聚氰胺厂相配套使用，至今还没有完全用三聚氰胺尾气独立配套的纯碱、氯化铵的生产方法和装置产生，给大型三聚氰胺产生发展带来障碍。

发明内容

本发明所要解决技术问题是克服现有的联碱法必须要有合成氨装置配套、成本较高等弊端，而提供一种不需要合成氨装置、成本较低、而是利用三聚氰胺尾气替代合成氨生产纯碱、氯化铵的“非联碱法”生产方法。

本发明用三聚氰胺尾气生产纯碱、氯化铵的“非联碱法”生产方法，它可通过下述步骤制得：

一、纯碱的制备：

(1)将来自循环法三聚氰胺生产装置产生的2/3尾气经高位吸氨器用母液II吸收制取氨母液II并进入氨母液II桶内储存，高位吸氨器应垂直安装，其相对地面的高度为35米，母液II吸氨其化学反应式如下：

NH₃+H₂O＝NH₄OH

NH₃+H₂O+CO₂＝(NH₄)₂CO₃

上述反应均为可逆反应，由于尾气温度较高带入显热外，其反应皆为放热反应，致使氨母液II温度比正常情况要高3～5℃，因而在氨母液II进入清洗塔前要用冷却器冷却；

(2)用石灰窑煅烧石灰石，从窑气中获得二氧化碳，作为对尾气中二氧化碳不足的补充，窑气经净化、冷却后进入压缩机，升压至0.6MP a，同时来自纯碱煅烧炉的净化炉气经压缩机升压至0.6MP a，然后窑气、炉气分别进入清洗塔、碳化塔的中部和底部；虽然三聚氰胺尾气中氨气与二氧化碳的摩尔比为2∶1，理论上与生产纯碱、氯化铵所需氨气与二氧化碳的摩尔比相同，但在纯碱、氯化铵的实际生产中，二氧化碳的实际利用率仅为65～75％，氨的实际利用率则达到90％，尽管母液II吸氨的同时一部分二氧化碳亦被吸收下来，但这部分二氧化碳远远不能满足制碱的实际需要，经计算得知，每制取1吨纯碱还需要补充二氧化碳150～160标准立方米；

(3)将氨母液II用泵送入冷却器降温3～5℃，然后进入清洗塔进行预碳酸化再由泵转入制碱塔制碱，从清洗塔、制碱塔出来的残余混合气及夹带的液体进入气液分离器将氨盐水回收，再返到制碱塔中，少量残余氨气、二氧化碳进入洗涤塔，用淡液吸收微量的氨气、二氧化碳，至淡液增浓后送回氨母液II桶中或用作真空过滤机的洗水；

(4)从制碱塔出来的重碱浆靠自压流入出碱槽，再进入真空过滤机过滤得到粗重碱经煅烧得纯碱，过滤液作为母液I送往氯化铵制备过程作吸收液。

二、氯化铵的制备：

(1)将来自循环法三聚氰胺生产装置产生的1/3尾气经高位吸氨器用母液I吸收制取氨母液I并进入热氨母液I桶内储存，高位吸氨器应垂直安装，其相对地面的高度为35米，母液I吸收氨后，温度由30～35℃升高至43～48℃，该温度值比正常情况要高3℃，这是因为尾气温度较高以及氨和二氧化碳发生化学反应放热的缘故，所得氨母液I称为热氨母液I，母液I吸氨其化学反应式如下：

NH₃+H₂O＝NH₄OH    (A)

NH₃+H₂O+CO₂＝(NH₄)₂CO₃(B)

2NaHCO₃+2NH₄OH＝Na₂CO₃+(NH₄)₂CO₃+2H₂O    (C)