[发明专利]一种微界面强化联合制碱的装置及生产方法

说明书

本发明提供一种微界面强化联合制碱的装置，包括碳化塔，所述碳化塔的一侧开设有进气口和进液口，所述碳化塔的内部设置有复合式微界面发生器，所述进气口与所述复合式微界面发生器连通用以将进来的气体进行破碎分散，所述进液口连通有AII液储液罐用以给所述碳化塔提供AII液，所述复合式微界面发生器浸没在所述碳化塔内的液面以下用以使所述AII液充当所述复合式微界面发生器的液相介质。本装置通过在碳化塔的内部设置有复合式微界面发生器，将进来的气体破碎分散为微气泡，增大了气体与AII液的相界传质面积，可以使用COsubgt;2/subgt;浓度较低的气体，缩小设备的占地面积，降低反应温度和压力，节约成本。

技术领域

本发明涉及碳化塔制碱领域，具体而言，是一种微界面强化联合制碱的装置及生产方法。

背景技术

在联碱企业，使用碳化液(AII)制碱，其中碳化液含有多种组分，呈分子态的有：H₂O、CO₂、H₂CO₃、NH₃、NH₄OH、(NH₄)₂CO₃、NH₄HCO₃、NH₄COONH₂、NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃、NH₄Cl等；呈离子态的有：H⁺、OH^-、HCO₃^-、CO₃^2-、NH₂COO^-、NH₄⁺、Na⁺、Cl^-、SO₄^2-。碳酸化反应是一个包括吸收、结晶以及传热的复杂化学反应过程。其反应机理复杂，尚无定论，主要有以(NH₄)₂CO₃为中间产物和以NH₄COONH₂为中间产物两种理论。现以NH₄COONH₂为中间产物的理论为例说明反应过程：

(1)氨基甲酸铵的生成：2NH₄OH(液)+CO₂(气)＝NH₄COONH₂(液)+2H₂O(液)ΔH＝-97.8kJ/mol；

(2)氨基甲酸铵水解生成碳酸氢铵：NH₄COONH₂(液)+2H₂O(液)＝NH₄HCO₃(液)+NH₄OH(液)ΔH＝+33.3kJ/mol；

(3)碳酸氢铵与氯化钠复分解反应生成碳酸氢钠和氯化铵：NH₄HCO₃(液)+NaCl(液)＝NaHCO₃(固)+NH₄Cl(液)ΔH＝-15.4kJ/mol；

(4)总反应：NH₃+NaCl+H₂O+CO₂→NaHCO₃↓+NH₄Cl。