[发明专利]一种硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法

权利要求书

1.一种硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的方法，其特征在于，所述方法采用铵源作为硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的转化介质，所述铵源包括甲酸铵和/或硝酸铵；

所述硫酸钠与铵源的反应为复分解反应；

所述复分解反应后溶液经蒸发结晶及液固分离后，得到硫酸铵晶体与硫酸铵母液；

所述方法包括以下步骤：

（1）硫酸钠与铵源反应，经蒸发结晶制备得到硫酸铵晶体；

（2）硫酸铵母液经冷却结晶后与碳酸氢铵反应制备碳酸氢钠产品；

步骤（1）所述反应的温度为常温~90℃；

步骤（2）所述反应的温度为10~40℃；

加入体系的碳酸氢铵中铵离子摩尔量为体系中钠离子摩尔量的1～2倍。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铵源在硫酸钠制备硫酸铵与碳酸氢钠的系统中循环利用。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述蒸发结晶的蒸发冷凝水用于溶解硫酸钠。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述硫酸铵母液经冷却结晶，析出铵源，经液固分离后得到铵源晶体及冷却结晶母液。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述冷却结晶母液与碳酸氢铵发生复分解反应生成碳酸氢钠产品。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述碳酸氢铵由二氧化碳与氨气反应生成。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述复分解反应后产生的碳酸氢钠母液经闪蒸使剩余的碳酸氢铵逸出，并返回与步骤（2）中的冷却结晶母液反应。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述碳酸氢钠母液经闪蒸后母液返回步骤（1）中溶解硫酸钠。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述反应的温度为60~90℃。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述反应的温度为20~30℃。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）硫酸钠在蒸发冷凝水及碳酸氢钠母液经闪蒸返回的闪蒸母液中溶解得到硫酸钠溶液，硫酸钠溶液与补充的铵源及冷却结晶返回的铵源进行反应，反应后溶液经蒸发结晶及液固分离，得到硫酸铵晶体与硫酸铵母液；

（2）将步骤（1）得到的硫酸铵母液进行冷却结晶，析出过量的铵源，经液固分离后分别得到铵源晶体及冷却结晶母液；

（3）将步骤（2）得到的冷却结晶母液与碳酸氢铵反应生成碳酸氢钠，液固分离后分别得到碳酸氢钠产品与碳酸氢钠母液；

（4）将步骤（3）得到的碳酸氢钠母液经闪蒸使剩余的碳酸氢铵逸出，并返回步骤（3），闪蒸母液返回步骤（1）；

所述铵源包括甲酸铵和/或硝酸铵；

步骤（1）所述的反应为复分解反应；

步骤（1）所述反应的温度为常温~90℃；

步骤（3）所述反应的温度为10~40℃；

加入体系的碳酸氢铵中铵离子摩尔量为体系中钠离子摩尔量的1～2倍。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述冷却结晶的终点温度为0~40℃。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述冷却结晶的终点温度为20~30℃。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤（3）加入体系的所述碳酸氢铵中铵离子摩尔量为体系中钠离子摩尔量的1～1.5倍。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤（4）所述闪蒸的温度为60~110℃。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，步骤（4）所述闪蒸的温度为80~90℃。