硫酸和鈉堿在化工冶金行業(yè)的大量使用，使工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生大量廢硫酸鈉，硫酸鈉大量堆存，難以實(shí)現(xiàn)資源化。近日，中國科學(xué)院過程工程研究所開發(fā)的硫酸鈉短流程制備純堿聯(lián)產(chǎn)硫酸銨新技術(shù)，應(yīng)用在遼寧葫蘆島日處理700立方米硫酸鈉廢水示范線，實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，使該企業(yè)純堿及硫酸銨實(shí)現(xiàn)自給自足，每噸純堿成本較市場采購價(jià)低400元左右，成本降低約22%。

　　硫酸鈉制純堿是緩解副產(chǎn)硫酸鈉堆存壓力的有效途徑，但由于能耗高、硫酸銨雜質(zhì)含量高等問題，未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。科研人員進(jìn)行過相關(guān)研究工作，但未能取得進(jìn)展。以硫酸鈉與碳酸氫銨進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)制碳酸鈉聯(lián)產(chǎn)硫酸銨，是一種理想的方法，但無法得到高純度硫酸銨。國外科研人員人員曾采取兩次冷凍-高溫蒸氨的技術(shù)路線，可實(shí)現(xiàn)流程的穩(wěn)定，但能耗高、工業(yè)化難度大，經(jīng)過擴(kuò)試后即停滯不前。

　　過程工程所資源環(huán)境研究部研究員鄭詩禮課題組的副研究員張洋帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)克服硫酸鈉制純堿的技術(shù)難題，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。研究人員基于復(fù)雜五元體系相平衡規(guī)律，建立硫酸鈉短流程制備純堿聯(lián)產(chǎn)硫酸銨新技術(shù)，全過程無低溫冷凍及高溫蒸發(fā)過程，工藝流程升級(jí)為復(fù)分解反應(yīng)-碳銨循環(huán)-硫酸銨結(jié)晶-常溫結(jié)晶四步，電能及蒸汽等能源消耗較此前降低約20%。

　　2018年至2019年，該技術(shù)先后在遼寧葫蘆島及四川攀枝花完成工業(yè)試驗(yàn)。2020年9月，在遼寧葫蘆島建成日處理700立方米硫酸鈉廢水（100噸硫酸鈉）示范線，一次開車成功，且實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。據(jù)該企業(yè)負(fù)責(zé)人介紹，該項(xiàng)目可年生產(chǎn)純堿2.5萬噸（以小蘇打計(jì)4萬噸），硫酸銨3萬噸，實(shí)現(xiàn)了鈉和硫酸根的自循環(huán)，且純堿純度大于97%，小蘇打純度大于98%；硫酸銨中N含量大于20.5%。運(yùn)用該技術(shù)后，將硫酸銨產(chǎn)值計(jì)入成本，每噸純堿的車間成本低于1400元，與氯化鈉制純堿成本相當(dāng)。

　　該技術(shù)解決了副產(chǎn)硫酸鈉的利用難題，可應(yīng)用于礦產(chǎn)芒硝制純堿過程，具有經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景，推動(dòng)了綠色化工及循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。過程工程所擁有該技術(shù)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，目前已申請(qǐng)相關(guān)發(fā)明專利。