專利名稱：鈉純化方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)級的鈉的純化方法以大大降低其中的鈣含量。
Commissariat à1’Energie Atomique于1965年注冊的專利FR1484647公開了應用過氧化鈉除去鈣。此方法包括在溫度為200至300℃的反應器中劇烈攪拌下混合鈉和過氧化物，通過過濾除去固體石灰顆粒。這樣，可能得到含有少于10ppm鈣的鈉。
此申請人在1973年注冊的專利FR2251627優(yōu)化了上述方法以補償一些缺點如方法的不連續(xù)性、反應器壁上的固體沉淀和非常高的過氧化物損耗。
然而，不受限于核工業(yè)的嚴格的標準，對于鈣含量的變化地降低是理想的、更標準的應用來說，這一方法從經(jīng)濟上講不適合鈉的純化。
1960年公布的du Pont de Nemours的專利FR1214176公開了一種鈉的純化方法，其包括在低于300℃的溫度下使熔融的鈉與含有0.1至2％、優(yōu)選0.1至0.5％氧氣的惰性氣體特別是氮氣混合，通過后使氣體再循環(huán)。專利中指明將水蒸汽取代氧氣加入惰性氣體中不是高效的，因為它不助于通過過濾、傾析或離心使不溶的鈣分離。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種利用氧化鈣的鈉的純化方法，它與現(xiàn)有技術的方法相比是更簡單的、更不昂貴的、且至少是同樣高效的。
本發(fā)明涉及一種工業(yè)的鈉的純化方法，其包括在高于或等于150℃的溫度下在靜止的混合器中使液體鈉與惰性氣體流接觸(就鈉而言惰性氣體流含有對鈣進行氧化以使其含量降低到理想含量所需的化學計量數(shù)量的水蒸汽)，然后從惰性氣體中分離出純化的鈉、氫氣和由反應產(chǎn)生的石灰。
此方法基于氧化反應。事實上，此反應可能經(jīng)氧化鈉兩步發(fā)生，即和。給定量的鈉所需的水量是與被除去的鈣、即初始鈣含量與目標鈣含量之差一致的化學計量的數(shù)量。因為此方法是連續(xù)的，這意味著將水流速度與鈉流速度的比率K或多或少地保持為恒定。在靜止的混合器中執(zhí)行此操作以便于液體鈉與氣體之間進行令人滿意的交換。優(yōu)選為氮氣的惰性氣體的作用，首先是稀釋水蒸汽并使它與鈉接觸，然后是抽空由反應形成的氫氣。每克水所需的氮氣的量優(yōu)選在30至40dm3/g之間。此數(shù)量遠遠低于專利FR1214176中提到的，該專利中建議了分散氣體體積與鈉體積的比率在20至200之間，然而對實際上完全的鈣的純化來說，上述數(shù)量導致了數(shù)量級為6的比率。這使得避免氣體再循環(huán)成為可能，大大簡化了裝置。
混合器中液體鈉的溫度必須高于或等于150℃以防止混合器中有任何結垢的危險。優(yōu)選避免過高的溫度，例如高于250℃，既是安全起見也為阻止裝置的腐蝕。
在混合器的出口，純化過的鈉首先經(jīng)由脫氣裝置與氣體分離，然后通過過濾與石灰分離。


單張的附圖是根據(jù)本發(fā)明的方法的原理圖。
一旦達到正常的鈉流速度，只引入水和干燥的氮氣就能啟動裝置。為停止裝置，首先關閉水泵3，然后鈉泵2，最后為氮氣流速度。
正常操作下，鈉流速度為700Kg/h，水流速度為122g/h，氮氣流速度為4000l/h?；旌掀髦械臏囟葹?50℃。初始鈉中的鈣含量為410ppm，純化過的鈉中的鈣含量為27ppm。
權利要求
1.降低其中鈣含量的鈉的純化方法，其包括在高于或等于150℃的溫度下在靜止的混合器中使液體鈉與惰性氣體流接觸，就鈉而言惰性氣體流含有對鈣進行氧化以使其含量降低到理想含量所需的化學計量數(shù)量的水蒸汽，然后從惰性氣體中分離出純化的鈉、氫氣和由反應產(chǎn)生的石灰。
2.根據(jù)權利要求1的方法其中惰性氣體是氮氣或氬氣。
3.根據(jù)權利要求1或2的方法其中過濾鈉以分離出石灰。
4.根據(jù)權利要求1至3任一的方法其中根據(jù)鈉流速度調整水流速度以維持它們的比率恒定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工業(yè)的鈉的純化方法,其包括在高于或等于150℃的溫度下在靜止的混合器中使液體鈉與惰性氣體流接觸(就鈉而言惰性氣體流含有對鈣進行氧化以使其含量降低到理想含量所需的化學計量數(shù)量的水蒸汽),然后從惰性氣體中分離出純化的鈉、氫氣和由反應產(chǎn)生的石灰。
文檔編號C22B26/10GK1389585SQ02119300
公開日2003年1月8日 申請日期2002年5月15日 優(yōu)先權日2001年5月16日
發(fā)明者P·夫拉啻爾 申請人:Mssa公司