Студопедия

КАТЕГОРИИ:



Мы поможем в написании ваших работ!

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Мы поможем в написании ваших работ!

Аммиачный способ производства кальцинированной соды





Производство кальцинированной соды

Абсорбция хлористого водорода водой

Абсорбцию проводят в скрубберах. Газ и вода подаются противотоком. Про-цесс идет с выделением тепла. Если тепло не отводить, невозможно получить соляную кислоту с концентрацией более 20%. Поэтому в абсорберах устанав-ливают холодильники, что позволяет получить соляную кислоту с концентра-цией более 30 %.

Существует несколько видов соды:

- кальцинированная – Na2CO3;

- двууглекислая или пищевая NaНCO3;

- каустическая - NaOН;

В наибольших масштабах используется кальцинированная сода – в ме-таллургии, ЦБП, в производстве стекла и др.

Аммиачный способ производства кальцинированной соды был разрабо-тан в конце XIX века русским химиком П.П. Федотьевым.

Сырьем для производства кальцинированной соды служат известняк, хлорид натрия и аммиак. Теоретические основы производства соды

Суммарная реакция имеет следующий вид:

NaCl + NH3 + CO2+ H2O ↔ NaHCO3 + NH4Cl (а)

Эта реакция идет в несколько стадий, которые протекают при последователь-ном насыщении раствора хлорида натрия аммиаком (аммонизация), а затем углекислым газом (карбонизация).

Стадия аммонизации необходима для введения в концентрированный раствор хлорида натрия углекислого газа, который практически не растворим в кон-центрированном растворе хлорида натрия.

Карбонизация идет в две стадии:

1). Монокарбонизация: 2NH3 + CO2 + H2O ↔ (NH4)2 CO3 (б)

2).Бикарбонизация: (NH4)2 CO3 + CO2 + H2O↔ 2NH4HCO3 (в)

Далее идет обменное разложение:

NH4HCO3 + NaCl ↔ NaHCO3 + NH4Cl (г)

Реакция (г) является основной стадией аммиачно-содового процесса и выход основного продукта определяется условиями ее равновесия. Наименее растворимым компонентом является NaHCO3 . В данных условиях он начинает кристаллизоваться. Кристаллы бикарбоната натрия отфильтровывают и прока-ливают. При этом бикарбонат разлагается:

2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

Образовавшийся углекислый газ вновь используют для карбонизации аммиач-ного раствора. Для восполнения потерь углекислого газа используют газы, об-разовавшиеся при обжиге известняка:



CaCO3 → CaO + CO2↑ + 178 кДж

Обжиг проводят в шахтных пересыпных печах с воздушным дутьем при тем-пературе в зоне обжига 1100-12000С. В качестве топлива используют уголь. Содержание углекислого газа в образовавшихся газах около 40 %.

Полученная при обжиге известняка известь идет на приготовление из-весткового молока:

CaO + H2O ↔ Ca(OH)2

Известковое молоко необходимо для регенерации аммиака из маточного раствора (фильтровой жидкости), полученного после отделения бикарбоната натрия. Регенерацию проводят дистилляцией фильтровой жидкости, смешан-ной с известковым молоком:

Ca(OH)2 + 2NH4Cl → 2NH3 +H2О + CaCl2

Регенерированный аммиак применяется для аммонизации раствора хло-рида натрия, хлорид кальция является отходом данного производства.

Технологическая схема производства кальцинированной соды.

Технологическая схема производства кальцинированной соды аммиач-ным способом представлена на рис.12. Для производства соды используют очищенный раствор хлорида натрия с концентрацией 270 г/л. Он поступает из напорного бака 4 в абсорбционную колонну барботажного типа 6, где проис-ходит насыщение рассола аммиаком и частично углекислым газом. Для этого используют регенерированный аммиак из дистиляционной колонны 11, а так-же отходящие газы карбонизационных колонн 8 и фильтров 10, содержащие небольшое количество аммиака и углекислого газа.

Абсорбция ведется последовательно в нескольких абсорберах. Для ком-пенсации потерь аммиака в абсорберы вводится аммиачная вода (примерно 2,5 кг на 1 т воды). Затем аммонизированный рассол подается в карбонизацион-ные колонны 8. В нижней части которых 9 расположены холодильники, в ко-торых циркулирует холодная вода.

В нижнюю и среднюю части колонны компрессорами 5 подается концен-трированный углекислый газ из печи обжига 12 и слабый печной газ из

вестковых печей 1. В результате карбонизации образуется бикарбонат натрия в виде твердой фазы. Бикарбонатная суспензия из колонны 9 подается на ваку-ум-фильтр барабанного типа 10, где суспензия делится на сырой бикарбонат и фильтровую жидкость. Сырой бикарбонат подается в печь обжига 12 , темпе-ратура в которой составляет 140-1700С. Образовавшаяся сода удаляется из пе-чи шнеком и транспортером 13 подается на упаковку.

Газы кальцинации, содержащие водяные пары и 90 % СО2 в сухом газе удаляют с загрузочного конца печей и после охлаждения и промывки водой в промывателе 7 компрессором 5 подают на карбонизацию.

Фильтровая жидкость с фильтра 10 подается на регенерацию аммиака в дистиляционную колонну 11. Туда же подается известковое молоко из гасите-ля 3. В нижнюю часть колонны подается пар. Из нижней части дистиляцион-ной колонны отводится раствор хлорида кальция в шламовые бассейны, а газы дистилляции после охлаждения подаются в абсорбер 6.

Известь и газ, содержащий 30-35 % СО2 производятся в известковых пе-чах 1. Образующийся там печной газ очищают от пыли и охлаждают в промы-вателе 2 и компрессорами 5 подают на карбонизацию в колонну 8.





Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 4161; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.003 сек.