Способ получения кальцинированной соды Советский патент 1992 года по МПК C01D7/18 

Йзобретение относится к аммиачным способам получения кальцинированной соды и может быть использовано в химической промышленности при производстве кальцинированной соды аммиачным методом.

Целью изобретения является снижение удельного расхода пара на дистилляцию за

счет уменьшения перерабатываемых объемов.

На чертеже представлена технологическая схема реализации предлагаемого способа получения кальцинированной соды.

Схема включает стадии абсорбции 1 аммиака и диоксида углерода очищенным рассолом хлорида натрия, предварительной

карбонизации 2 аамонизированного рассола, промывки 3 газа карбонизации, упаривания-отстоя 4 части очищенного рассола, смешения 5 предкарбонизованной жидкости со сгущенным осадком хлорида натрия, карбонизации 6, фильтрации 7 для отделения осадка бикарбоната натрия, кальцинации 8 для получения товарной кальцинированной соды, дистилляции 9 паром фильтровой жидкости в дистиллере и теплообменнике дистилляции, конденсации в конденсаторе дистилляции 10 парогазовой смеси дистилляции, охлаждения в холодильнике газа дистилляции 11, смешения 12 конденсата после конденсации паро- газовой смеси дистилляции с фильтровой жидкостью, дополнительной дистилляции 13 фильтровой жидкости, гашения 14 извести, концентрирования 15 известковой суспензии, смешения 16 концентрированной известковой суспензии с дегазированной по диоксиду углерода фильтровой жидкостью в теплообменнике дистилляции 9, насыщения17поаммиакуаммиаксодержащей жидкости после холо- дильника газов дистилляции.

Способ получения кальцинированной соды осуществляется следующим образом.

Исходный очищенный рассол хлорида натрия разделяют на два неравных потока. Один поток в количестве 60-85 об.% направляют на стадию абсорбции 1 аммиака и диоксида углерода, а остальное количество (15-10 об.%) подают на стадию упаривания- отстоя 4.

После стадии абсорбции 1 аммонизированный рассол поступает на стадию предварительной карбонизации 2 и промывки 3 газа стадии карбонизации 6, где происходит частичное поглощение диоксида углерода. Предкарбонизованную жидкость затем подают на стадию смешения 5, куда со стадии упаривания-отстоя 4 поступает сгущенный осадок хлорида натрия, Полученную на стадии смешения 5 жидкостную смесь подают на стадию карбонизации 6, куда также вводят полученную на последующих стадиях процесса насыщенную по аммиаку аммиак- содержащую жидкость. На стадии карбонизации 6 происходит насыщение смеси жидкостей диоксидом углерода, в результате чего образуется суспензия бикарбоната натрия. Осадок бикарбоната натрия отделяют на стадии фильтрации 7 и направляют затем на стадию кальцинации 8 для получе- ния товарной кальцинированной соды.

Маточную (фильтровую)жидкость после фильтрации подают на стадию дистилляции 9, 10, где из нее паром регенерируют аммиак и диоксид углерода. Парогазовую смесь

дистилляции конденсируют в конденсаторе дистилляции 10. Образовавшийся в конденсаторе 10 конденсат смешивают на стадии смешения 12с фильтровой жидкостью в соотношении 1:0,7 и после дополнительной дистилляции на стадии 13 подают на стадию гашения 14 извести, куда для образования известковой суспензии необходимого состава и качества подают дополнительно воду.

После стадии гашения 14 извести известковую суспензию с содержанием СаО 0,22-0,26 мае. долей и не более 0,022 мае. долей CaCIa направляют на стадию концентрирования 15 по СаО (частично обезвоживание в центрифуге или гидррциклоне), после чего концентрированная известковая суспензия с содержанием СаО не менее 0,29 мае. долей поступает на стадии смешения 16 с дегазированной по диоксиду углерода фильтровой жидкостью стадии дистилляции 9. В результате смешения происходит разложение хлорида аммония в фильтровой жидкости с образованием хлорида кальция и выделением аммиака.

Образующуюся при охлаждении газов дистилляции на стадии охлаждения 11 ам- миаксодержащую жидкость (аммиаксодер- жащий конденсат холодильника дистилляции) охлаждают при атмосферном давлении до 40-42°С и насыщают ее по аммиаку на стадии 17 за счет контактирования при данных условиях с несконденсированным газом дистилляции стадии охлаждения 11, после чего подают на стадию карбонизации 6.

Ниже приведен конкретный пример реализации предлагаемого способа (приведены удельные расходы на 1 т соды).

Прим ер. 5,1 м3 очищенного рассола хлорида натрия разделяют на два потока. Один поток в количестве 1232 кг (1,03 м3), что составляет 20 об.% от общего количества исходного раствора, направляют на стадию упаривания-отстоя 4. Второй поток очищенного рассола в количестве 5006 кг (4,1 м3) подают на стадию абсорбции 1, где рассол абсорбирует 423 кг МНз и 160 кг С02. Далее аммонизированный рассол проходит через колонну предварительной карбонизации 2 и промыватель 3 газа колонн карбонизации 6, где им дополнительно поглощается 157кгС02.

Предкарбонизованная жидкость в количестве 5820 кг (4,87 м3) содержит 0,068 мае. долей МНз,0,05 мае. долей СОа и 0,216 мае. долей Nad, К этой жидкости на стадии смешения 5 добавляют полученный при упари- взнми-отстое 4 влажный осадок NaCl в количестве 325 кг. В результате растворения на стадии смещения 5 твердого NaCI в карбонизационную колонну стадии карбонизации б поступает 6140 (5,16 м3) жидкостной смеси, содержащей 0,255 мае. долей NaCI, 0.065 мае, долей МНз и 0,048 мае. долей С02.

В карбонизационную колонну стадии карбонизации 6 в районе входа газа второго ввода подают сконцентрированный по аммиаку на стадии 17 конденсат холодильника дистилляции, полученный при охлаждении газов дистилляции на стадии 11, в количестве 210 кг (0,2 м3), содержащий 0,21 мае. долей МНз и 0,21 мае долей С02. Аммиаксо- держащую жидкость температурой 42°С на- сыщают амм:иаком при атмосферном давлении.

В процессе карбонизации аммонизированный и предкарбонизовзнный раствор насыщается диоксидом углерода, в результате чего образуется бикарбонат натрия, который выпадает в осадок в количестве 1614 кг.

После отделения на фильтрах стадии фильтрации 7 бикарбоната натрия и его промывки количество образовавшейся фильтровой жидкости составляет 5994 кг (5,33 м3) и она содержит 0,017 мае. долей , 0,0147 мае. долей МНз, 0,025 мае. долей С02. 0,062 мае. долей NaCI.

Образующийся в конденсаторе дистилляции на стадии 10 конденсат в количестве 525 кг отводят в смеситель на стадию смешения 12, куда подают 384 кг фильтровой жидкости.

Соотношение конденсат : фильтровая жидкость 1:0,7. После этого смесь подают на дополнительную дистилляцию 13, а остальная фильтровая жидкость проходит дистилляцию в теплообменнике и дистилляторе основной дистилляционной колонны 9. После дополнительной дистилляции 13 дистиллярная жидкость в количестве 1155 кг (1,07 кг), содержащая 0,049 мае. долей СаС12 и 0,026 мае. долей NaCI, поступает на гашение извести 14, куда также подают 692 кг воды. В результате гашения извести образуется известковая суспензия в количестве 2597 кг, содержащая 0,22 мае. доли СаО. 0,022 мае. доли CaCl2. Полученную известковую суспензию направляют на концентрирование 15 путем частичного обезвоживания в центрифуге, где отделяют 619 кг отсветленного раствора,

1978 кг(1,54 м3) сгущенной известковой суспензии, содержащей 0,29 мае. доли СаО, поступает на смешение 16 с дегазированной по диоксиду углерода жидкостью теплообменника дистилляции 9. При смешении происходит разложение хлорида аммония с образованием хлорида кальция и аммиака.

В результате процесса основной дистилляции 9 образуется дистиллярная жидкость в количестве 7653 кг (б,63 м3), а расход пара на дистилляцию фильтровой жидкости 5 ее ггавляет 0,8385 Гкал, или 1290 кг.

Расход пара на упаривание 1232 кг очищенного рассола хлорида натрия до получения 325 кг осадка NaCI составил 1032 кг, а количество образующего вторичного пара 0 912 кг.

Таким образом, из 1290 кг пара, поступающего на дистилляцию фильтровой жидкости, 912 кг составляет вторичный пар после стадии упаривания. С учетом необхо5 димого количества теплоты для проведения процесса упаривания суммарный расход теплоты составляет 0,9165 Гкал. В известном способе суммарный расход теплоты 0,9864 Гкал.

0 Основные параметры предлагаемого способа сведены в таблицу (пример 1), а в примерах 5-6 таблицы приведены основные показатели 5, достигнутые в известном и промышленном способах получения каль5 цинированной соды.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа количество дисгил- лярной жидкости сокращается до 6,63 м3 (7653 кг) против 7,72 м3 (8908 кг) по извест0. ному способу, а суммарный расход тепла на упаривание и дистилляцию не превышает 0,9165 Гкал против 0,9864 Гкал по известному способу.

Формулаизобретения

5Способ получения кальцинированной

соды, включающий разделение исходного рассола на два потока в объемном соотношении 60-85 : 15-40, меньшую часть которого упаривают с получением твердого

0 хлорида натрия, смешение полученного твердого хлорида натрия с остальным количеством предварительно аммонизированного и предкарбонизованного рассола, карбонизацию газом содовых и известко5 вых печей полученной смеси совместно с аммиаксодержащей жидкостью, отделение образовавшегося бикарбоната натрия на фильтрах, кальцинацию бикарбоната натрия, гашение извести, регенерацию амми0 ака из фильтровой жидкости путем дистилляции ее паром и разложения хлорида аммония известковой суспензией с образованием в холодильнике газа дистилляции и в конденсаторе дистилляции аммиаксо5 держащей жидкости и газа дистилляции, о т- личающийся тем, что, с целью снижения удельного расхода пара на дистилляцию фильтровой жидкости за счет уменьшения перерабатываемых объемов, на карбонизацию в место ввода газа известковых печей

подают аммиаксодержащую жидкость, образующуюся в холодильнике газа дистилляции, предварительно насыщенную по аммиаку путем контактирования ее с газом дистилляции, а образующуюся в конденсаторе дистилляции эммиаксодержащую жидкость смешивают с фильтровой жидкостью

в соотношении 1:0,7 и подают на дополнительную дистилляцию, после чего образовавшуюся дистилляционную жидкость направляют на гашение извести, причем полученную при этом известковую суспензию перед подачей на разложение хлорида аммония подвергают концентрированию.

Изобретение относится к аммиачным способам получения кальцинированной соды и может быть использовано в химической промышленности при производстве кальцинированной соды аммиачным методом. Целью изобретения является снижение удельного расхода пара на дистилляцию за счет уменьшения перерабатываемых объемов. Способ включает разделение исходного рассола на два потока в объемном соотношении 60-85 ; 14-40, меньшую часть которого упаривают с получением твердого хлорида натрия, смешение полученного хлорида натрия с остальным количеством предварительно аммониррванного и пред- карбонизованного рассола, карбонизацию полученной смеси совместно с аммиаксо- держащей жидкостью, образующуюся в холодильнике газа дистилляции и предварительно насыщенную по аммиаку путем контактирования ее с газом дистилляции, отделение образовавшегося бикарбоната натрия, его кальцинацию, регенерацию аммиака из фильтровой жидкости путем дистилляции ее паром с образованием в холодильнике дистилляции и в конденсаторе дистиляции аммиаксодержащей жидкости и газа дистилляции. Причем аммиаксодержа- щую жидкость, образующуюся в холодильнике газа дистилляции и предварительно насыщенную по аммиаку газом дистилляции, подают на карбонизацию, а аммиаксо- держащую жидкость, образующуюся в конденсаторе дистилляции, смешивают с фильтровой жидкостью в соотношении 1:0,7 и подают на дополнительную дистилляцию. После этого образовавшуюся дистиллярную жидкость направляют на гашение извести. Полученную при этом известковую суспензию перед подачей на разложение хлорида аммония подвергают концентрированию. Способ по изобретению позволяет сократить объемы дистиллярной жидкости с 7,72 до 6,63 м3 и в итоге снизить расход тепла на упаривание и дистилляцию с 0,99 до 0,92 Гкал по сравнению с прототипом. 1 табл.,1 ил. s te ГО О СП

1Предлагаемый1:0,70,29

2Выход за заявляемые значения 1:0,60,29 отношения конденсата после

3конденсации парогазовой1:0,80,29 смеси дистилляции к

фильтровой жидкости и предпочтительной концентi

П

г

0,9165 0,9195

26 25

Наблюдается расслоение суспензии извести