Способ приготовления раствора хлористого натрия Советский патент 1983 года по МПК C01D3/04 

.

Изобретение относится к способу, приготовления раствора хлористого натрия, применяющегося в хлорной промышленности в качестве аиолита.

Наиболие близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ приготовления раствора хлористого натрия, Состоящий из трех стадий, т. е. приготовление Oiiporo рассола путем растворения солей природных месторождений или вторичного технологического сырья, приготовление обратного рассола путем растворения соли, получаемой после выпарки электрощелоков, и совместная реагентная очистка сырого и обратного рассола с последующим осаждением примесей. Приготовление . растворов осуществляют в емкостных .аппаратах с мешалками или барботерами при перемещивании в течение 4-6 ч или в аппаратах, работающих по принципу эрлифта. Очистку рассола от солей кальция и магния после обработки рассола щелочью и содой проводят в отстойниках типа кипящего слоя (со средней скоростью осветления 3-5 м/ч) 11 .

Недостатками известного способа являются невысокая удельная производительность, длительность процесса, невозможность получения рассолов с содержанием в них хлористого натрия выше 310-315 г/л и содержанием примесей кальция и магния после осветления выше 15-30 мг/л.

Целью изобретения является повьпиение скорости растворения хлористого натрия, получение пересыщенного по хлористому натtoрию раствора, повышение скорости осаждения примесей кальция и магния и уменьшения содержания их в растворе после осаждения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, пульпу перед растворением 5 подвергают обработке в магнитном поле, а растворение ведут в пульсационном режиме, причем обработку пульпы ведут в магнитном поле напряженностью 150-2000 Э при скорости подачи ее 0,7-1,0 м/с, а растворение в

20 пульсационном режиме ведут при интенсивности пульсации 6000-8000 мм/мин.

Целесообразно воду перед смешением с хлористым натрием подвергать обработке

в магнитном поле напряженностью 1500- 2000 Э при скорости подачи 0,7-1,0 м/с.

Применение пульсационного режима растворения при интенсивности пульсации 600О8000 мм/мин позволяет получить растворы с содержанием 315 г/л хлористого натрия при времени обработки пульпы 1,5-2,0 мин. Увеличение времени пульсации до 30-40 мин приводит к увеличению концентрации раствора на 3-4 г/л. При уменьшении интенсивности пульсации ниже 6000 мм/мин уменьшается скорость растворения соли и увеличивается время пребывания раствора в зоне пульсации для достижения такого же эффекта растворения до 6-8 мии. Увеличение интенсивности пульсации выше . 8000 мм/мин приводит к уиосу из пульсационного аппарата.

Использование воды, обработанной в магнитном поле напряженностью 1500-2000 Э при скорости подачи 0,7-1,0 м/с, позволяет получить при 2 мин перемешивании растворы с содержанием 240 г/л хлористого натрия, при 8-10 мин - 316 г/л, 50-60 мин - 322 г/л, что является пределом растворимости п|ж температуре эксперимента.

Эффективность омагничивания примерно одинакова при скоростях прохождения раствора через магнитное поле, в диапазонах 0,7- 1,0 м/с и 2,8 -3,1 м/с И напряженности магнитного поля 1500-2000 Э и 3200-3500 Э. В предлагаемом способе был вьтбран режим 0,7-1,0 м/с и1500-2000 Э, исходя из аппаратурных возможностей и с целью экономики энергозатрат.

В таблице приведены результаты получения растворов хлористого натрия по предлагаемому способу, которые показывают, что при оптимальных режимах совместного воздействия пульсационной и магнитной обработки на пульпу хлористого натрия при времени контакта до 2 мин получают растворы с концентрацией вь1ше предела растворимости (325 г/л), чего нельзя достигнуть при применении пульсации и магнитного поля в отдельности. Скорость осаждения примесей кальция и магния после реагентиой обработки также возрастает до 20 м/ч, а содержание примесей в растворе после осветления. уменьшается до 10 мг/л.

Пример 1. На растворе подают обратную соль NaCI в количестве 3250 кг/ч, получаемую непосредственно после выпарки электромагнитных щелоков и разделения их . на центрифуге. Химический состав обратной соли,%: NaCl 99; N82804 5; NaOH 0,03. Гранулометрический состав поваренной соли,% 0,4 мм 10,5; 0,2-0,315 мм 46; 0,16-0,20 м 6,5; ОЛ-0,16 мм 25; 0,063-0,1 мм 8; 0,050,063 мм 2,5; менее 0,05 мм J. В качестве

растворителя используют производственную воду, которуюподают в смеситель в количестве 3250 л/ч. Остальную воду в количестве 5,5 подают непосредственно в колонку растворитель. Предварительно смешанн.ую пульпу указанного состава из емкости-смесителя подают через проходной электромагнит со скоростью 0,9 м/с (напряженность магнитного поля составляет 1800 Э) и нейтрализатор. Затем 9 пульпы поступает в колонну пульсационного растворения, сечение и высота которой выбраны таким образом, что максимальная скорость движения раствора (при максимальной амплитуде пульсации) составляет 0,45 м/с, что соответствует интенсивности пульсации 7000 мм/Мин, а время пребьшания раствора в колонне составляет 1 мин. Примерно 3 раствора возвращают через рН-метр в смеситель, куда подают соляную кислоту для нейтрализации. Концентрация раствора на выход из пульсационной колонны составляла 320 г/л (при увеличении времени контакта растворяемой соли с водой в колонне пульсационного растворения до 1,5 мин концентрация получаемого рассола првыщается до 325 г/л)..

В отстойнике скорость осветления готового рассола составляет 20 м/ч. Суммарное содержание примесей (солей кальция и магния) в готовом рассоле составляет 10 мг/л.

П, р и м е р 2. Приготовление обратного рассола, расход воды и пульпы соответствует примеру 1. Интенсивность пульсации в колонке - 6500 мм/мин. Пульпу перед пода- чей в колонку предварительно обрабатывают в магнитном поле напряженностью 1500 Э со скоростью прохождения ее 0,7 м/с. При времени нахождения обрабатываемой суспензии в колонке пульсационного растворения до 1,5 мин. Концентрация получаемого рассола составляет 323 г/л. Скорость осветления готового рассола в отстойнике составляет 18 м/ч при суммарном содержании примесей в нем не более 12 мг/л.

Пример 3. Проведение процесса соответствует примеру 1, однако омагничиванию подвергают не только суспензию, но и ту часть воды, которую подают дополнительно в колонку растворения при режимах омагничивания: напряженность магнитного поля 1750 Э, скорость прохождения воды в магнитном поле 0,85 м/с. При времени контакта раствора с солью 1,0 мин концентрация раствора с солью 1,0 мин , концентрация раствора на выходе из колонны составляет 324 г/л, скорость осветления готового раствора в отстойнике составляет 20 м/г, а суммарное содержание примесей в готовом рассоле составляет, 10 мг/л.

Реализация предлагаемого способа позволяет сократить время растворения хлористого натрия в воде до 1,5-2 мин, повысить скорость осаждения примесей кальция и магния до 18-20 м/ч, что в 2-2,5 раза выше, чем по известному } мены1шть содержание примесей в растворе после осветления до 10-15 г/л

(с 15-30 г/л по известному), получить растворы с содержанием хлористого натрия до 322-325 г/л при 20-25°С, что выше предела насыщения при этой температуре.

За счет И1г енсификации процесса уменьшаются габариты аппаратуры, установленной на стадии растворения и осветления раствора.