4 Основные технологические стадии в производстве кальцинированной соды аммиачным способом

1 очистка сырого рассола известково – содовым методом

(в рассоле содержат примеси CaCl₂ и MgCl₂)

CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2 NaCl

MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg (OH)2↓ + CaCl2

Т=20 С

2 обжиг известняка

Проводят в известково – обжиговых печах (ИОП)

CaCO3 = CaO + CO2 – Q

Если t менее 700 С-парц Р мало

Если t>1200 С образ. Легкоплавкие соед.(Fe,Al) привод. К увеличению гидравлического сопротивления ИОП.

t=950-1150 С-рабочий интервал.

В качестве топлива:

СаСО3-40-120 мм(размер кусков)

кокс 30-80 мм

антрацит 50-100 мм

«орех» -25 мм

газы на выходе СО2, N2O2, H2S, SO2, ин. СО

3 подготовка известнякового молока

2CaO + n H2O = CaO + Ca(OH)2 +(n – 1) H2O

при 0 С 0,185 г СаО в 100г Н2О

при 100 С 0,077г СаО в 100г Н2О

Т_{гашения}=80-90 С

4, 5 - аммонизация рассола

4,5 - самые важные стадии производства.

Растворимость СО2 в растворах NaCl очень низкая.

Чтобы удержать СО2 в системе необходимо связать его хим. способом:

Создают парогазовую смесь (H2O-NH3)+CO2 t=58 С

Процесс протекает в несколько стадий, заканчивается обр-ем карбомата аммония, который в дальнейшем гидролизуется с обр-ем карбоната аммония.

NH3+H2O+CO2=NH4HCO3

2NH3+H2O+CO2=(NH4)2CO3

карбамат аммония

NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3

при образовании раствора насыщенного по иону кристаллизуется бикарбонат натрия.

(*)

суммарным итогом:

6 фильтрация бикарбоната натрия

Используют вакуум-фильтры различ. конструкции, кристаллы NaHCO3 отправляются в отделение кальцинации, а фильтров-ую жидкость в отдел регенерации NH3.

T_{процесса} поддерживается менее 45 C иначе реакция (*) пойдёт в обратном направлении.

7 регенерация аммиака

Происходит выделение водяного пара NH3, CO2 вся эта смесь возвращается в отдел абсорбции

2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + H2O

8 кальцинация гидрокарбоната натрия

2NaHCO3 – Na2CO3 + H2O + CO2

при Т = 140-150 С. Процесс ретура (возвращения) сухого готового продукта бразуется трона

ретур

соль трона –разлагается при 127 С

Растворимость СО2 в растворах хлорида натрия низкая и чтобы удержать его в системе необходимо связать его химическим способом. Создают парогазовую смесь. В этом случае протекает абсорбция СО2 при температуре 58С. Процесс протекает в несколько стадий и заканчивается образованием карбоната натрия.

5 Элеваторы.

Элеваторы — машины, предназначенные для транспортирования сыпучих грузов по вертикальному или круто - наклонному (более 60° к горизонту) направлениям. Ковшовые элеваторы используют для транспорта разнообразных сыпучих материалов: колчедана, огарка, солей, апатитового концентрата, различных удобрений. Наклонные элеваторы, снабженные дырчатыми ковшами, служат для отделения твердой сильвинитовой руды от раствора и перегрузки ее из одного растворителя в другой.

Элеваторы применяют для транспортирования материала на высоту до 200 м при производительности до 1000 т/ч. Наиболее целесообразно использовать их для заполнения высоких хранилищ-силосов, бункеров. На предприятиях пищевой промышленности их используют для транспортирования зерна, муки и других продуктов помола, промышленности — для перемещения пылевидных, зернистых и кусковых грузов. Элеваторы транспортируют ящики, бочки, барабаны, мешки, детали машин. Элеваторы по характеру установки разделяются на вертикальные и наклонные; по роду тягового органа — ленточные и цепные; по типу грузонесущего элемента — ковшовые, полочные и люлечные; по числу цепей, к которым крепятся грузонесущие элементы, — одно- и двухцепные; по скорости движения ковшей — тихоходные и быстроходные. Элеваторы с сомкнутыми ковшами предназначены преимущественно для подъема крупнокусковых и абразивных грузов, а также для грузов, свойства которых ухудшаются при крошении. Элеваторы с расставленными ковшами применяют для транспортирования мелкофракционных грузов. Они имеют в качестве тягового органа ленту или цепь (одноцепные, двухцепные). Элеваторы с расставленными ковшами чаще выполняют быстроходными (скорость движения 1,25…2,5 м/с), а с сомкнутыми — тихоходными (0,4…1,0 м/с). Схема классификации элеваторов приведена на рисунке:

Ковшовые элеваторы используют в линии шихтоподачи для перемещения сыпучих и кусковых материалов в вертикальном и близком к вертикальному направлениях. Ковшовый элеватор (рис. 45) состоит из ковшей /, прикрепленных к замкнутому тяговому органу 2 (лента, цепь, канат), который огибает верхний приводной 10 и нижний натяжной 5 барабаны или звездочки. Привод элеватора осуществляют от электродвигателя 7 через зубчатую, цепную или ременную передачу 8. В нижней части элеватора устраивают винтовое или грузовое натяжное устройство 4. Элеватор заключают в закрытый металлический кожух 6 с башмаком 5 внизу и головкой 9 вверху. Транспортируемый сыпучий материал подают в башмак элеватора, а выгружают в его головке. Высота элеватора может доходить до 50 м, производительность до 160 м^/ч и более. Недостатки ковшовых элеваторов: чувствительность к перегрузке; обязательность равномерной подачи груза; необходимость устройства для предотвращения обратного хода при выключенном приводе.

Б илет 7