Отделение фильтрации
В отделение поступает суспензия из карбонизационной колонны с содержанием гидрокарбоната натрия 26 %. Задачей данного отделения является выделение твердой фазы из суспензии и передача ее в отделение кальцинации, а жидкая фаза (маточный раствор) направляется в отделение дистилляции. От качества работы вакуум-фильтра зависит качество получаемой соды.
Параметром, характеризующим эффективность работы отделения является влажность осадка, которая не должна превышать 18 %. На влажность оказывают влияние:
структура полученного осадка («бочки» или «друзы»);
исправность вакуум-фильтра.
Роль влажности для всей технологии. Так как влажный бикарбонат натрия поступает далее в отделение кальцинации, кальцинатор которого работает при температуре 190-250 оС, то чрезмерно влажная масса может слипаться, комковаться и прилипать у внутренней поверхности кальцинатора, также увеличиваются энергозатраты на испарение влаги. Указанные явления отрицательно сказываются на качестве соды. Поэтому необходимо стремиться к минимальной влажности. Значение влажности бикарбоната натрия до 18 % является реально достижимым при нормальной структуре осадка и нормальной работе вакуум-фильтра.
Также отделяемый осадок бикарбоната натрия должен быть тщательно промыт. При промывке маточная жидкость которая задерживается между кристаллами бикарбоната натрия, вытесняется водой, что снижает содержание хлоридов и углеаммонийных солей в отфильтрованном осадке.
Оборудование.
Вакуум-фильтр. Представляет собой вращающийся с частотой 0,75-3 об/мин. цилиндрический барабан, покрытый фильтрующей тканью (см. рисунок). Нижняя часть барабана погружена в так называемое корыто, заполненное суспензией гидрокарбоната натрия. Для предотвращения расслаивания суспензии в корыте предусмотрена мешалка.
Рисунок – Схема процесса фильтрации
В процессе фильтрации осадок проходит следующие зоны:
зону фильтрации;
зону отжима;
зону промывки от хлоридов;
зону отжима;
зона продувки;
зона снятия осадка.
Во время прохождения поверхности барабана через корыто, за счет вакуума внутри барабана, кристаллы гидрокарбоната натрия притягиваются к поверхности фильтрующей ткани, и из них извлекается часть влаги. При вращении барабана приставший к фильтрующей поверхности слой бикарбоната натрия попадает под отжимной валик для ликвидации образующихся на поверхности бикарбоната натрия трещин, через которые внутрь барабана могут попадать воздух и промывная вода. Затем бикарбонат натрия промывается и уплотняется вторым отжимным валиком. Для уменьшения потерь бикарбоната натрия от растворения его в промывной воде, на промывку его подают скрубберную жидкость из ПГСП или слабую жидкость из отделения малой дистилляции. Слабая жидкость содержит карбонат натрия, что снижает растворимость бикарбоната в промывной жидкости.
Далее осадок просушивается просасываемым через него воздухом, срезается с фильтрующей ткани специальным ножом на транспортер, который подает сырой бикарбонат в паровой кальцинатор.
Потери бикарбоната натрия при фильтрации составляют 3-4 %.