1.2 Производство дополнительно аммонизированного рассола

Для проведения научно-исследовательских работ, связанных с дозированием дополнительно аммонизированного рассола (ААС) в колонну карбонизации, этот рассол необходимо получить. AAB можно получить из двух технологических потоков, а именно из рассола аммиака и предварительно карбонизированного рассола аммиака. При реализации аммонизации аммонизированного рассола (АС) и предварительно газированного аммонизированного рассола (PC-АB) на установке МАС был проведен ряд технических, технологических и аналитических экспериментов. Был получен строго определенный поток аммонизированного рассола с прямой щелочностью 120–160 ммоль×20 см^–1, т. е. около 6,00–8,00 моль×дм⁻³, что и было основным предположением проведенного исследования. 

Целью процесса абсорбции аммиака было получение стабильного потока ААВ, характеризующегося прямой щелочностью около 130 ммоль×20 см^-3, и определение концентрации хлорид-ионов и СО₂ до и после процесса абсорбции. В ходе работы также были созданы благоприятные условия для проведения исследований более высокой концентрации аммиака в рассоле, что приводит к более высокой концентрации СО₂ и сокристаллизации NH₄HCO₃ или NaCl. Для этого используется небольшой дополнительный поглотитель (MAB) был спланирован и построен для увеличения аммонизации рассола. Диаметр аппарата D = 1000 мм; высота аппарата H = 8000 мм. В нижнем сегменте располагался рассольный бак объемом V = 0,78 м³, с зоной предварительного поглощения, размещенной на подушке из колец Палля с контактной поверхностью 219 м².

 В среднем сегменте течение конструировали через два слоя ячеистого наполнителя. Предполагалось, что начинка поглощает примерно 65% аммиака, содержащегося в газе после прохождения через кольца Палля. Характеристики заполнения в среднем сегменте следующие: процессно-ячеистое заполнение 2×3 слоя, 316 л, φ600. В верхнем сегменте колонны спроектирован каплеуловитель, представляющий собой разделительную ячеистую засыпку с тремя слоями, 316 л, φ600.

Донасыщение рассола аммиаком осуществлялось таким образом, чтобы основной поток рассола дозировался в верхнюю часть MAB. В противоток подавался газ, содержащий высокую концентрацию аммиака (более 60% об./об.). Выходящий поток ААБ разделялся на два потока: первый должен был дозироваться в колонну карбонизации, а второй возвращаться в процесс абсорбции (обратный поток). Общая щелочность, наиболее важный параметр ААB, зависит от двух факторов: первый – объем возвратного потока, второй – температура возвратного потока. Полученные значения общей щелочности и отношения между объемом возвратного потока и температурой возвратного потока (рис. 1.1, 1.2).

Рисунок 1.1 - Влияние объема возвратного потока на общую щелочность ААB

Рисунок 1.2 – Влияние температуры обратного потока на общую щелочность ААB

Увеличение объема возвратного потока и снижение его температуры приводит к увеличению концентрации аммиака в растворе ААВ. Самая высокая зарегистрированная концентрация составила 159,8 ммоль∙20 см³. При этом твердофазного осаждения из ААВ не наблюдалось. Испытания проводились на промышленной установке в техническом масштабе на заводе Ciech SA на Менорке.