Принципова технологічна схема
Оскільки вуглецю (IV) оксид погано розчиняється у воді за відсутності аміаку, то практично спочатку розчин NaCl (розсіл) збагачують аміаком, а потім отриманий амонізований розсіл обробляють CO2, тобто процес проводять у дві стадії. Перша стадія поглинання аміаку протікає у відділені абсорбції, а друга — поглинання СО2 — у відділені карбонізації. І, нарешті, на всіх содових заводах проводиться… Читати ще >
Принципова технологічна схема (реферат, курсова, диплом, контрольна)
В аміачному способі кальциновану соду отримують через гідрокарбонат амонію за реакцією:
NH4HCO3 + NaCl — NaHCO3 + NH4Cl.
На содових заводах амонію гідрокарбонат отримують NH4 та СО2 безпосередньо у водних розчинах NaCl, тобто з хімічної точки зору отримати натрію гідрокарбонат можна за реакцією:
NaCl + NH3 + CO2 + H2O — NaHCO3 + NH4Cl.
Оскільки вуглецю (IV) оксид погано розчиняється у воді за відсутності аміаку, то практично спочатку розчин NaCl (розсіл) збагачують аміаком, а потім отриманий амонізований розсіл обробляють CO2, тобто процес проводять у дві стадії. Перша стадія поглинання аміаку протікає у відділені абсорбції, а друга — поглинання СО2 — у відділені карбонізації.
Осад NaHCO3, який випав у процесі карбонізації, відфільтровують, а далі він розкладається з отриманням соди за реакцією:
2NaHCO3Na2CO3 + CO2 + H2O.
В залежності від конструкції печі температура розкладання NaHCO3 складає від 100 до 180 єС. Ця операція проходить у відділенні кальцинації. Вуглецю (IV) оксид, який при цьому виділяється, використовують у відділенні карбонізації.
Крім основних процесів на содових заводах здійснюється ряд побічних, які не мають безпосереднього відношення до отримання соди. Амонію хлорид (NH4Cl), який утворюється за реакцією (2.2), завод може випускати як додатковий головний продукт. Однак зазвичай на содових заводах аміак регенерують із амонію хлориду і повертають назад у виробництво. Із цією метою гідрокарбонатний маточний розчин, який містить NH4Cl, обробляють вапняним молоком за реакцією:
2NH4Cl + Ca (OH)2 > 2NH3 + 2H2O + CaCl2.
Аміак, який утворюється, відганяють із розчину і направляють у відокремлення абсорбції.
Розчин кальцію хлориду (CaCl2) є відходом виробництва. Операція регенерації аміаку протікає відокремлено від дистиляції. На деяких заводах розчин кальцію хлориду використовується для отримання продукційного CaCl2.
Для отримання вапняного молока потрібен кальцію оксид (СаО), який на содових заводах отримують шляхом випалювання карбонатної сировини (крейди або вапна) у вапняно-випалювальних печах за температури від 1100 до 1200єС за реакцією:
CaCO3 > CaO + CO2.
Вуглецю (IV) оксид, який утворюється при цьому, використовують у процесі карбонізації, а вапно (СаО) гасять надлишком води з отриманням вапняного молока за реакцією:
CaO + H2O — Ca (OH)2.
І, нарешті, на всіх содових заводах проводиться попередня очистка водного розчину натрію хлориду (сирого розсолу) від домішок — солей кальцію, магнію за допомогою Na2CO3 і Ca (OH)2. У процесі очищення утворюються практично нерозчинні Mg (OH)2 та CaCO3, які випадають в осад:
MgCl2 + Ca (OH)2 — Mg (OH)2 + CaCl2; (2.7).
CaCl2 + Na2CO3 > CaCO3 + 2NaCl. (2.8).
Потім осад Mg (OH)2 та CaCO3 відокремлюють, а очищений розсіл надходить у виробництво.