Способ получения карбоната натрия

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОНАТА НАТРИЯ(57) Изобретение относится к способу получения карбоната натрия и может быть пршиенено в метал Изобретение относится к способу получения карбоната натрия и может быть применено в металлургической и химической отраслях промышленности.Известен способ получения карбоната натрия(И.Д.ЗаРЩев и др. -Производсгво соды. - М. хгпиия,198 б,с.105-148), включающий аммоиизацию очищенного рассола ирегеиерацию аммиака,карбонизацню аммонизированното рассола,фильтрацию суспензии гидрокарбоната натрия и кальцииацшо гидрокарбоната натрия. При этом процесс протекает по следугощей схемеСаС 0 СаОСО,СаОН 2 ОСа(ОН)2 МаС 1 ЫН 3 СО,Н 20 МН,С 1 ЫаНСО, лургической и химической отраслях промЬ 1 шленности.Способ получения карбоната натрия, включаюЩШЙ восстановление сульфата натрия, вЬ 1 Щелачивание водой и вьщеление карбоната натрия из раствора, отличается тем, что восстановление проводят конвертированным природным газом до сернистого натрия, раствор после выщелачивания водой подвергают карбонизации очищенным печным газом при скорости подачи 0,3-0,5 ши 3 м 2-с и температуре 20-30 С.Предлагаемый способ позволяет повысить выход карбоната натрия, сделать технологию его получения безотходной и снизить себестоимость продук ЦИИ.Для протекания основной реакции, раствор хлорида натрия насьццатот аммиаком и диоксидом углерода при сравнитещно шазких температурах,что обеспечивает протекание реакции в направлении образования щдрокарбонта натрия.Недостатком способа является то, что в процессе образуетсябозтьшое кодшчесгво отходов- 30 хлорида натрия от исходного количества,20 - нерастворимых соединений кальция и потери в атмосферу аммиака.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения карбоната натрия (И.Н.Щокин и др.Технопогия содьъ-Мд Химия, 1975,с.3-6)прокаливанием смеси сульфата натрия, измельченного мела или известняка и угля приИз полученного тшава соду выщелачивают водой, раствор упаривают, вьтделяя карбонат натрия в твердом виде. Шлам, содержащий Са 5 выбрасывают в отвал. Образовавшийся хлористый водород без предварительной очистки выбрасывают в атмосферу. Степень выхода карбоната натрия 6570.Недостатками способа являются - большие материальные и энергетические затраты,образование большого количества отходов и низкая степень выхода карбоната натрия,содержатпего примеси.Задача, лежащая в основе предлагаемого изобретения, заключается в разработке способа получения предусматривающего повышение выхода целевого продукта и создание безотходной технологшт.Сущность предлагаемого способа заключается в том, что, восстановление сульфата натрия проводят конвертированным природным газом до сульфида натрия, полученный плав выщелачивают водой и карбонизируют предварительно очищенным печным газом,содержащим углекислый газ притемпературе 2030 С со скоростью подачи газа О,3-0,5 нм/м-с.При взаимодействии расплава сульфата натрия с конвертированньш природным газом,протекающем по реакцииЫа 18 О,СОЪ 12 Ма 25 СО 23 Н,О образуется расплав сульфида натрия.Печные газы, содержащие СОР после очистки от пыли (частицы На 0), без очистки от примесей 112 и 502, подают на карбонизацию,где происходит образование соды, гидрокарбоната натрия и 112Ма 25 СО 2 Н 2 ОМа 1 СОН При этом 1 ЧаНСОд вьшадает в осадок, а Ма 1 СОд переходит в раствор. Выход товарной соды составляет 98-99,6. Отходящие газы,содержащую сероводород и не прореагировавший СО , поступают на орошение раствором сульфатаКНрООНЗТВ натрия, железа при рН 1-2, температуре 70-75 С. Температура раствора поддерживается за счет утилизации тепла отходящих печных газов.Способ осуществляют следующши образомПриродный сульфат натрия подают в шахтную печь и восстанавливают конвертированным природным газом при температуре 1 О 0 О-120 ОС в течение 60 мин. При этом сульфат натрия восстанавливается ДО Ыа 2 З. СТСПСНЬ восстановления сульфата натрия 89,0-98,5. Плав поступает на выщелачивание водой и после отделения от шлама, раствор направляют на карбонизэцшо. Карбонизацшо проводят при 703 ОС предварительно очищенным печиьш газом,содержащим 18-24 СОд.Из 100 г Ма 25 О, получают тшав в количестве 56,О 58,0 г, состояЩийизМа 25 87, 0-96,511 а 15 О,3,1-110,Ма 3 О,0,3-О,8,проч 1 те 0,1-1,1.Плав вьтщелачтнвают водой при температуре 20-8 ОС. Объем раствора 400 мл, котщенграция по Ыа 2 З 18,0 (в 100 мл воды растворяется 18,6 Нар при 20 С). Карбонизацию проводят предварительно очищенным печным газом при скорости подачи О,3-0,5 нмЧм ос, в течение 1,52,0 ч. Степень использования СО 2 -26,3. После фильтрации и сушки осадка при температуре 120 С выход карбоната натрия составляет 21,2 260 г. Степень выхода карбоната натрия в сухой продукт составляет 28,О-35,2 остальное переходит в раствор.Результаты исследования и состав получеттньтх продуктов представлены в таблтщах 1-2.Из таблицы 1 видно, что максимальный выход целевого продукта достигается только в пределах Прешатаешц параметров. Притештературе 10001200 С степень восстановления сульфата натрия составляет 89,2-935. Дальнейшее повышение температуры процесса незначительно снижает степень восстановления сульфата натрия и соответственно снижает вьтход карбоната натрия.Понижение температуры до 900 С значительно снижает степень восстановления сульфата натрия от 96,5 до 84,2 и соответственно сштжается выход карбоната натрия.Предложенные условия проведения процесса позволяют уменьшить количество зародышей кристаллов на стадии карбонизшши (2030 С) ,что обеспечивает возможность интенсификациипроцесса карбошазации сульфидного раствора(т е повьппения прошводшехгьиости процесса) при одновременном увеличении размера кристаллов бикарбоната натрия (скорость подачи очищенного печного газа 0,3-О 5 нм/м-с)с выделением сероводорода в газовую фазу Техническими преимуществами предлагаемого способа является комплексное использование сульфата натрия и утилизация отходящего печного газа, содержащего СО в процессе карбонизации с получением карбоната натрия и сероводорода Последний может быть использован для получения элементарной серыСпособ получения карбоната натрия,включающий восстановление сульфата натрия,выщелачивание водой и выделение карбоната натрия из раствора, опишчающийся тем, что восстановление проводят конвертированным природным газом до сернистого натрия, раствор после выщелачивания водой подвергают карбонизации очищенным печным газом при скорости подачи 03-0,5 гид/м о с и температуре 2 О-30 СЧюь ьдм Чин ш 8 На 8 Чюь шдщ Вы типа то от абы. Чшш озон что Чо от от Чью ыф соты ю одь бы Дм кыш щ.о З . ч ищи дм Что ша оч ч на шды ж. во ом 8 0.8 тат 85 а. Чщь 0.8 оды 0.8 то 8 ЧК дм щк таты та. 9. ЧК атм дм кыш а он. чьи пои. оды то он 8 0.8 тат 88 .ч обо нм. или чаш до В таю юш Чин Что до от что бы Чем что Чо ом от Чшщ Ыш 88 м обо ода Чем Что то 8 что что Чшш что то от ваш они. Вы чаш об он маю таит щк тат а он ею ЧЮ чаш озон ы что шл пом шдт ша г. Чаю оды Чшш что Не он от наш Чью Зш н Ш . Е Ча 3 ЕЭ . д . ы . Ж лъ 1 д д вмщтоючм Щ моо И ваза ш . .шанжоош Щ щэщеиюа щ ащъабди коими щ дшщшьш цонощ во вы тащит зоодпдшоонц щ из Н . ш РО дара шэщщпющфщ какаю. штатными щоххэгдзщФочаэюноотюд мы.поооэцц пытокищоцц щзщочцн во шашни пэщхэоцшп пыткам даоозвозщщю