химический каталог




Технология кальцинированной соды и очищенного бикарбоната натрия

Автор С.А.Крашенинников

сорбция диоксида углерода ам-мощэировашшм раствором с выделением в твердую фазу бикарбоната натрия, В общем виде этот процесс .может быть представлен реакцией

Nad + NH3 + С02 + НаО ^ NaHCOg + NH4Cl (37)

В содовом произюдстве количество поглощенного диоксида углерода характеризуется степенью карбонизации системы Rc. Rc представляет процентное отношение содержания в системе С02 и общего NH3, вьфаженнык в н.д. Количество поглощенного диоксида углерода определяют как сумму количеств диоксида углерода» содержащихся в растворе и в осадке в виде NaHC03. Количество Ш2 в осадке определяют по концентрации в растворе связанного аммижа - хлорида аммон», соответствующего осажденному NaHCOg. Количество связанного аммиака вычисляют по разности между общим аммиаком и щелочностью раствора, которая дает содержание только того NH4d, который соответствует осажденному NaHOD3:

мн3связ = NH*O6H; (щелочность)

Таким образом, степень карбл!изжщи системы Rc (в %) можно подсчитать из уравнения

СО- + 2№ЭСвяз

Rc = ДРР • 1О0 (38

(При пересчете NHiCM3 на диоксид углерода, связанный в виде NaHCOj, где содержится 2г-экв С02, содержание NH3

связ увеличивается

вдвое.)

Дня получения ЫаНСОэ согласно реакции (37) необходимы ионы Na~ и НСО3. Первые доставляются поваренной солью NaCl, а вторые — образующимся иэ NH3, СО2 и Н2 О бикарбонатом аммония NH4 НС03.

NH4HCO3 образуется двумя путями. Растворенный в аммонизированном рассоле аммиак находится в виде связанного с водой гидратироьанно-го NH4OH и свободного NH3 согласно реакции

NH3 +H2O^NH40H

(39) 119

В процессе карбонизации поглощаемый ДИОКСИД углерода может реагировать как, с NH3, так и с NH4OH. По первому пути образуется карбамимовокислый аммоний, или карбамат аммония:

2NH3 + 00% + NH2C02NH4

(40)

который при взаимодействии с водой и дает NH4HCOa:

NH2C02NB4 + H20*» ЫН4НГО3 + NH3

(41)

По мере поглощения С02 концентрация свободного аммиака падает и равновесие реакции (41) сдвигается" в правую сторону, т.е. в сторону накопления в растворе NH4H003.

Второй путь - взаимодействие ?02 с NH4OH - можно показать следующими реакциями:

2NH4OH + Ш2 ** {МН4)2ШЭ +н2о

(42)

(43)

Следовательно, и по второму пути по мере поглощения С02 идет накопление NH4HOO3,

Преимуществе ино по первому пути процесс идет в начале карбонизации аммонизированного рассола, когда в растворе еще мало.С02 и много свободного NH3. Второй путь характерен для конца процесса карбонизации аммонизированного рассола, когда Rc приближается к 200%.

При.Ifс = 200%, т.е. когда на 1 н.д. NH3 приходится 2 н.д. С02, все углекислые соли в системе находятся в виде бикарбонатов. Тогда уравнение (37) можно записать в виде

NaCl + NH4HCO1 ^ NaHCOa + NH4 Cl (44)

Однако в условиях производства Rc не достигает 200% и составляет обычно 187-193%.

Растворимость в системе, соответствующей реакции (44), была исследована ПЛ. Федотьевым в 30-х годах. Процесс проводился при давлении 0G2 в газе карбонизации, равном 1 кгс/см2, или 98 кПа. Исследуя растворимость в этой системе, Федотьев установил, что максимально возможный выход осажденного NaHC03 соответствует системе, которая насыщена тремя солями -NH4HO03,NH4Cl и NaHC03. (При этом NaHODj находится в твердой фазе.)

Используя понятие коээфициента использования натрия l/Na, которое является отношением количества осажденного №Н003 (в н,д.) к исходному NaCl (в%):

Федотьев определил зависимость f/Na ш температуры для тех же условий насыщения системы тремя солями и получил следующие результаты:

Т абл ица 5

Температура Состав раствора, я. д.

раствора _____ ? —— %

°С МН?общ ^свк, СО>обш

О 96,1 80,0 11,2 19Д 73,6

15 105,0 97,2 82^ 28,8 78,8

30 113,8 112,6 95,0 35,2 83,5

32 115,0 114,0 96,5 35,8 84,0

32 — — — — <84

С повышением температуры ?%а возрастает примерно до 32е С» после чего начинает падать. Связано это с увеличением растворимости NFH4CL — связанного аммиака (чем больше содержание связанного NH3, тем выше UNj). Однако с ростом растворимости NH4<3 растет растворимость и NaHCOg, что снижает иш. Противоположно воздействующие факторы приводят к появ35,8 + 2 • 96,5

пению на кривой l/Na=/Tf У максимума при 32 С,ЛС = — • 100 =

114,0 200% и отношении ЫН40бщ/С1^щ = 1,00.

Таким^ образом, Федотьев показал, что при аммиачном способе получения соды теоретически можно достигнуть степени использования натрия около 84%. Однако в условиях производства значение иШя не превышает 75%. Это объясняется тем, что конечные растворы могут быть насьпцены только NaHC03, так как при насыщении их NH4Cl и NH4HC03 осадок NaHC03 будет загрязнен этими солями, что недопустимо. Кроме того, для достижения равновесного состояния требуется длительное время, что в условиях производства не оправдывается. И, наконец, чтобы достичь максимального значения UM&i т.е. получить оптимальные растворы» к рассолу в процессе карбонизации следует добавлять аммиак и твердую поваренную соль. Последняя в процессе карбонизации и выпадения в осадок NaHOQ3 будет раств

страница 46
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111

Скачать книгу "Технология кальцинированной соды и очищенного бикарбоната натрия" (5.89Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
мяч бразука купить в москве
модульные диваны для домашнего кинотеатра
конденсатный блок nd-oh-28ob-
пружинный матрас колорадо фирмы орматек

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.09.2017)