Станция обжига известняка в вертикальных печах в производстве кальцинированной соды
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
перация регенерации аммиака протекает в отделении дистилляции. На некоторых заводах раствор хлорида кальция используется для получения продукционного СаСI2.
Для получения известкового молока необходим оксид кальция - СаО, который на содовых заводах получают путем обжига карбонатного сырья (мела или известняка) в известково-обжигательных печах при температуре 1100-1200С. Образующийся при этом диоксид углерода
СаСО3 - СаО + СО2 (2.6)
используют в процессе карбонизации, а известь - СаО - гасят избытком воды с получением известкового молока
СаО + Н2О == Са (ОН)2. (2.7)
И, наконец, на всех содовых заводах производится предварительная очистка водного раствора хлорида натрия (сырого рассола) от примесей - солей кальция и магния с помощью Nа2СО3 и Са(ОН)2. В процессе очистки образуются плохо растворимые Мg(ОН)2 и СаСО3, выпадающие в осадок
МgСl2 + Са(ОН)2 - Мg(ОН)2 + СаСI2, (2.8)
СаСI2 + Nа2СО3 - СаСО3 + 2 NаСI. (2.9)
Осадки Мg(ОН)2 и СаСО3 удаляют, а очищенный рассол поступает в производство. В последние годы разработан новый способ получения глинозема, соды, поташа и цемента на базе комплексного использования руд, содержащих нефелин 3Nа2О*К2О4Аl2О3*9SiО2. Небольшое количество соды получают из природных источников, расположенных в Западной Сибири.
Природная сода. К природным источникам соды относятся трона (Nа2СО3* NаНСО3*2Н2О), содовые озера и содовые отложения, расположенные главным образом в Западной Сибири и Кулундинской степи(Петуховская и Михайловская группа озер). Пластовые отложения, которые служат в основном для получения соды, содержат 8-I2% Nа2СО3, 1,0% Nа2SО4, 0,5% NаСI, до 65% нерастворимых веществ и 20-30% влаги.
Нефелин. Большое значение для производства соды приобретает нефелин, в среднем соответствующий формуле 3Nа2О*К2О4Аl2О3*9SiО2. При комплексной переработке нефелина на глинозем и цемент остается раствор, содержащий Nа2СО3 и К2СО3, используемый для получения соды и поташа. Руды, содержащие нефелин, широко распространены. Нефелиновый концентрат, отличающийся постоянством состава и не требующий предварительной обработки - измельчения, является хорошим сырьем для производства соды при комплексной его переработке.
Таким образом, в химической промышленности выделяют несколько методов производства кальцинированной соды:
) аммиачный метод,
) получение соды из нефелиновых руд,
) природные источники соды.
В курсовой работе выбран аммиачный метод получения кальцинированной соды, который обладает следующими преимуществами: более высокое качество получаемого продукта, непрерывность процесса, возможность применения растворов NаСI, более дешевых, чем твердая поваренная соль, необходимая при способе Леблана. В целом аммиачная сода получается более дешевой и лучшего качества.
3. Получение кальцинированной соды аммиачным методом
.1 Характеристика основного и вспомогательного сырья
Основным сырьем в производстве кальцинированной соды являются мел или известняк и раствор поваренной соли. Аммиак служит важнейшим вспомогательным веществом, в состав готовой соды он не входит. Помимо сырья, для производства кальцинированной соды расходуют топливо, воду, пар и электрическую энергию.
Поваренная соль. Поваренная соль, или хлористый натрий NаСI, представляет собой твердое кристаллическое вещество, широко распространенное в природе как в твердом виде, так и в виде водных растворов. Поваренная соль применяется для производства соды, хлора, соляной кислоты и других химических продуктов. Большое применение находит поваренная соль в быту при приготовлении пищи и как средство для консервирования и сохранения пищевых продуктов.
На тонну кальцинированной соды расходуется более полутора тонн поваренной соли. Поэтому содовые заводы располагают вблизи соляных месторождений. Для производства соды предпочитают пользоваться рассолами, а не твердой солью, которая значительно дороже. К рассолу, применяемому для производства соды, предъявляются определенные требования. Рассол должен быть концентрированным, с содержанием хлористого натрия 306-310 г/л. Если рассол содержит меньше хлористого натрия, его подвергают донасыщению, растворяя в нем твердую поваренную соль. Донасыщение рассола является относительно простой операцией, но она вызывает удорожание рассола. Работать с разбавленными рассолами экономически невыгодно, так как при этом снижается производительность аппаратов, увеличивается расход пара, возрастают потери аммиака и т. п. В рассоле и твердой соли содержатся в виде примесей различные соли кальция и магния.Соли кальция и магния при насыщении рассола аммиаком и СО2 выпадают в осадок и загрязняют аппаратуру, трубопроводы и готовую соду. Поэтому рассол подвергают предварительной очистке.
Углекислый кальций. Необходимые для производства соды углекислый газ и известь получают из углекислого кальция СаСО3. Чистый углекислый кальций (например, исландский шпат и кальцит) в природе встречается редко. Углекислый кальций, загрязненный различными примесями, распространен в природе в виде мела, известняка и мрамора. Мрамор встречается значительно реже, чем мел и известняк.
В содовом производстве в качестве сырья, содержащего СаСО3 и называемого карбонатным сырьем, применяют известняк или мел. Расход карбонатного сырья составляет примерно 2000 кг на тонну соды; чтобы уменьшить издержки на транспортировку, содовые заводы обычно располагают