Способ переработки дистиллерной жидкости содового производства аммиачным методом

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Подвергают переработке дистиллерную жидкость содового производства, полученную после обработки фильтровой жидкости гидроксидом кальция. Для этого указанную дистиллерную жидкость, содержащую твердые отходы - шлам, обрабатывают соляной кислотой или хлороводородом при температуре 20-100°C. Выделяют двуокись углерода и возвращают в процесс получения соды. Изобретение позволяет получать соду без твердых отходов, а также дополнительное количество двуокиси углерода, уменьшить объем и снизить щелочность дистиллерной жидкости, сбрасываемой в шламонакопители. 2 з.п. ф-лы, 4 пр.

 

Изобретение относится к способу переработки дистиллерной жидкости, который может найти применение в химической промышленности при решении экологических, технологических и экономических проблем.

В производстве кальцинированной соды на 1 т Na2CO3 образуется 6-7 м3 фильтровой жидкости (ФЖ), которая содержит, г/л: хлористый аммоний (NH4Cl) 160-180, хлористый натрий (NaCl) 64-88, карбонаты и бикарбонаты аммония в пересчете на NH3 20-24 и CO2 40-44, сульфат натрия (Na2SO4) 3,5-4,2.

Карбонат и бикарбонат аммония при нагревании до 90-95°C разлагаются на NH3 и CO2, которые возвращаются в технологический процесс производства соды. Затем производят обработку ФЖ известковым молоком [Ca(OH)2], при этом происходит образование хлористого кальция и аммиака:

2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O

После обработки ФЖ известковым молоком количество жидкости составляет 10-11 м3 на 1 т соды (Na2CO3). При этом ФЖ называют дистиллерной жидкостью (ДЖ), которая состоит из жидкой и твердой фаз. ДЖ является наиболее объемным и трудноутилизируемым отходом производства карбоната натрия. Твердая фаза образуется в больших количествах (250-300 кг на 1 т соды). Твердая фаза (шлам, отход производства) состоит в основном из карбоната кальция, гидроксида кальция и сульфата кальция (гипс).

Необходимо отметить, что патентные данные свидетельствуют о том, что шламы используются в незначительных количествах из-за большого содержания хлоридов (20-25%). Очистка шлама от хлоридов до содержания ионов хлора менее 1% дала бы возможность использовать его в качестве компонента для применения в сельском хозяйстве и производстве вяжущих веществ.

Известен способ переработки ДЖ с получением CaCl2 и NaCl с некоторым количеством примесей, а твердые отходы сбрасывают в шламонакопители (Шокин И.Н., Крашенинников С.А. Технология соды. - М.: Химия, 1975, с. 164-165).

Недостатком способа является то, что шлам не перерабатывают.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является способ переработки дистиллерной суспензии (жидкости) аммиачно-содового производства (патент РФ 2071940, 20.01.1997). Сгущенную часть суспензии карбонизуют диоксидом углерода до pH 6,9-7,0, выделенный из нее шлам смешивают со сточными водами, содержащими в растворенном виде соли угольной кислоты, добавляют к смеси полиакриламид (ПАА) в количестве (3-7)·10-4 на 1 т твердой фазы, фильтруют и промывают отфильтрованный шлам в две стадии с различным отводом фильтратов после каждой стадии промывки. Затем шлам, полученный на первой стадии, промывают фильтратом, полученным на второй стадии промывки в предыдущем цикле фильтрования, а на второй стадии шлам промывают водой.

Недостатком известного способа является дополнительные затраты на получение части шлама и подачу сточных под на промывку, кроме того, требуются огромные затраты на обработку сгущенной жидкости диоксидом углерода до pH 7,0-6,9. В виду того, что ДЖ сильно щелочная, происходит образование дополнительного количества CaCO3 за счет реакции: Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O. Не ясно, как можно освобождаться от хлоридов? В патенте РФ 2071940 (1997 г.) описывается, что в процессе очистки за счет превращения гидроксида кальция в карбонат кальция при карбонизации ДС до pH 6,9-7,0 и при смешивании с содовым раствором шлам обогащается карбонатом кальция. Для чего шлам обогащать карбонатом кальция, если сам шлам состоит в основном из карбоната кальция в результате обработки фильтровой жидкости гидроксидом кальция. Да, при смешивании хлористого кальция с содовым раствором снова образуется CaCO3 и хлористый натрий (см. выше реакции), то есть из CaCl2 получим NaCl. Поэтому никак нельзя освобождаться от хлоридов, а освобождаться от хлоридов только путем отмывки водой.

Задача изобретения - разработка способа переработки дистиллерной жидкости содового производства аммиачным методом и получение ее без твердых отходов.

Технический результат при использовании изобретения выражается в отсутствии образования шлама (твердых отходов), значительное сокращение расхода гидроксида кальция на обработку фильтровой жидкости, получение дополнительного количества диоксида углерода, уменьшение объема сбрасываемой жидкости в «белые моря» и щелочности за счет отсутствия образования едкого натрия и регулируемой подачи известкового молока.

Вышеназванный результат обработки ДЖ содового производства аммиачным методом достигается тем, что дистиллерную жидкость, состоящую из, г/л: CaCl2 120,0-124,9; NaCl 57,0-60,0; CaCO3 10,0-11,7; Ca(OH)2 8,0-9,0; CaSO4 3,0-4,5, подвергают обработке с 50 г 31,2-34%-ного водного раствора HCl при температуре 20-100°C (объем ДЖ 9,02 м3/т соды). В результате обработки ДЖ происходит реакция карбоната и гидроксида кальция с HCl:

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O,

Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O.

Таким образом происходит превращение твердых отходов в водорастворимые соединения - хлориды Ca, Fe, Al и других соединений.

Выделившийся диоксид углерода возвращают в процесс получения соды.

В настоящее время твердые отходы CaCO3, Ca(OH)2, CaSO4 образуются в количестве 250-300 кг на 1 т Na2CO3 и складируются в шламонакопителях, требующих для строительства значительные капиталовложения, занимающих сотни гектаров земельных угодий и наносящих значительный экологический и экономический ущерб окружающей среде.

Ежегодные расходы на природоохранную деятельность и содержание шламонакопителей составляет свыше 150 млн. руб./год. В настоящее время выделено свыше 500-600 млн. руб. на строительство установок для фильтрации ДЖ, где предусмотрена фильтрация твердой фазы и заваливание отвальных ям в глиняных карьерах цементного завода. По изобретению твердой фазы не будет.

Другими преимуществами предложенного способа является значительное сокращение расхода гидроксида кальция за счет регулируемой подачи гидроксида кальция.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. 1 л дистиллерной жидкости (ДЖ), содержащей, г/л: 120 CaCl2; 57,0 NaCl; 10,0 CaCO3; 8,0 Ca(OH)2; 3,0 CaSO4, подвергают обработке с 50 г 31,2% раствора HCl при комнатной температуре (объем ДЖ 9,02 м3/т соды).

Получают, г/л: 149,2 CaCl2, 57,03 NaCl, 3,0 CaSO4. При этом выделяется 39,6 кг CO2 на 1 т соды, который возвращается в процесс получения соды.

Пример 2. В условиях примера 1 подвергают к обработке 1 л ДЖ, содержащей, г/л: 124,9 CaCl2; 60,0 NaCl; 11,7 CaCO3; 8,9 Ca(OH)2; 4,5 CaSO4, обрабатывают с 50 г 32% HCl при температуре 50°C.

Получают, г/л: 151,2 CaCl2, 59,5 NaCl, 2,85 CaSO4. Выделяют 46,3 кг CO2 на 1 т соды, который возвращается в процесс получения соды.

Пример 3. В условиях примера 1 подвергают к обработке 1 л ДЖ, содержащей, г/л: 122,0 CaCl2; 58,0 NaCl; 10,8 CaCO3; 8,5 Ca(ОН)2; 4,5 CaSO4, обрабатывают с 50 г 31,6% HCl при температуре 90-110°C.

Получают, г/л: 150,8 CaCl2, 58,4 NaCl, 3,6 CaSO4. Выделяют 45,8 кг/на 1 т соды CO2.

Пример 4. В условиях примера 1 подвергают к обработке 1 л ДЖ, содержащей, г/л: 124,90 CaCl2; 57,0 NaCl; 11,7 CaCO3; 7,6 R2O3 (соединения Si, Al, Ca, Mg), 3,2 CaSO4, обрабатывают с 50 г 34% водного раствора HCl при температуре 30°C.

Получают, г/л: 152,4 CaCl2, 57,8 NaCl, 2,6 CaSO4. Выделяют 46,8 кг/на 1 т соды CO2.

1. Способ переработки дистиллерной жидкости содового производства аммиачным методом после обработки фильтровой жидкости гидроксидом кальция и получением дистиллерной жидкости, отличающийся тем, что дистиллерную жидкость, содержащую твердые отходы (шлам), подвергают обработке соляной кислотой или хлороводородом при температуре 20-100°C.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дистиллерную жидкость берут для обработки соляной кислотой или хлороводородом следующего состава, г/л: CaCl2 120,0-124,9, NaCl 57,0-60,0, CaCO3 10,0-11,7, Ca(OH)2 8,0-9,0, CaSO4 3-4,5.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что для обработки твердых отходов соляную кислоту берут в количестве 50 г в виде 31,2-34% концентрации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам получения хлорида кальция в процессе утилизации хлорсодержащих газовых сбросов производства кальция, а конкретнее, к области применения безводного хлорида кальция в электролитическом производстве металлического кальция.

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к производ: ству раствора хлористого кальция, может быть использовано при переработке сточных вод титано-магниевого производства и способствует упрощению и удешевлению процесса при одновременном увеличении выхода целевого продукта.

Изобретение относится к области переработки дистиллерной жидкости, образующейся в производстве кальцинированной соды по аммиачному методу. .

Изобретение относится к технологии получения кальцинированной соды аммиачным методом. .

Изобретение относится к способам получения бикарбоната натрия методом карбонизации аммонизированного рассола и аппаратурному оформлению указанного процесса и может быть широко использовано в производстве кальцинированной соды аммиачным способом.

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в производстве кальцинированной соды по аммиачному методу. .

Изобретение относится к способам регенерации аммиака из жидких сред и может найти применение в химической промышленности, например, при обработке фильтровой жидкости в аммиачно-содовом производстве.
Изобретение относится к способам получения химических соединений и может быть использовано при получении кальцинированной соды. .

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к способу получения кальцинированной соды по аммиачному способу. .

Изобретение относится к способам карбонизации аммонизированного рассола в производстве кальцинированной соды аммиачным способом и карбонизационным колоннам для его осуществления и может найти применение в усовершенствовании действующего производства карбонизации аммонизированного рассола.

Изобретение относится к устройствам для автоматического контроля и распределения потоков известкового молока из общего коллектора по параллельно работающим аппаратам и может найти применение в химической промышленности в производстве кальцинированной соды.

Изобретение относится к способам получения химических соединений и может быть использовано при получении кальцинированной соды, а также при переработке аммиаксодержащих газов.

Изобретение относится к способу преобразования углерода в оксид углерода. Данный способ включает приведение углерода в контакт с паром в присутствии материала со структурой типа карнегиита, имеющего формулу (Na2O)xNa2[Al2Si2O8], где 0<х≤1.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Подвергают переработке дистиллерную жидкость содового производства, полученную после обработки фильтровой жидкости гидроксидом кальция. Для этого указанную дистиллерную жидкость, содержащую твердые отходы - шлам, обрабатывают соляной кислотой или хлороводородом при температуре 20-100°C. Выделяют двуокись углерода и возвращают в процесс получения соды. Изобретение позволяет получать соду без твердых отходов, а также дополнительное количество двуокиси углерода, уменьшить объем и снизить щелочность дистиллерной жидкости, сбрасываемой в шламонакопители. 2 з.п. ф-лы, 4 пр.

Наверх