Способ получения белой сажи
оюа Советскик
Социапистичесиик
Республик
ОП И САН И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
С 01 В 33/193 тею7деРстеелиый иемитет СССР ло делам нзобретений и еткрмтий Опубликовано 15.05.81 ° Бюллетень М 18 (53) УИ К 661. .183.7(088.8 ! Дата опубликования описания Г.Н. Самошин, В.Ф. Соболев, В.А. Присяжнюк, А.С. Волошан и В.П. Ииненко (72) Авторы изобретения "; 3 1 .:- г ° Ленинский горнохимический завод (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛОЙ САЖИ Изобретение относится. к способу получения белой сажи и может быть использовано в химической промышленности. Известен способ получения белой сажи, включающий карбонизацию растS вора жидкого стекла, контактирование образовавшейся суспенэии с сильнокислым катионитом при весовом соотношении 2-4:1, отделение суспензии от 10 ионообменной смолы, промывку и сушку Г13 . Недостаток данного способа — . длительность процесса регенерации за счет небольшой обменной емкости 15 катионита. Цель изобретения — ускорение процесса регенерации за счет увеличения обменной емкости катионита.Поставленная цель достигается тем, что перед контактированием с катионитом суспензию и промывные воды пропускают со скоростью 6-11 м/с перпендикулярно силовым линиям магнитного поля напряженностью 19004300 Э, . причем,с целью ускорения процесса карбониэации, раствор жидкого стекла пропускают со скоростью 5-8 м/с.перпендикулярно силовым линиям магнитного поля напряженностью 1800-2500 Э . Способ осуществляется следующим образом. Водный раствор силиката натрия с содержанием 4,5-5,07. 510 при 80-90оС пропускают со скоростью 5-8 м/с через магнитное поле напряженностью 1800-2500 Э перпендикулярно магнитным силовым линиям, а затеи карбонизуют газом, содержащим углекислоту, Выделение высокоЬ» дисперсного 510,1 происходит за 45-65 мин. Образовавшуюся суспензию пропускают со скоростью 6-11 м/с перпендикулярно силовым линиям магнитного поля напряженностью 19002400 Э или 3800-4300 Э в зависимости от солесодержания, а затем 25 Ионообменную смолу в Н форме промывают водой, предварительно пропущенной со скоростью 6-11 м/с, перпендикулярно силовым линиям магнитного поля напряженностью 19002400 3 или 3800-4300 Э в зависимости от "олесодержания, что позволяет довести расход воды íà 1 т белой сажи до f,2-2,3 м .. Механизм действия магнитной обработки аналогичен действию ионогенных ПАВ, однако выгодно отличается от них отсутствием необходимости вводить в процесс примесные молекулы. Магнитная обработка снижает поверхностное натяжение растворов и ослабляет межмолекулярные связи в водном растворе. Пример 1 . Раствор жидкого стекла с плотностью 1,25 кг/л разбавляют водой с общим .солесодержанием 620 мг/л. 50 м . полученного 3! раствора плотностью 1,065 кг/л и со держанием 5,0Х Si0< подогревают до 90 С и пропускают со скоростью о 8 м/с перпендикулярно силовым линиям магнитного поля напряженностью 1800 Э, а затем карбонизуют газом, содержащим 20Х. СО . Полное разло" жение Иа S10> завершается за 65 мин. Образовавшуюся суспензию пропускают со .скоростью 6 м/с перпендику40 3 82956 вводят в контакт с ионообменной смолой в кислой форме (H+ форма,1, В результате обменной реакции выделяется углекислота и вода, а смола из Н формы переходит в Ка форму; + + одновременно поглощая иэ раствора + не только Na, но и другие .катионы. Смолу отделяют от суспензии белой сажи и направляют на регенерацию. Суспензию белой сажи направляют 1О на сушку и упаковку. Регенерацию смолы ведут кислотой (обычно НСР или Н2504), переводя смолу в Н + форму, В результате обменной реакции образуется натриевая соль соот- 15 ветствующей кислоты. Одновременно образуют соли все катионы, обменявшиеся со смолой в суспензии после карбонизации. Полученный таким образом раствор концентрацией 100- 230 г/л направляют на упаривание для выделения из раствора натриевой соли. Используя ступенчатую кристаллизацию, получают натриевую соль высокой чистоты. лярно силовым линиям магнитного поля напряженностью 2400 Э, а затем вводят в контакт с 7,6 т сильнокислого катионита КУ-2. При этом соблюдается весовое соотношение смолы (катиокита) к очищаемой суспензии 1:5,6. В результате обменной реакции выделяется 8,2 нм углекислоты на 1 м суспензии, которую возвращают на карбонизацию, а гранулы катионита отделяют от очищенной суспензии белой сажи и промывают водой на сетке с размером ячейки 300 мкм. Суспензию белой сажи направляют на сушку. Ионообменную смолу регенерируют четырехкратным объемом серной кислоты концентрацией 1,7 моль/л. После регенерации получают на м очиЭ з щенной суспенции 0,382 м раствора сульфата натрия с концентрацией 230 г/л. После регенерации 7,6 т сильнокислого катионита промывают 7,6 т воды с общим солесодержанием 620 мг/л1 предварительно гропущенной со скоростью 11 м/с перпендикулярно силовым линиям магнитного поля напряженностью 1900 3. При этом расход воды на промывку 2,3 мзна 1 т сухой белой сажи. П .р и м е р 2 . Раствор жидкого стекла плотностью 1,30 кг/л разбавляют водой с общим солесодержанием 1200 мг/л до плотности 1,072 кг/л. 50 м полученного раствора подогре3 о вают до 85 С и пропускают через аппарат магнитной обработки со скоростью 5 м/с перпендикулярно силовым линиям магнитного поля напряженностью 2500 Э. Омагниченный таким образом раствор жидкого стекла карбонизуют газом, содержащим 247. СО,. Полное разложение йа2510 завершается за 45 мин. Образовавшуюся суспензию пропускают со скоростью 11 м/с перпендикулярно силовым линиям магнитного поля напряженностью 3800 Э, а затем вводят в контакт с 3 8 т сильнокислого катионита КУ-2. При этом наблюдается весовое соотношение смолы (катионита) к очищаемой суспензии 1:2,8. В результате обменной реакции выделяется 8,2 нм углекислоты на 1 и суспензии, которую возвращают на карбонизацию, а гранулы катионита отделяют от очищенной суспензии белой сажи и промывают 5 82956 водой на сетке с размером ячейки 300 мкм. Суспензию белой сажи напраи ляют на сушку. Ионообменную смолу регенерируют четырехкратным объемом серной кислоты концентрацией . 1,6 моль/л. После регенерации 3,8 т сильнокислого катионита промывают 3,8 м воды с общим солесодержанием 1200 мг/л, предварительно пропу10 щенной со скоростью 6 м/с перпендикулярно силовым линиям магнитного поля напряженностью 4300 Э. При этом расход воды на промывку составляет 1,2 м на 1 т сухой белой сажи. 15 Таким образом, как показывают примеры, обработка раствора жидкого стекла магнитным полем перед карбонизацией позголяет сократить продол жительность карбонизации в 1,2- 26 2,0 раза. Кроме того, согласно изобретению ускоряется процесс регенерации ка- тионита, что выражается в уменьшении расхода воды до 1;2-2,3 м /т против 3,2 M /т по известному способу. Формула изобретения 1. Способ получения белой сажи, включающий карбонизацию раствора жидкого стекла, контактирование образовавшейся суспензии с катионитом, отделение суспензии, регенерацию катионита и его промывку, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью ускорения регенерации за счет увеличения обменной емкости катионита, перед контактировапием с катионитом суспензию и промывные воды пропускают со скоростью 6-11 м/с перпендикулярно силовым линиям магнитного поля напряженностью 1900-4300 Э. 2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью ускорения процесса карбонизации, раствор жидкого, стекла перед карбонизацией пропускают со скоростью 5,8 м/с перпендикулярно силовым линиям магнитного поля напряженностью 1800-2500 Э. Источники информации, принятые. во внимание при экспертизе 1.. Авторское свидетельство СССР У 331660, кл. С Ol В 33/12, 1970. Составитель Л. Андруцкая Редактор Т. Гыршсан Техреду, ЕГ@в атешко Корректор В, Бутяга Заказ 3609/71 Тираж 505 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретеьий и открытий 113035 Москва Ж-35 Раушская наб. л. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
