Изобретение относится к способу получения бикарбоната натрия в производстве кальцинированной соды по аммиачному методу. The invention relates to a method for producing sodium bicarbonate in the production of soda ash according to the ammonia method.
Известен способ получения кальцинированной соды по аммиачному методу, включающий карбонизацию предкарбонизованной жидкости, подаваемой двумя потоками, причем больший из них (80-90%) поступает в абсорбционную зону карбонизационной колонны на первую абсорбционную тарелку, а второй поток (10-20%) в холодильную зону на первую холодильную тарелку, отделение и промывку осадка бикарбоната натрия. Недостатком известного способа является низкий выход бикарбоната натрия (70-72%). A known method for producing soda ash according to the ammonia method, comprising carbonizing a pre-carbonized liquid supplied in two streams, the larger of which (80-90%) enters the absorption zone of the carbonization column on the first absorption plate, and the second stream (10-20%) in the refrigeration zone on the first refrigeration plate, separation and washing of the precipitate of sodium bicarbonate. The disadvantage of this method is the low yield of sodium bicarbonate (70-72%).
Известен способ получения кальцинированной соды по аммиачному методу, включающий карбонизацию предкарбонизованной жидкости, подаваемой одним потоком на верхнюю абсорбционную тарелку, отделение и промывку осадка бикарбоната натрия. Этот способ является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату. Недостатком способа-прототипа является низкий выход бикарбоната натрия, составляющий примерно 72% и неудовлетворительные свойства суспензии, вследствие чего влажность отфильтрованного осадка бикарбоната натрия составляет 18,0%
Изобретение позволяет увеличить выход бикарбоната натрия и улучшить фильтрационные свойства его осадка.A known method for producing soda ash according to the ammonia method, including the carbonization of a pre-carbonized liquid supplied in a single stream to the upper absorption plate, separation and washing of the precipitate of sodium bicarbonate. This method is the closest to the claimed technical essence and the achieved result. The disadvantage of the prototype method is the low yield of sodium bicarbonate, approximately 72% and unsatisfactory properties of the suspension, as a result of which the moisture content of the filtered precipitate of sodium bicarbonate is 18.0%
The invention allows to increase the yield of sodium bicarbonate and improve the filtration properties of its precipitate.
В предлагаемом способе получения кальцинированной соды по аммиачному методу, включающем карбонизацию предкарбонизованной жидкости, подаваемой в абсорбционную зону карбонизационной колонны, отделение и промывку осадка бикарбоната натрия, согласно изобретению подачу предкарбонизованной жидкости осуществляют в абсорбционную зону карбонизационной колонны четырьмя равномерными потоками ниже верхней абсорбционной тарелки, причем подачу первого потока ведут на расстоянии от верхней абсорбционной тарелки равном 0,50 диаметра карбонизационной колонны, а четвертого потока на расстоянии 2,52 диаметра карбонизационной колонны. In the proposed method for producing soda ash according to the ammonia method, comprising carbonizing a pre-carbonized liquid supplied to the absorption zone of a carbonization column, separating and washing the precipitate of sodium bicarbonate, according to the invention, the pre-carbonized liquid is fed into the absorption zone of the carbonization column with four uniform flows below the upper absorption plate the first stream is conducted at a distance from the upper absorption plate equal to 0.50 of the diameter of the carbonization ion column, and the fourth stream at a distance of 2.52 diameter of the carbonization column.
Предложенный способ осуществляют следующим образом. Исходный поток предкарбонизованной жидкости делят на четыре равные потока. В четыре точки абсорбционной части карбонизационной колонны через регуляторы расхода подают предкарбонизованную жидкость, причем первый и четвертый ее ввод отстоит от верхней абсорбционной тарелки на расстоянии 0,50 и 2,52 диаметра карбонизационной колонны соответственно. The proposed method is as follows. The initial pre-carbonized liquid stream is divided into four equal streams. Precarbonized liquid is supplied to the four points of the absorption part of the carbonization column through flow regulators, the first and fourth inlets thereof being spaced from the upper absorption plate at a distance of 0.50 and 2.52 of the diameter of the carbonization column, respectively.
В нижнюю часть карбонизационной колонны противотоком к жидкости вводят газ первого ввода с объемной концентрацией диоксида углерода 65,0% В среднюю часть колонны вводят газ второго ввода с объемной концентрацией диоксида углерода 38,0% Пройдя абсорбционную часть колонны, суспензия бикарбоната натрия охлаждается в холодильной части, осадок бикарбоната натрия отделяют от маточной жидкости и промывают. The gas of the first injection with a volumetric concentration of carbon dioxide of 65.0% is introduced into the lower part of the carbonization column against the liquid. The gas of the second injection with a volumetric concentration of carbon dioxide of 38.0% is introduced into the middle of the column. After passing through the absorption part of the column, the sodium bicarbonate suspension is cooled in the refrigeration part , the precipitate of sodium bicarbonate is separated from the mother liquor and washed.
П р и м е р 1. 140 м3/ч предкарбонизованной жидкости делят на четыре равных потока (по 35 м3/ч). В четыре точки абсорбционной части карбонизационной колонны (диаметром 2,8 м) подают предкарбонизованную жидкость, причем место ввода первого и четвертого потока отстоит от верхней абсорбционной тарелки на расстоянии 0,50 и 2,52 диаметра карбонизационной колонны, что составляет 1,4 и 7,06 м соответственно для первой и четвертой точки ввода.PRI me R 1. 140 m 3 / h of pre-carbonized liquid is divided into four equal flows (35 m 3 / h). Precarbonized liquid is supplied to the four points of the absorption part of the carbonization column (2.8 m in diameter), and the place of the first and fourth flow entry is separated from the upper absorption plate at a distance of 0.50 and 2.52 of the diameter of the carbonization column, which is 1.4 and 7 , 06 m, respectively, for the first and fourth entry points.
В нижнюю часть карбонизационной колонны противотоком к жидкости вводят газ первого ввода с объемной концентрацией диоксида углерода 65% В среднюю часть колонны вводят газ второго ввода с объемной концентрацией диоксида углерода 38% Из абсорбционной части колонны суспензия бикарбоната натрия поступает в холодильную зону колонны, осадок бикарбоната натрия отделяют от маточной жидкости и промывают. Выход бикарбоната натрия составляет 74,1% влажность осадка после фильтрации 15,5%
П р и м е р 2. Все делают как в примере 1, однако место ввода первого и четвертого потока отстоит от верхней абсорбционной тарелки на расстоянии 0,84 и 2,18 диаметра карбонизационной колонны соответственно. Выход бикарбоната натрия составляет 70,5% влажность осадка после фильтрации 17,2%
П р и м е р 3. Все делают как в примере 1, однако место ввода первого и четвертого потока отстоит от верхней абсорбционной тарелки на расстоянии 0,17 и 2,52 диаметра карбонизационной колонны. Выход бикарбоната натрия составляет 68,5% влажность осадка бикарбоната натрия 17,9%
П р и м е р 4. Все делают как в примере 1, однако место ввода первого и четвертого потока отстоит от верхней абсорбционной тарелки на расстоянии 0,5 и 2,85 диаметра карбонизационной колонны. Выход бикарбоната натрия составляет 68,8% влажность осадка 18,0%
П р и м е р 5. Все делают как в примере 1, однако место ввода первого и четвертого потока отстоит от верхней абсорбционной тарелки на расстоянии 0,17 и 2,85 диаметра. Выход бикарбоната натрия составляет 71,3% влажность осадка после фильтрации 17,5%
Таким образом, при использовании предлагаемого способа получения кальцинированной соды вместо известного способа-прототипа достигается следующие преимущества:
увеличивается выход бикарбоната натрия до 74,1 против 72,0% по прототипу, что позволяет увеличить коэффициент использования исходного сырья для производства соды, сохранить расход теплоэнергии на ее получение;
снижается влажность осадка бикарбоната натрия до 15,5 против 18,0% по прототипу. Уменьшение содержания влаги в бикарбонате натрия после фильтрации и промывки позволяет сократить расход тепла на его сушку и термическое разложение на последующей стадии кальцинации.The first gas with a volumetric concentration of carbon dioxide of 65% is introduced countercurrently to the liquid in the lower part of the carbonization column. The gas of the second inlet with a volumetric concentration of carbon dioxide of 38% is introduced into the middle part of the column From the absorption part of the column, a suspension of sodium bicarbonate enters the refrigeration zone of the column, a precipitate of sodium bicarbonate separated from the mother liquor and washed. The yield of sodium bicarbonate is 74.1%; the moisture content of the precipitate after filtration is 15.5%
PRI me R 2. Everything is done as in example 1, however, the place of entry of the first and fourth stream is separated from the upper absorption plate at a distance of 0.84 and 2.18 diameters of the carbonization column, respectively. The yield of sodium bicarbonate is 70.5%; the moisture content of the precipitate after filtration is 17.2%
PRI me R 3. Everything is done as in example 1, however, the place of entry of the first and fourth stream is separated from the upper absorption plate at a distance of 0.17 and 2.52 of the diameter of the carbonization column. The yield of sodium bicarbonate is 68.5%; the humidity of the precipitate of sodium bicarbonate is 17.9%
PRI me R 4. Everything is done as in example 1, however, the place of entry of the first and fourth flow is separated from the upper absorption plate at a distance of 0.5 and 2.85 of the diameter of the carbonization column. The yield of sodium bicarbonate is 68.8%; the precipitate humidity is 18.0%
PRI me R 5. Everything is done as in example 1, however, the place of entry of the first and fourth flow is separated from the upper absorption plate at a distance of 0.17 and 2.85 diameters. The yield of sodium bicarbonate is 71.3%; the moisture content of the precipitate after filtration is 17.5%
Thus, when using the proposed method for producing soda ash instead of the known prototype method, the following advantages are achieved:
the output of sodium bicarbonate increases to 74.1 against 72.0% of the prototype, which allows to increase the utilization of feedstock for the production of soda, to save heat energy consumption for its production;
the humidity of the precipitate of sodium bicarbonate decreases to 15.5 against 18.0% of the prototype. Reducing the moisture content in sodium bicarbonate after filtration and washing allows you to reduce the heat consumption for drying and thermal decomposition in the subsequent stage of calcination.