Спосіб отримання сульфату натрію

Винахід відноситься до виробництва безводного технічного сульфату натрію і може бути використаний на хімічних підприємствах. Відомі способи отримання сульфату натрію з природних розсолів а також як побічного продукту віскозних виробництв, синтетичних жирних кислот, нафтопереробки, виробництва хромових сполук, соляної кислоти, продукту обмінного розкладу хлориду натрію та сульфатних солей тощо [(Михеева Т.В., Зырянов В.В. Сульфат натрия. - Л.: Химия, 1978). Процеси переробки розсолів як і конверсійні способи отримання сульфату натрію мають багатостадійну технологічну схему з низьким використанням сировини і відходами виробництва, якість сульфату натрію як побічного продукту інших виробництв нестабільна. Спосіб отримання сульфату натрію обробкою хлориду натрію сірчаною кислотою не знаходить розвитку через важкі санітарні умови виробництва, проблеми використання соляної кислоти. Найближчим за технічною суттю до пропонованого винаходу є спосіб отримання сульфату натрію шляхом обмінної взаємодії сполук натрію з сульфатом амонію, наприклад, взаємодії хлориду натрію та сульфату амонію (Авт. св. ЧСФР №264874, кл. C01D5/08, опубл. 15.12.89). Недолік відомого способу в тому, що обмінну взаємодію хлориду натрію та сульфату амонію проводять у водній фазі з багатостадійною технологічною схемою, малоефективним розділенням продуктів реакції та відходами виробництва. Винаходом ставиться завдання спрощення процесу виробництва, підвищення ефективності розділення продуктів реакції, усунення відходів виробництва. Для досягнення цього технічного завдання у пропонованому способі отримання сульфату натрію шляхом обмінної взаємодії сполук натрію та сульфату амонію за вихідну сполуку натрію використовують бікарбонат натрію, взаємодію проводять у твердій фазі при нагріванні з відгонкою аміаку та вуглекислого газу, підвищують температуру суміші в зоні відгонки зі швидкістю 1 10°C за хвилину. Взаємодія проходить за рівнянням 2NaHCO3 + (NH4)2SO4 = Na2SO4 + 2NH3 + 2CO2 + 2H2O. Процес проводять в температурній зоні розкладу і відгонки 140 - 450°C. При високій швидкості нагрівання швидкість розтоплення сульфату амонію перевищує швидкість реакції перетворення, відбувається зволоження шихти, її комкування, знижується процент перетворення. Тому передбачають обмеження швидкості нагрівання. Нижня межа швидкості нагрівання обмежена тривалістю процесу в 5 годин, а верхня межа 10°C за хвилину - появою розтопу, комкуванням шихти, зниженням показників перетворення. Процес передбачає використання існуючого обладнання содових виробництв, використання аміаку та вуглекислого газу. Приклад 1. У фарфорову чашку засипають 20г бікарбонату натрію "чда", 16,21г сульфату амонію, "ч", суміш перемішують, нагрівають при періодичному перемішуванні в середньому зі швидкістю 1°C за хвилину в температурній зоні 140 - 450°C. Отримують 16,88г продукту з вмістом аміаку 0,0012%. Приклад 2. Проводять процес за п.1, нагріваючи суміш зі швидкістю 5°C за хвилину. Отримують 16,81г продукту з вмістом аміаку 0,0015%. Приклад 3. Проводять процес за п.1, нагріваючи суміш зі швидкістю 10°C за хвилину. Отримують 16,75г продукту з вмістом аміаку 0,0039%.