Спосіб реагентного очищення сирого розсолу від іонів магнію і кальцію

Реферат: Винахід належить до хімічної промисловості, зокрема виробництва кальцинованої і каустичної соди. Спосіб реагентного очищення сирого розсолу від іонів магнію і кальцію включає подавання до сирого розсолу содо-лужних реагентів і інтенсифікуючої добавки - хлориду кальцію, регулювання витрати інтенсифікуючої добавки залежно від концентрації іонів магнію та кальцію в вихідному сирому розсолі, корегування його по залишковому їх вмісту у UA 97844 C2 (12) UA 97844 C2 очищеному розсолі. Винахід забезпечує зниження вмісту домішок у очищеному розсолі незалежно від коливання їх вмісту в вихідному розсолі та дозволяє утилізувати відходи содового виробництва. UA 97844 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до способів реагентного очищення сирого розсолу від іонів магнію та кальцію та належить до хімічної промисловості, наприклад, виробництва кальцинованої і каустичної соди. Відомо спосіб реагентного очищення сирого розсолу від іонів магнію та кальцію, який здійснюють шляхом подавання до сирого розсолу содо-лужних реагентів та інтенсифікуючих добавок, наприклад, поліакриламідів (див., наприклад, Фурман А.А., Шрайбман С.С., Приготовление и очистка рассола. - М. Химия, 1966 г., С. 87-89). Інтенсифікуючу добавку використовують, головним чином, для збільшення швидкості відстоювання шламу гідроксиду магнію та карбонату кальцію, що утворюються. Недоліком відомого способу є підвищений залишковий вміст домішок у кінцевому продукті. Відомо також спосіб реагентного очищення сирого розсолу від іонів магнію та кальцію, який здійснюють шляхом подавання до сирого розсолу содо-лужних реагентів та інтенсифікуючих добавок, наприклад, хлористого кальцію, та регулювання витрати інтенсифікуючої добавки (см., наприклад, Фурман А.А., Бельды М.П., Соколов И.Д. Поваренная соль. Производство и применение в химической промышленности. - М. Химия, 1989. - С. 179). За технічною суттю та ефектом, що досягається, відомий спосіб є найбільш близьким до того, що досягається. Недоліком відомого способу також є підвищений вміст у кінцевому продукті домішок, таких як: карбонат кальцію у завислому і пересиченому станах, таких, що не осіли частки гідроксиду магнію, залишки сторонніх інтенсифікуючих добавок, присутність яких у готовому очищеному розсолі може негативно відбиватися на ефективності його використання. Підвищений 3 залишковий вміст домішок у готовому продукті, який досягає в окремих випадках 100 г/м і 3 більше, особливо виявляється при концентрації іонів магнію понад 0,15 кг/м у сирому розсолі, а також при значних коливаннях вмісту солі магнію і кальцію у ньому, що чинить непередбаченим отриманий результат. В основу винаходу поставлена задача створити спосіб реагентного очищення сирого розсолу від іонів магнію та кальцію, який дозволяє досягати зниження вмісту домішок у очищеному розсолі, незалежно від коливання їх вмісту у вихідному розсолі, а також утилізувати відходи содового виробництва. Поставлена задача вирішується у способі реагентного очищення сирого розсолу від іонів магнію і кальцію, який здійснюють шляхом подавання до сирого розсолу содо-лужних реагентів і інтенсифікуючої добавки, наприклад, хлористого кальцію, та регулювання витрати інтенсифікуючої добавки; згідно з винаходом, регулювання витрати хлористого кальцію здійснюють залежно від концентрації іонів магнію та кальцію в вихідному сирому розсолі та корегують його по залишковому їх вмісту у очищеному розсолі. Хлорид кальцію вводять з дистилерною рідиною - відходом содового виробництва. Відмінною ознакою способу, що заявляється, є те, що регулювання витрати хлористого кальцію здійснюють залежно від концентрації іонів магнію та кальцію в вихідному сирому розсолі та корегують його по залишковому їх вмісту у очищеному розсолі. Додатковою відміною є те, що хлорид кальцію вводять з дистилерною рідиною - відходом содового виробництва. Виходячи з описаного рівня техніки, випливає, що вказані відміни є новими. Відомо, що використання хлориду кальцію як інтенсифікуючої добавки дозволяє перевести процес відстоювання осаджувальних домішок з неконсолідованого режиму до консолідованого, чому сприяє збільшення маси осаду карбонату кальцію, що утворюється під час обробки розсолу карбонатної складової осаджувальних реагентів. Завдяки цьому, збільшується фільтруюча здатність шламу, що осідає, і зниження їх 3 концентрації у готовому розсолі до 10-30 г/м . Вельми важливим є і те, що добавка хлориду кальцію у цьому процесі не є сторонньою, оскільки вихідний сирий розcіл вже містить деяку його кількість. Добавку хлориду кальцію вносять у кількості, необхідній для забезпечення консолідованості і досить високої швидкості відстоювання шламу розсолоочищення, причому процес ефективний при введені добавки у такій кількості, щоб сума молярних концентрацій еквівалентів іонів магнію та кальцію у сирому розсолі складала не менш 0.05 моль/л, а їх співвідношення - не більш 1:1. При перевищуванні вказаної суми концентрацій іонів та зменшенні її співвідношення, як правило, ефект, що досягається, посилюється, але одночасно зростає витрата кальцинованої соди на осадження додаткового іону кальцію, однак, якщо процес розсолоочищення лімітується якістю готового продукту і розташуванням поверхні відстоювання, підвищена витрата цього осаджувального реагенту може бути цілком виправдована. Добавку хлориду кальцію можна вносити як у твердому, так і у розчиненому стані, наприклад, у воді або у частині розсолу - сирого або очищеного. Додавати розчинений хлорид 1 UA 97844 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 кальцію переважно, оскільки при цьому покращуються умови його дозування. Добавка у складі розсолу одночасно дозволяє уникнути розведення сирого розсолу по хлориду натрію. На аміачно-содових підприємствах найбільш доцільно використовувати не товарний хлорид кальцію, а відхід власного виробництва - дистилерну рідину, яка вже містить цій компонент у розчиненому стані. Її можна вводити не тільки в процес розсолоочищення, але і на стадії приготування сирого розсолу і з вихідної солі. В останньому випадку навіть невелике розбавлення готового розсолу по хлориду натрію, пов’язане з вводом дистилерної рідини (натуральну або розведену для покращення умов її транспортування) в технологічний процес, повністю виключається. При масової долі сульфат-іону понад 1 % в солі, що розчиняється, введення добавки хлориду кальцію на стадії розсолоприготування дозволяє також зменшити вміст цієї шкідливої домішки у сирому, а, як слід, і очищеному розсолі. Відзначений ефект обумовлено стримуванням розчинності сульфату кальцію у розсолі в присутності надлишку іону кальцію. Використання дистилерної рідини як джерело хлориду кальцію одночасно дозволяє в деякій мірі скоротити об'єм таких, що не утилізуються, високо мінералізованих відходів содового виробництва. Спосіб управління процесом реагентної очищення сирого розсолу від іонів магнію і кальцію здійснюють таким чином. У стаціонарному режимі роботи розсолоочистки хіміко-аналітичними методами контролюють вміст іонів магнію і кальцію у сирому розсолі, що надходить на реагентну обробку. При сумі молярних концентрацій еквівалентів іонів магнію і кальцію у сирому розсолі менш 0,05 моль/л або їх співвідношенні понад 1:1 у воду, що подають на розсолоприготування або безпосередньо до сирого розсолу, вводять добавку хлориду кальцію (переважно з дистилерною рідиною виробництва аміачної кальцинованої соди або з частиною сирого розсолу) з розрахунковою витратою до досягнення вказаних концентраційних параметрів. Корегування витрати добавки здійснюють в залежності від концентрації карбонату кальцію і гідроксиду магнію у готовому очищеному розсолі: при високої концентрації його поступово збільшують до отримання прийнятного вмісту; при задовільному значенні - зберігають або поступово знижують, контролюючи концентрацію домішок у очищеному розсолі. Оперативний контроль остаточного вмісту сполук кальцію та магнію у очищеному розсолі може здійснюватися візуально по його мутності. Спосіб, що заявляється, пояснюється таким прикладом. Приклад. Сирий розсіл з розсолопромислу з молярною концентрацією еквівалентів NaCl 5.25 3 3 3 моль/дм , Mg-іону - 0.020 моль/дм , Са-іону - 0.010 моль/дм по трубопроводу з витратою 240 3 3 м /ч безперервно надходить до збірника сирого розсолу ємністю 900 м та з тією ж витратою відбирається з нього у послідовно встановлені ємності з приладами, що перемішують. В перший реактор подають розбавлене розсолом вапняне молоко з молярною концентрацією еквіваленту 3 Са(ОН)2 1.5 моль/дм , в другий - содосоляний розчин з молярною концентрацією еквіваленту 3 Na2CO3 2.0 моль/дм з витратою, що забезпечує молярну концентрацію еквіваленту ОН-іону в 3 очищеному розсолі 0.007 моль/дм . Реакційна суспензія подається у відстійник Дорра діаметром 25 м. У режимі, що встановився, очищений розсіл у зливі з відстійника містить 72-78 3 3 г/м суспендованих речовин. Завдяки вводу сирого розсолу 1.5 м /ч розведеної дистилерної 3 3 рідини (з концентрацією СаСl2 90 кг/м i NaCl 45 кг/м ) сума молярних концентрацій еквівалентів 3 Mg-іону i Са-іону у сирому розсолі була збільшена з 0.030 до 0.050 моль/дм , а їх співвідношення - знижено з 2:1 до 2:3. У режимі, що встановився, при підтриманні дотеперішніх концентрацій ОН-іону та СО3-іону в очищеному розсолі концентрація суспендованих речовин у 3 зливі з відстійника Дорра склала 25-32 г/м . В результаті збільшення витрати розведеної 3 дистилерної рідини у збірник сирого розсолу до 1.8 м /ч при таких саме концентраціях ОН-іонів та СО3-іонів в очищеному розсолі в режимі, що встановився, концентрація суспендованих 3 речовин у зливі з відстійника Дорра 18-23 г/м . При заміні добавки хлориду кальцію на 0.5 %-ний розчин попередньо гідролізованого поліакриламіду (ГПАА), що подають у трубопровід 3 реакційної суспензії з питомою витратою від 2 до 5 г ГПАА на 1 м сирого розсолу, концентрація 3 суспендованих речовин у зливі з відстійника Дорра склала 48-55 г/м . З наведеного прикладу випливає, що подаванням добавки хлориду кальцію можна ефективно управляти процесом реагентного очищення сирого розсолу від іонів магнію та кальцію. Техніко-економічні переваги способу, що заявляється, у порівнянні зі способом-прототипом полягають у досягненні зниження вмісту домішок у очищеному розсолі не залежно від коливання їх вмісту в вихідному розсолі, а також в утилізації відходів содового виробництва. 60 2 UA 97844 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 1. Спосіб реагентного очищення сирого розсолу від іонів магнію і кальцію, що включає подавання до сирого розсолу содо-лужних реагентів і інтенсифікуючої добавки - хлориду кальцію, та регулювання витрати інтенсифікуючої добавки, який відрізняється тим, що регулювання витрати хлористого кальцію здійснюють залежно від концентрації іонів магнію та кальцію в вихідному сирому розсолі та корегують його по залишковому їх вмісту у очищеному розсолі. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що хлорид кальцію вводять з дистилерною рідиною відходом содового виробництва. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3