Химия и химтехнология/7. неорганическая химия

Посторонко А.И., Блудова А.А., Попов В.В.

Украинская инженерно-педагогическая академия

Интенсификация производства очищенного бикарбоната натрия

В производстве очищенного бикарбоната натрия после отделения кристаллов на центрифуге образуется примерно 362 м³ в сутки маточной жидкости, содержащей 80-130 г/л NаНСО₃. Около 65 % маточника используется для приготовления жидкости наполнения декарбонатора, а 35 % ее остается в цехе для приготовления жидкости наполнения карбонизационной колонны. При увеличении мощности цеха очищенного NаНСО₃ увеличивается соответственно и количество маточника, поэтому практический интерес представляет исследование возможных путей использования маточника в производстве кальцинированной соды:

– для промывки сырого технического бикарбоната натрия на вакуум-фильтрах;

– для использования в смеси с аммонизированным рассолом на стадии карбонизации.

Предполагали, что промывка бикарбоната натрия маточником уменьшает потери NаНСО₃ и дает дополнительное его количество за счет кристаллизации NаНСО₃ из маточника непосредственно на вакуум-фильтре. Также считали, что при смешении маточника с аммонизированным рассолом в процессе карбонизации будут дополнительно выкристаллизовываться кристаллы NаНСО₃ из маточника, что дает его дополнительное количество.

Фильтрацию и промывку NаНСО₃ маточником проводили на погружной воронке, диаметр цилиндрической части которой составлял 33 мм, а высота – 15 мм. К хвостовой части воронки через тройник подключали вакуум и колбу для сбора фильтрата и промывок. В качестве фильтрующего материала применяли бельтинг, который закрепляли между цилиндрической и конусной частями винтами.

В связи с тем, что маточник цеха очищенного бикарбоната натрия имеет температуру 50-55 ºС и при охлаждении из него выпадают кристаллы NаНСО₃ перед промывкой его разбавляли промывной водой в соотношении 2:1.

Результаты опытов представлены в таблице 1. Проведенные исследования показали, что потери бикарбоната натрия, как и предполагалось уменьшились в 2 – 2,5 раза по сравнению с производственной технологией промывки осадка технического бикарбоната натрия.

Расчет потерь NаНСО₃ при промывке смесью маточника и промывных вод в соответствии 2:1 производили с учетом поправки на количество NаНСО₃, содержащегося в маточнике.

Расход промывной воды и смеси маточника с промывной водой практически одинаков и составляет 1,1-1.2 м³ на тонну NаНСО₃.

Использование маточника в отделении карбонизации не дало положительных результатов, поэтому использование его в этих целях является нецелесообразным.

Таблица 1. Результаты опытов по промывке технического NаНСО₃ маточником. Продолжительность фильтрации 5 сек.

1 – промывка промывной водой; 2 – промывка смесью маточника и промывной воды

№ опыта	Объем промывных вод, мл		Объем фильтрата, мл		Масса влажной бикарбонатной лепешки, г		Фильтрат после отделения и промывки осадка, н.д.						Потеря NаНСО3, масс. %%
							Прямой титр		Связанный аммиак		Хлориды
	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2
1	14,7	14,7	38,0	32,7	13,76	15,39	26,4	28,8	49,2	42,8	77,2	72,8	3,73	1,54
2	13,7	14,0	37,3	33,0	13,79	15,45	25,6	28,6	49,8	43,0	78,0	72,6	3,75	1,58
3	13,7	11,0	31,7	32,7	14,52	15,45	25,8	28,4	49,6	43,6	77,8	74,8	3,57	1,23
4	13,0	12,3	32,0	30,4	14,96	15,47	26,2	28,6	49,6	43,8	77,8	74,6	3,65	1,43
5	13,3	12,6	30,3	30,8	15,08	15,23	24,4	28,2	49,8	43,4	78,2	75,0	3,80	1,36
среднее	13,7	12,9	33,9	31,9	14,42	15,40	25,68	28,52	49,6	43,3	77,8	74,0	3,70	1,43