Bog'liq Кальцинацияланган сода ишлаб чиқариш мавзусни ўқитишда Балиқ скалети технологиясидан фойдаланиш.
1.3.Натрий хлорид эритмасининг (рассол) тазолаш жараёни асослари. Бирламчи рассолнинг таркибида кальций ва магний тузлари мавжуд. Агарда улардан рассол тозаланмаса, чўкмага куйидаги яхши эримайдиган бирикмалар тушиши мумкин: CaCO3, Mg(OH)2, NaClNa2CO3MgCO3, (NH4)2CO3MgCO3. Бу бирикмалар аппаратура, трубааларда тиқилиши мумкин ва тайёр махсулотнинг сифатини пасайтиради.
Рассолни кальций тузларидан тазолаш учун сода қўлланилади, магний тузлари учун кальций гидрооксид ишлатилади. Тозалашнинг юқори даражасини берилаётган реагентларнинг миқдори жуда хам оз ортиқчалиги бўлиши керак. Шунинг учун реагентларнинг дозировкаси аниқ бўлиши лозим. SO42- ионлари рассолда натрий сульфат тузи холида қолади.
CaSO4 + Na2CO3 Na2SO4 + CaCO3 Сульфат ионлари дистилляция жараёнида жараёнлар нормал ўтиш учун халақит беради, чунки кальций сульфат тузи чўкма хосил қилиш мумкин.
Хозирги кунда сульфат ионларидан самародарли усуллар топилмаган.
Рассол тазолаш жараёнида чўкманинг юқори тезлигига эришиш учун кальций ионларининг миқдори магний ионларига нисбатан 3-9 марта бўлиши керак. Бунинг натижасида чўкманинг зичлиги ошган хисобига чўкаётган шламнинг йўқолишлари хам камаяди.
Тозалаш жараёнида температура оширилса, ионалмашиш ва дигидратация жараёнлари тезлашади, индукция даврининг вақтини камайтиради. Температура ошиши билан рассолнинг ёпишқоқлиги камаяди, суспензиянинг чўкиш ва зичланиш тезлиги ошади. Лекин, температура жуда хам оширилиб юборилса чўкиш жараёни нормал холатда кетмаслиги мумкин. Бундан ташқари кейинги аммиак абсорбция жараёни учун температура юқори бўлиш керак эмас. Шунинг учун тозалаш жараёнида 12-200С температура қўлланилади. Рассолда қанча кўп бўлса магний ионлари чўкиш шунча хам секин ўтади. Шунинг учун магний ионлар кўплигида 200С температура қўлланилади, магний ионлар камлигида 120С температура қўлланилади.
Аралаштириш интенсивлиги чўкиш кинетикасига таъсир қилади. Аралаштириш тезлиги ошиши билан қаттиқ модданинг юзасидаги суюқ фазанинг адгезион қатламнинг қалинлиги камаяди. Бунинг натижасида қаттиқ ва суюқ фазалар орасида ионалмашиш тезлиги ошади ва индукция даври камаяди.
Чўктирувчи реагентлар билан рассолнинг аралаштириш вақти уларнинг тозаланаётган рассолнинг хажмида бир текис тақсимланишини таъминлаш керак. Кўпиклар хосил бўлиши бошланишига аралаштириш жараёни тугалланиши керак, чунки кўпик хосил бўлиши ва биргаликдаги чўкиш жараёнлари нормал холатда ўтмайди тузлар чўкиш кинетикасига ва шлам зичланишига чўктирувчи реагентларни рассолга бериш тартиби хам таъсири бор. Mg(OH)2 Ва СаСО3 лар биргаликда чўкиши зарур, яъни коагулянтнинг хосил бўлиш тезлиги Са(ОН)2 хосил бўлиш тезлигидан хам бўлиши керак эмас. Mg(OH)2 тез хосил бўлиши учун магний каммиқдорли рассолларни тазолашда реагентларни қиздириб аралаштириш керак.
Na2CO3 + Ca(OH)2 2NaOH + CaCO3 Эритмада ОН- ионларининг концентрацияси ошади хамда Mg(OН)2 нинг чўкиш даражаси ва тезлиги ошади, рассолда кальций ионларининг миқдори кўп бўлганда, рассолга олдин Са(ОН)2 ва кейин сода берилгани мақул. Рассол тозалашда чўктирувчи реагентларнинг юқориконцентрацияланган эритмаларини қўллаш лозим, чунки шламнинг чўкиш ва зичланиш тезлиги ошади, ва индукция даври камаяди. Юқори концентрланган Са(ОН)2 ва Na2CO3 ларнинг қўлланиши дозировкани аниқ қилишга қийинчилик туғдиради. Шунинг учун бу реагентларнинг эритмалари рассолга қўшиб тайёрланади. Ишлаб чиқаришда 22-25 н.д. Na2CO3 нинг ва 60-75 н.д. актив СаО нинг эритмалари қўлланилади.
Янги чўктирилган кристаллар (затравка) суспензияга киритилган холда шлам чўкишининг тезлиги ошади ва индукция даври қисқаради. Киритилган қаттиқ фазанинг юзали энергияси СаСО3 ва Мg(ОН)2 ларнинг янги миқдорларининг чўкишига ёрдам беради. Маълум миқдордаги киритилган затравка чўкиш тезлигини оширади. Шу миқдордан ошиб кетса, нормал чўкиш бўлмайди. Амалда затравка сифатида чўктиргичдаги чўкма қўлланилиши мумкин. Шу мақсадда чўктиргичга суспензияни тозалаган рассол ва чўкаётган шламларнинг чегарасидан паст қисмига берилади. Узлуксиз жараён шароитида шлам чўктиргичнинг тубидан чиқарилади, тозаланган рассол эса чўктиргичнинг тепа қисмидан олинади. Шундай қилиб, киритилаётган суспензия чўкма қатламидан (фильтирланмайдиган қатлам) ўтади. Чўкма қатлами затравка ролини бажаради.
Чўкма қатламининг қалинлиги температурадаги боғлиқ ва тажриба йули билан аниқланади.
Принципиал технологик схема
Са ва Мg ионлари нисбатига қараб сода заводларида икки хил технологик схема қўлланилади. Кальций ионларининг миқдори кўп бўлса бир поғоналик технологик схема қўлланилади. Бу схема бўйича рассол бир вақтда хам кальций хам магний ионларидан тазоланади. Магний ионларнинг миқдори кўп бўлганида тозалаш жараёни икки та поғонали усулда амалга оширилади. Биринчи поғонада Са(ОН)2 ёрдамида Мg(ОН)2 чўктирилади. Иккинчи поғонада Na2CO3 ёрдамида кальций ионлари СаСО3 шаклида чўктирилади. Иккинчи расмда сода эритмасини дастлабки каустификация ўтказиши билан бир поғонали рассолнинг тозалашни технологик схемаси кўрсатилган.
Агарда рассолнинг тозаланиши дастлабки каустификациясиз ўтказилса, кўрсатилган схемадан каустификатор (8) олиб ташланади. Реагентлар ва тазоланмаган рассол бир вақтда аралаштирувчига (2) берилади. Икки поғонали тозаланиш ўтказилган холда биринчи поғонага фақат кальций гидрооксид ва иккинчи поғонага фақат сода эритмалари берилади.
Сода олишнинг асосий босқичлари. Номокобни тозалаш булими. Технологик тизими, машина ва қурилмалари. Аммиакли усул билан кальцинацияланган сода ишлаб чиқариш технологик босқичлари қўйидагилардан иборат.
NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3+NH4Cl
Ушбу реакция 2 та поғонада ўтказилади. Биринчи поғонада абсорбция ва иккинчи поғонада карбонизация жараёнлари ўтказилади. Карбонизация жараёнида чўкмага тушган NaHCO3 фильтрация усули билан аммоний хлорид тузидан ажратиб олинади ва калцинацияланган сода олиш учун кальцинация бўлимига юборилади.
2Na HCO→ Na2CO3+CO2+H2 O
Парчалаш температураси 160-1800 С ташкил қилади. Ҳосил булган углерод оксид гази карбонизация бўлимига юборилади ва бу ерде асосий жараёнлардан ташқари бир нечта ёрдамчи жараёнлар ўтказилади.
Ҳосил бўлган NH4Cl дан эса аммиак регенерация этилиб, абсорбция бўлимига юборилади:
2NH4Cl +Ca (OH)2 2NH3+2H2O+CaCl2 )
CaCl2 чиқинди сифатида махсус йиғиндиларда сақланади.
Кальций гидрооксид олиш учун зарур бўлган СaO карбонат хомашёсидан олинади.(бўр, оҳак тоши ва бошқалар).
СaCO3CaO+CO2 CO2 гази карбонизация бўлимига юборилади, СаО дан эса кальций гидрооксиди олинади.
СаО+Н2О Са (ОН)2 Барча сода заводларида NaCl сув эритмаси Na2CO3 ва Са(ОН)2 ёрдамларида Са ва Mg ионларидан тозаланади.
MgCl2+Ca(OH)2Mg (OH)2+ CaCl2 CaCl2+Na2CО3 CaCO3+2NaCl
СаСО3 ва Mg(OH)2 чиқинди сифатида сақлангичларга ташланади, тозаланган NaCl эритмаси абсорбция бўлимига юборилади.
