2.3. Кальцинацияланган содани сольве усулида ишлаб чиқариш
Сольве усулида сода ишлаб чиқаришнинг принципиал схемаси
Ушбу усулда содани аммоний гидрокарбонат орқали олинади:
NH4HCO3+NaCl⇄NaHCO3+NH4Cl (1)
Сода заводларида аммоний гидрокарбонат NaCl сув эритмасида NH3 ва СО2 газларидан олинади:
NaCl+NH3+CO2+H2O⇄NaHCO3+NH4Cl (2)
Ушб у реакция 2 та поғонада ўтказилади. Биринчи поғонада абсорбция ва иккинчи поғонада карбонизация жараёнлари ўтказилади. Карбонизация жараёнида чўкмага тушган NaHCO3 фильтрация усули билан ажаратилади ва уни парчалаш натижасида сода олинади:
2 NaHCO3Na2CO3+CO2 (3)
Парчалаш температураси 160-1800С ташкил қилади. Ҳосил бўлган оксид углерод гази карбонизация бўлимига юборилади асосий жараёнлардан ташқари бир нечта ёрдамчи жараёнлар ўтказилади. Ҳосил бўлган NH4Cl дан аммиак регенерация этилиб, абсорбция бўлимига юборилади:
2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+2H2O+CaCl2 (4)
Ҳосил бўлган CaCl2 чиқинди сифатида махсус йиғиндиларда сақланади. Кальций гидрооксид олиш учун зарур бўлган СаО карбонат хом ашёдан олинади (бўр оқи, оҳак тош).
СаСО3СаО+СО2 (5)
СО2 газ карбонизация бўлимига юборилади, СаО дан кальций гирооксид олинади.
СаО+Н2О⇄Са(ОН)2 (6)
Барча сода заводларида NaCl сув эритмаси Na2CO3 ва Са(ОН)2 ёрдамларида Са ва Мg ионларидан тозаланади.
MgCl+Ca(OH)2→Mg(OH)2+CaCl2 (7)
CaCl2+Na2SO4→CaCO3+2NaCl
CaCO3 ва Mg(OH)2 чиқинди сифатида сақлангичларга ташланади, тозаланган NaCl эритмаси абсорбция бўлимига юборилади.
Сода ишлаб чиқариш бўлимларининг бир бирига боғланиши 1 чи расмда кўрсатилган.
Хулоса Сода ретури ишлатиладиган печлар схемалар кўриб чиқилган технологик схемага ўхшаш бўлади. Ретурсиз сода печлари қўлланилганда нам натрий гидрокарбонат ўчоқ барабанига махсус ташлагич орқали берилади. Унинг сода билан аралашиши ўчоқнинг ичида ўтади ва шунинг учун технологик схемадан аралаштиргич чиқариб ташланади ва соданинг ташилиши соддалашади.
Юқорида кўрсатилганидек, ваккум-фильтрдан кейин натрий гидрокарбонат таркибидаги намлик миқдори 16-18% ни ташкил қилади. Кальцинацияга сарфланадиган 40% иссиқлик ушбу намликни буғлатишга сарфланади ва шунинг учун натрий гидрокарбонатнинг намлигини камайтириш кальцинациядаги энергия сарфланишини камайтиришнинг самарали йўли деб хисобланади.
Центрифугада намликни ажратган ҳолда натрий гидрокарбонатнинг намлигини сезиларли миқдорда (4-8% гача) камайтириш мумкин. Центрифугалар ёрдамида натрий гидрокарбонатнинг намлигини камайтирилишини бир неча вариантлари маълумдир. Фильтрда натрий гидрокарбонатни ювиш ёки ювишсиз фильтр-центрифуга жиҳозларининг қўлланилиши энг ривожланган усул ҳисобланади. Бу усуллар Япония ва Германия сода заводларида қўлланилмоқда. Фильтрли суюқлик билан майда кристалл натрий гидрокарбонатнинг йўқолиши юқори бўлгани учун центрифуга кам қўлланилади.
Na2CO3 ва қўшимчаларнинг содадаги миқдори бошланғич натрий гидрокарбонатнинг таркиби ва жараён ҳарорати билан боғлиқ бўлади. Жараён ҳарорати чиқаётган сода ҳарорати билан боғиқ бўлади.
Жиҳозларда материални қиздириш вақти ва жараённи ўтказиш шароитлари сода печларидаги ҳарорат режими белгиланади.
Барабаннинг тўлдириш коэффициенти 0,3 бўлган ҳолда ретурли сода печида материал бир соатгача ва буғ кальцинаторида 20-25 мин давомида бўлади. Нам натрий гидрокарбонат сода билан аралашиши натижасида агломератлар ҳосил бўлишига олиб келади ва ретурсиз сода ўчоқларида кальцинация ҳарорат ошиб кетади. Бундай ҳолларда йирик доначаларнинг барча массаси бўйича кальцинация жараёнини якунлаш учун ҳарорат оширилиши зарурдир.
Натрий гидрокарбонат парчаланишида ҳосил бўлган таркибида 85-95% CO2 тутган газ печдан чиқади ва уни сода чангидан тозалангандан сўнг 2-2,5 атм босим остида карбонизация колоннасига узатилади.
Сода печининг унумдорлиги унинг ўлчамига, қиздирилиш усулига ва ҳоказоларга боғлиқ бўлиб, суткасига 100-220 т ни ташкил этади.