Способ получения активного карбоната натрия

(19) ( 7/35, В 01 3 8/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АТЕНТУ(СЯ)их Липцлав Вельд(СЗ) В 6 способу полнатрия, предодящих газов ие себестобеспечении утилизации рат карбоната5-0,33 мм деавлении менее ратуре 24 С. Вт йа 2 СОз 1/2 актор, где его эовой смесьюдиоксида сестальное азот,(21) 4356544/26(71) Ческословенска Академие ВЕД(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИ НОГОКАРБОНАТА НАТРИЯ(57) Изобретение относится к способу получения активного карбоната натрия, предназначенного для очистки отходящих газовот диоксида серы. Целью изобретения явля Изобретение относится кучения активного карбонатаназначенного для очистки отхот диоксида серы.,Цель изобретения - снижимости целевого продукта привысской степени очистки газакарбоната натрия.П р и м е р 1. Декагиднатрия с размером частиц 0,2гидратировали в вакууме при д2 Па в течение 1 ч при темперезультате получали полугидраН 20, который помещали в реобрабатывали при 150 С гаследующего состава: 0,2 об.ры, 2 об. водяных паров, о ется снижение себестоимости целевого продукта при обеспечении высокой степени очистки газа и утилизации карбоната натрия. Способ включает дегидратацию твердого декагидрата карбоната натрия при температуре ниже 32 С до получения безводного или моногидрата карбоната натрия, или дегидратацию сначала осуществляют при температуре ниже 32 С до получения пентагидрата карбоната натрия и затем при 33-150 С дополучения безводного или моногидрата карбоната натрия. Способ также предусматривает проведение дегидратации в псевдоожиженном слое в потоке газа с влажностью менее 3,2 об,. Способ позволяет снизить себестоимость конечного продукта за счет использования в качестве исходного материала природного декагидрата карбоната натрия, а также за счет более низкой температуры дегидратации. При скорости потока газа 100 мл/мин и при стехиометрическом соотношении между общим количеством диоксида серы и карбонатом натрия средняя степень очистки газа С была выше 98, а степень конверсии твер- Фь дого материала в конечном счете превыша О ла 99). ФП р и м е р 2. Декагидрат карбоната натрия с размером частиц 0,25-0,33 мм под- ф вергали дегидратации, Процесс проводили в тонком слое при 24 С в течение примерно 24 ч. После окончания опыта с помощью химического анализа было установлено, что полученный продукт имел состав Иа 2 СОз 1,2 Н 20, Полученный моногидрат поместили в реактор, где он контактировал при 152 С с газовой смесью следующего состава: 0,2 об.1720484 П р и м е р 4.17 г декагидрвта натрия с размером частиц 0,25-0,33 мм дегидратировали в псевдоожиженном слое при 20 С. Скорость потока воздуха с начальной влажностью 0,32 об. составляла 0,18 с м/ч. Линейная скорость воздуха в свободном сечении равнялась 0,44 м/с. Спустя 30 мин сушки в псевдоожиженном состоянии получали продукт состава йа 2 СОз. 5 Н 20. Этот Количества вещества йа 2 СОз, которое прореагировало Поданное количество вещества йа 2 СОз Степень очистки газа Е ) определена соотношением Количество вещества 802, которое было задержано Общее поданное количество вещества 502Нормализованное стехиометрическое отно- шение НСО выражается соотношением Поданное количество вещества йа 2 СОз Е Поданное количество вещества 302 Х диоксида серы, 2 об,ф водяных паров, азот остальное. После пропускания газовой смеси со скоростью 100 мл/мин в течение 32 мин, что соответствовало стехиометрическому соотношению между общим количеством пропущенного диоксида серы и карбонатом натрия, средняя степень очистки газа от диоксида серы была выше 94, причем в конечном счете степень конверсии твердого материала составляла до 96,П р и м е р 3. Декагидрат карбоната натрия с размером частиц 0,25-0,33 мм дегидратировали в псевдоожиженном слое, создаваемом с помощью воздуха, содержащего 2 об. влаги, при 30 С. Линейная скорость воздуха в свободном сечении реактора составляла 0,44 м/с. После проведения процесса в.течение 1 ч получали дегидрат йа 2 СОз 2 Н 20. Через 2 ч сушки процесс заканчивали и проводили анализ твердой фазы, Конечным продуктом дегидратации был моногидрат йа 2 СОз Н 20 Полученный моногидрат помещали в реактор, где он контактировал при 151 С с газовой смесью следующего состава: 0,077 об. ь диоксида серы, 2 об,К водяных паров, азот остальное. При общей скорости потока газа 50 мл/мин и стехиометрическом соотношении между количествами пропущенногодиоксида серы и карбоната натрия средняя степень очистки газа отдиоксида серы была выше 92, причем степень конверсии твердого материала в конечном счете превышала 93 продукт подвергали последующей сушке вреакторе с неподвижным слоем в потокеазота, температура которого в течение 15мин повышалась до 130 С. Средняя скоро 5 сть нагрева составляла 7 С/мин. В качествеконечного продукта получали безводныйкарбонат натрия. Равновесное давлениеводных паров над твердым моногидратомкарбоната натрия эквивалентно атмосфер 10 ному давлению при 110 С,П р и м е р 5, 17 г декагидрата карбонатанатрия с размером частиц 0,25-0,33 мм дегидратировали в псевдоожиженном слоепри 30 С, Скорость потока воздуха с началь 15 ной влажностью 2 об.7 ь равнялась 0,26 м/с.После сушки в псевдоожиженном слоев втечение 60 мин получали продукт составайа 2 СОз 4 Н 20. После этого температуру газа, используемого для создания псевдоожи 20 женного слоя, повышали до 40 С и сушкупродолжали в течение еще 30 мин, в результате чего получали моногидрат карбонатанатрия (йа 2 СОз 1 Н 20).П р и м е р 6, Продукт, полученный в25 результате сушки по примеру 4, помещалив реактор, где он при 151 С контактировалс газовой смесью следующего состава:870 м.д,(0,087 об. ) диоксида серы, 2 об,водяных паров, азот остальное. При общей30 скорости потока газа 50 мл/мин и стехиометрическом соотношением между количествами пропущенного диоксида серы икарбоната натрия средняя степень очисткигаза от диоксида серы была выше 92, при 35 чем степень конверсии твердого материалав конечном счете превышала 94,7,Процесс удаления диоксида серы припомощи активного углекислого натрия протекает согласно химической реакции:40йа 2 СОз(т) + 302(г) " йа 250 з(т) + СО 2(г)Степень использования йа 2 СОз - х ф)определена соотношением:1720484 ф о р мул а изобретен ия Составитель М.НаумоваРедактор М,Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор О,Кундрик Заказ 778 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Из приведенных соотношений вытекает, что для достижения высокой степени использования твердого вещества (более 95 ф), необходимо работать с величинами НСО меньшими, чем 1(как правило в диапазоне 0,5-0,8). При значениях НСО более высоких (в диапазоне 1,0-1,25) достигается также высокая степень очистки газа (также около 95). Высокой степени использования твердого вещества (степень превращения) можно достичь.при избытке 502 по отношению к стехиометрии реакции (значение НСО меньше 1), что можно реализовать более высокой концентрацией ЯО 2 в газе или более высоким объемом газа при данной концентрации, Общий объем газа в приведенных примерах находился в диапазоне 3-6 л/ч. Время контакта газа с тверрой фазой находилось в пределах 10 -10 с.Важным свойством активного карбоната натрия, приготовленного согласно изобретению, является то, что при значениях НСО около 1 (0,95-1,4) можно достигнуть как высокой степени очистки газа, так и высокой степени использования карбоната натрия, как можно видеть на примерах 1,2,3 и 6.Кроме того. себестоимость активного карбоната натрия, полученного по изобретению ниже, чем по известному способу, эа счет использования более дешевого исходного материала.5 Кроме того, возможность проведенияпроцесса разложения исходного вещества в предлагаемом способе при более низких температурах также снижает энергоэатраты на производство целевого продукта.10 1, Способ получения активного карбоната натрия для очистки газов от диоксида серы путем дегидратации гидратированного карбоната натрия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения себестоимости целевого продукта при обеспечении высокой степени очистки газа и утилизации 20 карбоната натрия, в качестве гидратированного карбоната натрия используют твердый дакагидрат карбоната натрия и дегидратацию осуществляют при температуре ниже 32 С до получения безводного или моногидрата карбоната натрия или дегидратацию сначала осуществляют при температуре ниже 32 С до получения пентагидрата карбоната натрия и затем при температуре 33-150 С до получения безводного или мо ногидрата карбоната натрия.