دانش فنی و تجهیزات تولید کربنات سدیم
از کربونیزاسیون تا بستهبندی، ما یک راهحل کامل برای تولید کربنات سدیم ارائه میدهیم. فناوری خشک کردن هسته ما، راندمان تولید را تضمین میکند.
پروژه ۳۰۰۰۰۰ تی پی ای در عربستان سعودی
پروژه ۳۰۰۰۰۰ تی پی ای در چونگکینگ، چین
پروژه ۲۰۰۰۰۰ تی پی ای در مغولستان داخلی، چین
کربنات سدیم (که معمولاً با نامهای سودا اش، سودا شناخته میشود) یک ماده اولیه شیمیایی اساسی مهم است که به طور گسترده در صنایع شیشه، شیمیایی، متالورژی، کاغذسازی، چاپ و رنگرزی و سایر صنایع مورد استفاده قرار میگیرد. فرآیندهای تولید آن عمدتاً شامل فرآیند سولوی (فرآیند سود آمونیاک) و فرآیند قلیایی هو (فرآیند قلیایی ترکیبی) است.
۱. فرآیند سولوی (فرآیند سودا آمونیاک)
فرآیند سولوی فرآیندی است که توسط سولوی بلژیکی در قرن نوزدهم اختراع شد. این فرآیند هنوز هم یکی از روشهای اصلی تولید خاکستر سودا در جهان است. هسته اصلی آن استفاده از آمونیاک به عنوان واسطه برای عبور دی اکسید کربن به آب نمک اشباع شده برای تولید بی کربنات سدیم و سپس کلسینه کردن برای به دست آوردن کربنات سدیم است.
۱. مواد اولیه
نمک طعام، سنگ آهک و آمونیاک
فرآیند واکنش ۲.
نمک طعام+NH3+دی اکسید کربن+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl،
CaCO3=CaO+دی اکسید کربن↑，CaO+H2O=کلسیم(اوه)2،
2NH4Cl + کلسیم(اوه)2=2NH3↑ + کلسیم کلرید + 2H2O
2NaHCO3=Na2CO3+دی اکسید کربن↑ +H2O
شرکت₂ و ان اچ₃ تولید شده توسط واکنش میتوانند به عنوان مواد اولیه مورد استفاده مجدد قرار گیرند.
۳. مزایا و معایب
(1) مزایا: این فرآیند بالغ و پایدار است، مواد اولیه به راحتی در دسترس هستند و خلوص محصول بالا است (تا 99٪ یا بیشتر).
(2) معایب:
الف. محصول جانبی کلرید کلسیم کاربردهای محدودی دارد، محیط زیست را آلوده میکند و منابع کلر را هدر میدهد.
ب. میزان استفاده از نمک طعام پایین است (فقط حدود 70٪).
ج. مقدار زیادی سنگ آهک و آمونیاک مصرف میشود و هزینه آن نسبتاً بالاست.
۳. مزایا و معایب
(1) مزایا: این فرآیند بالغ و پایدار است، مواد اولیه به راحتی در دسترس هستند و خلوص محصول بالا است (تا 99٪ یا بیشتر).
(2) معایب:
الف. محصول جانبی کلرید کلسیم کاربردهای محدودی دارد، محیط زیست را آلوده میکند و منابع کلر را هدر میدهد.
ب. میزان استفاده از نمک طعام پایین است (فقط حدود 70٪).
ج. مقدار زیادی سنگ آهک و آمونیاک مصرف میشود و هزینه آن نسبتاً بالاست.
Ⅱ. فرآیند تولید قلیایی هو (فرآیند تولید قلیایی ترکیبی)
فرآیند تولید قلیا توسط شیمیدان چینی هو دبانگ در دهه ۱۹۴۰ اختراع شد. این فرآیند، بهبود فرآیند سولوی است. هسته اصلی آن ترکیب تولید قلیا با فرآیند آمونیاک مصنوعی برای دستیابی به بازیافت آمونیاک و نمک طعام و تولید همزمان کلرید آمونیوم است.
۱. مواد اولیه:
کلرید سدیم، دی اکسید کربن، آمونیاک و آب.
۲. معادله واکنش را میتوان در دو مرحله زیر خلاصه کرد:
نمک طعام+NH3+دی اکسید کربن+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl،
2NaHCO3=Na2CO3+دی اکسید کربن↑ +H2O
طبق این اصل که حلالیت NH4Cl در دمای اتاق بیشتر از نمک طعام است، اما در دمای پایین کمتر از نمک طعام است، هنگامی که نمک طعام در دمای (5 ℃ ~ 10 ℃) به محلول مادر اضافه میشود، NH4Cl رسوب میکند و کود به دست میآید. محلول مادر (که عمدتاً حاوی نمک طعام است) پس از جداسازی NH4Cl میتواند برای بازیافت به مرحله آمونیاکسازی بازگردانده شود و در نتیجه میزان استفاده از نمک طعام (تا بیش از 95٪) بهبود یابد.
۳. مزایا و معایب
(1) مزایا:
الف) میزان بالای استفاده از نمک طعام (بیش از ۹۵٪)، که باعث صرفهجویی در منابع میشود؛
ب. محصول جانبی کلرید آمونیوم (ان اچ₄کلر) یک کود نیتروژنی با کیفیت بالا است که قلیایی دددههههه و یک کود دددد را ایجاد میکند.
ج. بدون ضایعات کلرید کلسیم، حفاظت بهتر از محیط زیست؛
د. همراه با آمونیاک مصنوعی برای کاهش هزینهها.
(2) معایب: این فرآیند نسبتاً پیچیده است، تجهیزات و عملیات بالایی نیاز دارد و به یک دستگاه آمونیاک مصنوعی پشتیبان نیاز دارد که برای تولید در مقیاس بزرگ مناسب است.
Ⅲ. مقایسه فرآیند تولید
نوع فرآیند | ویژگیهای اصلی | میزان مصرف مواد اولیه | محصولات جانبی | حفاظت از محیط زیست | کاربرد |
فرآیند سولوی | چرخه شرکت₂آمونیاک، سنگ آهک شرکت₂ را فراهم میکند | حدود ۷۰٪ نمک | کلرید کلسیم (ضایعات) | ضعیف | بدون منابع قلیایی طبیعی، تولید آمونیاک مستقل مورد نیاز است |
روش تولید قلیا توسط هو | چرخه نمک آمونیوم، همراه با آمونیاک مصنوعی | حدود ۹۵٪ نمک | کلرید آمونیوم (کود نیتروژن) | خوب | تولید در مقیاس بزرگ، پشتیبانی از تجهیزات آمونیاک مصنوعی |
Ⅳ. خاکستر سودای سنگین
خاکستر سودای سبک دارای ذرات ریز و چگالی کم (0.5-0.6 گرم بر سانتیمتر مکعب) است، به راحتی رطوبت را جذب میکند و کلوخه تشکیل میدهد، سیالیت ضعیفی دارد و در حین حمل و نقل گرد و غبار زیادی تولید میکند که ممکن است باعث تلفات و آلودگی محیط زیست شود. در تولید مداوم در مقیاس بزرگ مانند شیشه و متالورژی، به راحتی باعث انسداد تجهیزات و تغذیه ناهموار میشود.
به طور کلی، فرآیند هیدراتاسیون برای حل کردن خاکستر سودای سبک با اضافه کردن آب و سپس تبلور مجدد آن برای تشکیل کریستالهایی با ذرات بزرگتر و ساختار متراکم اتخاذ میشود. چگالی به 1.0-1.2 گرم بر سانتیمتر مکعب افزایش مییابد و سپس خشک و آبگیری میشود تا خاکستر سودای سنگین خشک به دست آید. سیالیت خاکستر سودای سنگین به طور قابل توجهی بهبود مییابد، خطر تجمع کاهش مییابد، پایداری ذخیرهسازی خوب است و برای خطوط تولید خودکار مناسبتر است. این فرآیند میتواند تلفات حمل و نقل و مشکلات گرد و غبار در تولید را کاهش دهد، نیازهای اصلی تغذیه پایدار و واکنش یکنواخت را در صحنههایی مانند کورههای ذوب شیشه برآورده کند و راندمان صنعتی را بهبود بخشد.
خلاصه
انتخاب فرآیند تولید سودا اش باید بر اساس مواد اولیه، هزینه، تقاضای محصول و الزامات حفاظت از محیط زیست باشد. اگر منابع آمونیاک و سنگ آهک ارزان قیمت وجود دارد، فرآیند سولوی را انتخاب کنید؛ اگر نیاز به تولید همزمان کلرید آمونیوم باشد و منبع آمونیاک وجود داشته باشد، فرآیند هو قلیایی بهتر است. اگر به سودا اش سنگین نیاز است، مراحل هیدراتاسیون و خشک کردن را اضافه کنید. در عین حال، استانداردهای حفاظت از محیط زیست را در نظر بگیرید و فرآیندهایی با مصرف انرژی کم و آلودگی کم را در اولویت قرار دهید.
