CS265828B1 - Způsob přípravy aktivního uhličitanu sodného - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu přípravy aktivního uhličitanu sodného dehydratací gekahydrátu uhličitanu sodného alespoň na monohydrát, vyznačeného tím, že dehydratace dekahydrátu ee provádí při teplotě pod jeho táním v krystalové vodě 32 °C, výhodně tak, že se působí vakuem nebo proudem inertního plynu, jehož vlhkost je menší než 3,2 % obj. nebo se dekahydrát ponechá procesu větrání na vzduchu. Řešení je určeno k přípravě vysoce účinného odeiřovacího prostředku aktivního uhličitanu sodného z jiných surovinových zdrojů než z hydrogenuhličitanu sodného.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy aktivního uhličitanu sodného odvodněním dekahydrátu uhličitanu sodného a řeší problém získáni vysoce aktivního odsiřovacího prostředku jednoduchým, ekonomicky výhodným způsobem z dostupných sodných sloučenin a přírodních materiálů.

□e znám způsob přípravy aktivního uhličitanu sodného, který vycházel.z hydrogenuhličitanu sodného a který byl podroben termálnímu rozkladu v proudu plynu za podmínek definovaných parciálním tlakem vodni páry a teplotou, jak popisují CS objev č. 26 a CS autorské osvědčeni č. 171524. Takto připravený aktivní uhličitan sodný vyniká extrémní reaktivitou vůči oxidu siřičitému, kterou lze demonstrovat stupněm vyčištění plynu vyšším než 95 %, přičemž sorpční kapacitu aktivního uhličitanu sodného lze využit v průměru z vice než 90 %.

Nevýhodou způsobu přípravy aktivního uhličitanu sodného z NaHCOj je energetická náročnost procesu a zejména jeho relativní nedostupnost a cena. Z celkové produkce uhličitanu sodného Solvayovým procesem je vyráběno pouze kolem 10 % ve formě hydrogenuhličitanu sodného jako finálního výrobku.

V některých zemích jsou obrovské zásoby přírodních sodných materiálů Trona, což je seskvikarbonát sodný a dekahydrátu uhličitanu sodného. Tyto suroviny jsou převážně zpracovávány kalcinaci a následnou rafinaci na kalcinovanou sodu. Pro účely odsiřování spalin je kalcinovaná soda málo účinná a hydrogenuhličitan sodný na druhé straně příliš drahý.

265 828

Uvedený nedostatek odstraňuje způsob přípravy aktivního uhličitanu sodného podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že dekahydrát uhličitanu sodného nebo jeho směs s vodou se odvodni alespoň na monohydrát při teplotě nižší než 32° C.

Výhodou řešení podle vynálezu je použití dostupných a levných surovin, které lze jednoduchými a nenákladnými operacemi přeměnit na vysoce aktivní odsiřovací prostředek.

Nedostatky dřívějšího způsobu přípravy aktivního uhličitanu sodného vzniklého termálním rozkladem NaHCOg odstraňuje způsob přípravy aktivního uhličitanu sodného z dekahydrátu uhličitanu sodného (přírodně těženého nebo průmyslově vyráběného). Způsob přípravy spočívá v odvodnění dekahydrátu uhličitanu (sodného alespoň na monohydrát při teplotě pod 32° C. Odvodnění lze výhodně provést za sníženého tlaku nebo větráním na vzduchu nebo v proudu inertního plynu, jehož vlhkost je menší než 3,2 % obj. Analogicky lze tento způsob přípravy aplikovat při reaktivaci neaktivního uhličitanu sodného na aktivní formu tím, že neaktivní uhličitan sodný (kalcinovaná soda, angl. soda ash) ve formě jemného prášku sa smísí s vodou ve hmotnostním poměru 1 : 1,7 nebo vyšším a vzniklá kašovitá směs se odvodní alespoň na monohydrát uhličitanu sodného při teplotě pod 32° C.

Výhody tohoto řešení jsou zřejmé z následujících příkladů provedeni, které objasňují podstatu vynálezu a jeho účinnost, aniž by ho jakýmkoliv způsobem omezovaly.

Příklad 1.

Dekahydrát uhličitanu sodného o velikosti částic 0,25 - 0,33 mm byl vakuově odvodněn při tlaku menším než 1 Pa po dobu 1 hodiny za laboratorní teploty 24° C. Na takto vzniklý hemihydrát Na₂C0₃ .1/2 H^O bylo v reaktoru

265 828 působeno plynem o složeni 0,2 % obj. oxidu siřičitého, % obj. vodní páry a zbytek představoval dusík,při teplotě 150° C. Při celkovém průtoku plynu 100 ml/min a jednotkovém stechiometrickém poměru uhličitan sodný vůči oxidu siřičitému byl průměrný stupeň vyčištění plynu od oxidu siřičitého vyšší než 98 %, přičemž konečný stupeň přeměny (využiti) tuhé fáze byl vyšší než 99 %*

Příklad 2.

Dekahydrát uhličitanu sodného o velikosti částic 0,25 - 0,33 mm byl podroben procesu zvětrání v tenké vrstvě při teplotě 24° C po dobu přibližně 24 hodin. Chemickou analýzou bylo po skončení zjištěno složení Na₂C0₃ . 1,2 H₂0. Na takto vzniklý monohydrát bylo v reaktoru působeno plynem o složeni 0,2 % obj. oxidu siřičitého, 2 % obj. vodní páry, zbytek představoval dusík, při teplotě 152° C, Během doby 32 minut, při celkovém průtoku 100 ml/min a jednotkovém stechiometrickém poměru uhličitan sodný vůči oxidu siřičitému bylo dosahováno průměrného stupně vyčištění plynu od oxidu siřičitého 94 %, přičemž konečný stupeň přeměny tuhé látky činil 96 %.

Příklad 3.

Neaktivní uhličitan sodný byl smísen s vodou ve hmotnostním poměru 1 : 1,8 a vzniklá kašovitá směs po důkladném promlsení ponechána v uzavřeném prostoru při laboratorní teplotě 24° C. Po 2 dnech byla směs rozprostřena do tenké vrstvy a ponechána dva dny větráni na vzduchu při 24° C. Vzniklý produkt o složeni Na₂C0₃ . 1,3 H₂0 byl rozdrcen a vysítován. Na frakci monohydrátu uhličitanu sodného o velikosti částic 0,25 - 0,33 mm bylo působeno plynem o složení 0,2 % obj. oxidu siřičitého, 2 % obj. vodní páry, zbytek představoval dusík, při teplotě 152° C. Během doby 35 minut

265 828 bylo při celkovém průtoku plynu 100 tnl/min a jednotkovém stechiometrickém poměru uhličitan sodný vůči oxidu siřičitému dosahováno průměrného stupně vyčištění plynu od oxidu siřičitého vyššího než 77 %, přičemž do okamžiku, kdy přes lože tuhého odsiřovacího prostředku přešlo 80 % stechiometrického množství oxidu siřičitého byl stupen vyčištěni plynu vyšši než 90 %.

Claims (2)

PŘEDOST V y N A L B 3. U

1. Způsob přípravy aktivního uhličitanu sodného, vyznačený tím, že dekahydrát uhličitanu sodného nebo jeho směs a vodou se odvodní alespoň na monohydrát při teplotě nižší než 32° C,

2, Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že dekahydrát uhličitanu sodného se odvodňuje v proudu plynu, jehož obsah vodních par je nižší než 3,2 % objemové.