CS265828B1

CS265828B1 - Process for preparing active sodium carbonate

Info

Publication number: CS265828B1
Application number: CS872996A
Authority: CS
Inventors: Karel Ing Csc Mocek; Emerich Doc Dr Ing Drsc Erdos; Erich Ing Csc Lippert; Dario Prof Beruto
Original assignee: Mocek Karel; Emerich Doc Dr Ing Drsc Erdos; Lippert Erich; Dario Prof Beruto
Priority date: 1987-04-27
Filing date: 1987-04-27
Publication date: 1989-11-14
Also published as: CS299687A1

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.The solution relates to a method of preparation sodium carbonate by dehydration sodium bicarbonate at least to a monohydrate characterized in that dehydration of decahydrate ee is carried out at temperature below its melting in crystal water 32 ° C, preferably by vacuum treatment or an inert gas stream, of which humidity is less than 3,2% vol the decahydrate is left to the ventilation process on air. The solution is for preparation highly effective odorant sodium carbonate sources other than bicarbonate sodium.

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.The invention relates to a process for the preparation of active sodium carbonate by dewatering sodium carbonate decahydrate and solves the problem of obtaining a highly active desulfurizing agent in a simple, economically advantageous manner from available sodium compounds and natural materials.

□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 %.We are aware of a process for preparing active sodium carbonate starting from sodium bicarbonate and subjected to thermal decomposition in a gas stream under conditions defined by partial water vapor pressure and temperature as described in CS Discovery No. 26 and CS Certificate No. 171524. Thus the prepared active sodium carbonate excels in its extreme reactivity to sulfur dioxide, which can be demonstrated by a degree of gas purification of more than 95%, while the sorption capacity of the active sodium carbonate can be utilized on average by more than 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.The disadvantage of the method of preparation of active sodium carbonate from NaHCO 3 is the energy intensity of the process and especially its relative unavailability and cost. Of the total production of sodium carbonate by the Solvay process, only about 10% is produced in the form of sodium bicarbonate as the final product.

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.In some countries there are huge reserves of natural sodium materials Trona, which is sodium sesquicarbonate and sodium carbonate decahydrate. These raw materials are predominantly processed by calcination and subsequent refining to calcined soda. For the purpose of flue gas desulfurization, calcined soda is poorly effective and sodium bicarbonate on the other hand is too expensive.

265 828265 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.This drawback removes the process for the preparation of the active sodium carbonate according to the invention, characterized in that the sodium carbonate decahydrate or its mixture with water is dehydrated to at least the monohydrate at a temperature below 32 ° C.

Výhodou řešení podle vynálezu je použití dostupných a levných surovin, které lze jednoduchými a nenákladnými operacemi přeměnit na vysoce aktivní odsiřovací prostředek.The advantage of the solution according to the invention is the use of affordable and inexpensive raw materials which can be converted into a highly active desulfurizing agent by simple and inexpensive operations.

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.The drawbacks of the earlier process for the preparation of active sodium carbonate formed by thermal decomposition of NaHCO 3 are eliminated by the process for the preparation of active sodium carbonate from sodium carbonate decahydrate (naturally extracted or industrially produced). The method of preparation consists in dewatering carbonate decahydrate (sodium at least to the monohydrate at a temperature below 32 ° C. Dewatering can advantageously be carried out under reduced pressure or by ventilation in air or in an inert gas stream having a moisture content of less than 3.2% by volume. The method of preparation is applied in the reactivation of the inactive sodium carbonate to the active form by mixing inactive sodium carbonate (soda ash) in the form of a fine powder with water in a weight ratio of 1: 1.7 or higher and the resulting slurry mixture is dewatered at least to sodium carbonate monohydrate at a temperature below 32 ° C.

Výhody tohoto řešení jsou zřejmé z následujících příkladů provedeni, které objasňují podstatu vynálezu a jeho účinnost, aniž by ho jakýmkoliv způsobem omezovaly.The advantages of this solution are evident from the following examples which illustrate the nature of the invention and its effectiveness without limiting it in any way.

Příklad 1.Example 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 reaktoruSodium carbonate decahydrate having a particle size of 0.25-0.33 mm was vacuum dewatered at a pressure of less than 1 Pa for 1 hour at a laboratory temperature of 24 ° C. The Na ₂ CO ₃ .1 / 2 H 2 O hemihydrate thus formed was in the reactor

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 %*265,828 treated with 0.2% by volume of sulfur dioxide gas,% by volume of water vapor and the remainder being nitrogen at 150 ° C. At a total gas flow rate of 100 ml / min and a unit stoichiometric ratio of sodium carbonate to sulfur dioxide, the average Sulfur dioxide purification degree greater than 98%, with a final solid phase conversion rate greater than 99% *

Příklad 2.Example 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 %.Sodium carbonate decahydrate having a particle size of 0.25-0.33 mm was subjected to a thin layer weathering process at 24 ° C for approximately 24 hours. The chemical analysis revealed the composition of Na ₂ CO ₃ . 1.2 H ₂ 0. The thus formed in the reactor monohydrate to a gas composition of 0.2 vol.% Of sulfur dioxide, 2 vol.% Water vapor, the rest nitrogen, at a temperature of 152 DEG C. During 32 minutes at a total flow rate of 100 ml / min and a unit stoichiometric ratio of sodium carbonate to sulfur dioxide achieved an average degree of gas purification of sulfur dioxide of 94%, with a final solid conversion rate of 96%.

Příklad 3.Example 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 minutThe inactive sodium carbonate was mixed with water at a weight ratio of 1: 1.8 and the resulting slurry was left in an enclosure at room temperature 24 ° C after thorough mixing. 24 ° C. The resulting product with the composition Na ₂ CO ₃ . 1.3 H ₂ O was crushed and screened. Sodium carbonate monohydrate fraction of 0.25-0.33 mm particle size was treated with 0.2% by volume sulfur dioxide gas, 2% by volume water vapor, the remainder being nitrogen, at 152 ° C. minutes

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 %.At a total gas flow rate of 100 tnl / min and a unit stoichiometric ratio of sodium carbonate to sulfur dioxide, an average degree of purification of sulfur dioxide of greater than 77% was achieved, with 80% of stoichiometric sulfur dioxide passing through the bed of solid desulfurization agent. the degree of gas purification was greater than 90%.

Claims

PRIORITY 3. U

Process for the preparation of active sodium carbonate, characterized in that the sodium carbonate decahydrate or a mixture thereof and water are dehydrated to at least the monohydrate at a temperature below 32 ° C,

2. The process of claim 1 wherein the sodium carbonate decahydrate is dewatered in a gas stream having a water vapor content of less than 3.2% by volume.