CS266617B1 - Method of sodium carbonate's higher hydrates drying - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu sušení vyšších hydrátů uhličitanu sodného Na₂CO₃.x H₂0, kde x je číslo 5 až 10, na aktivní uhličitan sodný. Tento produkt je výborným prostředkem pro odsiřování spalin.

Je 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 vodní páry a teplotou, jak popisují CS objev č. 26 a CS autorské osvědčení č. 171 524. 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 využít v průměru z více než 90 %.

Dále je znám způsob přípravy aktivního uhličitanu sodného z dekahydrátu uhličitanu sodného, kde se jeho dehydratace provádí při teplotě pod teplotou tání v jeho krystalové vodě, tj. 31,9 °C.

Nevýhodou způsobu přípravy aktivního uhličitanu sodného z NaHCO₃ 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 kalcinací a následnou rafinací na kalcinovanou sodu. Pro účely odsiřování spalin je kalcinovaná soda málo účinná a hydrogen uhličitan sodný na druhé straně příliš drahý.

Určitou nevýhodou způsobu přípravy aktivního uhličitanu sodného z dekahydrátu uhličitanu sodného je nízká intenzita procesu sušení, zejména při odstraňování krystalické vody z tuhé fáze, v níž molární poměr voda:uhličitan sodný nepřesahuje 5.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje postup podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se odstranění prvního podílu vody až do složení odpovídající pentahydrátu provádí při teplotě tuhé fáze v rozmezí 10 až 31,9 °C a zbývající podíl vody se odstraňuje při teplotě tuhé fáze v rozmezí 33 až 150 °C.

Změnu teplotního režimu lze realizovat výhodně dvěma způsoby, spočívajícími v tom, že se bud sušený materiál převede z jednoho zařízení pracujícího v prvém teplotním režimu do druhého zařízení, které pracuje v druhém teplotním intervalu a nebo v jediném aparátu, ve kterém je teplota programově řízena.

Sušení lze výhodně uskutečnit ve fluidní vrstvě, přičemž je možno využít i jiných způsobů sušení.

Výhodou způsobu podle vynálezu je vysoká intenzita odstraňování krystalické vody z hydrátů uhličitanu sodného, což se projevuje ve zkrácení doby sušení nejméně o 50 % ve srovnání s postupem sušení při teplotě do 31,9 °C.

V následujícím příkladu je postup podle vynálezu blíže objasněn.

Příklad

Dekahydrátu uhličitanu sodného o velikosti částic 0,25 až 0,33 nm byl sušen ve fluidní vrstvě vzduchem při teplotě 30 °C. Po 30minutách byl získán produkt o složení Na₂CO₃· .5H₂O. Tento produkt byl umístěn do reaktoru předem vyhřátého na teplotu 150 °C. Po 15minutách bylo na vzniklý aktivní uhličitan sodný působeno plynem o složení 0,087 % objemu SO₂, 2 % objemu vodní páry a zbytek představoval dusík. Při celkovém průtoku plynu 50 ml/min a jednotkovém stechiometrickém poměru uhličitanu sodného vůči oxidu siřičitému byl průměrný

CS 266 617 B1 stupeň vyčištění plynu od oxidu siřičitého vyšší než 92 přičemž konečný stupeň přeměny tuhé fáze byl 94,7 %.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob sušení vyšších hydrátů uhličitanu sodného Na₂CO₃.x H₂0, kde x je číslo mezi

   5 až 10, na aktivní uhličitan sodný, vyznačený tím, že se odstranění prvních podílů krystalické vody až do složení odpovídající pentahydrátu provádí při teplotě tuhé fáze v rozmezí 10 až 31,9 °C a zbývající podíl vody se odstraňuje při teplotě tuhé fáze v rozmezí 33 aŽ 150 °C.
2. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se teplota během sušení v uvedeném rozmezí zvyšuje.
3. 3. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se sušení provádí ve fluidní vrstvě.