CS266617B1

CS266617B1 - Method of sodium carbonate's higher hydrates drying

Info

Publication number: CS266617B1
Application number: CS88984A
Authority: CS
Inventors: Jan Ing Drsc Cermak; Karel Ing Csc Mocek; Emerich Doc Dr Drsc Erdos; Vaclav Ing Csc Vesely; Miloslav Ing Csc Hartman; Erich Ing Csc Lippert; Jiri Ing Wald
Original assignee: Cermak Jan; Mocek Karel; Emerich Doc Dr Drsc Erdos; Vesely Vaclav; Hartman Miloslav; Lippert Erich; Wald Jiri
Priority date: 1988-02-17
Filing date: 1988-02-17
Publication date: 1990-01-12
Also published as: CN1016600B; YU181788A; CS98488A1; JPH01252521A; IT8822142A0; IT1227255B; CN1035272A; SU1720484A3

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.The invention relates to a process for drying higher sodium carbonate hydrates of Na ₂ CO ₃ .xH ₂ O, wherein x is a number of 5 to 10, to active sodium carbonate. This product is an excellent means for flue gas desulfurization.

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 %.There is known 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 Author Certificate No. 171,524. 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 active sodium carbonate can be utilized on average by more than 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.Further, a process for preparing active sodium carbonate from sodium carbonate decahydrate is known, wherein its dehydration is carried out at a temperature below its melting point in its crystalline water, i.e. 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.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 sodium carbonate production 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 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.In some countries there are huge reserves of natural sodium materials Trona, which is sodium sesquicarbonate and sodium carbonate decahydrate. These raw materials are mainly processed by calcination and subsequent refining to calcined soda. For the purpose of flue gas desulfurization, calcined soda is poorly effective and sodium hydrogen carbonate, on the other hand, is too expensive.

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.A certain disadvantage of the process for the preparation of active sodium carbonate from sodium carbonate decahydrate is the low intensity of the drying process, especially when removing crystalline water from the solid phase in which the water: sodium carbonate molar ratio does not exceed 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.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the process according to the invention, characterized in that the removal of the first fraction of water until the corresponding pentahydrate composition is carried out at a solid phase temperature in the range of 10 to 31.9 ° C and the remaining fraction of water removed at the solid phase temperature. range 33 to 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.The temperature mode change can be realized advantageously in two ways, in that either the dried material is transferred from one device operating in the first temperature mode to another device operating in the second temperature interval or in a single apparatus in which the temperature is programmatically controlled.

Sušení lze výhodně uskutečnit ve fluidní vrstvě, přičemž je možno využít i jiných způsobů sušení.The drying may advantageously be carried out in a fluidized bed, and other drying methods may be employed.

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.An advantage of the process according to the invention is the high intensity of removal of crystalline water from sodium carbonate hydrates, which results in a reduction of the drying time by at least 50% compared to a drying process at a temperature of up to 31.9 ° C.

V následujícím příkladu je postup podle vynálezu blíže objasněn.The following example illustrates the process of the present invention.

PříkladExample

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 průměrnýSodium carbonate decahydrate having a particle size of 0.25 to 0.33 nm was air dried in the fluidized bed at 30 ° C. After 30 minutes a product of Na ₂ CO ₃ · 5 H ₂ O was obtained. This product was placed in a reactor preheated to 150 ° C. After 15 minutes, the resulting active sodium carbonate was treated with a gas of 0.087% SO ₂ , 2% water vapor, and the remainder was nitrogen. At a total gas flow rate of 50 ml / min and a unit stoichiometric ratio of sodium carbonate to sulfur dioxide, the average

CS 266 617 B1 stupeň vyčištění plynu od oxidu siřičitého vyšší než 92 přičemž konečný stupeň přeměny tuhé fáze byl 94,7 %.CS 266 617 B1 a degree of purification of sulfur dioxide gas of greater than 92 wherein the final degree of solid phase conversion was 94.7%.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A method of drying higher sodium carbonate hydrates Na ₂ CO ₃ .xH ₂ O, wherein x is a number between

5 to 10, to active sodium carbonate, characterized in that the removal of the first portions of crystalline water up to the corresponding pentahydrate composition is carried out at a solid phase temperature in the range of 10 to 31.9 ° C and the remaining water is removed at a solid phase temperature in the range 33 to 150 ° C.

2. A method according to claim 1, wherein the temperature increases during said drying.

3. A process according to claim 1 wherein the drying is carried out in a fluidized bed.