PL211713B1 - Sposób przygotowania roztworu węglanu sodu do wytwarzania nadwęglanu sodu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przygotowania roztworu węglanu sodu stosowanego do wytwarzania nadwęglanu sodu.

Znany jest sposób wytwarzania nadwęglanu sodu z roztworów węglanu sodu i nadtlenku wodoru, które są natryskiwane na złoże fluidalne drobnych cząstek nadwęglanu sodu. W strumieniu gorącego gazu utrzymującego złoże fluidalne następuje odparowanie wody, a wytworzony na powierzchni granul nadwęglan sodu powoduje wzrost granul.

Okazało się, że zawartość żelaza w surowcach ma istotny wpływ zarówno na sprawność procesu, jak i na zawartość tlenu aktywnego oraz stabilność gotowego produktu. Obecność żelaza, podobnie jak i innych jonów metali zmiennowartościowych, np. Mn, Cu, Co, powoduje rozkład nadtlenku wodoru stosowanego w procesie produkcyjnym oraz rozkład nadwęglanu sodu z wydzieleniem tlenu aktywnego. Dla podwyższenia stabilności i ograniczenia strat stosuje się znane stabilizatory, między innymi szkło wodne, wersenian sodu Na2EDTA oraz siarczan magnezu wprowadzane do układu reakcyjnego węglanu sodu i nadtlenku wodoru.

Najpewniejszym jednak sposobem, obok wprowadzenia stabilizatorów, jest zmniejszenie zawartości żelaza w surowcu, jakim jest węglan sodu.

Istota wynalazku polega na tym, że do roztworu węglanu sodu o stężeniu 25-31% wag. Na2CO3 dodaje się roztwór siarczku sodu o stężeniu od 0,1 do 1,0% wag. Na2S i mieszaninę wygrzewa się w temperaturze 30-80°C przez okres 0,5-4 godzin, korzystnie 2 godziny, po czym oddziela si ę wytr ą cone zanieczyszczenia, a do klarownego roztworu dodaje się pyły nadwęglanu sodu oddzielone z zapylonego powietrza uż ytego do suszenia granulowanego produktu.

Sposób oczyszczania roztworu sody do procesu wytwarzania nadwęglanu sodu, według wynalazku polega na tym, że do roztworu węglanu sodu o stężeniu 25-31% wag. Na2CO3 otrzymanego po rozpuszczeniu w wodzie handlowej sody amoniakalnej w temperaturze 30-80°C dodaje się siarczek sodu, w odpowiednich proporcjach, w postaci roztworu lub w stanie stałym. Stosowany do tego celu roztwór siarczku sodu sporządza się z krystalicznego siarczku sodu o wysokiej czystości, uwodnionego lub bezwodnego. Ze względu na niewielkie ilości siarczku sodu wprowadzane do roztworu węglanu sodu, korzystnie jest stosować znaczne rozcieńczenia, to jest roztwór o stężeniu od 0,1 do 1% Na2S. Ilość Na2S jest uzależniona od zawartości żelaza całkowitego w stosowanej sodzie amoniakalnej, stosuje się od ilości stechiometrycznej do 400% nadmiaru, korzystnie 100% nadmiaru.

Po wprowadzeniu siarczku sodu do roztworu sody, roztwór wygrzewa się w temperaturze 30-80°C przez okres od 0,5 do 4 godzin, korzystnie 2 godziny. Po tym okresie wytrącone zanieczyszczenia w postaci siarczków i wodorotlenków oddziela się na przegrodzie filtracyjnej, gdyż występowanie w układzie żelaza Fe⁺² jest niekorzystne, ponieważ zużywa aktywny tlen aby utlenić Fe²⁺ do Fe³⁺. Otrzymany klarowny roztwór zawiera śladowe ilości żelaza w postaci Fe³⁺ i Fe²⁺. Wprowadzenie do klarownego roztworu pyłów nadwęglanu sodu zawierających aktywny tlen, oddzielonych z zapylonego powietrza stosowanego do suszenia granulowanego produktu, powoduje utlenienie żelaza 2+ do 3+. Stopień oczyszczenia roztworu od zanieczyszczeń żelaza wynosi >50%, to jest poniżej 6 mg Fe/kg wprowadzonej sody. Zawartość Fe²⁺ wynosi poniżej 1 mg/kg wprowadzonej sody.

Sposób według wynalazku opisano bliżej w przykładzie posługując się rysunkiem przedstawiającym schemat procesu - Fig.1.

P r z y k ł a d:

Roztwór węglanu sodu o stężeniu 27% Na2CO3 sporządzany jest z sody bezwodnej o zawartości żelaza Fe⁺² + Fe⁺³ wynoszącej 13 mg/kg i wody zdemineralizowanej w ilościach odpowiednio 630 kg i 1660 kg w temperaturze 70°C. Do roztworu węglanu sodu wprowadza się roztwór siarczku sodu o stężeniu 0,08% Na2S w ilości 40 kg. Po wymieszaniu komponentów, roztwór poddawany jest wygrzewaniu przez okres 2 godzin, a następnie wytrącony osad Fe(OH)2 i FeS oddzielany jest na przegrodzie filtracyjnej. Do oczyszczonego roztworu węglanu sodu wprowadza się pyły zawierające od 50 do 65% nadwęglanu sodu, oddzielone od powietrza stosowanego do suszenia granulowanego nadwęglanu sodu. Uzyskany efekt oczyszczania roztworu sody to usunięcie ponad 60% żelaza wprowadzonego wraz z sodą bezwodną. Tak oczyszczony roztwór sody kierowany jest do instalacji wytwarzania nadwęglanu sodu o wysokiej stabilności.

Claims (1)

1. Sposób przygotowania roztworu węglanu sodu stosowanego do wytwarzania nadwęglanu sodu, znamienny tym, że do roztworu węglanu sodu o stężeniu 25-31% wag. Na2CO3 dodaje się roztwór siarczku sodu o stężeniu od 0,1 do 1,0% wag., otrzymaną mieszaninę wygrzewa się w temperaturze 30-80°C przez okres 0,5-4 godzin, korzystnie 2 godziny, po czym oddziela się wytrącone zanieczyszczenia, a do klarownego roztworu dodaje się pyły nadwęglanu sodu oddzielone z zapylonego powietrza użytego do suszenia granulowanego produktu.