RU2474536C1 - Способ получения хлористого кальция - Google Patents
Способ получения хлористого кальция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2474536C1 RU2474536C1 RU2011143536/05A RU2011143536A RU2474536C1 RU 2474536 C1 RU2474536 C1 RU 2474536C1 RU 2011143536/05 A RU2011143536/05 A RU 2011143536/05A RU 2011143536 A RU2011143536 A RU 2011143536A RU 2474536 C1 RU2474536 C1 RU 2474536C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium chloride
- suspension
- chloride
- temperature
- reaction mixture
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению гранулированного хлористого кальция, который может быть использован в нефтедобывающей промышленности, коммунальном и дорожном хозяйстве. К жидким отходам, в качестве которых берут суспензию фильтровой жидкости аммиачно-содового производства, добавляют неионогенный ПАВ в количестве 0,0005-0,001 мас.%. Суспензию фильтровой жидкости нагревают при температуре 80-95°С в течение 0,5-1 ч, добавляют соляную кислоту до достижения показателя рН реакционной смеси 6,0-6,5. Реакционную смесь упаривают до достижения плотности 1,4-1,45 г/см3. Упаренный раствор охлаждают до температуры 10-15°С с последующим выделением кристаллов хлористого аммония. Фильтрацией отделяют кристаллы хлористого аммония, которые далее направляют на взаимодействие с известью с получением суспензии хлористого кальция. Суспензию хлористого кальция обезвоживают и кристаллизуют при температуре 100-150°С с получением целевого продукта - гранулированного хлористого кальция. Изобретение позволяет повысить производительность процесса упаривания жидких отходов содового производства и уменьшить инкрустацию теплообменного оборудования. 1 ил.
Description
Изобретение относится к получению гранулированного хлористого кальция, который может быть использован в нефтедобывающей промышленности, коммунальном и дорожном хозяйстве.
Известен способ получения хлористого кальция [патент РФ №2291109, C01F 11/24, опубл. 10.01.2007. Бюлл. №1], включающий взаимодействие кальцийсодержащего сырья с соляной кислотой при температуре 20-50°С, к кальцийсодержащему сырью дозируют 20-37%-ную соляную кислоту при мольном соотношении СаСО3:HCl=1:2 с последующим пропусканием образовавшегося кислого раствора хлорида кальция через СаСО3 и полученного кислого углекислого газа через СаСО3 и CaCl2, взятые в мольном соотношении 1-4:1. В качестве кальцийсодержащего сырья используется известняк, известняковая мука, кальцийсодержащие отходы.
Недостатком способа является значительный расход соляной кислоты и кальцийсодержащего сырья.
При получении кальцинированной соды аммиачным методом образуется суспензия фильтровой жидкости (СФЖ), представляющая собой жидкость состава: NH4Cl - 176-180 г/л, NaCl - 60-80 г/л, NH4HCO3 - 40-50 г/л, (NH4)2СО3 - 25-35 г/л, Na2SO4 - 5-8 г/л, NaHCO3 - 40-50 г/л, Na2CO3 - 0.4-0.6 г/л, показатель рН 10-11. В настоящее время СФЖ нагревают до температуры 90-105°С, при этом идет разложение бикарбоната и карбоната аммония с выделением в газовую фазу аммиака и углекислого газа, затем реакционную массу обрабатывают известковым молоком (8-12% Са(ОН)2), при этом хлористый аммоний за счет обменной реакции с Са(ОН)2 образует хлористый кальций, а аммиак выделяется в газовую фазу. А также происходит образование карбоната и сульфата кальция за счет обменных реакций с карбонатом, бикарбонатом и сульфатом натрия. Далее реакционная смесь, так называемая дистиллерная жидкость (ДЖ) состава (в г/л): CaCl2 100-115, NaCl 25-40, Ca(OH)2 10, показатель рН 9-11, карбонизируется углекислым газом до рН-7-8 и направляется на утилизацию.
Известен способ переработки суспензии фильтровой жидкости содового производства путем получения хлористого аммония [Позин М.Е. Технология минеральных солей. Часть 2. Глава XXXIII. Соли аммония. С.1256-1259], включающий предварительный нагрев фильтровой жидкости с целью регенерации из нее аммиака и углекислого газа, содержащихся в форме карбоната и бикарбоната аммония. Далее фильтровую жидкость упаривают в вакуум-выпарных аппаратах. Хлористый аммоний выделяют путем охлаждения упаренной жидкости до 50°С и отделения кристаллов хлористого аммония на центрифуге. Недостатком известного способа являются значительные потери аммиака при упаривании фильтровой жидкости, а также получение конечного продукта, который характеризуется слеживаемостью и ограниченным сбытом.
Известен способ получения хлористого кальция из дистиллерной жидкости содового производства [А.с. СССР №842024, C01F 11/24, опубл. 30.06.1981. Бюлл. №24], включающий ее карбонизацию, осветление, обработку сульфатом кальция, упаривание и концентрирование до 32-40% по CaCl2 причем упаривание дистиллерной жидкости ведут перед карбонизацией до концентрации 11-14% по CaCl2, а после обработки сульфатом кальция дистиллерную жидкость упаривают до концентрации 12,2-14,4% по CaCl2. Процесс упаривания ведут в адиабатных испарителях с получением целевого продукта - раствора хлорида кальция. Способ позволяет значительно снизить расход пара.
Недостатками способа являются расход сульфата кальция, инкрустация оборудования, а также низкое качество получаемого продукта.
Известен способ получения хлористого кальция и поваренной соли из дистиллерной жидкости содового производства [А.с. СССР №317617, C01D 3/08, 1972] путем карбонизации дистиллерной жидкости углекислым газом, трехстадийного упаривания ее в выпарной установке, на первой стадии - до концентрации хлористого кальция 40-42%, отделения поваренной соли, упаривания на второй стадии до концентрации хлористого кальция 65-67%, и на третьей стадии - до концентрации 72-75% с получением чешуированного хлористого кальция.
Недостатком способа является низкая производительность процесса упаривания из-за инкрустации теплообменного оборудования кальцийсодержащими отложениями.
Наиболее близким техническим решением является способ получения гранулированного кальция [патент РФ №2370443, C01F 11/24, C01F 11/30, B01J 2/16 опубл. 20.10.2009. Бюлл. №29], включающий приготовление хлоридсодержащего концентрированного раствора - хлорида кальция из жидких отходов содового производства, причем в качестве жидкого отхода используют упаренную осветленную дистиллерную жидкость, в которую добавляют неионогенное ПАВ в количестве 0,0005-0,001 мас.% и упаривают ее до концентрации хлористого кальция 35-45%, хлористый натрий отделяют на центрифуге, а далее очищенный раствор хлористого кальция подают на обезвоживание и кристаллизацию при температуре 100-105°С в кипяще-фонтанирующую сушилку-гранулятор, в котором фонтанирующий слой создают потоком топочных газов, подаваемых в сушилку-гранулятор через центральный ввод со скоростью 50-55 м/с, при температуре 700-750°С, а кипящий слой создают потоком воздуха с температурой 20-60°С, который подают со скоростью 3-5 м/с. Способ позволяет утилизировать дистиллерную жидкость с получением гранул хлористого кальция, а также поваренной соли.
Недостатком способа является низкая производительность стадии упаривания из-за инкрустации теплообменного оборудования кальцийсодержащими отложениями и значительный расход пара.
Технической задачей предлагаемого изобретения является интенсификация процесса упаривания путем исключения инкрустации теплообменного оборудования.
Поставленная техническая задача решается тем, что в предлагаемом способе получения гранулированного хлористого кальция, включающем приготовление хлоридсодержащего концентрированного раствора из жидких отходов аммиачно-содового производства, предварительное добавление к жидким отходам неионогенного ПАВ в количестве 0,0005-0,001 мас.%, последующее обезвоживание и кристаллизацию, причем в качестве жидкого отхода аммиачно-содового производства берут суспензию фильтровой жидкости (СФЖ), которую нагревают при температуре 80-95°С в течение 0,5-1 ч, далее в нагретую СФЖ добавляют соляную кислоту до достижения показателя рН реакционной смеси 6,0-6,5, реакционную смесь упаривают до достижения плотности 1,4-1,45 г/см3, упаренный раствор охлаждают до температуры 10-15°С с выделением кристаллов хлористого аммония, далее кристаллы хлористого аммония отделяют от раствора фильтрацией и направляют на взаимодействие с известью с получением суспензии хлористого кальция, суспензию хлористого кальция подвергают обезвоживанию и кристаллизации при температуре 100-150°С с получением целевого продукта -гранулированного хлористого кальция.
Дистиллерная жидкость, образующаяся при производстве кальцинированной соды аммиачным методом, содержащая хлористый кальций, хлористый натрий, гидроксид и сульфат кальция, в настоящее время не находит достаточно широкого квалифицированного применения, сбрасывается в так называемые «белые моря». Дистиллерную жидкость получают путем обработки суспензии фильтровой жидкости известковом молоком, при этом происходит конверсия хлористого аммония в хлористый кальций. Известные способы получения хлористого кальция, основанные на упаривании дистиллерной жидкости, содержащей соединения кальция, протекают с образованием накипи на поверхности теплообменного оборудования.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. При тепловой обработке СФЖ при температуре 80-95°С с добавлением ПАВ происходит разложение бикарбоната и карбоната аммония, с выделением аммиака и углекислого газа в газовую фазу. Данные газы улавливаются по существующей технологии на производстве кальцинированной соды, с получением раствора углекислого аммония и могут повторно использоваться в основном технологическом процессе. Добавка ПАВ (неонола) способствует процессам дегазации и последующему выпариванию. При обработке нагретой СФЖ соляной кислотой бикарбонат и карбонат натрия переводятся в хлорид натрия, при этом выделяется углекислый газ. Полученная реакционная масса имеет состав (в г/л): NH4Cl - до 160-180, NaCl - 60-80, Na2SO4 - 5-8, показатель рН 6,0-6,5. Реакционная масса данного состава (не содержащая накипеобразующих ионов, как Са+2 и СО3 2-) упаривается без инкрустации теплообменного оборудования выпарной установки, чем достигается высокая производительность и эффективность упаривания, продолжительность работы выпарной установки без остановки для проведения очистки. Путем упаривания реакционной смеси и последующего охлаждения упаренного раствора и фильтрации суспензии выделяют хлористый аммоний, который далее переводят в хлористый кальций путем взаимодействия с известью. Количество извести для взаимодействия составляет 1 моль в пересчете на СаО на 2 моля хлористого аммония. Выделившийся аммиак улавливают и используют в основной технологической схеме производства соды. Суспензию хлористого кальция подвергают сушке и грануляции. Целевой продукт представляет собой гранулированный хлористый кальций с содержанием влаги не более 1%. Промежуточный продукт - хлористый аммоний после сушки можно также применять в качестве азотного удобрения.
Выбранные пределы показателей технологического процесса обеспечивают достижение высокого качества целевого продукта при интенсификации стадии упаривания. Ведение процесса нагрева СФЖ при температуре 80-95°С обеспечивает полноту разложения карбоната и бикарбоната аммония. При снижении температуры ниже 80°С не достигается полнота разложения вышеуказанных соединений и дегазация суспензии. Проведение процесса нагрева при температурах выше 95°С нежелательно из-за перерасхода пара. Введение соляной кислоты в СФЖ до достижения рН среды 6,0-6,5 обеспечивает полноту перевода карбоната и бикарбоната натрия в хлориды. Снижение рН среды ниже 6,0 нецелесообразно из-за перерасхода соляной кислоты и усиления коррозионной активности реакционной смеси. При добавлении соляной кислоты до достижения рН среды выше 6,5 не достигается полнота перевода карбонатов в углекислый газ. Упаривание реакционной смеси до плотности 1,4-1,45 г/см3 и последующее охлаждение упаренного раствора до температуры 10-15°С обеспечивают высокую производительность процесса и полноту выделения кристаллов хлористого аммония. При проведении процесса сушки кристаллов хлористого кальция при температуре 100-150°С обеспечивается гранулирование и получение целевого продукта с содержанием влаги не более 0,5%.
Принципиальная схема получения хлористого кальция представлена на рис.1.
Способ осуществляют следующим образом.
Суспензия фильтровой жидкости, содержащая 150-180 г/л хлористого аммония NH4Cl, 50-60 г/л бикарбоната аммония NH4HCO3, 48-55 г/л карбоната аммония (NH4)2СО3, 20-30 г/л карбоната натрия Na2CO3, 25-35 г/л бикарбоната натрия NaHCO3, 30-35 г/л хлористого натрия NaCl и 4-6 г/л сульфата натрия Na2SO4, с показателем рН среды 10-11 потоком а поступает в реактор 1, куда при перемешивании потоком б добавляют расчетное количество неионогенного ПАВ - неонола. СВЖ нагревают до температуры 80-95°С и выдерживают 0,5 ч. При нагревании происходит разложение карбоната и бикарбоната аммония с выделением углекислого газа CO2 и аммиака NH3 в газовую фазу. Нагретая СФЖ, содержащая хлористый аммоний и натрий, карбонат и бикарбонат натрия, сульфат натрия потоком в подается в реактор 2, куда потоком г добавляют соляную кислоту до достижения рН среды реакционной смеси 6,0-6,5. При этом идет разложение карбонатных солей с выделением углекислого газа в газовую фазу. Далее реакционная смесь, содержащая хлористый аммоний, сернокислый и хлористый натрия, потоком д направляют на концентрирование в выпарной аппарат 3. Упаривание ведется под вакуумом до достижения плотности упаренного раствора 1,4-1,45 г/см3. Процесс упаривания протекает без инкрустации теплообменного оборудования. Упаренный раствор потоком е подается в охладитель 4, где охлаждается до температуры 15°С, при этом кристаллы хлористого аммония выделяются в твердую фазу. Суспензия хлористого аммония потоком ж подается на центрифугу 5, где осуществляется отделение кристаллов хлористого аммония. Полученный маточный раствор, содержащий 116 г/л хлористого натрия, 8,6 г/л сульфата натрия и 12,3 г/л хлористого аммония, плотностью 1,23 г/см3, потоком к отводится на утилизацию. Кристаллы хлористого аммония потоком л направляются в смеситель 6, куда потоком м добавляется расчетное количество извести. При взаимодействии извести и хлористого аммония образуется хлористый кальций и выделяется аммиак в газовую фазу. Полученная суспензия хлористого кальция после смесителя 6 потоком н направляется на обезвоживание и кристаллизацию в сушильный аппарат 7. Процесс сушки осуществляют при температуре 100-150°С с получением целевого продукта - гранулированного хлористого кальция. Целевой продукт содержит 93-95% CaCl2, 1,5% NaCl, 3,0% нерастворимого остатка, до 1% влаги.
Предлагаемый способ получения хлористого кальция позволяет интенсифицировать процесс упаривания жидких отходов содового производства, осуществлять процесс упаривания без инкрустации теплообменного оборудования.
Claims (1)
- Способ получения гранулированного хлористого кальция, включающий приготовление хлоридсодержащего концентрированного раствора из жидких отходов аммиачно-содового производства, предварительное добавление к жидким отходам неионогенного ПАВ в количестве 0,0005-0,001 мас.%, последующее обезвоживание и кристаллизацию, отличающийся тем, что в качестве жидкого отхода аммиачно-содового производства берут суспензию фильтровой жидкости (СФЖ), которую нагревают при температуре 80-95°С в течение 0,5-1 ч, далее в нагретую СФЖ добавляют соляную кислоту до достижения показателя рН реакционной смеси 6,0-6,5, реакционную смесь упаривают до достижения плотности 1,4-1,45 г/см3, упаренный раствор охлаждают до температуры 10-15°С с выделением кристаллов хлористого аммония, далее кристаллы хлористого аммония отделяют от раствора фильтрацией и направляют на взаимодействие с известью с получением суспензии хлористого кальция, суспензию хлористого кальция подвергают обезвоживанию и кристаллизации при температуре 100-150°С с получением целевого продукта - гранулированного хлористого кальция.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011143536/05A RU2474536C1 (ru) | 2011-10-27 | 2011-10-27 | Способ получения хлористого кальция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011143536/05A RU2474536C1 (ru) | 2011-10-27 | 2011-10-27 | Способ получения хлористого кальция |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2474536C1 true RU2474536C1 (ru) | 2013-02-10 |
Family
ID=49120391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011143536/05A RU2474536C1 (ru) | 2011-10-27 | 2011-10-27 | Способ получения хлористого кальция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2474536C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2589483C1 (ru) * | 2015-04-20 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Способ переработки дистиллерной жидкости содового производства аммиачным методом |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU317617A1 (ru) * | И. Д. Гринько , В. Ю. Бабкина | Способ получения хлористого кальция и поваренной соли | ||
SU526597A1 (ru) * | 1974-11-05 | 1976-08-30 | Предприятие П/Я А-3732 | Способ получени хлористого кальци |
US20070009423A1 (en) * | 2005-07-05 | 2007-01-11 | Eco Products, L.P. | Apparatus and Methods For Producing Calcium Chloride, and Compositions and Products Made Therefrom |
RU2370443C2 (ru) * | 2007-10-11 | 2009-10-20 | Открытое акционерное общество "СОДА" (ОАО "СОДА") | Способ получения гранулированного хлористого кальция |
-
2011
- 2011-10-27 RU RU2011143536/05A patent/RU2474536C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU317617A1 (ru) * | И. Д. Гринько , В. Ю. Бабкина | Способ получения хлористого кальция и поваренной соли | ||
SU526597A1 (ru) * | 1974-11-05 | 1976-08-30 | Предприятие П/Я А-3732 | Способ получени хлористого кальци |
US20070009423A1 (en) * | 2005-07-05 | 2007-01-11 | Eco Products, L.P. | Apparatus and Methods For Producing Calcium Chloride, and Compositions and Products Made Therefrom |
RU2370443C2 (ru) * | 2007-10-11 | 2009-10-20 | Открытое акционерное общество "СОДА" (ОАО "СОДА") | Способ получения гранулированного хлористого кальция |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПОЗИН М.Е. и др. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот). Химия: Ленинградское отделение, 1970, ч.1, с.743-745. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2589483C1 (ru) * | 2015-04-20 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Способ переработки дистиллерной жидкости содового производства аммиачным методом |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2022166116A1 (zh) | 一种天然碱生产工艺 | |
CN110699756B (zh) | 一种利用氨碱废液制备α型石膏晶须的方法 | |
CN102203012B (zh) | 氯化钠生产方法 | |
JP5336408B2 (ja) | ブラインからの塩化ナトリウムおよび他の塩類の回収 | |
US7041268B2 (en) | Process for recovery of sulphate of potash | |
CN101186318B (zh) | 用硝酸分解磷矿副产物硝酸钙制造硝酸钠的方法 | |
CN101823822A (zh) | 一种用盐酸处理纯碱废盐泥的方法 | |
CN112794534A (zh) | 飞灰资源化利用处理系统及方法 | |
EA015407B1 (ru) | Способ переработки фосфогипса на сульфат аммония и карбонат кальция | |
RU2474536C1 (ru) | Способ получения хлористого кальция | |
JP4516023B2 (ja) | 硫酸カリの回収方法 | |
CN101555209A (zh) | 氯乙酸氨解法甘氨酸清洁生产方法 | |
CN1362371A (zh) | 一种在循环介质中制取高纯度氧化镁或碳酸镁的方法 | |
CN111268713B (zh) | 一种固体氯化钙的生产方法 | |
CN102190319B (zh) | 盐(卤)水精制工艺 | |
RU2284298C1 (ru) | Способ получения гранулированного хлорида кальция при комплексной переработке природных рассолов | |
RU2283283C1 (ru) | Способ получения карбоната лития высокой степени чистоты из литиеносных хлоридных рассолов | |
CN1880223A (zh) | 芒硝-氨循环法氯化钡、硫酸钾、碳酸钠联产技术 | |
CN109354038A (zh) | 一种基于氨碱法的盐碱联合制备工艺 | |
RU2560359C2 (ru) | Кальцинатный способ получения карбоната лития из литиеносного сырья | |
RU2774763C1 (ru) | Способ получения бромида натрия | |
RU2819829C1 (ru) | Способ получения хлористого кальция из рассолов хлоркальциевого типа | |
RU2495824C2 (ru) | Способ получения хлористого аммония | |
RU2789134C1 (ru) | Способ получения бромида аммония | |
CN112340752B (zh) | 一种含镁硫酸盐卤水逆顺流多效蒸发生产氯化钠工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161028 |