RU2476386C1 - Method of recycling still waste liquid of ammonium-soda production - Google Patents
Method of recycling still waste liquid of ammonium-soda production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476386C1 RU2476386C1 RU2011138179/05A RU2011138179A RU2476386C1 RU 2476386 C1 RU2476386 C1 RU 2476386C1 RU 2011138179/05 A RU2011138179/05 A RU 2011138179/05A RU 2011138179 A RU2011138179 A RU 2011138179A RU 2476386 C1 RU2476386 C1 RU 2476386C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydroxide
- waste liquid
- sodium
- cacl
- still waste
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области переработки дистиллерной жидкости, образующейся в производстве кальцинированной соды по аммиачному методу. На 1 т кальцинированной соды после регенерации аммиака образуется до 9 м3 дистиллерной жидкости, содержащей около 100 г/л CaCl2, около 50 г/л NaCl и другие примеси (Д.А.Кузнецов и др. Общая химическая технология. - М., Высшая школа, 1970. - 344 с., стр.141).The present invention relates to the field of processing distillation liquid generated in the production of soda ash according to the ammonia method. Up to 9 m 3 of distillation liquid containing about 100 g / l CaCl 2 , about 50 g / l NaCl and other impurities are formed per 1 ton of soda ash after ammonia regeneration (D.A. Kuznetsov et al. General chemical technology. - M. , Higher School, 1970 .-- 344 p., P. 141).
Известен способ получения безводного пероксида кальция, где в качестве исходного сырья используют дистиллерную жидкость - отход производства кальцинированной соды, включающий 82,13÷142,07 г/л CaCl2, 45,26÷68 г/л NaCl, 0,407÷1,78 г/л Са(ОН)2, 0,46÷0,624 г/л СаСО3, 0,784÷1,21 г/л Na2SO4, а также раствор аммиака и пероксид водорода (пат. 2341449, Россия, МПК С01В 15/043. Способ получения безводного пероксида кальция / Е.И.Бахонина, И.Х.Бикбулатов, А.Ю.Бакиев, P.P.Даминев, P.P.Насыров, Ф.Р.Опарина (Россия). Уфимский государственный нефтяной технический университет. - №2007119247/15; заявлено 23.05.2007).A known method of producing anhydrous calcium peroxide, where distillation liquid is used as feedstock is a waste product of soda ash production, including 82.13 ÷ 142.07 g / l CaCl 2 , 45.26 ÷ 68 g / l NaCl, 0.407 ÷ 1.78 g / l Ca (OH) 2 , 0.46 ÷ 0.624 g / l CaCO 3 , 0.784 ÷ 1.21 g / l Na 2 SO 4 , as well as ammonia solution and hydrogen peroxide (US Pat. 2341449, Russia, IPC С01В 15 / 043. Method for the production of anhydrous calcium peroxide / EI Bakhonina, I. Kh. Bikbulatov, A. Yu. Bakiev, PP Daminev, PP Nasyrov, FR Oparina (Russia). Ufa State Petroleum Technical University - No. 2007119247 / 15; claimed May 23, 2007 )
К недостаткам этого способа можно отнести необходимость использования таких реагентов как, пероксид водорода и раствор аммиака. Кроме того, в производстве пероксида кальция по этому методу образуется значительное количество сточных вод, содержащих хлориды аммония и натрия.The disadvantages of this method include the need to use such reagents as hydrogen peroxide and ammonia solution. In addition, in the production of calcium peroxide by this method, a significant amount of wastewater containing ammonium and sodium chlorides is formed.
Известен способ переработки дистиллерной жидкости - использование ее после подготовки для закачки в нефтяные скважины с целью поддержания пластового давления. Подготовка дистиллерной жидкости включает следующие операции:A known method of processing distiller liquid is to use it after preparation for injection into oil wells in order to maintain reservoir pressure. Preparation of distillation fluid includes the following operations:
- разбавление дистиллерной жидкости водой для снятия пересыщения по гипсу;- dilution of distiller liquid with water to remove supersaturation on gypsum;
- карбонизация дистиллерной жидкости газом известковых печей в присутствии ретурного шлама;- carbonization of the distiller liquid with a gas from a calcareous furnace in the presence of a reture sludge;
- отстаивание и транспортирование прокарбонизованной дистиллерной жидкости для закачки в нефтяной пласт (И.Д.Зайцев, Г.А.Ткач, Н.Д.Стоев. Производство соды. - М., Химия, 1986. - 312 с., стр.198-201).- sedimentation and transportation of carbonated distillation fluid for injection into the oil reservoir (I.D. Zaitsev, G.A. Tkach, N.D. Stoev. Production of soda. - M., Chemistry, 1986. - 312 p., p .98 -201).
К недостаткам этого способа следует отнести необходимость расположения производства соды в районе добычи нефти.The disadvantages of this method include the need for the location of the production of soda in the area of oil production.
Наиболее близким к заявляемому, т.е. прототипом, является способ переработки дистиллерной жидкости с получением хлорида кальция. В дистиллерную жидкость после карбонизации и отстоя добавляют затравку из активного ангидрита CaSO4 для предотвращения инкрустирования теплопередающих поверхностей выпарной батареи. Осветленная дистиллерная жидкость с затравкой подается в первую выпарную батарею, где упаривается до содержания 18% CaCl2. Частично упаренная и осветленная от затравки дистиллерная жидкость направляется на вторую выпарную установку, где концентрируется до 38% по Cal2. При этом выделяется основная масса NaCl. Суспензия NaCl в 38% растворе CaCl2 после отстоя центрифугируется и твердый NaCl направляется потребителям или возвращается в производство соды. Осветленный 38% раствор CaCl2 подается на вакуум-кристаллизационную установку, где концентрируется до 40% по CaCl2, причем в твердую фазу выделяется добавочное количество NaCl. Осветленный 40% раствор CaCl2 подается в выпарной аппарат, где упаривается до состояния плава (72% CaCl2). Плав CaCl2 после чешуирования, сушки и прокалки представляет собой готовую продукцию. Расходные нормы для получения 1 т хлорида кальция (67% CaCl2) составляют:Closest to the claimed, i.e. The prototype is a method for processing distillation liquid to produce calcium chloride. After carbonization and sludge, a seed of active anhydrite CaSO 4 is added to the distillation liquid to prevent the encrustation of the heat transfer surfaces of the evaporator battery. The clarified distilled liquid with a seed is fed into the first evaporation battery, where it is evaporated to a content of 18% CaCl 2 . The partially distilled and clarified from the seed distillation liquid is sent to the second evaporation unit, where it is concentrated up to 38% in Cal 2 . In this case, the bulk of NaCl is released. Suspension of NaCl in a 38% solution of CaCl 2 after settling is centrifuged and solid NaCl is sent to consumers or returned to the production of soda. The clarified 38% CaCl 2 solution is fed to a vacuum crystallization unit, where it is concentrated up to 40% CaCl 2 , and an additional amount of NaCl is released into the solid phase. The clarified 40% solution of CaCl 2 is fed to the evaporator, where it is evaporated to the state of melt (72% CaCl 2 ). The melt CaCl 2 after scaling, drying and calcination is a finished product. Consumption rates for 1 ton of calcium chloride (67% CaCl 2 ) are:
(Г.А.Ткач, В.П.Шапорев, В.М.Титов. Производство соды по малоотходной технологии. - Харьков, ХГПУ, 1998. - 429 с., стр.359-368).(G.A. Tkach, V.P. Shaporev, V.M. Titov. Production of soda using low-waste technology. - Kharkov, KHPU, 1998. - 429 p., Pp. 359-368).
К основным недостаткам прототипа следует отнести многостадийность производства, сложное технологическое оборудование, использование газа известковых печей и большие энергозатраты. Так, на переработку 1 м3 дистиллерной жидкости по этой технологии необходимо 13,2 м3 газа известковых печей и 2,31 ГДж энергии.The main disadvantages of the prototype include multi-stage production, sophisticated technological equipment, the use of gas from lime kilns and high energy costs. So, for the processing of 1 m 3 of distillation liquid using this technology, 13.2 m 3 of gas from lime kilns and 2.31 GJ of energy are needed.
Предлагаемое изобретение решает техническую задачу - упрощение способа переработки дистиллерной жидкости, снижение энергозатрат на переработку и получение гидроокиси кальция, гидроокиси натрия и хлора в качестве товарных продуктов.The present invention solves the technical problem of simplifying the method of processing distiller liquid, reducing energy costs for processing and obtaining calcium hydroxide, sodium hydroxide and chlorine as commercial products.
Сущность изобретения заключается в том, что дистиллерную жидкость согласно изобретению обрабатывают гидроксидом натрия при мольном отношении CaCl2:NаОН, равном 1:2÷2,25 (преимущественно 1:2), получающийся при этом осадок гидроксида кальция отфильтровывают, а фильтрат, состоящий из хлорида натрия, подвергают электрохимической переработке в двухкамерном электролизере с катионообменной мембраной при плотности тока 350÷1400 А/м2 с получением гидроксида натрия и хлора, причем фильтрат загружают в анодную камеру электролизера.The essence of the invention lies in the fact that the distillation liquid according to the invention is treated with sodium hydroxide at a molar ratio of CaCl 2 : NaOH equal to 1: 2 ÷ 2.25 (mainly 1: 2), the resulting precipitate of calcium hydroxide is filtered off, and the filtrate consisting of sodium chloride is subjected to electrochemical processing in a two-chamber electrolyzer with a cation exchange membrane at a current density of 350 ÷ 1400 A / m 2 to obtain sodium hydroxide and chlorine, and the filtrate is loaded into the anode chamber of the electrolyzer.
Способ переработки дистиллерной жидкости осуществляется следующим образом. Дистиллерную жидкость обрабатывают гидроксидом натрия. При этом хлорид кальция переходит в гидроксид кальция и выпадает в осадокA method of processing a distiller liquid is as follows. The distillation liquid is treated with sodium hydroxide. In this case, calcium chloride passes into calcium hydroxide and precipitates
CaCl2+2NaOH→Са(ОН)2+2NaCl.CaCl 2 + 2NaOH → Ca (OH) 2 + 2NaCl.
Фильтрат, полученный при выделении гидроксида кальция и содержащий хлорид натрия, помещают в анодную камеру двухкамерного электролизера с катионообменной мембраной К (см. фиг.1). В катодную камеру для создания начальной электропроводности помещают 0,1 н. раствор гидроксида натрия. В электрическом поле, создаваемом в электролизере, при подаче напряжения на электроды происходит перенос катионов Na+ из анодной камеры через катионообменную мембрану в катодную камеру электролизера. В катодной камере происходит разложение воды с выделением газообразного водорода и образованием ионов ОН- The filtrate obtained by separation of calcium hydroxide and containing sodium chloride is placed in the anode chamber of a two-chamber electrolyzer with a cation exchange membrane K (see Fig. 1). In the cathode chamber to create the initial electrical conductivity is placed 0.1 N. sodium hydroxide solution. In the electric field created in the electrolyzer, when voltage is applied to the electrodes, Na + cations are transferred from the anode chamber through the cation exchange membrane to the cathode chamber of the electrolyzer. In the cathode chamber, water decomposes with the release of gaseous hydrogen and the formation of OH ions -
2H2O+2е→Н2+2OH-.2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH - .
В результате этого в катодной камере происходит концентрирование гидроксида натрия в количестве, большем, чем необходимо на обработку хлорида кальция. В анодной камере разлагаются ионы Cl- As a result of this, sodium hydroxide is concentrated in the cathode chamber in an amount greater than that necessary for the treatment of calcium chloride. Cl - ions decompose in the anode chamber
2Cl--2е→Cl2 2Cl - -2e → Cl 2
с образованием газообразного хлора. Таким образом, в анодной камере электролизера происходит извлечение из фильтрата хлорида натрия.with the formation of gaseous chlorine. Thus, in the anode chamber of the electrolyzer is the extraction of sodium chloride from the filtrate.
В результате переработки 1 м3 дистиллерной жидкости можно получить в виде товарных продуктов:As a result of processing 1 m 3 of distillation liquid can be obtained in the form of marketable products:
Пример 1Example 1
К 100 мл дистиллерной жидкости, получающейся в производстве кальцинированной соды на Стерлитамакском ОАО «Сода» и содержащей 105,6 г/л хлорида кальция и 50,5 г/л хлорида натрия, добавляют гидроксид натрия и после осаждения гидроксида кальция определяют концентрацию хлорида кальция в осветленной жидкости.Sodium hydroxide is added to 100 ml of distillation liquid obtained in the production of soda ash at Sterlitamak Soda OJSC and containing 105.6 g / l calcium chloride and 50.5 g / l sodium chloride, and the concentration of calcium chloride is determined after precipitation of calcium hydroxide clarified liquid.
Результаты опытов представлены в таблице 1.The results of the experiments are presented in table 1.
Из результатов, приведенных в таблице 1, видно, что при обработке дистиллерной жидкости гидроксидом натрия кальций в виде гидроксида выпадает в осадок. Остающееся в растворе содержание хлорида кальция зависит от количества добавленной щелочи. При этом увеличение мольного отношения CaCl2:NaOH более чем 1:2 не приводит к заметному понижению концентрации хлорида кальция в осветленной части дистиллерной жидкости.From the results shown in table 1, it is seen that when the distillation liquid is treated with sodium hydroxide, calcium in the form of hydroxide precipitates. The content of calcium chloride remaining in the solution depends on the amount of alkali added. Moreover, an increase in the molar ratio of CaCl 2 : NaOH of more than 1: 2 does not lead to a noticeable decrease in the concentration of calcium chloride in the clarified part of the distiller liquid.
Пример 2Example 2
Через анодную камеру двухкамерного электролизера с катионообменной мембраной марки МК-40 прокачивают раствор, полученный из дистиллерной жидкости после добавления в нее гидроксида натрия при мольном отношении CaCl2:NaOH, равном 1:2, и выделения из него хлорида кальция в виде гидроокиси. В катодную камеру перед опытом заливают 0,1 н. раствор гидроксида натрия. Процесс электрохимической переработки проводят при комнатной температуре в течение 6 часов при различных токовых нагрузках.A solution obtained from a distiller liquid is pumped through the anode chamber of a two-chamber electrolyzer with a MK-40 cation-exchange membrane brand after sodium hydroxide is added to it at a molar ratio of CaCl 2 : NaOH equal to 1: 2 and calcium chloride is isolated from it in the form of hydroxide. Before the experiment, 0.1 N is poured into the cathode chamber. sodium hydroxide solution. The process of electrochemical processing is carried out at room temperature for 6 hours at various current loads.
Результаты опытов представлены в таблице 2.The results of the experiments are presented in table 2.
Из данных, представленных в таблице 2, видно, что в катодной камере электролизера образуется гидроксид натрия с концентрацией 490÷510 г/л. Выход по току гидроксида натрия колеблется в пределах 62,4÷65,1%, не обнаруживая зависимости от плотности тока. Затраты электроэнергии на обработку 1 м3 дистиллерной жидкости увеличиваются с возрастанием токовой нагрузки на электролизере и изменяются от 1,42 до 2,00 ГДж/м3. При увеличении плотности тока выше 1429 А/м2 происходит значительный разогрев растворов в электролизере и резкое повышение энергозатрат, поэтому увеличение плотности тока выше 1429 А/м2 нежелательно.From the data presented in table 2, it is seen that sodium hydroxide with a concentration of 490 ÷ 510 g / l is formed in the cathode chamber of the electrolyzer. The current output of sodium hydroxide ranges from 62.4 ÷ 65.1%, without detecting a dependence on the current density. The cost of electricity for processing 1 m 3 of distiller liquid increases with increasing current load on the cell and varies from 1.42 to 2.00 GJ / m 3 . With an increase in current density above 1429 A / m 2, there is a significant heating of solutions in the electrolyzer and a sharp increase in energy consumption, therefore, an increase in current density above 1429 A / m 2 is undesirable.
Использование предлагаемого способа переработки дистиллерной жидкости аммиачно-содового производства по сравнению с существующим имеет следующие преимущества:Using the proposed method for processing distillation liquid of ammonia-soda production in comparison with the existing one has the following advantages:
а) уменьшение энергозатрат на переработку дистиллерной жидкости;a) reduction of energy consumption for the processing of distiller liquid;
б) получение гидроксида кальция, гидроксида натрия и хлора в виде товарных продуктов;b) obtaining calcium hydroxide, sodium hydroxide and chlorine in the form of marketable products;
в) получение воды, очищенной от хлоридов кальция и натрия.c) obtaining water purified from calcium and sodium chlorides.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011138179/05A RU2476386C1 (en) | 2011-09-16 | 2011-09-16 | Method of recycling still waste liquid of ammonium-soda production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011138179/05A RU2476386C1 (en) | 2011-09-16 | 2011-09-16 | Method of recycling still waste liquid of ammonium-soda production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2476386C1 true RU2476386C1 (en) | 2013-02-27 |
Family
ID=49121358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011138179/05A RU2476386C1 (en) | 2011-09-16 | 2011-09-16 | Method of recycling still waste liquid of ammonium-soda production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2476386C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2589483C1 (en) * | 2015-04-20 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Method of processing distilled liquid from soda production by ammonia |
RU2820127C1 (en) * | 2023-07-31 | 2024-05-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Method of processing distillation liquid of ammonia-soda production |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1145143B (en) * | 1952-01-23 | 1963-03-14 | Hooker Chemical Corp | Process for the electrolysis of salt solutions in a three-chamber cell |
SU447364A1 (en) * | 1972-07-20 | 1974-10-25 | Предприятие П/Я А-3732 | A method of processing distiller fluid soda production |
SU829568A1 (en) * | 1979-08-30 | 1981-05-15 | Предприятие П/Я А-3732 | Method of processing ammonia soda production still suspensions |
SU1362707A1 (en) * | 1986-02-12 | 1987-12-30 | Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного института | Method of processing distillation liquid of soda production |
RU2071940C1 (en) * | 1993-11-24 | 1997-01-20 | Акционерное общество открытого типа "Сода" | Method of processing distillery suspension of ammonium-soda manufacture |
-
2011
- 2011-09-16 RU RU2011138179/05A patent/RU2476386C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1145143B (en) * | 1952-01-23 | 1963-03-14 | Hooker Chemical Corp | Process for the electrolysis of salt solutions in a three-chamber cell |
SU447364A1 (en) * | 1972-07-20 | 1974-10-25 | Предприятие П/Я А-3732 | A method of processing distiller fluid soda production |
SU829568A1 (en) * | 1979-08-30 | 1981-05-15 | Предприятие П/Я А-3732 | Method of processing ammonia soda production still suspensions |
SU1362707A1 (en) * | 1986-02-12 | 1987-12-30 | Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного института | Method of processing distillation liquid of soda production |
RU2071940C1 (en) * | 1993-11-24 | 1997-01-20 | Акционерное общество открытого типа "Сода" | Method of processing distillery suspension of ammonium-soda manufacture |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2589483C1 (en) * | 2015-04-20 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Method of processing distilled liquid from soda production by ammonia |
RU2820127C1 (en) * | 2023-07-31 | 2024-05-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Method of processing distillation liquid of ammonia-soda production |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4238305A (en) | Electrodialytic process for the conversion of impure soda values to sodium hydroxide and carbon dioxide | |
US7708972B2 (en) | Method for obtaining sodium carbonate crystals | |
AU2009238625B8 (en) | Method of making high purity lithium hydroxide and hydrochloric acid | |
US3463814A (en) | Chemical cycle for evaporative water desalination plant | |
RU2112817C1 (en) | Methods for producing chlorine dioxide | |
AU2013284339B2 (en) | Process and apparatus for generating or recovering hydrochloric acid from metal salt solutions | |
US20090260993A1 (en) | Method for obtaining sodium carbonate crystals | |
CN105154910B (en) | A kind of production technology of alkali | |
US4209369A (en) | Process for electrolysis of sodium chloride by use of cation exchange membrane | |
US3895099A (en) | Process for manufacture of calcium hydrochlorite | |
CN102851684B (en) | A kind of perhalogeno water function of mechanical steam recompression method alkali-making process and device | |
RU2751710C2 (en) | Method for producing high-purity lithium hydroxide monohydrate from materials containing lithium carbonate or lithium chloride | |
CN103882468A (en) | Electrolysis-bipolar membrane electrodialysis system and method for producing lithium hydrate with lithium carbonate | |
CN103924258A (en) | Method for preparing lithium hydroxide through electrolysis of salt lake brine | |
CN113957459A (en) | Method for producing bromine and caustic soda by electrolyzing sodium bromide through ion membrane | |
RU2196735C1 (en) | Process of extracting monohydrate of high-purity lithium hydroxide from materials containing lithium carbonate | |
RU2543214C2 (en) | Method of complex processing natural brines of magnesium-calcium chloride type | |
RU2476386C1 (en) | Method of recycling still waste liquid of ammonium-soda production | |
CN1054234A (en) | The manufacture method of alkaline carbonate | |
RU2820127C1 (en) | Method of processing distillation liquid of ammonia-soda production | |
CN102910778A (en) | Terylene alkali reduction water resource recovery process | |
US1173346A (en) | Method for the manufacture of chlorates and perchlorates of alkali metals. | |
CN104529016A (en) | Method for treating high-salinity wastewater | |
EP3006400B1 (en) | Process for producing ammonia | |
RU2398753C1 (en) | Method of producing phosphorus-containing fertilisers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130917 |