RU2547105C2 - Method of joint obtaining calcium chloride and carbon dioxide - Google Patents
Method of joint obtaining calcium chloride and carbon dioxide Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547105C2 RU2547105C2 RU2013125079/05A RU2013125079A RU2547105C2 RU 2547105 C2 RU2547105 C2 RU 2547105C2 RU 2013125079/05 A RU2013125079/05 A RU 2013125079/05A RU 2013125079 A RU2013125079 A RU 2013125079A RU 2547105 C2 RU2547105 C2 RU 2547105C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium
- caco
- cacl
- hydrochloric acid
- raw materials
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства хлористого кальция и углекислого газа для производства карбоната натрия, которые находят широкое применение в химической, нефтедобывающей и химико-фармацевтической отраслях промышленности, конкретно в производствах хлористого бария, осушки газов, мыла и других моющих средств, при варке целлюлозы, для обработки бокситов в производстве алюминия и в качестве шихты в производстве стекла и т.д.The invention relates to the production of calcium chloride and carbon dioxide for the production of sodium carbonate, which are widely used in the chemical, oil and chemical pharmaceutical industries, specifically in the production of barium chloride, drying gases, soaps and other detergents, when cooking pulp, for processing bauxite in aluminum production and as a charge in glass production, etc.
Известен способ получения хлористого кальция из дистиллерной жидкости содового производства в адиабатических испарителях (SU 842024, опубл. 30.06.1981).A known method of producing calcium chloride from a distillation liquid of soda production in adiabatic evaporators (SU 842024, publ. 30.06.1981).
Недостатками известного способа являются большие энергетические затраты, продукт содержит значительное количество хлористого натра, примесей и других металлов.The disadvantages of this method are high energy costs, the product contains a significant amount of sodium chloride, impurities and other metals.
Известен способ получения хлористого кальция путем взаимодействия соляной кислоты с твердым карбонатом кальция в закрытом футерованном вертикальном цилиндрическом реакторе (FR 2446255, опубл. 08.08.1980).A known method of producing calcium chloride by the interaction of hydrochloric acid with solid calcium carbonate in a closed lined vertical cylindrical reactor (FR 2446255, publ. 08.08.1980).
Недостатками известного способа являются низкое качество готового продукта, отсутствие конкретных параметров процесса.The disadvantages of this method are the low quality of the finished product, the lack of specific process parameters.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу получения хлористого кальция является способ получения хлористого кальция (RU 2291109, опубл. 10.01.2007), который включает взаимодействие кальцийсодержащего сырья с соляной кислотой при 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 CaCl2 через СаСО3 и образовавшего кислого углекислого газа через СаСО3 и CaCl2, взятые в мольном соотношении 1-4:1.The closest in technical essence to the claimed method for producing calcium chloride is a method for producing calcium chloride (RU 2291109, publ. 10.01.2007), which includes the interaction of calcium-containing raw materials with hydrochloric acid at 20-50 ° C, 20-37% are dosed to calcium-containing raw materials hydrochloric acid at a molar ratio of CaCO 3 : HCl = 1: 2, followed by passing the resulting acidic CaCl 2 solution through CaCO 3 and the resulting acidic carbon dioxide through CaCO 3 and CaCl 2 , taken in a 1-4: 1 molar ratio.
Недостатком известного способа является низкая производительность по выработке как хлористого кальция, так и углекислого газа. Другими недостатками известного способа являются захлебывание реактора при подаче соляной кислоты снизу вверх, повышенное пенообразование и задержка выделения СО2.The disadvantage of this method is the low productivity in the production of both calcium chloride and carbon dioxide. Other disadvantages of this method are flooding the reactor with the supply of hydrochloric acid from the bottom up, increased foaming and delayed release of CO 2 .
Задачей настоящего изобретения является разработка способа совместного получения хлористого кальция и углекислого газа для производства карбоната натрия и технологической схемы, увеличение производительности технологического процесса, утилизация всех видов абгазной и технической соляных кислот, возможность использования всех разновидностей природного кальцийсодержащего сырья, кальцийсодержащих отходов и шламов, значительное сокращение выделения вредных веществ в атмосферу и сточные воды.The objective of the present invention is to develop a method for the joint production of calcium chloride and carbon dioxide for the production of sodium carbonate and a technological scheme, increasing the productivity of the technological process, utilization of all types of gas and technical hydrochloric acids, the possibility of using all types of natural calcium-containing raw materials, calcium-containing waste and sludge, a significant reduction emission of harmful substances into the atmosphere and wastewater.
Вышеуказанный технический результат получения хлористого кальция (далее - CaCl2) и углекислого газа (далее - диоксид углерода, СО2) достигается тем, что кальцийсодержащее сырье (например, природное кальцийсодержащее сырье, выбранное из кальцита, арагонита), включающее карбонат кальция, подвергают взаимодействию с 20-36%-ной соляной кислотой (далее - HCl), подаваемой дозировано, с последующим пропусканием образовавшегося кислого раствора хлористого кальция CaCl2 через карбонат кальция СаСО3 и/или известняковую муку и образовавшегося углекислого газа через СаСО3 или известняковую муку и CaCl2, взятых в мольном соотношении 1:1-3 соответственно, взаимодействие осуществляют в течение 1,5-2,5 ч сначала при температуре 20-40°С с последующим повышением температуры до 55-70°С в двух и более реакторах с обогревом с перемешивающим устройством или без него. Мольное соотношение СаСО3:HCl берут равным 1:1,8-2,2, а взаимодействие возможно осуществляют в присутствии ингибитора кислотной коррозии. Подачу водных растворов соляной кислоты с концентрацией менее 25% или более 32% преимущественно осуществляют в нижнюю часть реакторов, а подачу водных растворов ингибированной соляной кислоты с концентрацией 25-32% - в верхнюю часть реакторов.The above technical result of obtaining calcium chloride (hereinafter - CaCl 2 ) and carbon dioxide (hereinafter - carbon dioxide, CO 2 ) is achieved by the fact that calcium-containing raw materials (for example, natural calcium-containing raw materials selected from calcite, aragonite), including calcium carbonate, are subjected to interaction with 20-36% hydrochloric acid (hereinafter referred to as HCl) supplied in dosage, followed by passing the formed acidic solution of calcium chloride CaCl 2 through calcium carbonate CaCO 3 and / or limestone flour and the resulting carbonic acid gas through CaCO 3 or limestone flour and CaCl 2 taken in a molar ratio of 1: 1-3, respectively, the interaction is carried out for 1.5-2.5 hours, first at a temperature of 20-40 ° C, followed by a temperature increase to 55-70 ° C in two or more heated reactors with or without a mixing device. The molar ratio of CaCO 3 : HCl is taken to be 1: 1.8-2.2, and the interaction may be carried out in the presence of an acid corrosion inhibitor. The supply of aqueous solutions of hydrochloric acid with a concentration of less than 25% or more than 32% is mainly carried out in the lower part of the reactors, and the supply of aqueous solutions of inhibited hydrochloric acid with a concentration of 25-32% is in the upper part of the reactors.
В качестве ингибиторов кислотной коррозии используют ингибиторы, полученные на основе полиаминов и хлористого бензила или на основе полиаминов (полипропиленполиаминов), карбоновых кислот и хлористого бензила или имидазолина, полученного реакцией полиаминов с монокарбоновыми кислотами с последующим взаимодействием его с хлористым бензилом в присутствии спирта или амидов кислот, полученных из полиаминов, олеиновой кислоты и хлористого бензила (RU 2350689, опубл. 27.03.2009, RU 2347853, опубл. 27.02.2009, RU 2357006, опубл. 27.05.2009, RU 2347852, опубл. 27.02.2009) в количестве 0,01-0,1% от массы карбоната кальция, содержащегося в кальцийсодержащем сырье.Inhibitors based on polyamines and benzyl chloride or based on polyamines (polypropylenepolyamines), carboxylic acids and benzyl chloride or imidazoline obtained by the reaction of polyamines with monocarboxylic acids, followed by its interaction with benzyl chloride in the presence of alcohol or acid amides are used as acid corrosion inhibitors. obtained from polyamines, oleic acid and benzyl chloride (RU 2350689, publ. 03/27/2009, RU 2347853, publ. 02/27/2009, RU 2357006, publ. 05/27/2009, RU 2347852, publ. 02/27/2009) in the amount of 0 , 01-0.1% by weight of calcium carbonate contained in calcium-containing raw materials.
На фиг.1 изображена принципиальная схема реакторов 1 и 2, где:Figure 1 shows a schematic diagram of
12 - крышка; 13 - трубки обогрева; 14 - стакан; 15 - мешалка; 16 - штуцеры загрузки сырья; 17 - штуцеры для выгрузки; 18 - термопара; 19 - корпус; 20, 21 - направление потоков.12 - a cover; 13 - heating tubes; 14 - a glass; 15 - mixer; 16 - fittings loading raw materials; 17 - fittings for unloading; 18 - thermocouple; 19 - case; 20, 21 - direction of flows.
I - кальцийсодержащее сырье; II - раствор соляной кислоты ингибированной; III - слабоконцентрированная или концентрированная ингибированная соляная кислота; V - нерастворимый осадок; VI - CaCl2+Н2О+HCl.I - calcium-containing raw materials; II - inhibited hydrochloric acid solution; III - weakly concentrated or concentrated inhibited hydrochloric acid; V is an insoluble precipitate; VI - CaCl 2 + H 2 O + HCl.
На фиг.2. изображена принципиальная схема получения хлористого кальция и углекислого газа, где:In figure 2. depicts a schematic diagram of the production of calcium chloride and carbon dioxide, where:
1-3 - реакторы; 4 - сборник нерастворимого осадка; 5, 7 - емкость для CaCl2; 6 - колонна для очистки CO2; 8 - насос; 9 - каплеуловитель; 10 - вентилятор; 11 - осушитель с плавленым CaCl2 для сушки СО2.1-3 - reactors; 4 - a collection of insoluble precipitate; 5, 7 - capacity for CaCl 2 ; 6 - column for the purification of CO 2 ; 8 - pump; 9 - droplet eliminator; 10 - fan; 11 - desiccant with fused CaCl 2 for drying CO 2 .
I - природное кальцийсодержащее сырье, вторичное кальцийсодержащее сырье или кальцийсодержащие отходы; II - раствор соляной кислоты ингибированной; III - концентрированная или концентрированная ингибированная соляная кислота; V - нерастворимый осадок; VI - CaCl2+Н2О+HCl; VII - карбонат кальция или известняковая мука; VIII - СО2+HCl; IX - водный раствор CaCl2; Х - CaCl2 на выпарку, сушку или в гранулятор; XI - СО2; XII - СО2 в атмосферу; XIII - СО2 на производство кальцинированной соды; XIV - СО2 для производства карбоната натрия из каустической соды; XV - СО2 для производства мела.I - natural calcium-containing raw materials, secondary calcium-containing raw materials or calcium-containing waste; II - inhibited hydrochloric acid solution; III - concentrated or concentrated inhibited hydrochloric acid; V is an insoluble precipitate; VI - CaCl 2 + H 2 O + HCl; VII - calcium carbonate or limestone flour; VIII - CO 2 + HCl; IX - an aqueous solution of CaCl 2 ; X - CaCl 2 for evaporation, drying or in the granulator; XI is CO 2 ; XII - CO 2 to the atmosphere; XIII - СО 2 for the production of soda ash; XIV - CO 2 for the production of sodium carbonate from caustic soda; XV - CO 2 for the production of chalk.
Предложенный способ осуществляют взаимодействием кальцийсодержащего сырья (все разновидности природного известняка: кальцит, арагонит и т.д., известняковая мука, кальцийсодержащие отходы и шламы) с соляной кислотой в реакторах (1-3), внутри реакторов (1,2) вмонтирован стакан 14, в нижний части которого помещена решетка - сито (на чертеже не обозначена), предназначенная для удерживания твердых частиц карбоната кальция. В реактор 1 и 2 загружают сырье, в верхнюю часть реакторов дозируют соляную кислоту. При такой подаче реакция (температура 20-40°С) протекает гладко, и происходит образование хлористого кальция CaCl2 и выделение углекислого газа. По мере протекания реакции образовавшийся раствор CaCl2 постепенно перемещается вниз и сверху легко отводится СО2. Раствор CaCl2 стекает вниз, и при этом включается мешалка 15 (пропеллерная) и осуществляется нагрев до температуры 55-70°С. Образовавшийся водный раствор CaCl2 с небольшим содержанием HCl поступает из реакторов 1 и 2 в реактор колонного типа 3 (объем 5 л), заполненный карбонатом кальция (известняковой мукой), предназначенный для дополнительного получения хлористого кальция и диоксида углерода.The proposed method is carried out by the interaction of calcium-containing raw materials (all types of natural limestone: calcite, aragonite, etc., limestone flour, calcium-containing waste and sludge) with hydrochloric acid in the reactors (1-3), a glass 14 is mounted inside the reactors (1,2) , in the lower part of which a grating is placed - a sieve (not indicated in the drawing), designed to hold solid particles of calcium carbonate. Raw materials are loaded into
Очистка раствора хлористого кальция от остаточного содержания соляной кислоты в результате вторичной реакции карбоната кальция с соляной кислотой осуществляется в реакторе 3. При этом дополнительно образуются СО2 и хлористый кальций. Поток СО2 и HCl из реактора 3 соединяется с потоком СО2 и HCl из реакторов (1, 2) и поступает в колонну 6, заполненную карбонатом кальция (известняком или известняковой мукой) и раствором хлористого кальция (26-32%-ной концентрации) в соотношении 1:1-3 соответственно. В производстве кальцинированной соды (Na2CO2) диоксид углерода (СО2) получают разложением известняка на оксид кальция (СаО) и диоксид углерода в печах обжига при температуре 900-1200°С.Purification of the solution of calcium chloride from the residual content of hydrochloric acid as a result of the secondary reaction of calcium carbonate with hydrochloric acid is carried out in the
В природе существует несколько разновидностей известняка: самым распространенными являются арагонит и кальцит (исландский шпат).In nature, there are several varieties of limestone: the most common are aragonite and calcite (Icelandic spar).
Арагонит по своей структуре мягче, и его температура разложения - 900-1200°С, а кальцита температура разложения - 1600°С и более. На Стерлитамакском ОАО «Сода» имеется дробильно-сортировочная фабрика, где происходит дробление и разделение известняка (месторождение Шах-Тау ~ 6 км от Стерлитамакского ОАО «Сода»). Фракцию (50-150 мм) применяют для получения диоксида углерода в печах обжига (45-50% от общего объема известняка). Оставшаяся часть (50-55%) после рассева (кальцит) используется как щебенка при строительстве дорог и как сырье для цементного производства. При обжиге арагонита образуется диоксид углерода всего 37-39%-ной концентрации.Aragonite in its structure is softer, and its decomposition temperature is 900-1200 ° С, and calcite decomposition temperature is 1600 ° С and more. There is a crushing and screening plant at Sterlitamak OJSC Soda where limestone is crushed and separated (Shah-Tau deposit ~ 6 km from Sterlitamak OJSC Soda). A fraction (50-150 mm) is used to produce carbon dioxide in kilns (45-50% of the total volume of limestone). The remaining part (50-55%) after sieving (calcite) is used as crushed stone in the construction of roads and as raw materials for cement production. When firing aragonite, carbon dioxide of only 37-39% concentration is formed.
Предложенный метод дает качественный СО2 (концентрация его 95-98%) при 100%-ном использовании сырья.The proposed method gives high-quality CO 2 (its concentration is 95-98%) with 100% use of raw materials.
Для защиты оборудования могут быть использованы ингибиторы кислотной коррозии, которые защищают металл (оборудование, аппаратуру, трубопроводы и т.д.), полученные на основе полиаминов и хлористого бензила (RU 2350689, опубл. 27.03.2009), на основе полиаминов (полипропиленполиаминов), карбоновых кислот и хлористого бензила (RU 2347853, опубл. 27.02.2009), на основе имидазолинов, полученных реакцией полиаминов с монокарбоновыми кислотами с последующим взаимодействием полученного имидазолина с хлористым в присутствии спирта (RU 2357006, опубл. 27.05.2009), на основе амидов кислот, полученных из полиаминов, олеиновой кислоты и хлористого бензила (RU 2347852, опубл. 27.02.2009) с защитным действием 98,5-99,8%.To protect the equipment, acid corrosion inhibitors can be used that protect the metal (equipment, apparatus, pipelines, etc.) obtained on the basis of polyamines and benzyl chloride (RU 2350689, publ. 03/27/2009), on the basis of polyamines (polypropylene-polyamines) , carboxylic acids and benzyl chloride (RU 2347853, publ. February 27, 2009), based on imidazolines obtained by the reaction of polyamines with monocarboxylic acids, followed by the interaction of the resulting imidazoline with chloride in the presence of alcohol (RU 2357006, publ. 27.05.2009), based amido in acids derived from polyamines, oleic acid and benzyl chloride (RU 2347852, publ. 02.27.2009) with a protective effect of 98.5-99.8%.
При концентрации соляной кислоты 20% и ниже предусмотрена подача газообразного хлороводорода совместно с соляной кислотой для подкрепления получаемого слабого раствора хлористого кальция.At a concentration of hydrochloric acid of 20% or lower, a supply of gaseous hydrogen chloride is provided together with hydrochloric acid to reinforce the resulting weak solution of calcium chloride.
Способ поясняется следующими примерами.The method is illustrated by the following examples.
Пример 1. В реакторы 1 и 2 (объем каждого реактора по 5 л), в нижней части которых помещены решетка-сито, предназначенная для удержания твердых частиц известняка, загружают через их верхнюю часть расчетное количество известняка, затем дозируют в верхнюю часть реакторов 30%-ный водный раствор HCl. Мольное соотношение СаСО3:HCl=1:2. Дозированная подача соляной кислоты обеспечивает сравнительно спокойное взаимодействие сырья с соляной кислотой. При бурном течении реакции СаСО3 с HCl подача кислоты временно прекращается, а при нормальном течении процесса подача кислоты возобновляется. Реакционную смесь нагревают сначала при температуре 20°С в течение 1 ч, затем при 55°С в течение 1,5 ч.Example 1. In
По окончании реакции СаСО3 с HCl поток жидкости (раствор CaCl2+H2O+HCl) стекает сверху стаканов реакторов 1, 2 вниз, после чего включают в работу мешалку 15 (400 об/мин) и обогрев реакторов до 55°С. При этом происходит усреднение растворов CaCl2 и интенсивное удаление остаточного количества СО2. Реакторы 1, 2 могут работать самостоятельно, разумеется этим обеспечивается не только непрерывный процесс получения CaCl2 и СО2, но при необходимости остановка на ремонт реактора. Каскад реакторов типа 1 и 2 может быть более двух в случае увеличения мощности производства CaCl2 и углекислого газа.At the end of the reaction of CaCO 3 with HCl, a liquid stream (CaCl 2 + H 2 O + HCl solution) flows down from the top of the
Поток раствора CaCl2 с небольшим содержанием соляной кислоты из реакторов 1 и 2 поступает в реактор 3 колонного типа, заполненный карбонатом кальция или известняковой мукой, где происходит реакция СаСО3 с остаточным количеством HCl, в результате чего дополнительно образуется CaCl2 и СО2 соответственно. В реакторе 3 скорость реакции СаСО3 с HCl ускоряется при применении известняковой муки, т.к. в потоке раствора CaCl2 содержится небольшое количество HCl и при использовании карбоната кальция (известняка) реакция замедляется.A stream of CaCl 2 solution with a small content of hydrochloric acid from
Выделившийся диоксид углерода из реактора 3 соединяется с потоком СО2 из реакторов 1, 2, далее поступает в колонну 6 (санитарная колонна), заполненную карбонатом кальция и 32%-ным водным раствором CaCl2, взятыми в мольном соотношении 1:1 для гарантированной очистки СО2 от HCl.The released carbon dioxide from
Результаты экспериментов приведены в табл.1.The experimental results are shown in table 1.
Пример 2. В условиях примера 1 в реактор 1 и 2 загружают расчетные количества СаСО3, 0,01% от массы СаСО3 ингибитор кислотной коррозии, дозируют 31,5%-ную соляную кислоту в верхнюю часть реакторов 1 и 2 и после перелива раствора CaCl2 из стакана в реактор температуру реакционной смеси поднимают до 65-70°С и включают мешалку 15 (600 об/мин). При том усиливается выделение СО2 и производится отбор раствора CaCl2 из реакторов 1 и 2 в реактор 3. Время прохождения реакционной массы в реакторах 1 и 2 ~ 1,5-2,0 ч. После чего слабокислый раствор CaCl2 проходя через реактор 3, заполненный СаСО3 или известняковой мукой (для быстрого реагирования СаСО3 с HCl).Example 2. Under the conditions of example 1, the calculated amounts of CaCO 3 , 0.01% by weight of CaCO 3 acid corrosion inhibitor are loaded into
Для очистки СО2 от HCl в колонне 6 используют смесь СаСО3 и 26%-ный хлористый кальций CaCl2 в колонне в мольном соотношении СаСО3:CaCl2=1:2. To purify CO 2 from HCl in
Результаты опытов приведены в табл.1.The results of the experiments are given in table 1.
Пример 3. В условиях примера 1 в реакторы 1 и 2 загружают сырье и 0,02% от массы СаСО3 ингибитор кислотной коррозии, дозируют 36%-ную соляную кислоту в нижнюю часть реакторов 1 и 2, включают мешалку (800 об/мин) и обогрев до 60-65°С. Время эксперимента 1,5 ч. Раствор CaCl2 из реакторов 1 и 2 поступает в реактор 3, заполненный известняковой мукой. Очистка CO2 происходит в колонне 6, заполненной в мольном соотношении СаСО3:CaCl2=1:3. Example 3. Under the conditions of example 1, raw materials and 0.02% by weight of CaCO 3 acid corrosion inhibitor are loaded into
Результаты экспериментов приведены в табл.1.The experimental results are shown in table 1.
Пример 4. В условиях примера 1 в реакторы 1 и 2 загружают расчетные количества сырья, ингибитор кислотной коррозии (0,015% от массы СаСО3), дозируют 27,5%-ную соляную кислоту. Время прохождения реакционной массы 1,5 ч, затем реакционная масса поступает в реактор 3, заполненный СаСО3, очистка углекислого газа осуществляется в колонне 6 (см. табл.1).Example 4. Under the conditions of example 1, the calculated amounts of raw materials, an acid corrosion inhibitor (0.015% by weight of CaCO 3 ) are loaded into
Пример 5. В условиях примера 1 в реакторы 1 и 2 загружают расчетное количество сырья, ингибитор кислотной коррозии (0,02% от массы СаСО3), мольное соотношение СаСО3:HCl=1:1,8, дозируют через верхнюю часть реакторов 25%-ный водный раствор соляной кислоты HCl. Включают обогрев реакторов 1 и 2, мешалку 15 (1000 об/мин) и нагревают реакционную смесь сначала при 40°С в течение 1 ч, затем при 70°С в течение 0,5 ч, при этом происходит обильное выделение СО2 без заметного пенообразования. Время реакции - 1,5 ч. После чего раствор CaCl2 с небольшим количеством HCl поступает в реактор 3, заполненный СаСО3, очистка СО2 осуществляется в колонне 6.Example 5. Under the conditions of example 1, the calculated amount of raw material, an acid corrosion inhibitor (0.02% of the mass of CaCO 3 ), the molar ratio of CaCO 3 : HCl = 1: 1.8, are loaded into
Результаты опытов приведены в табл.1.The results of the experiments are given in table 1.
Пример 6. В условиях примера 1 в реакторы 1 и 2 загружают известняк (кальцит, непригодный для производства кальцинированной соды), ингибитор кислотной коррозии (0,015% от массы СаСО3, содержащегося в известняке), дозируют 34%-ный водный раствор HCl в нижнюю часть реакторов 1 и 2, мольное соотношение СаСО3:HCl=1:2. При этом происходит небольшое пеновыделение, но дозирование соляной кислоты не прекращается. После включения обогрева реакционную смесь нагревают при 40°С в течение 1 ч, затем при 70°С в течение 1 ч. Время реакции 2 ч. После чего включают мешалку 15 (800 об/мин) и обогрев до 65-70°С. Раствор CaCl2+HCl (слабокислый) поступает в реактор 3, заполненный СаСО3 и известняковой мукой (1:1). Очистка СО2 осуществляется в колонне 6, заполненной СаСО3 и CaCl2 в мольном соотношении СаСО3:CaCl2=1:1,5 (см. табл.1).Example 6. Under the conditions of example 1, limestone (calcite, unsuitable for the production of soda ash), an acid corrosion inhibitor (0.015% by weight of CaCO 3 contained in limestone) is loaded into
Пример 7. В условиях примера 1 в реакторы 1 и 2 загружают расчетное количество сырья, ингибитор кислотной коррозии (0,01% от массы СаСО3 в сырье), дозируют 30%-ную соляную кислоту (мольное соотношение СаСО3:HCl=1:2,2) и по окончании реакции включают мешалку 15 (1000 об/мин) и обогрев до 65°С. Время реакции 1,5 ч. После чего слабокислый раствор CaCl2 поступает в реактор 3, заполненный СаСО3. Очистка СО2 осуществляется в колонне 6 (см. табл.1).Example 7. Under the conditions of example 1, the calculated amount of feedstock, an acid corrosion inhibitor (0.01% by weight of CaCO 3 in the feed) are loaded into
Пример 8. В условиях примера 1 в реакторы 1 и 2 загружают расчетное количество сырья, ингибитор коррозии (0,1% от массы СаСО3), дозируют 27%-ную соляную кислоту в верхнюю часть реакторов 1 и 2 (мольное соотношение СаСО3:HCl=1:2), включают мешалку 15 (1200 об/мин) и обогрев до 65°С. Время реакции 1,5 ч. Затем слабокислый раствор CaCl2 поступает в реактор 3, заполненный СаСО3. Example 8. Under the conditions of example 1, the calculated amount of raw materials, a corrosion inhibitor (0.1% by weight of CaCO 3 ) are loaded into
Результаты приведены в табл.1.The results are shown in table 1.
Пример 9. В условиях примера 1 в реакторы 1 и 2 загружают расчетное количество кальцийсодержащего вторичного сырья (содержание СаСО3 - 88%), ингибитор кислотной коррозии (0,08% от массы СаСО3), дозируют 12%-ную соляную кислоту, включают мешалку 15 (1000 об/мин). Время реакции 8 ч. После чего слабокислый раствор поступает в реактор 3, заполненный СаСО3. Очистка CO2 осуществляется в колонне 6.Example 9. Under the conditions of example 1, the calculated amount of calcium-containing secondary raw materials (CaCO 3 content of 88%), an acid corrosion inhibitor (0.08% by weight of CaCO 3 ) are charged into
Результаты опытов приведены в табл.1The results of the experiments are shown in table 1
Пример 10. В условиях примера 1 в реакторы 1 и 2 загружают расчетное количество кальцийсодержащего сырья, ингибитор кислотной коррозии (1,0% от массы СаСО3), 36%-ную HCl без дозированной подачи (наблюдалось захлебывание реактора и после чего дальнейшую подачу соляной кислоты прекратили, затем перешли на дозированную подачу соляной кислоты). После реакционная смесь поступила в реактор 3. Очистка СО2 осуществляется в колонне 6. Example 10. Under the conditions of example 1, the calculated amount of calcium-containing raw materials, an acid corrosion inhibitor (1.0% of the mass of CaCO 3 ), 36% HCl without a dosed feed are loaded into
Результаты экспериментов приведены в табл.1.The experimental results are shown in table 1.
Примеры 1-8 при условии выдерживания параметров процесса дают высокий результат.Examples 1-8, provided that the process parameters are maintained, give a high result.
Примеры 9, 10 свидетельствуют о том, что отклонение от заявленных параметров процесса приводит к увеличению продолжительности процесса (8 ч) или к захлебыванию реакторов и т.д.Examples 9, 10 indicate that a deviation from the stated process parameters leads to an increase in the duration of the process (8 hours) or to choking reactors, etc.
Описание технологической схемы получения хлористого кальция и углекислого газа (фиг.2).Description of the technological scheme for producing calcium chloride and carbon dioxide (figure 2).
В реакторы 1 и 2 сверху по линии I подают известняк или кальцийсодержащее вторичное сырье (отходы, шламы и т.д.).In the
В верхнюю часть реакторов 1 и 2 дозируют 25-32%-ные водные растворы HCl II. Для получения более концентрированных растворов CaCl2 или при использовании соляной кислоты менее 25%-ной концентрации предусмотрена подача ее в нижнюю часть реакторов 1 и 2, что имеет место также в случае более концентрированного раствора ингибированной кислоты (>32%-ной концентрации) III. Раствор CaCl2 VI, содержащий небольшое количество HCl и незначительное количество CO2, непрерывно поступает в реактор 3, заполненный СаСО3 и/или известняковой мукой VII. В реакторе 3 происходит нейтрализация остаточного содержания соляной кислоты:25-32% aqueous solutions of HCl II are metered into the upper part of
СаСО3+2 HCl=CaCl2+СО2+Н2О.CaCO 3 + 2 HCl = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O.
В результате данной реакции происходит образование дополнительного количества CaCl2 и СО2. Нерастворимый осадок V - соединения кремния и механические примеси, содержащиеся в известняке, и которые могут найти применение в дорожном строительстве, выводятся из нижних частей реакторов 1-3 в сборник 4.As a result of this reaction, an additional amount of CaCl 2 and CO 2 are formed . Insoluble sediment V - silicon compounds and mechanical impurities contained in limestone, and which can be used in road construction, are removed from the lower parts of reactors 1-3 to collector 4.
Для получения CaCl2 и СО2 используют соляную кислоту согласно СТП 6-01-08-105-96 «Кислота соляная из абгазов хлорорганических производств» 31,5% (высший сорт), 30,5% (первый сорт), 27,5% (второй сорт), а также концентрированную соляную кислоту с концентрацией 36%, абгазную и техническую соляные кислоты с концентрацией ниже 27,5%.To obtain CaCl 2 and СО 2 , hydrochloric acid is used according to STP 6-01-08-105-96 “Hydrochloric acid from the exhaust gases of organochlorine production” 31.5% (premium), 30.5% (first grade), 27.5 % (second grade), as well as concentrated hydrochloric acid with a concentration of 36%, gas and technical hydrochloric acids with a concentration below 27.5%.
После ректора 3 раствор CaCl2 IX подают в емкость 5, после него раствор CaCl2 Х подают на выпарку и сушку, затем при необходимости - в гранулятор.After
В табл.2 приведена зависимость концентрации хлористого кальция от концентрации исходной соляной кислоты.Table 2 shows the dependence of the concentration of calcium chloride on the concentration of the initial hydrochloric acid.
В табл.3 приведены требования СТП 6-01-08-105-96 на абгазную соляную кислоту.Table 3 shows the requirements of STP 6-01-08-105-96 for hydrochloric acid.
Диоксид углерода VIII из реакторов 1-3 поступает в санитарную колонну 6, заполненную карбонатом кальция (известняком или известняковой мукой) и раствором CaCl2 (26-32%-ной концентрации) VII в мольном соотношении СаСО3:CaCl2=1:1-3 соответственно.Carbon dioxide VIII from reactors 1-3 enters a
Хлористый кальций со следами HCl и СО2 VI из нижней части колонны 6 поступает в емкость 7 или в реактор 3.Calcium chloride with traces of HCl and CO 2 VI from the bottom of the
Предусмотрена подпитка емкости 7 раствором CaCl2 IX. Очищенную двуокись углерода пропускают через каплеуловитель 9 и осушитель 11 с плавленым CaCl2.
Диоксид углерода может найти применение в производстве кальцинированной соды XIII по аммиачному методу, карбоната натрия из каустической соды XIV или химосажденного мела XV. В случае необходимости (аварийная остановка, ремонт технологических аппаратов и т.д.) диоксид углерода вентилятором 10 выбрасывается в атмосферу.Carbon dioxide can be used in the production of soda ash XIII according to the ammonia method, sodium carbonate from caustic soda XIV or chemically precipitated chalk XV. If necessary (emergency stop, repair of technological devices, etc.) carbon dioxide is emitted by the
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013125079/05A RU2547105C2 (en) | 2013-05-29 | 2013-05-29 | Method of joint obtaining calcium chloride and carbon dioxide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013125079/05A RU2547105C2 (en) | 2013-05-29 | 2013-05-29 | Method of joint obtaining calcium chloride and carbon dioxide |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013125079A RU2013125079A (en) | 2014-12-10 |
RU2547105C2 true RU2547105C2 (en) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013125079/05A RU2547105C2 (en) | 2013-05-29 | 2013-05-29 | Method of joint obtaining calcium chloride and carbon dioxide |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2547105C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725319C2 (en) * | 2018-11-30 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Method of producing carbon dioxide for production of calcined soda by ammonia method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU793938A1 (en) * | 1978-08-28 | 1981-01-07 | Предприятие П/Я Г-4684 | Method of calcium chloride production |
US4704265A (en) * | 1986-08-15 | 1987-11-03 | The Dow Chemical Company | Process for the manufacture of calcium chloride |
SU1640109A1 (en) * | 1988-07-11 | 1991-04-07 | Северо-Кавказский научно-исследовательский институт природных газов | Method for processing carbonates |
RU2291109C2 (en) * | 2004-12-21 | 2007-01-10 | Открытое акционерное общество "Каустик" (ОАО "Каустик") | Method for preparing calcium chloride |
CN101648725B (en) * | 2009-05-19 | 2011-05-11 | 大连獐子岛渔业集团股份有限公司 | Method for preparing industrial calcium chloride |
-
2013
- 2013-05-29 RU RU2013125079/05A patent/RU2547105C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU793938A1 (en) * | 1978-08-28 | 1981-01-07 | Предприятие П/Я Г-4684 | Method of calcium chloride production |
US4704265A (en) * | 1986-08-15 | 1987-11-03 | The Dow Chemical Company | Process for the manufacture of calcium chloride |
SU1640109A1 (en) * | 1988-07-11 | 1991-04-07 | Северо-Кавказский научно-исследовательский институт природных газов | Method for processing carbonates |
RU2291109C2 (en) * | 2004-12-21 | 2007-01-10 | Открытое акционерное общество "Каустик" (ОАО "Каустик") | Method for preparing calcium chloride |
CN101648725B (en) * | 2009-05-19 | 2011-05-11 | 大连獐子岛渔业集团股份有限公司 | Method for preparing industrial calcium chloride |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725319C2 (en) * | 2018-11-30 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Method of producing carbon dioxide for production of calcined soda by ammonia method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013125079A (en) | 2014-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2734283B1 (en) | Method for removing impurities from flue gas condensate | |
KR101588320B1 (en) | Process for converting fgd gypsum to ammonium sulfate and calcium carbonate | |
CN106102867B (en) | Reactive composition based on sodium bicarbonate and method for the production thereof | |
EP3104960B1 (en) | Reactive composition based on sodium bicarbonate and process for its production | |
Rahimpour et al. | Toward sustainable soda ash production: a critical review on eco-impacts, modifications, and innovative approaches | |
CN101823822A (en) | Method for treating waste brine sludge of soda by hydrochloric acid | |
Sun et al. | Polymorph and morphology of CaCO3 in relation to precipitation conditions in a bubbling system | |
WO2010092117A1 (en) | Preparation of purified calcium chloride | |
CN105129832B (en) | The method that liquid calcium chloride is continuously produced using fluorine-containing by-product waste hydrochloric acid | |
CN101531384A (en) | Technique for preparing electronic grade magnesium hydrate and ammonium sulphate by cycle serum featuring in flue gas desulfurization by method of magnesium oxidization | |
JP4747382B1 (en) | Flue gas purification treatment method | |
RU2547105C2 (en) | Method of joint obtaining calcium chloride and carbon dioxide | |
RU2291109C2 (en) | Method for preparing calcium chloride | |
WO2014177857A1 (en) | Method of sequestering carbon dioxide | |
CN100424014C (en) | Method for extracting magnesium hydroxide from thick salt water using calcium carbide dreg | |
CN109231168B (en) | Method and device for reducing sulfuric acid content in hydrochloric acid and acetic acid by-products in chloroacetic acid production | |
CN102795701A (en) | Method for treating acidic waste water from titanium dioxide preparation by sulfuric acid method | |
CN102001687A (en) | Method for preparing calcium chloride with co-produced sodium chloride and gypsum by using sodium carbonate distillation waste liquor | |
CN101823757A (en) | Method for preparing calcium sulphate dehydrate co-produced sodium chloride with soda distillery waste | |
JP6260419B2 (en) | Method for producing aqueous calcium chloride solution | |
CN113735138A (en) | Method for treating ammonia distillation wastewater | |
RU41021U1 (en) | PRODUCTION SECTION FOR PRODUCING VANADIUM PENTAOXIDE | |
SK288951B6 (en) | Process for preparation of aragonite particles from calcium sulphate | |
WO2024040147A2 (en) | Hydroxychloride salt ocean alkalinity enhancement | |
EA045859B1 (en) | METHOD FOR PRODUCING SALT WATER IN AN UNDERGROUND SALT CAVERN |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160530 |