UA127639C2 - Композиція інгібітору відкладень гідроалюмосилікату натрію на поверхнях обладнання в процесі виробництва глинозему способом байєра - Google Patents
Композиція інгібітору відкладень гідроалюмосилікату натрію на поверхнях обладнання в процесі виробництва глинозему способом байєра Download PDFInfo
- Publication number
- UA127639C2 UA127639C2 UAA202200482A UAA202200482A UA127639C2 UA 127639 C2 UA127639 C2 UA 127639C2 UA A202200482 A UAA202200482 A UA A202200482A UA A202200482 A UAA202200482 A UA A202200482A UA 127639 C2 UA127639 C2 UA 127639C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- composition
- amount
- mixture
- increase
- deposits
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 11
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 title claims abstract description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 title claims abstract description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title abstract 2
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003752 hydrotrope Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 9
- -1 methoxyl groups Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 4
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 claims abstract 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims 1
- 239000004569 hydrophobicizing agent Substances 0.000 claims 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 abstract description 13
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 abstract description 3
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 229910052665 sodalite Inorganic materials 0.000 description 5
- 241000202943 Hernandia sonora Species 0.000 description 4
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000004131 Bayer process Methods 0.000 description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 3
- 150000002762 monocarboxylic acid derivatives Chemical group 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- QUCDWLYKDRVKMI-UHFFFAOYSA-M sodium;3,4-dimethylbenzenesulfonate Chemical compound [Na+].CC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1C QUCDWLYKDRVKMI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000002308 calcification Effects 0.000 description 1
- 229910052663 cancrinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 229910052662 nosean Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- NNONYLAVTYBWGW-UHFFFAOYSA-N pentadecane-1,3-diamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCC(N)CCN NNONYLAVTYBWGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002954 polymerization reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
Винахід належить до гірничопереробної промисловості, а саме до матеріалів та реагентів, що використовуються в технологічному процесі виробництва глинозему способом Байєра. Композиція інгібітору відкладень гідроалюмосилікату натрію на поверхнях обладнання в процесі виробництва глинозему способом Байєра містить: - біфункціональний органосилановий підсилювач адгезії з реактивною епоксидною та здатною до гідролізу метоксильною групами у кількості 3,0-8,0 мас. %; - промоутер поверхні у вигляді суміші модифікованих та немодифікованих розгалужених поліамінів у кількості 7,0-18,0 мас. %; - гліцидиловий естер синтетичної насиченої розгалуженої третинної монокарбонової кислоти як гідрофобізуючий агент у кількості 1,0-6,0 мас. %; - суміш неіоногенних поверхнево-активних речовин (ПАР), представлених групою С4-С12алкілполіглюкозидів, та катіонних ПАР, вибраних з класу алкілдиметиламіноксидів з радикалом С10-С18, що використовується як гідротропи та диспергатори у кількості 1,0-10,0 мас. %; - поліаміновий естер органічної фосфонової кислоти, що використовується як хелатоутворювач у кількості 0,5-3,0 мас. %; - полярний розчинник – решта. Винахід дозволяє збільшити інтервал між промивками зі 120 до 165 діб та збільшити виробничу потужність на 7 %, зменшити на 9 % питомі витрати енергії на випарювання надлишкової води з маткового розчину, а також підвищити концентрацію маткового розчину по Na2O приблизно на 2,5 %.
Description
Винахід дозволяє збільшити інтервал між промивками зі 120 до 165 діб та збільшити виробничу потужність на 7 95, зменшити на 9 95 питомі витрати енергії на випарювання надлишкової води з маткового розчину, а також підвищити концентрацію маткового розчину по МагО приблизно на 2,5 90.
Винахід належить до гірничопереробної промисловості, а саме до матеріалів та реагентів, що використовуються в технологічному процесі виробництва глинозему способом Байєра.
Відомо, що світове виробництво глинозему переважно базується на переробці високоякісних бокситів. Процес одержання АЇ2Оз з відносно низьким вмістом ЗіО» включає операції: автоклавне вилуговування розчином каустичної соди; відділення алюмінатного розчину від червоного шламу; декомпозицію алюмінатного розчину з отриманням маткового розчину (С(МагО) «150 г/дм3У) та гідроксиду алюмінію; кальцинацію АКОН)з.
Під час швидкого нагрівання слабоконцентрованих маткових розчинів на нагрівальних поверхнях відбувається утворення накипу представленого переважно сполукою пМагО.АІ2Оз-(1,4-2)5102-хХНг2О з загальною назвою гідроалюмосилікат натрію (ГАСН). З часом накипоутворення призводить до порушень режимів роботи випарного устаткування, а саме: збільшення питомих витрат паливно-енергетичних ресурсів; підвищення витрати лугу на підтримку каустичного модулю циркуляційного розчину; зниження пропускної здатності апаратів.
Внаслідок зазначеного спостерігається зменшення матеріальних потоків технологічного процесу, що в подальшому призводить до зниження обсягів виробництва глинозему та зростання витрат.
Хімічний склад ГАСН не є сталим і змінюється під впливом декількох чинників: температури, складу і концентрації алюмінатного розчину. Такий гідроалюмосилікат натрію за своїм складом співпадає зі складом природного мінералу, який називається содаліт - 7(МагО.АІ2Оз-51О2)-2МалйІО»-пНгО. Склад ГАСН, що виділяється з промислових розчинів, значно різноманітніший, тому що крім алюмінату натрію, їдкого натру та силікату натрію до його складу можуть входити сульфат, карбонат чи хлорид натрію, та деякі інші сполуки залежно від наявності їх в сировинному матеріалі. Утворення накипу з аніонним складом, в якому присутні іони СІ, СбОз2 та 5042 свідчить про наявність в накипу содаліту З(МагО.АІ2Оз.2510»).2Масі, канкриніту З(Маг2О.АІ2Оз3.25102)-Ма»СОз та нозеану З(МагО.АІ2Оз.251О2)-Ма»5Ох.
На теперішній час існує декілька поширених способів відновлення та сталої роботи випарного устаткування. Один із найпоширеніших методів - це хімічне та механічне очищення теплообмінних поверхонь від накипу (Зсптійї, Б. Ї., апа Реаїпегвіопе, К. Н., 1969, СіІєапіпду
Емарогаюг Тире5, О5 Раїепі 3,443,9921. Однак, окрім трудомісткості та безпекової складової таких робіт, цей метод не запобігає виникненню проблеми, а лише порається з її наслідками.
Окрім вищезазначеного, зустрічаються методи нанесення захисних полімерних покриттів на нагрівальні поверхні, але з огляду на забезпечення механічної міцності такого покриття його очікувана товщина сама по собі значно зменшує теплопередачу І(Кагаком М., Роїаром М. 8
Воргом А. (1979) "Неайпд апа емарогайоп ої зіїса-сопіаіпіпд аіїштіпагїе Іїдиогв5", Т5меїпує Меї., по. 10, рр. 45-48.; Кагаком У. 4. Роїаром М. (1982) "Ове ої ап огдаповіїїсопе іппірйог іп Ше емарогаїоп вір ої аїштіпаге Іїдпогв", Твмеїпує Меї., по. 8, рр. 39-411.
Останнім часом набув поширення спосіб захисту обладнання від накипів (відкладень) шляхом додавання спеціального хімічного реагенту, який адсорбується на нагрівальній поверхні устаткування і захищає її від формування накипу.
Одним з найбільш відомих є реагент МАХ НТ"М виробництва компанії Сугес Іпдивігієв Іпс.
ІМАХ НТ" 5одаїйе зсаїе Іппібйог: Ріапі Ехрегіепсе апа Ітрасі оп Ше Ргосев55, Бу Бопаїд 5ріїгег еї. аіІ., Раде5 57-62, ГіднЕ Мега 2008, (2008)), що являє собою речовину з функціональними групами силану: -5І(ОВ): - де К може бути Н, С.1-Сз алкіл або Ма - прикріплені до широкого класу полімерів. Використання наведеного матеріалу в дозі 20-40 ррт дозволяє мінімізувати відкладення на теплообмінних поверхнях. До недоліків реагенту належить відсутність можливості модифікування нагрівальної поверхні з наданням їй гідрофобних властивостей.
Відомий винахід ІНейпег еї а!., 2014, Нудгорпобісайу тодійей роїуатіпе зсаїе іппірійог5, О5 9,365,442 В21|, в якому розробники пішли шляхом надання нових функцій інгібітору утворення содаліту за рахунок введення в структуру цілого ряду модифікаторів гідрофобності, приєднаних до реакційноздатного вторинного атому азоту, що міститься в продукті реакції полімеризації - розгалуженому поліаміні. Основним недоліком цього винаходу вважається підвищення кінематичної в'язкості реагенту, яка збільшується через використання продукту реакції полімеризації з відносно високою молекулярною масою під час синтезу кінцевого реагенту. Це в подальшому зумовлює погане розподілення реагенту в алюмінатних розчинах.
Відома композиція для отримання інгібітору утворення содаліту, який не має недоліку з кінематичною в'язкістю. Його склад наведено в патенті (Зипасіапі разей 5таї! тоіесціев ог гедисіпа аіштіпозвіїїсаїе зсаїє іп їТйе Вауєг ргосезв5, заявка О514/151,368, опубл. 08.05.2014 р.|. За цим патентом як інгібітор використовується продукт неполімерізаційної реакції низки речовин, а саме: низькомолекулярного зв'язуючого аміну; речовини з однією функціональною групою, яка 60 реагує з аміном, та ще однією функціональною групою силану - 5КОР): - де КЕ може бути Н, С.-
С:галкіл, арил, Ма, К, Гі або МНе; гідрофобної домішки з молекулярною масою не менше 500 Да з ряду галогенпохідних алканів Сз-Сг2, фенолгліцидилового та Сз-Сгггліцидилового етерів, Сз-
Сггестерів сірчаної кислоти або комбінацій зазначених речовин. Окрім переваги зі зменшенням кінематичної в'язкості автори стверджують, що менша молекулярна маса забезпечує більш швидку дифузію інгібітору та наявність більшої кількості активних інгібуючих речовин в місці утворення кристалів ГАСН. Одним з основних недоліків цього винаходу, як і в попередніх випадках, залишається недостатня ефективність реагенту при переробці низькоякісних бокситів.
Також відомі інші інгібітори, композиції та способи їх застосування.
Відомо застосування композиції (Патент КО 2565173. МПК СО02Е 5/12. Уменьшениеє алюмосиликатньїх отложений в процессе Байера. Опубл. 20.10. 2015. Бюл. Мо 29| шляхом введення в потік деякої кількості речовини, яка містить щонайменше одну групу БКОК)п, де К являє собою Н, С:-Сгалкіл, арил, Ма, К, Її або МН», а п-1, 2 чи 3; або щонайменше одну групу
ЗІМОК, де групи М, У і К кожна незалежно обрана зі списку, що складається з Сі-Свалкілокси, водню, гідроксиду або Сі-Свалкільної груп. Винахід дозволяє зменшити утворення відкладень продукту знекремнення в устаткуванні, що призводить до підвищення об'ємної швидкості рідини і збільшення терміну, протягом якого обладнання може перебувати в експлуатації, а також до зменшення потреби в дорогих і небезпечних операціях промивання кислотою. Винахід забезпечує значне зниження загальних експлуатаційних витрат у технологічному процесі.
Відомо зменшення алюмосилікатного накипу (Патент КО 2606323. МПК ВО1О 21/00, СО1Е 7/0. Уменьшениє образования алюмосиликатной накипи в процессе Байера. Опубл. 10.01.2017. Бюл. Мо 1|) шляхом додавання в потік композиції, що містить одну або більше молекул на основі певного силану. Такі інгібітори знижують утворення накипу і, за допомогою цього, збільшують пропускну здатність рідини та проміжок часу, протягом якого може працювати обладнання. Також, знижують потребу в дорогих і небезпечних промивках кислотою. Внаслідок цього винахід забезпечує значне зниження загальних експлуатаційних витрат.
Також відомий спосіб зменшення кількості твердих відкладень, що містять алюмосилікати
ІПатент КО 2679251. МПК С2ЗЕ 14/02. Способ уменьшения количества твердьїх отложений в способе Байера. Опубл. 06.02.2019. Бюл. Мо 4)Ї, що включає приведення в контакт поверхні технологічного обладнання способу Байєра з композицією, що інгібує утворення твердих відкладень, яка взята в кількості, ефективній для отримання обробленої поверхні, що є більш стійкою до утворення твердих відкладень при подальшому контакті з технологічним потоком в порівнянні з необробленої поверхнею. Зазначена композиція містить водний розчин однієї або більше водорозчинних солей із загальним вмістом приблизно 0,004 мас/мас. 95 або більше, та має рН приблизно 11,0 або вище. Композиція, додатково включає кремнійвмісне з'єднання, що являє собою полімер або полімерний продукт реакції.
Відомо застосування поверхнево-активного агента для зниження алюмосилікатних відкладень (Патент КО 2678269. МПК СОТЕ 7/00. Малье молекульі на основе поверхностно- активного агента для снижения алюмосиликатньїх отложений при применений способа Байера.
Опубл. 24.01.2019. Бюл. Мо З3| шляхом додавання до маткового розчину неполімерного продукту, отриманого в результаті взаємодії поверхнево-активного агенту, що зв'язує аміни, вибраного з лінійних або розгалужених, аліфатичних або циклоаліфатичних моноамінів, діамінів, тріамінів, бутамінів та пентамінів та додецил-і1,З-пропандіаміну, а також гліцидоксіалкілтриметоксисилану.
Разом із тим відомо, що при переробці низькоякісних бокситів в технологічні процеси додатково залучаються вапняки зі значним вмістом домішок, що сприяє збільшенню силікатів, сульфатів та карбонатів в матковому розчині до значень більших за 1,5 г/дм в перерахунку на 5ІО», 60 та 120 г/дм3У, відповідно. Окрім цього в технологічні потоки можливе потрапляння часток гідрату алюмінію та залишків червоного шламу, які в свою чергу можуть виступати як центри утворення накипу.
Прототипом пропонованого винаходу, як найбільш близьким за своєю технічною суттю та результату, що досягається, є композиція в складі інгібітору, яка наведена в патенті (Меїтоа ої гедисіпд 5саіе іп рбауег ргосе55, заявка РОСТ/О5З2014/071798, опубл. 06.02.2019 р.), що включає промоутер поверхні, у вигляді немодифікованого розгалуженого поліаміну, біфункціонального органосиланового підсилювача адгезії з реактивною епоксидною та здатною до гідролізу метоксильною групами, гліцидиловий етер як гідрофобізуючий агент. В цьому патенті досить повно окрім складу інгібітору утворення накипу описані ще й способи зниження можливості утворення содаліту, а саме попередня обробка нагрівальних поверхонь спеціалізованими розчинами речовин, що містять кремній.
Основним недоліком прототипу є умова використання інгібітору (композиції) на заздалегідь очищених від накипу поверхнях, тобто шляхом обробки поверхонь технологічного обладнання композицією, що інгібує утворення твердих осадів, до того, як зазначена поверхня вступить у контакт з потоком маткового розчину по способу Байєра.
В основу винаходу, що заявляється, поставлено завдання розробки та отримання більш ефективної-композиції, яка б забезпечувала не тільки захист теплообмінних поверхонь випарних апаратів від осадів з високим вмістом СОз" та 504-, та твердих домішок (гідрату алюмінію, червоного шламу), а ще могла бути використана в діючому технологічному контурі способу Байєра для відмивки нагрівальних поверхонь на ходу.
Поставлена задача досягається тим, що запропонована композиція, яка включає промоутер поверхні, у вигляді суміші модифікованих та немодифікованих розгалужених поліамінів, біфункціонального органосиланового підсилювача адгезії з реактивною епоксидною та здатною до гідролізу метоксильною групами, гліцидиловий естер синтетичної насиченої розгалуженої третинної монокарбонової кислоти як гідрофобізуючий агент, ще додатково містить суміш неїоногенних поверхнево-активних речовин (ПАР), представлених групою Са-
С:ігалкілполіглюкозидів, та катіонних ПАР, вибраних з класу алкілдиметиламіноксидів з радикалом Сто-Сів, що використовуються як гидротропи та диспергатори та поліаміновий естер високомолекулярної органічної фосфонової кислоти, що використовується як хелатоутворювач, при наступному співвідношенні компонентів, мас. 9о: промоутер поверхні - 7,0--18,0; підсилювач адгезії - 3,0-8,0; гідрофобізуючий агент - 1,0-6,0; гідротропи та диспергатори - 1,0-10,0; хелатоутворювач - 0,5--3,0; решта - полярний розчинник.
Спільними ознаками прототипу та запропонованого винаходу є наявність в композиції біфункціонального органосиланового підсилювача адгезії з реактивною епоксидною та здатною до гідролізу метоксильною групами.
Відмінними ознаками запропонованого винаходу є використання промоутеру поверхні, у вигляді суміші модифікованих та немодифікованих розгалужених поліамінів та гліцидилового естеру синтетичної насиченої розгалуженої третинної монокарбонової кислоти як гідрофобізуючий агент. А також, наявність нових компонентів - суміш неіоногенних поверхнево- активних речовин (ПАР), представлених групою С4-С:ігалкілполіглюкозидів, та катіонних ПАР,
Зо вибраних з класу алкілдиметиламіноксидів з радикалом Сто-Сів, що використовуються як гидротропи та диспергатори та поліаміновий естер високомолекулярної органічної фосфонової кислоти, що використовується як хелатоутворювач, та фактичний вміст вказаних компонентів, мас. 9о: промоутер поверхні - 7,0-18,0; підсилювач адгезії - 3,0-8,0; гідрофобізуючий агент - 1,0-6,0; гідротропи та диспергатори - 1,0-10,0; хелатоутворювач - 0,5-3,0; решта - полярний розчинник. Тобто, відмінною ознакою винаходу є те, що композиція має набір відповідних речовин в конкретному співвідношенні, які змішані між собою в певній послідовності.
Технічним результатом пропонованого винаходу є те, що отримана композиція певних речовин та їх співвідношення, яке пропонується, забезпечує найнижчі питомі витрати реагенту, тобто зумовлює більшу ефективність гальмування процесу утворення відкладень, недосяжну при іншому використанні.
Знайдене співвідношення компонентів різних типів в композиції забезпечує сталість та ефективність процесу випаровування маткового розчину процесу Байєра в суттєво ширшому діапазоні концентрацій забруднюючих речовин.
Введення до складу композиції суміші гідротропу, диспергатора та хелатоутворювачу збільшує ступінь інгібування відкладень ГАСНу при високих концентраціях нерозчинених домішок в матковому розчині, а зазначена кількість введення 5, З та 1 95 по масі, відповідно, забезпечує найбільшу ефективність, тобто максимальну ступінь додаткового інгібування при мінімальній кількості введеного реагенту.
Як показали експерименти, введення 10 95 суміші гідротропів та диспергаторів з додаванням хелатоутворювача до складу композиції забезпечує гальмування утворення відкладень ГАСН в середньому на 96-98 95 при зменшенні питомих витрат на 3-5 95. При цьому введення його у меншій кількості не забезпечує досягнення таких показників, а введення його у більшій кількості практично не збільшує цей ступінь. Знайдене співвідношення компонентів різних типів (диспергаторів, гідротропів та хелатоутворювачу) в композиції забезпечує сталість та ефективність процесу випаровування маткового розчину в суттєво ширшому діапазоні концентрацій забруднюючих речовин та сприяє можливості відмивки на ходу нагрівальних поверхонь технологічного устаткування.
Таким чином, кожна ознака та сукупність ознак отриманої композиції, що пропонується, спрямована на вирішення задачі створення ефективного захисту теплообмінних поверхонь 60 випарних апаратів в технологічних процесах виробництва глинозему.
Порівняльний аналіз пропонованого винаходу з прототипом дозволяє зробити висновок, що всі заявлені ознаки є відмінними.
Аналіз патентної і науково-технічної інформації не виявив рішень, що мають аналогічну сукупність ознак, за якими досягався б подібний ефект.
Приклади виготовлення та використання запропонованої композиції.
Приклад 1
Композицію (склад 1), що пропонується, отримують наступним чином. До розчину суміші промоутерів поверхні, підсилювача адгезії та гідрофобізуючого агенту, попередньо термостатованого, додають суміш гідротропу, диспергатора та хелатоутворювачу. Кількість домішки додають у розрахунку, щоб вміст алкілполіглюкозиду, алкілдиметиламіноксиду та поліамінового естеру високомолекулярної органічної фосфонової кислоти складав 5, З та 1 95 по масі, відповідно. Одержану композицію додають до маткового розчину у кількості 5--20 ррт.
Приклад 2
Композицію (склад 2), що пропонується, отримують наступним чином. До розчину суміші промоутерів поверхні та підсилювача адгезії, попередньо термостатованого, додають суміш гідротропу, диспергатора та хелатоутворювачу. Кількість домішки додають у розрахунку, щоб вміст алкілполіглюкозиду, алкілдиметиламіноксиду та поліамінового естеру високомолекулярної органічної фосфонової кислоти складав 5, З та 1 95 по масі, відповідно. Після цього додають гідрофобізуючий агент в кількості, що відповідає вмісту гліцидилового естеру синтетичної насиченої розгалуженої третинної монокарбонової кислоти - 1 95 по масі. Одержану композицію додають до маткового розчину у кількості 5--20 ррт.
При порівнянні складів композиції з прототипом за кількісний критерій вибраний інтервал між промивками устаткування, тиск пари та коефіцієнт теплопередачі (КТП). Порівняльна характеристика наведена в таблиці.
Таблиця
Інтервал між промивками при умові додавання запропонованої композиції до маткового розчину в технологічному процесі виробництва глинозему способом Байєра (доза 20 ррт)
Середня
Період витрата
ЩІ я осчину, доба розчину, періоду періоду періоду періоду м/год. 680 2,0 " Завершення періоду випробувань при досягненні тиску пари 4,5 бар або КТП нижче 1450 ккал/(мехчхс).
Таким чином, проведені експерименти показали, що використання композиції за винаходом, дозволяє збільшити інтервал між промивками зі 120 до 165 діб та збільшити виробничу потужність на 7 95, зменшити на 9 95 питомі витрати енергії на випарювання надлишкової води з
Зо маткового розчину, а також підвищити концентрацію маткового розчину по Маг2О приблизно на 2,5 90.
На підставі викладеного, можливо зробити висновок, що запропонована композиція може бути використана на відомому та поширеному у гірничопереробній промисловості обладнанні за відпрацьованими технологіями та з використанням матеріалів, які не є дефіцитними, чи важкодоступними.
Claims (1)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Композиція інгібітору відкладень гідроалюмосилікату натрію на поверхнях обладнання в процесі40 виробництва глинозему способом Байєра, що містить:- бірункціональний органосилановий підсилювач адгезії з реактивною епоксидною та здатною до гідролізу метоксильною групами,- промоутер поверхні у вигляді суміші модифікованих та немодифікованих розгалужених поліамінів; - гліцидиловий естер синтетичної насиченої розгалуженої третинної монокарбонової кислоти як гідрофобізуючий агент;- буміш неіїоногенних поверхнево-активних речовин (ПАР), представлених групою Са4- С:ігалкілполіглюкозидів, та катіонних ПАР, вибраних з класу алкілдиметиламіноксидів з радикалом Сто-Сів, що використовується як гідротропи та диспергатори;- поліаміновий естер органічної фосфонової кислоти, що використовується як хелатоутворювач; - полярний розчинник; при наступному співвідношенні компонентів, мас. 9о: підсилювач адгезії 3,0-8,0 промоутер поверхні 7,0-18,0 гідрофобізуючий агент 1,0-6,0 гідротропи та диспергатори 1,0-10,0 хелатоутворювач 0,5-3,0 полярний розчинник решта.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA202200482A UA127639C2 (uk) | 2022-02-07 | 2022-02-07 | Композиція інгібітору відкладень гідроалюмосилікату натрію на поверхнях обладнання в процесі виробництва глинозему способом байєра |
| PCT/EP2023/052774 WO2023148365A1 (en) | 2022-02-07 | 2023-02-06 | A composition for reducing the amount of sodium hydroaluminosilicate desposits and a method for obtaining the composition |
| BR112023019597A BR112023019597A2 (pt) | 2022-02-07 | 2023-02-06 | Composição para redução da quantidade de depósitos de hidroaluminossilicato de sódio nas superfícies de equipamentos e método para obtenção de uma composição |
| AU2023214799A AU2023214799A1 (en) | 2022-02-07 | 2023-02-06 | A composition for reducing the amount of sodium hydroaluminosilicate desposits and a method for obtaining the composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA202200482A UA127639C2 (uk) | 2022-02-07 | 2022-02-07 | Композиція інгібітору відкладень гідроалюмосилікату натрію на поверхнях обладнання в процесі виробництва глинозему способом байєра |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA127639C2 true UA127639C2 (uk) | 2023-11-08 |
Family
ID=88691273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA202200482A UA127639C2 (uk) | 2022-02-07 | 2022-02-07 | Композиція інгібітору відкладень гідроалюмосилікату натрію на поверхнях обладнання в процесі виробництва глинозему способом байєра |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA127639C2 (uk) |
-
2022
- 2022-02-07 UA UAA202200482A patent/UA127639C2/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60302798T2 (de) | Verfahren zur verhinderung oder verminderung von aluminiumsilikat-ablagerungen in einem bayer-verfahren | |
| US8545776B2 (en) | Reducing aluminosilicate scale in the Bayer process | |
| US20130189529A1 (en) | Mitigation and control of aluminosilicate scale through a novel feeding strategy of the inhibitor | |
| AU2015362659B2 (en) | Scale inhibitor compositions and methods of using | |
| UA127639C2 (uk) | Композиція інгібітору відкладень гідроалюмосилікату натрію на поверхнях обладнання в процесі виробництва глинозему способом байєра | |
| AU2014370084B2 (en) | Method of reducing scale in the Bayer process | |
| CN112607875A (zh) | 一种黑液蒸发器专用无磷阻垢剂 | |
| US8501010B2 (en) | Di- and mono-alkoxysilane functionalized polymers and their application in the Bayer process | |
| EP3209609B1 (en) | Degradation-resistant scale inhibitors | |
| WO2023148365A1 (en) | A composition for reducing the amount of sodium hydroaluminosilicate desposits and a method for obtaining the composition | |
| CN110184610A (zh) | 一种海水循环水环保碳钢复合缓蚀剂及其制备方法 | |
| AU2014376173B2 (en) | Surfactant based small molecules for reducing aluminosilicate scale in the Bayer process | |
| CN117585821B (zh) | 一种复合阻垢缓蚀剂及其制备方法与应用 | |
| WO2014137528A1 (en) | Reducing aluminosilicate scale in the bayer process feed strategy for dsp inhibitor |