Кристаллизация в карбонизационной колонне

Количество жидкости, находящейся в карбонизационной колонне, составляет 65—70% свободного объема ее рабочей (холодильной и абсорбционной)части. При таком заполнении колонны обеспечивается полное завершение процессов поглощения и кристаллизации. От 10 до 15% объема рабочей части карбонизационной колонны заполняет газ, распределенный в виде пузырьков в жидкости и активно участвующий в процессе поглощения. Остальные 15—20% приходятся на долю газа, находящегося в виде газовых подушек под днищами и колоколами барботажных тарелок. [c.219]

Наиболее быстрое изменение состава жидкости происходит в верхней части карбонизационной колонны. Когда концентрация СО2 в жидкости достигает 85 н. д., начинается кристаллизация бикарбоната натрия. Для получения кристаллов хорошего качества жидкость в зоне начала кристаллизации должна иметь температуру не ниже 58—60°. Наивысшая температура жидкости (62—68°) достигается примерно в средней части абсорбционной зоны. [c.220]

Степень выдувания аммиака определяется по расходу выходящего из карбонизационной колонны газа и содержанию в нем аммиака. При уменьшении этих величин степень выдувания аммиака снижается. Объемный расход газа, выходящего из карбонизационной колонны, сокращается при увеличении противодавления на верху колонны и при повышении концентрации СО., в газе, поступающем в колонну. Содержание аммиака в выходящем газе определяется парциальным давлением NHg над раствором и может быть снижено путем увеличения полноты карбонизации и понижения температуры жидкости, поступающей в карбонизационную колонну. Однако изменения этих показателей должны быть согласованы так, чтобы в зоне начала кристаллизации температура жидкости была не ниже 58—60°. [c.221]

Большое влияние на показатели работы карбонизационной колонны оказывает концентрация поступающего углекислого газа. При увеличении содержания Oj в газе достигается большая степень использования натрия, повышается температура в абсорбционной части колонн, улучшаются условия процесса кристаллизации и снижается количество газа, расходуемого на тонну вырабатываемой соды. [c.221]

Качество кристаллов бикарбоната натрия, полученного на стадии карбонизации аммиачно-содового производства, определяет технологические условия проведения этого процесса и, прежде всего — режим работы зоны начала образования кристаллов и режим работы зоны охлаждения суспензии. Длительным опытом эксплуатации карбонизационных колонн установлено, что для получения хорошо фильтрующейся бикарбонатной суспензии необходимо поддерживать максимально возможную температуру в зоне завязки кристаллов, не допускать повышения концентрации СОг в выходящем из колонны газе выше определенного уровня и резкого охлаждения суспензии на входе в зону охлаждения колонны. Эти легко контролируемые показатели дают косвенную оценку основных факторов, определяющих получение качественных кристаллов,— пересыщения раствора бикарбонатом натрия и скорости его кристаллизации в тех зонах, где они достигают максимального значения. Величина максимально допустимых значений пересыщения определяет как предельную производительность существующих типов карбонизационных колонн, так и возможности изменения их конструкции с целью интенсификации процессов абсорбции СОг н охлаждения. [c.111]

Производительность карбонизационной колонны при постоянном составе поступающей жидкости и одинаковой степени использования натрия зависит от самого медленного процесса, протекающего в колонне. Таким процессом является кристаллизация или, точнее, рост кристаллов бикарбоната натрия. [c.105]

Химическим анализом установлено, что аммиак в техническом бикарбонате находится в виде карбамата натрия. Выделение его в твердую фазу происходит на протяжении всего процесса кристаллизации бикарбоната в карбонизационной колонне [251. Эти наблюдения говорят о том, что карбамат натрия соосаждается вместе [c.111]

Кристаллизация в результате химической реакции щироко используется как в крупнотоннажных производствах (например, в производстве бикарбоната натрия при взаимодействии раствора хлористого натрия в карбонизационной колонне с [c.127]

Из данных табл. 1.19 видно, что аппаратурное оформление процесса влияет на гранулометрический состав гидрокарбоната натрия, так как изменяется скорость кристаллизации, связанная со временем пребывания суспензии в карбонизационной колонне. Следует отметить, что наиболее сильно скорость кристаллизации влияет на качество кристаллов в период их образования. В дальнейшем это влияние снижается. [c.109]

Для карбонизации аммонизированного рассола применяют специальные технологические аппараты — осадительные карбонизационные колонны (КЛ), в которых, как указывалось выше, протекают два параллельных процесса абсорбция диоксида углерода и кристаллизация гидрокарбоната натрия, причем [c.112]

В настоящее время применяют так называемую предварительную карбонизацию, сущность которой заключается в том, что карбонизационную колонну с накопившимися на стенках кристаллами бикарбоната натрия переводят на такой режим карбонизации углекислым газом из известковых печей, при котором не происходит кристаллизация бикарбоната, а наоборот, осевшие на стенках колонны кристаллы бикарбоната растворяются [c.100]

Влияние температуры на скорость процессов, протекающих в карбонизационной колонне, сложно и неоднозначно поскольку суммарная скорость процесса карбонизации лимитируется в основном скоростью растворения СОг в рассоле и скоростью кристаллизации бикарбоната натрия, повышение температуры замедляет карбонизацию и выпадение кристаллов. [c.251]

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ В КАРБОНИЗАЦИОННОЙ КОЛОННЕ [c.222]

При получении соды аммиачным способом большую роль играет кристаллизация бикарбоната натрия, которая протекает в карбонизационной колонне. В основе процесса лежит реакция [1] [c.222]

Чтобы обеспечить удовлетворительную скорость роста кристаллов, в карбонизационной колонне должно поддерживаться достаточное пересыщение. Это достигается путем охлаждения и карбонизации раствора. Уровень пересыщения зависит, кроме всего прочего, от темпа охлаждения. Он должен обеспечивать образование пересыщения с учетом скорости снятия его в результате кристаллизации. Скорость абсорбции СОа влияет на уровень пересыщения аналогичным образом. Чем она выше, тем скорее создается пересыщение. В начале процесса необходимо исключать резкое охлаждение и быстрое насыщение раствора СОа во избежание появления большого числа центров кристаллизации. [c.223]

Итак, кристаллизация бикарбоната натрия в карбонизационной колонне представляет собой сложный процесс, идущий в политермических условиях. Его особенностью является то, что образование зародышей новой фазы происходит и в объеме жидкой фазы и на границе раздела фаз. Следовательно, мы имеем дело со смешанным гомогенно-гетерогенным механизмом зародышеобразования и должны учитывать зависимость N как от степени пересыщения и температуры, так и от физических свойств границы раздела фаз. Здесь имеются в виду удельная поверхностная энергия, состояние растворителя вблизи гюверхности и т. п. При кристал- [c.224]

Особое значение для кристаллизационного процесса имеет тот факт, что пересыщение в нем создается за счет ряда взаимосвязанных химических реакций. При сочетании фазовых превращений с химическим взаимодействием результирующая скорость образования осадка зависит от скоростей сопряженных процессов. Поэтому для описания кинетики кристаллизации в подобных условиях применяются уравнения типа (У.23) и (У.24>, учитывающие взаимосвязанность скоростей создания и снятия пересыщений [6, 7]. При описании кинетики кристаллизации бикарбоната натрия в карбонизационной колонне нужно учитывать, что скорость создания пересыщения обусловливается и карбонизацией,и понижением температуры по высоте колонны. Следует также учитывать скорости промежуточных реакций, связанные, например, с образованием и гидролизом карбамата аммония. [c.225]

Кристаллизация бикарбоната натрия при его очистке протекает так же, как и в карбонизационной колонне. Она может идти и в кинетической или в диффузионной области в зависимости от интенсивности перемешивания системы. Экспериментально показано 116), что при слабом перемешивании, когда процесс кристал- [c.228]

Уравнение (10.3) позволяет вычислять константу при одинаковых пересыщениях для разных температур. Особенность карбонизационной стадии заключается в том, что в промышленном агрегате пересыщение является функцией скорости растворения СО2, кристаллизации NaH Os и режима понижения температур по высоте карбонизационной колонны. [c.271]

Процесс кристаллизации бикарбоната натрия играет большую роль при карбонизации аммонизир ванного рассола. Он определяет температурный режим карбонизации и производительность карбонизационной колонны. К качеству кристаллов предъявляются очень высокие требования они должны быть одйородными по размеру и форме. От соблюдения этих условий зависит работа отделений фильтрации и содовых печей, а также качество готового продукта - соды. Мелкие, илистые или сросшиеся кристаллы трудно фильтруются и промываются, они забивают поры фильтрующей ткани и удерживают много маточного раствора (влаги). Это ведет к перерасходу тепла на кальцинацию и повьпиению содержания СГ в готовой продукции. [c.123]

Постепенное равномерное охлаждение раствора в процессе кристаллизации ЫаНСОз необходимо и для правильного роста образовавшихся кристаллов, которые в конечном результате должны иметь форму коротких цилиндров - бочек . При резком охлаждении, а следовательно, при резком увеличении пересьпцения и скорости кристаллизации правильный рост кристаллов нарушается. Образуются мелкие игольчатые кристаллы, которые неправильно срастаются, образуя так называемые друзы . Как уже указывалось, такие кристаллы при фильтрации удерживают много влаги. Практикой установлено, что в карбонизационных колоннах получаются достаточно хорошие кристаллы, если охлаждать суспензии к выходу из колонны до 25—30°С. При зтом размер кристаллов составляет 0,1— 0,2 мм. [c.124]

Как видно из графика, при степени карбонизации около 100%, т.е. в начальный период кристаллизации МаНСОз, когда образуются кристаллические зародыши, оптимальная для скорости поглощения СО2 температура составляет около 50° С, но практически в этой зоне карбонизационной колонны поддерживают температуру 60—68° С из-за требований, предъявляемых к качеству кристаллов. При выходе иэ колонны степень карбонизации суспензии составляет 185—190%. Согласно рис. 51 при такой степени карбонизации оптимальная температура выходящей суспензии должна быть ниже 20° С. Однако требования, связанные с качеством кристаллов NaH Oз, заставляют поддерживать температуру около 2э—30° С. Таким образом, главным фактором, определяющим температурный режим по всей высоте колонны, является качество кристаллов бикарбоната натрия. [c.125]

В процессе карбонизации, сопровождающейся кристаллизацией бикарбоната натрия, внутренние поверхности карбонизационной колонны пссте-пенно покрываются коркой кристаллизующегося из раствора NaH Oз. [c.125]

Фактически, рассол, поступающий на карбонизацию, не является пересыщенным, т. к. в производственных условиях невозможно достигнуть даже насыщения исходного рассола поваренной солью. Кроме того, понижение температуры суспензии (до 20—25) производится только внизу карбонизационной колонны в конце кристаллизации NaH Oa (см. стр. 307). [c.305]

Особенно большое значение имеет температурный режим в карбонизационной колонне. В средней части колонны, где идет формирование кристаллов NaH Os, охлаждение не требуется, так как повышение температуры до 40—50° С (за счет экзотермичности реакций) способствует формированию крупных, хорошо фильтрующихся кристаллов. В нижнюю часть колонны, где идет завершающий этап кристаллизации, необходимо понижать температуру для уменьшения растворимости NaH Og (см. рис. 142, б) и увеличения его выхода в результате дополнительного выделения кристаллов при охлаждении. [c.387]

Полнота карбонизации жидкости, поступающей в карбонизационную колонну, не должна быть выше 90%. В противном случае кристаллизация бикарбоната натрия начинается уже в ПГКЛ-1, а это приводит к ухудшению качества кристаллов. [c.221]

Для получения в карбонизационной колонне крупных кристаллов бикарбоната натрия требуется соблюдение такого режима карбонизации, чтобы зародыши кристаллов МаНСОз образовывались в зоне высоких температур (при 58—65 ), а бикарбонат, выпадающий в донную фазу по мере карбонизации и охлаждения, осаждался бы преимущественно на уже имеющихся зародышах. Практикой установлено, что для такого хода кристаллизации требуется постепенное медленное охлаждение карбонизуемой жидкости по мере продвижения ее вниз по колонне. Поэтому в верхних холодильных бочках колонны охлаждение должно быть слабым. постепенно усиливаясь в нижерасположенных холодильных бочках. Это достигается путем создания противотока в системе охлаждения. Самая холодная вода поступает в нижние холодильные бочки, где встречает выходящую из колонны уже охлажденную карбонизованную жидкость. Поднимаясь в вышерас-положенные холодильники, охлаждающая вода постепенно нагревается, встречая все более нагретый стекающий по колонне аммонизированный рассол. В верхних холодильных бочках циркулирует уже достаточно подогретая вода, медленно охлаждающая поступающую в холодильную зону горячую жидкость. [c.119]

Процесс кристаллизации NaH Og играет большую роль прк карбонизации аммонизированного рассола. Он определяет температурный режим и производительность карбонизационной колонны. К качеству кристаллов NaH Og предъявляются высокие требования кристаллы должны быть достаточно крупными (размер 100— 200 мкм) и однородными по размеру и форме. От этих качеств зависит [c.91]

Постепенное равномерное охлаждение раствора в процессе кристаллизации NaH Og необходимо и для правильного роста образующихся кристаллов, которые должны иметь форму коротких цилиндров ( бочек ). При постепенном охлаждении раствора, когда образуются кристаллы удовлетворительного качества, температура суспензии, выходящей из карбонизационной колонны, как установлено практикой, снижается до 25—30 °С. [c.93]

Абсорбция двуокиси углерода во второй стадии карбонизации осложняется процессом кристаллизации NaH Og, который влияет на кинетику абсорбции. Представляет интерес обследование карбонизационной колонны, проведенное на одном из содовых заводов. Колонна [c.97]

Основными требованиями, предъявляемыми к работе карбонизационной колонны, являются большая производительность и образование хорошо фильтрующихся кристаллов бикарбоната натрия, которые должны быть крупными. Этому способствует правильный температурный режим К0Л0Н18Я. Большинство реакций, протекающих в колонне, идет с выделением тепла, и температура в середине колонны поднимается до 65°С. В этой зоне начинается кристаллизация бикарбоната натрия. После выпадения примерно 40% бикарбоната натрия следует медленно понижать температуру жидкости до 28—30°С. Тогда дальнейшая кристаллизация будет идти главным образом за счет роста уже образовавшихся кристалле и менее по пути образования новых. Получаемый в этих усло-вад осадок состоит из крупных кристаллов. В нем содержится меньше мелочи и сросшихся кристаллов — друз, которые при фильтровании легко задерживают жидкость и тем осложняют дальнейшую переработку бикарбоната натрия. Дл создания оптимальных температурных условий жидкость колонны охлаждается водой. В нижней части колонны между тарелками вставлены холодильники. [c.238]

Кристаллизация NaH Og играет существенную роль в карбонизации аммонизированного рассола. Кинетика образования осадка бикарбоната натрия определяет температурный режим и производительность карбонизационной колонны. Поэтому к качеству кристаллов двууглекислого натрия предъявляются особые требования. Прежде всего они относятся к крупности частиц, которые должны быть не менее 100 мкм. Желательно, чтобы осадок состоял из однородных по форме и размерам кристаллов. Образование мелких иглообразных кристаллов осложняет фильтрацию. [c.222]

Следует отметить, что кристаллизация бикарбоната натрия оказывает в свою очередь влияние на процесс абсорбции двуокиси углерода. Сначала скорость абсорбции резко снижается вплоть до появления первых кристаллов бикарбоната. Затем это снижение приостанавливается в связи с тем, что скорость снятия пересыщения оказывается выше, чем скорость его создания в процессе карбонизации. Возрастание скорости кристаллизации стимулирует также гидролиз карбамата. Как видим, в карбонизационной колонне кристаллизация идет в комплексе с другими процессами. Причем каждый процесс комплекса зависит от других его составляющих. Например, кристаллизация NaH Oз стимулирует гидролиз карбоната, а тот в свою очередь в результате образования свободного N1-13 и ионов НСО способствует абсорбции 0 и кристаллизации бикарбоната натрия. [c.224]

При кристаллизации бикарбоната натрия в карбонизационной колонне образование зародышей происходит не только в объеме, но и на поверхности твердой фазы или аппаратуры. В качестве стимулирующих кристаллизацию частиц могут служить как частицы нерастворимых примесей, так и собственно кристаллы КаНСОд. Надо сказать, что образование центров кристаллизации на границе раздела фаз в растворах бикарбоната натрия происходит сравнительно легко. В процессе карбонизации внутренние стенки колонны постепенно покрываются кристаллическим слоем [1]. Слой осадка может быть большим, что существенно сказывается на свободном сечении аппаратуры. Это отрицательно влияет на работу карбонизационной колонны и на весь технологический цикл в целом. Так как растворимость бикарбоната натрия невелика, промывка колонны сопряжена с определенными трудностями. Обычно для этой цели используется аммонизированный рассол. При промывке идет реакция [c.224]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология