Реферат: Производство кальцинированной соды

--PAGE_BREAK--Вспомогательные материалы
1.Аммиак.
В производстве соды аммиак после регенерации в отделении дистилляции возвращают обратно в производственный цикл. Неизбежные при этом потери компенсируются введением аммиачной воды. Аммиачная вода поступает с заводов синтетического аммиака, а также с коксохимических заводов.
Свойства аммиака и его солей играют важную роль в содовом производстве. При обычных условиях аммиак является бесцветным остро пахнущим газом, вызывающим слезы и удушье. Аммиак хорошо растворяется в воде и рассоле. При этом плотность раствора понижается, а объем его увеличивается. Растворимость аммиака увеличивается с понижением температуры и повышением давления.
2.Топливо.
В производстве кальцинированной соды топливо применяют в известковых печах при получении извести и  в содовых печах при кальцинации бикарбоната натрия.
Основным видом топлива обжига известняка или мела следует считать кокс; вполне достаточно иметь кокс второго сорта и даже в смеси с коксом третьего сорта со средним анализом: влажность до 0,095%, летучих веществ до 6,37%, постоянного углерода 76,71%, золы от 7 до 15%. Такой кокс имеет теплотворную способность 6421 кал. К топливу, также как и к известняку, предъявляются практикой определенные требования:
1)                определенная величина кусков, примерно около 6 – <metricconverter productid=«7 см» w:st=«on»>7 см;
2)                минимальный процент зольности;
3)                определенная влажность ( не выше одного процента);
4)                содержание углерода в коксе от 75%;
5)                содержание летучих веществ в коксе не выше 5 – 6,5%.
Не исключена возможность применения в качестве топлива для обжига карбонатного сырья природного газа. Он – наиболее дешевое беззольное высококалорийное топливо.
3.Вода.
На содовых заводах воду расходуют в основном для охлаждения жидкостей и газов. Сравнительно меньше ее расходуют на чисто технологические нужды, например на  приготовление рассола, известкового молока и т.д. Воду расходуют также на питание паровых котлов, производящих пар для отгонки аммиака в отделении дистилляции, для паровых машин, если они имеются на заводе, и для отопления помещений.
Качество воды характеризуется содержанием растворенных в ней солей и газов. Особое внимание уделяется так называемым «солям жесткости», т.е. солям кальция и магния, которые всегда содержаться в природных наземных и подземных источниках воды.
Различают временную и постоянную жесткость воды. Первая обусловливается растворенными в воде бикарбонатами кальция Ca(HCO3)2 и магния Mg(HCO3)2, которые при нагревании воды до температуры кипения разлагаются с выделением в осадок углекислых солей. Например,
Ca(HCO3)2→CaCO3↓+ CO2+H2O.
Соли постоянной жесткости, например CaCl2, CaSO4 и др., при нагревании из воды не удаляются. Они выделяются в осадок при испарении воды, образуя на стенках аппаратов трудно удаляемую плотную накипь. Жесткую воду можно использовать только в тех случаях, когда условия ее применения не вызывают выделения твердых осадков. В котельных установках недопустимы ни первый, ни второй тип жесткости. Поэтому воду для них предварительно очищают от солей кальция и магния химическим способом на специальных установках.
На заводах, расходующих большие количества воды, используют так называемую «оборотную воду», получаемую охлаждением уже использованной нагретой воды в специальных установках
Говоря о воде, следует отметить, что отброс содовых заводов CaCl2 служит причиной повышения жесткости воды в близлежащих водоемах и делает иногда ее непригодной для использования.
4.Водяной пар.
Для получения пара воду нагревают до температуры кипения, которая зависит от давления получаемого пара. При давлении <metricconverter productid=«760 мм» w:st=«on»>760 мм рт. ст. чистая вода кипит при 100єС. С повышением давления повышается температура кипения, а следовательно и температура получаемого пара. В присутствии кипящей воды каждому давлению будет соответствовать вполне определенная температура пара. Такой пар называют насыщенным. Если насыщенный пар нагреть в отсутствии воды, то получится перегретый пар. Давление такого пара в замкнутом пространстве будет зависеть уже не только от температуры, но и от занимаемого паром объема.
При получении пара расходуется тепло на подогрев воды до температуры кипения и на  ее испарение. Температура воды, нагретой до кипения, при дальнейшем подводе тепла не повышается. Все подводимое тепло будет расходоваться на испарение воды, поэтому оно называется «скрытой теплотой испарения».
При обратной конденсации пара израсходованное на испарение тепло выделяется, что делает пар хорошим средством для нагревания. Для конденсации насыщенного пара достаточно небольшой разницы температур между паром и нагреваемым продуктом. Если пар непосредственно соприкасается с нагреваемой жидкостью, такое нагревание называют «нагреванием острым паром», а если передача тепла идет через стенку – «нагреванием глухим паром». Перегретый пар при охлаждении не будет конденсироваться до тех пор, пока он не станет насыщенным. Поэтому для целей нагревания, где используется главным образом теплота конденсации, применяют, как правило, насыщенный пар. При передаче пара по трубопроводам используют перегретый пар, который при охлаждении в трубопроводе не конденсируется, следовательно, не теряет тепла конденсации.  Перегретым паром пользуются также для приведения в движение паровых турбин и машин.
Природные месторождения.
Кальцинированная сода встречается в природе в больших количествах, главным образом в соляных пластах и отложениях троны (минерала состава Na2CO3·NaHCO3·2H2O). На Земле известны более 60 таких месторождений.

Описание технологического процесса Производство кальцинированной соды по аммиачному способу включает 8 основных переделов:
получение карбонатного сырья: вскрыша, взрывные работы, добыча, дробление, сортировка сырья и транспортирование;
переработка карбонатного сырья: обжиг, охлаждение и очистка диоксида углерода, гашение извести с получением известковой суспензии;
очистка рассола: взаимодействие сырого рассола с реагентами в реакторах и отстой рассола;
абсорбция: отмывка в промывателях газов, выделяющихся на других стадиях, от аммиака, двухстадийное насыщение раствора хлорида натрия аммиаком и частично диоксидом углерода, поступающим со стадии дистилляции, охлаждение аммонизированного рассола;
карбонизация: отмывка от аммиака газа, покидающего стадию карбонизации (сопровождается улавливанием диоксида углерода), предварительная карбонизация, карбонизация с выделением гидрокарбоната натрия в осадительных колоннах, компримирование (перед подачей в карбонизационные колонны) диоксид углерода, поступающего со стадий переработки сырья и кальцинации;
фильтрация: отделение гидрокарбоната натрия на фильтрах и отсос воздуха вакуум – насосами;
кальцинация: обезвоживание и разложение гидрокарбоната натрия в содовых печах, охлаждение и очистка диоксида углерода после содовых печей;
регенерация аммиака (дистилляция): предварительный подогрев и диссоциация содержащихся в фильтровой жидкости карбонатов и гидрокарбонатов аммония в конденсаторе и теплообменнике дистилляции, смешение и взаимодействие нагретой жидкости с известковой суспензией в смесителе и отгонка аммиака в дистиллере.   
Весь содовый процесс полностью может быть изображен следующими химическими уравнениями:
<img width=«2» height=«287» src=«dopb141548.zip» v:shapes="_x0000_s1028"><img width=«123» height=«12» src=«dopb141549.zip» v:shapes="_x0000_s1029">NH3+H2O= NH4OH
<img width=«2» height=«135» src=«dopb141550.zip» v:shapes="_x0000_s1030"><img width=«135» height=«12» src=«dopb141551.zip» v:shapes="_x0000_s1031">CO2+ H2O=H2CO3
H2CO3+ NH4OH= NH4HCO3+ H2O
NH4HCO3+ NaCl=NaHCO3+ NH4Cl
2 NaHCO3→Na2CO3+ H2O+ CO2
<img width=«122» height=«2» src=«dopb141552.zip» v:shapes="_x0000_s1032">CaCO3 → CaO+ CO2
CaO+ H2O= Ca(OH)2
<img width=«42» height=«31» src=«dopb141553.zip» v:shapes="_x0000_s1033"><img width=«42» height=«31» src=«dopb141554.zip» v:shapes="_x0000_s1034">Ca(OH)2+2 NH4Cl= NH4OH+CaCl2
<img width=«182» height=«2» src=«dopb141555.zip» v:shapes="_x0000_s1035">               NH3           H2O
Взаимную связь реакций можно изобразить следующей схемой:
<img width=«42» height=«31» src=«dopb141556.zip» v:shapes="_x0000_s1036"><img width=«446» height=«2» src=«dopb141557.zip» v:shapes="_x0000_s1037"><img width=«12» height=«171» src=«dopb141558.zip» v:shapes="_x0000_s1038"><img width=«19» height=«29» src=«dopb141559.zip» v:shapes="_x0000_s1039"><img width=«78» height=«55» src=«dopb141560.zip» v:shapes="_x0000_s1040">CaCO3=CaO+CO2
<img width=«2» height=«122» src=«dopb141561.zip» v:shapes="_x0000_s1041"><img width=«194» height=«2» src=«dopb141562.zip» v:shapes="_x0000_s1042">        NaCl +  NH3 +  CO2  +  H2O↔ NH4Cl+ NaHCO3
<img width=«475» height=«99» src=«dopb141563.zip» v:shapes="_x0000_s1044 _x0000_s1043 _x0000_s1046 _x0000_s1045"> <img width=«53» height=«31» src=«dopb141564.zip» v:shapes="_x0000_s1047">  

<img width=«12» height=«27» src=«dopb141565.zip» v:shapes="_x0000_s1048">        CaO+ H2O→ Ca(OH)2 –ΔΗ=63,8 кДж/моль
<img width=«12» height=«21» src=«dopb141566.zip» v:shapes="_x0000_s1049">Ca(OH)2  +2 NH4Cl→2 NH3   +   CaCl2   +    H2O+ΔΗ=27,6
<img width=«338» height=«2» src=«dopb141567.zip» v:shapes="_x0000_s1050"> <img width=«618» height=«30» src=«dopb141568.zip» v:shapes="_x0000_s1054 _x0000_s1051 _x0000_s1052 _x0000_s1053">  

    NaHCO3→Na2CO3+ CO2+ H2O+ΔΗ
Реализация химической модели сопряжена с разработкой технологического режима с использованием физико – химических свойств водной четырехкомпонентной системы.
В водном растворе существуют четыре компонента NaCl – NH4HCO3 — NH4Cl – NaHCO3 (независимых компонентов – четыре, ибо если известны значения трех компонентов, то по уравнению реакции можно рассчитать содержание четвертого.) Соль NH4HCO3 образуется в результате взаимодействия в растворе СО2 и NH3:
СО2 (p) + 2NH3(p)↔NH2COONH4(p) – ΔΗ1
Образовавшийся карбамат гидролизуется:
NH2COONH4(p)+ H2O↔ NH4HCO3(р)+ NH3(p) + ΔΗ2 — ΔΗ+ ΔΗ= -63,8 кДж
Температурный режим избран по результатам исследования реакций, а материальные расчеты и соотношения реагирующих компонентов определены по данным о четырехполюсной системе. Ниже приведены графические методы разработки технологического режима для реакций такого типа. На основании диаграммы (рис.1) устанавливают, что хлорид натрия взаимодействует с бикарбонатом аммония, образуя бикарбонат натрия и хлорид аммония, и растворимость бикарбоната натрия в этой системе мала, так как в равновесном растворе 1 моль бикарбоната растворяется в 4240 молях воды, т.е. практически впадает в твердую фазу. Проекция диаграммы на квадрат солевого состава представлена на рис.2
<imagedata src=«30965.files/image026.jpg» o: gain=«93623f» grayscale=«t»><img width=«300» height=«216» src=«dopb141569.zip» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1055"> 
Рис. 3. Система Na+, NH+4║Cl-, HCO3-  — H2O, Т 30єС: А-NaС1; B-NaHCO3; C-NH4HCO3; D — NH4C1; i-количество Н2О — молей воды/1 моль Σ солей; i* -равновесное, inp — практическое R-отношение А: С, вступающих в реакцию; Р – солевой  состав раствора
<imagedata src=«30965.files/image028.jpg» o: gain=«93623f» grayscale=«t»><img width=«240» height=«180» src=«dopb141570.zip» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1056">
Рис.4. Проекция системы Na+, NH4+║Cl-, HCO-3- H2O, Т 30єС: А-NaС1; B-NaHCO3; C-NH4HCO3; D — NH4C1; e – солевой состав эвтонических растворов двухкомпонентных систем; Р – нонвариантные точки четырех — компонентной системы; R – солевой состав реакционной смеси
Стабильной диагональю солевого квадрата, которая пересекает только два полюса кристаллизации, является диагональ бикарбоната натрия – хлорид аммония, соотношение между реагирующими компонентами выбирают графически по проекции диаграммы, учитывая необходимость получения бикарбоната натрия, не содержащего в твердой фазе аммонийных солей. Иллюстрацией этого приема служит рис 3. Он заключается в создании в растворе несколько увеличенного содержания воды по сравнению с нонвариантной фигуративной точкой Р1, на которую направлен луч кристаллизации. 
<imagedata src=«30965.files/image030.jpg» o: gain=«93623f» blacklevel=«1966f» grayscale=«t»><img width=«228» height=«192» src=«dopb141571.zip» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1057">
Рис.5 Сечение диаграммы по ARP1:
i*LBN – количество воды в равновесном растворе; iR.пр – количество воды в технологическом растворе; ip1 — количество воды в растворе Р1; R – фигуративная точка реакционной смеси.

Сущность процесса может быть выражена таким образом, что при обработке насыщенного аммиаком рассола углекислым газом сперва происходит как – бы нейтрализация этого раствора углекислотой, сопровождающаяся значительным выделением тепла, а в дальнейшем, по мере повышения в растворе концентрации средней углеаммониевой соли, начинается ее обменное разложение с поваренной солью с образованием соды, которая при дальнейшем действии на раствор углекислоты образует наименее растворимое соединение – бикарбонат.
С практической точки зрения является интересным не только ход реакции и достижение наилучшего выхода бикарбоната, но и качество (физические свойства, структура) получаемого осадка бикарбоната. В заводских условиях, когда выпадение бикарбоната начинается при несколько повышенной температуре, а рост кристаллов – при охлаждении, получается крупно — кристаллический, хорошо отстаивающийся, хорошо фильтрующийся и хорошо промывающийся осадок. Пределом охлаждения на заводах чаще всего является температура 28 – 30єС, но иногда и ниже – до 25єС. Структура осадка имеет большое значение, так как легкость и скорость фильтрации и промывки сокращает расход пара на дистилляцию маточных жидкостей, а, кроме того, уменьшает остающуюся в бикарбонате после фильтрации влажность, что в свою очередь облегчает кальцинацию осадка и сокращает расход топлива на этот процесс. Слишком сильное охлаждение вызывает образование очень мелкого, илообразного осадка, который трудно фильтруется и нарушает и удорожает нормальный ход производства.

Очистка рассола поваренной соли
На содовых заводах сырой рассол очищают от примесей известково – содовым способом. В этом случае для осаждения солей кальция используют соду, для осаждения солей магния – известковую суспензию.
В основе известково-содового способа лежат реакции ион­ного обмена, приводящие к образованию труднорастворимых карбоната кальция и гидроксида магния:
Ca2++CO32-↔CaCO3; Mg2++2OH-↔Mg(OH)2
Полнота выделения ионов магния и кальция в осадок, а сле­довательно, степень очистки, определяется растворимостью СаСО3 и Mg(OH)2 в растворе хлорида натрия. Косвенным па­раметром, характеризующим полноту выделения Са2+ и Mg2+ в осадок, может служить величина pH, что важно при создании автоматической системы управления процессом очистки.
Основными трудностями первой стадии очистки рассола яв­ляются низкая скорость сгущения суспензии гидроксида магния и неудовлетворительная скорость фильтрования сгущенной сус­пензии. Установлено, что в процессе осаждения происходит образование аморфного (или близкого к аморфному) продукта с довольно высокой растворимостью. Продолжительность его существования зависит от состава маточного раствора, темпера­туры и свойств используемой щелочи. Такой продукт представ­ляет собой гидратированный гидроксид магния: Mg(OH)2·(Н2О)m. Расстояние между плоскостями спайности у такого гидроксида больше длины молекул воды. Процесс созревания осадка, который может продолжаться несколько суток, можно описать уравнением
Mg(OH)2·(Н2О)m→ Mg(OH)2+mН2О;  1<m<2.
В результате образуется гидроксид магния с хорошими седимен-тационными свойствами, имеющий решетку типа брусита.
Необходимо отметить, что с повышением температуры рас­сола увеличиваются скорость отстоя и уплотнение суспензии. С другой стороны, повышение температуры нежелательно для последующей стадии производства — абсорбции аммиака. По­этому на стадии рассолоочистки температуру рассола поддер­живают не выше 22 °С (при большом содержании ионов маг­ния).
На рис. 6 приведена технологическая схема очистки рассола известково-содовым способом. В бак 1 подают содовый рас­твор, для приготовления которого используются кальцинирован­ная сода и очищенный рассол. Из гасительного отделения цеха известковых печей в бак 2 поступает известковая суспензия (90 ±10 н. д.). Для регулирования титра известковой суспен­зии в мешалку-резервуар 2 подводят очищенный рассол. Далее реагенты поступают в смеситель 3.
Технологическая схема отделения очистки
<imagedata src=«30965.files/image032.jpg» o: gain=«1.5625» blacklevel="-1966f" grayscale=«t»><img width=«324» height=«253» src=«dopb141572.zip» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1058">Рис. 6 Схема отделения очистки рассола: 1 – бак содового раствора; 2 — бак известкового молока; 3 – смеситель; 4 – расширитель; 5 – реактор; 6 – отстойник; 7 – резервуар очищенного рассола; 8 – сборник шлама; 9 – сборник неочищенного рассола; 10 – насосы.
Процесс очистки рассола осуществляется непрерывно. Сырой рассол поступает из рассолопромысла в резервуары — храни­лища сырого рассола 9. Основной поток сырого рассола центро­бежным насосом 10 через расширитель 4 направляется по тру­бопроводу в реактор. В случае необходимости часть сырого рас­сола нагревают за счет охлаждения газа содовых печей, после чего смешивают с основным потоком в расширителе. Труба, под­водящая жидкость в реактор, имеет U-образную форму. Реактор не имеет мешалки. Требуемое перемешивание достигается  за счет большой скорости поступления жидкости из U-образных труб реактора.
Для осуществления нормального течения процесса в реак­торе температуру пульпы желательно поддерживать в пределах 17±3°С. Реактор соединен трубопроводом с отстойником 6. Суспензия поступает сверху в отстойник и по центральной тру­бе, не доходящей до дна, опускается вниз. Затем рассол под­нимается вверх, отделяясь от твердой фазы. Осветленный рас­сол удаляется из отстойника через переливной желоб, располо­женный по периферии. Шлам из нижней части отстойника через специальные трубы периодически спускается в сборник (шламо­вую мешалку) 8; сюда же поступает шлам из реактора 5.
    продолжение
--PAGE_BREAK--Осветленный рассол из отстойника 6 направляется в сбор­ник 7 и далее насосом 10—на абсорбцию. В мешалке 8 шлам разбавляется водой и насосом 10 перекачивается в шламопроводы дистиллерной жидкости.
Обжиг извести и получение углекислого газа
На практике для содового процесса углекислый газ добывается путем обжига известняка, при чем параллельно, кроме углекислого газа, получается известь, которая также необходима для аммиачно – содового процесса в виде известкового молока, как щелочь при дистилляции для разложения аммония, содержащихся в маточной жидкости. Известковое отделение является, таким образом, в содовом деле вспомогательным, вырабатывающим полупродукты для главного процесса. Процесс, происходящий в известковом отделении, разделяется на три операции:
1)                обжиг известняка или мела в печах;
2)                 гашение извести с получением известкового молока;
3)                промывка и очистка выходящего из печей углекислого газа.
Реакцию, происходящую при обжиге мела или известняка, можно изобразить так:
CaCO3=CaO+CO2.
При обжиге карбонатного сырья наряду с реакциями разложения карбонатов кальция и магния протекает ряд побочных вредных реакций: взаимодействие образующегося оксида кальция с оксидами кремния, алюминия, железа. Последние содержатся в виде примесей в сырье, также входят в состав золы топлива и огнеупорного кирпича, применяемого для футеровки печи. Образующиеся побочные соединения не могут быть использованы для получения известковой суспензии, что снижает эффективность обжига. Кремнезем  SiO2 взаимодействует с основными оксидами при 700—800°С с образованием следующих соединений:CaO·SiO2—метасиликат кальция (tпл = <metricconverter productid=«1540ﾰC» w:st=«on»>1540°C); 3CaO·2SiO2 — полуторакальциевый силикат (tпл = 1475°С); 2CaО·SiO2— двухкальциевый  силикат (tпл = 2130°С); ЗСаО·SiO2 —трехкальциевый силикат (tраэл=1900 °С). Вначале об­разуется двухкальциевый силикат, который в избытке СаО в из­вести донасыщается с образованием трехкальциевого силиката.
Глинозем Al2OS реагирует с СаО в интервале 500—900°С. С ростом температуры образующийся вначале моноалюминат кальция СаО·А12О3 превращается в трехкальциевый алюминат ЗСаО·Al2О3, который обладает способностью переводить из­весть в малоактивную форму. Соединения СаО с оксидами алюминия и железа наиболее легкоплавки и играют более важ­ную роль при оплавлении извести, чем кремнезем.
Сульфат кальция CaSO4 основное свое влияние оказывает на процесс обжига извести, понижая температуру образования жидкой фазы. Примесь сульфата кальция влияет также и на процесс гидратации извести, сильно замедляя его. Оксид маг­ния хорошо растворяется в расплаве и заметно понижает тем­пературу плавления жидкой фазы.
Водяные пары оказывают влияние на процесс диссоциации СаСО3 в области низких температур (650—750єС). Водяной пар адсорбируется на поверхности кристаллов, облегчая выход активированных ионов за пределы кристаллической решетки. При высоких температурах обжига (1000°С и выше) присутствие водяного пара не оказывает каталитического действия на процесс диссоциации.
Оксид кальция, входящий в состав извести, может быть ввиде свободного (активного или неактивного) либо связан­ного, т. е. вступившего во взаимодействие с примесями и обра­зовавшего новые соединения (безвозвратные потери СаО).
Активный СаО — это часть свободного оксида кальция, ко­торая способна реагировать с водой в обычных условиях га­шения; неактивный СаО —часть свободного оксида кальция, ко­торая не реагирует с водой в обычных условиях гашения,
Неактивный СаО образуется вследствие структурных измене­ний под воздействием высоких температур, а также за счет об­волакивания зерен СаО пленкой плава, который появляется при взаимодействии СаО с примесями. При этом усиливается взаимодействие СаО с футеровкой печи. При повышении темпера­туры выше допустимой может произойти образование более или менее крупных масс спекшейся извести («козлы»), что нару­шает режим работы печей.
Горение твердого топлива в слое кускового материала имеет следующие особенности: отсутствует сплошной горящий слой (отдельные куски топлива разделены инертной к горению массой обжигаемого материала, так как в шихте содержится от 6,5 до 10 % топлива);
2)поглощение тепла, затрачиваемого на разложение карбонатов, происходит непосредственно в зоне горения;
3)горение осуществляется в потоке воздуха, нагретого в зоне подогрева;
4)куски топлива, уменьшаясь в процессе горения, опере­жают движущийся слой обжигаемого материала, что существенно сказывается на процессе горения в целом;
5)летучие вещества топлива, выделяющиеся в зоне подготовки топлива, контактируют с потоком горячих газов, почти не содержащих кислород, и отгоняются, не сгорая.
1.Работа печей.
Обжиг мела или известняка происходит в шахтных печах. Она состоит из трех основных механизмов – шахты, загрузочного и разгрузочного механизмов (рис. 7), в которых сверху печей производится загрузка смеси определенной пропорции известняка и твердого горючего. В случае последнего применяется кокс. Под влиянием происходящей снизу печи выгрузки извести, вышеуказанная смесь известняка и кокса опускается постепенно сверху вниз. В верхней части печи происходит обмен теплоты между отходящими газами и загруженной смесью, при чем известняк сушится, а газы охлаждаются. По мере опускания смеси, она поступает в зону наиболее интенсивного горения кокса, и здесь происходит окончательный обжиг мела с выделением угольной кислоты.
Мел, превратившись в известь, опускается вниз, и по пути следования последней происходит вторичный обмен теплоты между горячею известью и поступающим снизу воздухом, необходимым для процесса горения топлива. Известь при этом  охлаждается, а воздух нагревается. Печи работают под давлением воздуха, нагнетаемого вентилятором в закрытую нижнюю часть печи.
2. Разница давлений.
Давление внизу печи должно регулироваться задвижкой на нагнетательной трубе вентилятора так, чтобы давление газа, выходящего из печи, составляло бы <metricconverter productid=«5 мм» w:st=«on»>5 мм водного столба, количество же его соразмеряется с анализом углекислого газа во избежание избытка или недостатка воздуха. Такое давление наверху печи гарантирует отсутствие засасывания воздуха извне, которое иначе могло происходить при открывании верхнего отверстия печи для загрузки, хотя, с другой стороны, вызывает некоторую утечку газа из печи при загрузке.
<imagedata src=«30965.files/image034.jpg» o: cropbottom=«6688f» gain=«126031f» blacklevel="-1966f" grayscale=«t»><img width=«190» height=«315» src=«dopb141573.zip» hspace=«3» v:shapes="_x0000_s1059">Рис.7 Шахтная известково – обжигательная печь:
1 – опорная колонна;
2 – зазор с теплоизоляционной прослойкой;
3 – кладка из красного кирпича;
4 – кладка из огнеупорного кирпича;
5 – загрузочное устройство;
6 – общий коллектор;
7 – шахта печи;
8 – выгрузное устройство;
9 – фундамент.
Вдувание в печь воздуха создает кроме того преимущество в том отношении, что повышается интенсивность горения, увеличивается производительность печи, повышается процентный состав углекислого газа и создается некоторая независимость работы печи от работы компрессора. При одной и той же производительности печи увеличение разницы давления воздуха между нижней и верхней частью служит указанием того или иного качества загружаемых в печь материалов. Нормальным размером загружаемых в печь мела и кокса является: для мела — куски, диаметром 120 – <metricconverter productid=«1969 г» w:st=«on»>150 мм, а для кокса – куски, диаметром 50 – <metricconverter productid=«1969 г» w:st=«on»>60 мм. Увеличение разницы давлений указывает на присутствие в загруженном в печь материале слишком большого количества мелких кусков, которая может вызвать уменьшение производительности печи, вплоть до полного затухания, уменьшение же разницы давлений на слишком большую величину кусков загруженного материала и может вызвать плохое использование топлива и тем самым явлением недопала и понижение концентрации углекислого газа. Нормальная разность давления лежит в пределах 20 – <metricconverter productid=«1969 г» w:st=«on»>25 мм водяного столба.
3. Разница температур.
Показателем правильного горения в печи служит также температура извести внизу печи и температура газа, выходящего из печи. При нормальной работе температура извести внизу печи равна 45 — 55єС, а температура выходящего газа сверху печи – 130 — 150єС. При ненормальной работе печи могут быть следующие отклонения:
1.                Известь холодная – газ горячий. Это указывает, что зона горения передвинулась наверх. Необходимо для восстановления нормальной работы либо усилить выгрузку извести из печи, либо уменьшить количество впускаемого воздуха.
2.                Известь горячая – газ холодный. Это указывает, что зона горения опустилась вниз. Необходимо для восстановления нормальной работы уменьшить выгрузку и увеличить приток воздуха.
3.                Известь горячая – газ горячий. Это указывает, что зона горения растянулась в печи. Поводом к этому могут быть, главным образом, три  причины:
а) либо в загрузочном мелу находится много частиц мелкого размера; при загрузке в печь такого материала большие куски отбрасываются распределительным аппаратом по периферии, а мелочь собирается преимущественно в середине. Воздух, вгоняемый вентилятором, проходит большею своею частью по периферии и тем самым поднимает зону горения. В центре же, вследствие недостатка воздуха, зона горения получает конусообразную форму;
б) либо в печи образовались у стенок козлы, которые в одном месте задерживают проход воздуха внизу, понижая зону горения, а в других местах пропускают больше воздуха и поднимают зону горения вверх. Громадное значение для поддержания концентрированной зоны горения в печи на нормальной высоте имеет равномерная периодичность загрузки печи, поддержание постоянного горизонта материала наверху печи и тщательная подготовка смеси мела и кокса;
в) значительный процент мелочи на нормальный размер кусков топлива, загруженного в печь. Мелкие куски загораются вверху скорее, а более крупные сгорают значительно ниже, и таким образом зона горения растягивается.

Приготовление известкового молока Известковое молоко, необходимое в содовом произ­водстве для регенерации аммиака из хлористого аммония по реакции
2NH4C1 + Са(ОН)2 → CaCl2 + 2NН3 + 2Н2О,
получают гашением извести избытком воды:
СаО+ Н2О → Са(ОН)2
В воде Са(ОН)2 растворяется плохо, причем с повы­шением температуры растворимость уменьшается. При 0°С растворяется <metricconverter productid=«1969 г» w:st=«on»>0,185 гна <metricconverter productid=«1969 г» w:st=«on»>100 г Н2О, а при 100°С всего лишь <metricconverter productid=«1969 г» w:st=«on»>0,077 гпа <metricconverter productid=«1969 г» w:st=«on»>100 гН2О. Поэтому для разложения хло­ристого аммония применяют не гомогенный раствор, а суспензию Са(ОН)2 в воде, называемую известковым мо­локом. Концентрация взвешенной гидроокиси кальция в из­вестковом молоке должна быть по возможности высокой, так как чем меньше воды поступит с известковым моло­ком в отделение дистилляции, где регенерируется ам­миак, тем меньше тепла (пара) будет израсходовано на нагревание этой воды в процессе регенерации. Макси­мально возможная концентрация известкового молока ограничивается его вязкостью: слишком вязкую суспен­зию трудно транспортировать, очищать от примесей и дозировать. Вязкость суспензии зависит не только от концентрации взвешенной Са(ОН)2, но и от температуры. С повышением температуры вязкость уменьшается. По­этому известковое молоко получают при высокой (~90° С) температуре, которая обеспечивается применением для гашения горячей воды, а также выделением тепла в процессе самой реакции гашения. Это тепло мог­ло бы повысить температуру известкового молока при­мерно на 75° С, но практически значительная часть тепла теряется в процессе гаше­ния на испарение воды и теплоизлучение. Поэтому известковое молоко с тем­пературой 90—95° С мож­но получить, используя для гашения воду, подогретую до 60—65°С.
На качество известкового молока заметно влияет ка­чество извести. Имеет, например, значение температура, при которой обжигалось карбонатное сырье: чем она выше, тем медленнее гасится полученная известь и тем менее дисперсным получается известковое молоко. При слишком высокой температуре обжига (выше 1350°С) получается известь, которая практически уже не гасится водой.
Из примесей, встречающихся в извести, больше всего влияет па продолжительность гашения сульфат кальция.
Высокая степень дисперсности известкового молока имеет значение не только для скорости разложения хло­ристого аммония. Высокодиспергированная суспензия труднее расслаивается, лучше сохраняет свою однород­ность, что важно при дозировке, не засоряет трубопрово­ды и меньше изнашивает насосы и коммуникации. При­мерный состав известкового молока следующий:
Са(ОН)2  …………………. 200 – 250 н.д.
Mg(OH)2   …………………1 – 2 г/л
СО2-3   ……………………… 7 – 14 н.д.
СаSO4   …………………… 1 – 3 г/л
SiO2 + нерастворимые в воде
HCl примеси ………………...10 – 20 г/л
R2O3   ………………………..5 – 8 г/л
Плотность  ………………….1,26
Технологическая  схема получения известкового молока
Технологическая схема получения известкового моло­ка включает две основные операции: гашение извести горячей водой и очистку известкового молока от круп­ных кусков и мелких зерен недопала, перекала и других нерастворимых примесей.
Движение материальных потоков но отдельным аппа­ратам показано на рис. 8. Из рабочего бункера 2 из­весть подастся лотковым питателем 1 во вращающийся барабан-гаситель 3, куда одновременно поступают на­гретая вода и промывные воды после промывки отбросных примесей извести (слабое известковое молоко).
<imagedata src=«30965.files/image036.jpg» o:><img width=«554» height=«316» src=«dopb141574.zip» v:shapes="_x0000_s1060">
Рис. 8 технологическая схема приготовления известкового молока:
1 – лотковый питатель; 2 – рабочий бункер; 3 – барабан – гаситель; 4 – конденсатор; 5 – сортировочный барабан для крупного недопала; 6 – транспортер; 7 – сортировочный барабан; 8 – шнек; 9 – шаровая мельница мокрого помола; 10 – мешалка неочищенного слабого известкового молока; 11 – виброгрохот; 12 – мешалка очищенного слабого известкового молока; 13 – мешалка отбросного шлама; 14 – классификатор; 15 – мешалка концентрированного известкового молока.
В гасителе 3 известь гасится и образуется известковое молоко с примесью различного размера кусков недопала, перекала и прочих непогасившихся частиц извести. Из­вестковое молоко вместе с примесями поступает из гасителя 3в сортировочный барабан 5 для крупною недопала, представляющий собой сито с отверстиями размером <metricconverter productid=«1969 г» w:st=«on»>40 мм. Сортировочный барабан для крупного недопала является продолжением гасителя, вращается вместе с ним и служит для отделении от известкового молока крупных кусков недопала.
Известковое молоко, проходя через отверстия в бара­бане, поступает для дальнейшей очистки в сортировочный барабан 7 для мелкого недопала. Крупные куски недопала (размером более <metricconverter productid=«1969 г» w:st=«on»>40 мм) в конце барабана промы­ваются горячей водой, поступают на транспортер 6 и передаются в известковые печи для повторного обжига. Сортировочный барабан 5 для крупного недопала за­ключен в кожух, оборудованный двумя вытяжными тру­бами для удаления образующегося в гасителе пара. Одна труба идет к конденсатору 4, где пар из гасителя, конденсируясь, подогревает воду, идущую на гашение, а вторая труба отведена в атмосферу на случай ремонта или чистки конденсатора,
В сортировочном барабане 7 для мелкого недопала, представляющем собой вращающееся перфорированное сито с отверстиями 2Χ10 мм, от известкового молока от­деляются частицы, имеющие размер более <metricconverter productid=«1969 г» w:st=«on»>2 мм. Извест­ковое молоко, проходя через сито, попадает в конусооб­разный приемник кожуха, в который заключен сортиро­вочный барабан, откуда идет для окончательной очистки от примесей в классификатор 14. Оседающий на дно классификатора шлам выгребается реечным механизмом, промывается горячей водой и поступает в мешалку шла­ма 13. Концентрированное молоко, освобожденное от шлама, подается в мешалку известкового молока <metricconverter productid=«1969 г» w:st=«on»>15 л далее по своему назначению — в отделение дистилляции.
Оставшиеся в сортировочном барабане твердые части­цы размером более <metricconverter productid=«1969 г» w:st=«on»>2 мм при вращении барабана посте­пенно перемещаются вдоль него и выгружаются в шнек 8, при помощи которого подаются в шаровую мельницу мокрого помола 9. В мельнице одновременно с размолом происходит гашение извести, вскрываемой  при  размоле кусочков перекала. Получающееся в мельнице слабое известковое молоко вместе с примесями перетекает в ме­шалку 10, куда отводится также слабое известковое молоко, образующееся при промывке недопала. Для очи­стки от шлама слабое известковое молоко из мешалки 10 откачивают центробежным насосом в виброгрохот 11. Шлам из виброгрохота поступает в мешалку отбросного шлама 13, а очищенное слабое известковое молоко по­падает в мешалку очищенного слабого молока 12, откуда насос подает его в гаситель.
    продолжение
--PAGE_BREAK--Шлам из классификатора 14 и виброгрохота 11 раз­бавляется в мешалке 13 отбросной жидкостью дистилле­ра и центробежным насосом откачивается в накопитель отбросной жидкости — так называемое «белое море».
Нормы технологического режима отделения известкового молока, их регулирование и контроль
Наиболее важные рег­ламентируемые показате­ли, характеризующие ка­чество известкового моло­ка и обеспечивающие нор­мальную работу отделе­ния дистилляции, это кон­центрация Са(ОН)2 или свободного СаО и температура молока. На содовых за­водах концентрацию свободного СаО в известковом мо­локе называют титром молока, так как ее определяют обычным титрованием молока соляной кислотой.
Для производства необходимо, чтобы содержание Са(ОН)2 в известковом молоке было возможно выше, так как при этом уменьшается объем дистиллерной жид­кости, а следовательно, повышается производительность отделения дистилляции и уменьшаются расход пара и потери извести и аммиака с отбросной жидкостью ди­стиллера. Однако чрезмерно высокая концентрация Са(ОН)2, повышая вязкость суспензии, создает затруд­нения в работе гасителя и очистке молока от примесей. Практика показала, что допустимая концентрация Са(ОН)2 в молоке (титр) может быть в пределах 200—250 н. д. Кроме того, колебания титра молока должны быть минимальными, так как они усложняют регулиро­вание дозировки молока в отделении дистилляции и по­вышают потери извести и аммиака с отбросной жид­костью дистиллера. В отбросной жидкости допускаются колебания свободного СаО 1—2 н. д., т.е. в пределах одного нормального деления. В аппаратах отделения ди­стилляции известковое молоко разбавляется примерно в 4 раза. Отсюда следует, что колебания титра молока не должны превышать 4 н. д.
Титр молока регулируют путем изменения количества воды, подаваемой на гашение. Колебания титра вырав­нивают в сравнительно больших емкостях — мешалках известкового молока. Количество извести, подаваемой вгаситель, определяется расходом известкового молока потребляющими цехами (кальцинированная сода, каус­тик, водоочистка и пр.).
О концентрации Са(ОН)2 в известковом молоке в первом приближении можно судить по его плотности, из­мерить которую легко может аппаратчик непосредствен­но в цехе. Для более точного определения каждые 30 мин. производят анализ на содержание свободного СаО в це­ховой лаборатории.
Возможность получения известкового молока с высо­ким титром свободного СаО ограничена вязкостью полу­чаемого молока, которая зависит не только от концентра­ции, но и от температуры. С повышением температуры вязкость молока уменьшается, улучшаются условия для его очистки от примесей, а также облегчаются его транс­портирование и дозировка. Поэтому для получения моло­ка с высоким титром необходимо проводить гашение извести при повышенной температуре. Нормы технологи­ческого режима предусматривают конечную температуру молока 85—95° С. Эта температура в значительной мере зависит от температуры, поступающей на гашение воды, подогреваемой за счет тепла конденсации водяных паров, выходящих из гасителя. Для подогревания можно ис­пользовать отработавшую воду из холодильника газа содовых печей или из холодильника   газа дистилляции.
В нормах технологического режима предусмотрено содержание СО32- в известковом молоке в количестве 7—12 н. д. Эта величина характеризует содержание в мо­локе CaCO3, бесполезной неактивной извести, которая практически не вступает во взаимодействие с NH4C1, т. е. степень очистки молока от примесей. Очищать известковое молоко надо до экономически разумных преде­лов, так как с повышением степени очистки процесс усложняется. Норма содержания СО32- в известковом молоке и указывает этот разумный предел.
Абсорбция
Назначение абсорбера состоит в том, чтобы произвести окончательное насыщение рассола из промывателя колонн аммиаком. 
Рассол поваренной соли, содержащий 310 г/л хлорида натрия, предварительно очищенный от примесей других солей, поступает в абсорбер, в который подают аммиак из колонны дистилляции, где протекает регенерация аммиака и маточной жидкости после вакуум – фильтров. Также в абсорбер поступает газ, содержащий аммиак и углекислоту из печи кальцинации бикарбоната.
При плохой очистке рассола от солей кальция и магния в процессе аммонизации могут происходить побочные нежелательные реакции: аммиак и углекислота будут взаимодействовать с солями кальция и магния, образуя осадки углекислого кальция и гидроокиси магния, которые могут отлагаться на стенках аппаратов и трубопроводов. При систематическом нарушении режима очистки рассола отложения CaCO3 и Mg(OH)2 на стенках аппаратов и трубопроводов могут нарушить нормальную работу отделения абсорбции.
Весь процесс абсорбции зависит, главным образом, от двух факторов:
1)                от количества газов, приходящих в абсорбер из колонны дистилляции и печи кальцинации бикарбоната;
2)                от количества рассола, поступающего на дистилляцию, то регулирование процесса абсорбции заключается в регулировании поступления рассола в таком количестве, чтобы насыщенная аммиаком жидкость имела необходимую концентрацию.

Технологическая схема отделения абсорбции
Технологическая схема отделения абсорбции должна обеспечить высокую степень очистки выхлопных газов от аммиака, для чего необходимо промывать эти газы свежим рассолом, содержащим минимальное количество аммиака.
Абсорбция диоксида углерода идет значительно медленнее, чем аммиака, поэтому аппаратура должна быть рассчитана так, чтобы обеспечивать поглощение заданного количества аммиака и максимально возможного количества диоксида углерода.
Свежий рассол, прежде всего, используют для поглощения аммиака из выхлопных газов. Около 75-80% рассола поступает из напорного бака 3 в промыватель воздуха фильтров (ПВФЛ) 4, где поглощается аммиак из воздуха, проходящего через фильтрующую ткань вакуум-фильтров и содержащего примерно 0,5-1% NH3. После ПВФЛ рассол идет во второй промыватель газа колонн (ПГКЛ-2) 7, где поглощается аммиак из отходящих газов отделения карбонизации, содержащих до 10% NH3. Остальные 20-25% свежего очищенного рассола из напорного бака 3 поступают в промыватель газа абсорбции (ПГАБ) 1, где поглощается аммиак из отходящих газов отделения абсорбции, содержащих до 5% NH3. Попутно поглощается некоторое количество углекислоты, содержащейся в выхлопных газах. Газ из ПВФЛ поступает на вакуум-насос 5, создающий разрежение на  вакуум-фильтрах, и выбрасывается в атмосфер. Газ из ПГАБ также поступает на  вакуум-насос 2. Он содержит не менее 75% СО2, поэтому вакуум-насос передает его на смешение с углекислым газом содовых печей и затем на-карбонизацию. Выхлопные газы из ПГКЛ-2выбрасывают в атмосферу.
<shape id="_x0000_s1061" type="#_x0000_t75" o:allowoverlap=«f»><imagedata src=«30965.files/image038.jpg» o: gain=«1.5625» grayscale=«t»><img width=«396» height=«466» src=«dopb141575.zip» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1061">Рис.8. Типовая технологическая схема отделения абсорбции:
1-промыватель газа абсорбции;
2,5-вакуум-насосы;
3-напорный бак;
4-промыватель воздуха фильтров;
6-холодильник газа дистилляции;
7-второй промыватель газа колонн; 8-сепаратор-брызгоуловитель;
9 — сборник амминизированного рассола; 1
0, 12-оросительные холодильники;
11-постамент (резервуар); 13-второй абсорбер;
14-первый абсорбер
Рассол после промывки выхлопных газов из ПГКЛ-2 и ПГАБ поступает на основную операцию — поглощение аммиака из газа дистилляции, осуществ-ляемое в две сту­пени — в первом абсорбере (АБ-1) 14 иво втором абсорбере (АБ-2) 13. Две ступени абсорбции вызываются не­обходимостью в промежуточном охлаждении рассола, нагревающегося от растворения и взаимодействия NH3 и СО2 и от конденсации водяного пара, поступающего с газом дистилляции, После первого абсорбера рассол, нагретый до температуры 60— 65° С, охлаждают до 28-32° С в оросительном холодильнике 12, после чего он по­ступает во второй абсорбер, где также нагревается при­мерно до 65° С и поэтому прежде, чем поступить в сбор­ник аммонизированного рассола (САР) 9, вторично охлаждается в оросительном холодильнике 10. Чтобы обеспечить самотек рассола на оросительный холодиль­ник, второй абсорбер и стоящие на нем аппараты распо­ложены на постаменте — резервуаре 11.
Газ из отделения дистилляции сначала охлаждается и осушается в холодильнике газа дистилляции (ХГДС) 6 охлаждающей водой и затем, пройдя сепаратор — брызгоуловитель 8, противотоком к рассолу проходит последо­вательно второй и первый абсорберы, где аммиак погло­щается почти целиком. Вместе с аммиаком из газа поглощается большая часть углекислоты. Непоглотившиеся газы идут в ПГАБ (1). При охлаждении газа дис­тилляции в ХГДС водяные пары конденсируются, обра­зуя конденсат, содержащий до 150—200 н. д. аммиака и углекислоту. Аммиак из таких жидкостей, называемых «слабыми», регенерируют на отдельной установке. Полу­чаемый при этом газ, содержащий NН3, CO2 и Н2О и охлажденный до 58—60° С, поступает обычно в первый абсорбер.
Карбонизация аммонизированного рассола
Процесс карбонизации (насыщения аммонизированного рас­сола диоксидом углерода), в результате которого образуется гидрокарбонат натрия, является основным процессом содового производства. В отделении карбонизации получают заданное количество содержащей гидрокарбонат натрия суспензии в виде непрерывного материального потока, передаваемого в отделение.
Качество суспензии определяется качеством содержащегося в ней продукта— гидрокарбоната натрия. Очень часто о каче­стве гидрокарбоната натрия судят по его фракционному составу. Определяющей оценкой качества суспензии является содержание остаточной влаги в гидрокарбонате натрия, полученном фильтрацией этой суспензии в стандартных условиях. Оценку работы карбонизационной колонны можно дать, используя безразмерный технический критерий оптимальности:
Θ = υс хссвяз(4.2-0.lωс)
υс –расход суспензии, выходящей из карбонизационной колонны, м3/с;
хссвяз – концентрация связанного аммиака в осветленной части суспензии, н.д.;
ωс – содержание остаточной влаги в гидрокарбонате натрия, %.
Чем выше производительность по гидрокарбонатy натрия и меньше остаточная влага впродукте, тем лучше работает карбонизационная колонна, т. е. необходимо стремиться к увеличению абсолютного значения критерия оп­тимальности.
В результате процесса карбонизации из раствора в осадок выпадает гидрокарбонат натрия, образующийся по реакции
NaCl + NH3 + СО2 + Н2О ↔ NaHCO3 + NH4C1.
Эта реакция характеризует только конечный результат вза­имодействия хлорида натрия и гидрокарбоната аммония. В дей­ствительности процесс карбонизации протекает гораздо слож­нее, и его механизм до настоящего времени окончательно не выяснен.
Процесс карбонизации ведут ступенчато. Вначале аммонизи­рованный рассол обрабатывают газом известковых печей в колонне предварительной карбонизации (КЛИК), затем в пер­вом промывателе газа колонн (ПГКЛ-1)— газами, отходящими из осадительных колонн, и, наконец, — в осадительных колоннах (КЛ), в нижнюю часть которых вводят смешанный газ (65—75 % СО2), а в среднюю часть —газ известково-обжигательных пе­чей.
На первой стадии карбонизации большая часть диоксида углерода связывается в карбамат аммония
2NH3 + СО3 → NH2COONH4,
 который затем гидролизуется
NH2COONH4 + Н2О ↔ NH4HCO3+NH3,
с образованием пересыщенного по НСОз-раствора. Затем из пересыщенного раствора кристал­лизуется гидрокарбонат натрия, образующийся по реакции
NH4HCO3+ NaCl ↔NaHCO3 + NH4Cl.
Процесс насыщения аммонизированного рассола диоксидом углерода является экзотермическим. Выделяющееся тепло реакции в конечной стадии процесса необходимо отвести, чтобы обеспечить необходимые степени карбонизации раствора и утилизации (использования) натрия.
Температурный режим карбонизаци­онной колонны значительно влияет на процесс образования кри­сталлов гидрокарбоната натрия. Для получения крупных кри­сталлов гидрокарбоната натрия правильной формы, которые не забивают фильтрующую поверхность вакуум-фильтров и мало­растворимы в процессе фильтрации, необходимо поддерживать сравнительно высокую температуру (60—72 °С) в зоне образова­ния и в начальный период роста кристаллов. В процессе даль­нейшего роста кристаллов температура уже не оказывает суще­ственного влияния на их размер.
Процесс кристаллизации начинается с образования зароды­шей в виде очень мелких кристалликов гидрокарбоната натрия, из которых при поддержании нормального технологического ре­жима образуются кристаллы в форме коротких цилиндров — «бочки». При ухудшении процесса кристаллизации образуются кристаллы, имеющие форму длинных цилиндров и склонные к образованию сростков в виде «снопов» (друзы). В этом слу­чае выделяется большое количество мелочи в виде игольчатых кристаллов и бесформенных обломков. Такие кристаллы при фильтрации уплотняются и удерживают в образовавшихся мелких ячейках много влаги, т. е. увеличивается содержание остаточной влаги в гидрокарбонате натрия.
Технологическая схема отделения карбонизации
Аммонизированный рассол из сборника аммонизированного рассола (САР) поступает в колонну предварительной карбони­зации (КЛПК), в которую подается также газ известковых пе­чей, содержащий 32—36 % (об.) СО2 при обжиге мела и 38—40% (об.) СО2 при обжиге известняка. Из КЛПК жидкость при температуре 42-46°С направляется в первый промыватель газа колонн (ПГКЛ-1). Сюда же поступает газ из КЛПК и осадительных колонн. В ПГКЛ-1улавливается аммиак, отдутый карбонизующим газом из КЛПК.
За время прохождения жидкости через ПГКЛ-1 ее темпера­тура повышается на 5—8°С. Для дополнительного охлаждения жидкости после ПГКЛ-1 предусматривается теплообменник, откуда жидкость поступает в осадительную карбонизационную колонну. В нижнюю часть колонны подается смешанный газ (первый ввод), содержащий диоксид углерода 70-80% (об.), а в среднюю часть — газ известковых печей (второй ввод). Газ из осадителной карбонизационной колонны направляется в ПГКЛ-1, а суспензия—в отделение фильтрации.
Карбонизационные колонны работают сериями, чтобы обес­печить непрерывность потока суспензии, направляемого в от­деление фильтрации. Наибольшее распространение получили се­рии, состоящие из четырех карбонизационных колонн, из кото­рых три работают в качестве осадительных, а одна — колонна предварительной карбонизации.
Аппаратура отделения карбонизации
Карбонизационная колонна КЛ. Она яв­ляется основным аппа­ратом отделения карбо­низации. КЛ представ­ляет собой цилиндрическую пусто­телую колонну диамет­ром до 3 и высотой до <metricconverter productid=«1969 г» w:st=«on»>27 м, состоящую из ря­да чугунных бочек или царг. Сверху через штуцер 5 и колонну по­ступает из ПГКЛ-1 подлежащий карбони­зации раствор, а снизу через штуцер 2 и в се­редине через штуцер 9— углекислый газ. При работе колонна за­полнена раствором до определенного постоян­ного уровня.
 
<imagedata src=«30965.files/image040.jpg» o: cropbottom=«2142f» cropleft=«16296f» gain=«112993f» grayscale=«t»><img width=«165» height=«484» src=«dopb141576.zip» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1062">Рис.9. Карбонизационная колонна (диаметром <metricconverter productid=«1969 г» w:st=«on»>2680 мм):
1-бочка-база; 2-штуцер для входа газа;3-холодильная бочка;4-абсорбционная бочка;5-штуцеры для входа жидкости;6-сепарационные бочкм;7-штуцеры для выхода газа;8-барботажная колонна;9-штуцер для входа газа;10-штуцер для выхода суспензии.
Осуществлению принципа противотока может препят­ствовать продольное перемешивание жидкости газом по высоте колонны. Чтобы это перемешивание свести к минимуму, между отдельными бочками 4 колонны устанавливают пассеты, или барботажные тарел­ки 8.Тарелка состоит из днища 2 иперекрыва­ющего его колпака 1.
Барботажные тарелки пре­пятствуют продольному перемешиванию жидкости в ко­лоне и обеспечивают равномерное распределение газа по сечению колонны и способствуют увеличению по­верхности контакта между газом и жидкостью.
В верхней части колонны установлены две пустые сепарационные бочки 6, предназначенные для отделения увлекаемых газом брызг жидкости и имеющие водомерные стекла для наблюдения за уровнем жидкости в колонне. Сверху колонна закрыта крышкой, на которой находится штуцер 7 для выхода газа и для установки предохранительного клапана.
В основе карбонизационной колонны установлена бочка-база 1 со сферическим днищем и штуцерами 10 и  2, через которые выводится суспензия бикарбоната натрия и подается компрессором смешанный газ (1-го ввода).
Бочки и барботажные тарелки колонны изготавливают из чугуна. Тонкостенные трубки в холодильных бочках толщиной 6мм делают из углеродистой стали или из специального чугуна, содержащего 0,5% Ni,0,4% Mn,3,3% C и 0,4% Cr.

Фильтрация суспензии бикарбоната натрия В отделении фильтрации осуществляют процесс раз­деления выходящей из карбонизационных колонн бикарбонатной суспензии на твердую и жидкую фазы. Твердая фаза-бикарбонат натрия — должен быть не только от­делен от маточной жидкости, но и тщательно промыт. При промывке маточная жидкость, задержавшаяся меж­ду кристаллами бикарбоната, вытесняется водой, что снижает содержание хлоридов и углеаммонийных солей в отфильтрованном осадке. Для уменьшения влажности отфильтрованный бикарбонат дополнительно отжинают на фильтре.
    продолжение
--PAGE_BREAK--