Кальцинированная сода

В зависимости от вида сырья кальцинированную соду можно получать амми­ачным, сульфатно-аммиачным и некоторыми другими способами. Наиболее рас­пространен аммиачный способ, изображенный на рисунке 46. Сначала добывают поваренную coль подземным выщелачиванием водой через скважину 1. Рассол обрабатывается известково-содовым раствором в смесителе 3 и после отделения примесей в отстойнике 2 насосом 4 подается в колонну 5 на аммонизацию (насыщение аммиаком). Экзотермический процесс аммонизации ведут в несколько стадий, охлаждая раствор так, чтобы его температура не превышала 55°С. Перед подачей в карбонизационную колонну 7 насосом 6 раствор охлаждают до 20—30° С. Кристаллы гидрокарбоната натрия, образовавшегося в колонне 7, частично осаждаются в аппаратуре, засоряя ее. Поэтому на практике используют две колонны, работающие поочередно: в период функционировании одной другая промывается аммонизированным раствором. Кристаллы гидрокарбоната натрия и непрореагировавшие NH₃ и СО₂ отделя­ются от маточного раствора, содержащего хлорид аммония, на вакуум-фильтре 8. Смесь аммиака и оксида углерода возвращают в колонну аммонизации 5, фильтрат насосом 17 подают в дистилляционную колонну 18 на регенерацию NH₃, а сырой NaHCО₃ — во вращающуюся печь 9, где топкой 10 поддерживается температура не ниже 170^о С, что необходимо для разложения гидрокарбоната натрия. Этот процесс называют кальцинацией (отсюда название соды). Готовая продукция из печи 9 поступает на склад, а выделившийся после кальцинирования оксид углерода (IV) очищают в скруббере 12 и компрессо­ром 11 возвращают в карбонизационную колонну 7. Большую же его часть полу­чают обжигом известняка в известково-обжиговой печи 21. Последняя работает на коксе и внешне напоминает доменную. Концентрация СО₂ в газах известково-обжиговой печи не превышает 38%, а в пе­чи кальцинации достигает 90%. Поэтому перед подачей на карбонизацию их час­тично смешивают. Это происходит после очистки СО₂ в скруббере 13 перед его подачей компрессором 14 в колонну 7.

Рис. 46. Технологическая схема производства кальцинированной соды аммиачным способом

Производительность современных содовых заводов достигла 1000 т/сут при мощности обжиговых печей 450 и карбонизационных колонн 400 т/сут, сте­пень автоматизации более 80%. Себестоимость кальцинированной соды довольно низкая, что является основным достоинством аммиачного способа, однако плохое использование сырья (менее 50%) и загрязне­ние окружающей среды отходами хлорида кальция, не способствуют его распространению. Частичное использование отходов (для посыпки дорог, обогащения по­лезных ископаемых, в медицине) в целом проблемы не решает.

Едкий натр (каустическая сода)

Применяют два способа производства:

1. Электролиз водных растворов поварен­ной соли (90%), то есть разложение растворов под влиянием постоянного электрического тока. Этот способ отличается простотой технологии, полным использованием сырья, возможностью одновременного производства нескольких продуктов. Недостатком здесь является только большой расход электроэнергии.

2. Химическая перера­ботка кальцинированной соды (10%):

- известковый способ - раствор соды обрабатывается известковым мо­локом, отфильтровывается и упаривается;

- ферритный способ - соду спекают с Fe₂O₃, выщелачивают, раствор фильтруют и упаривают.