ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Работа карбонизационной колонны из "Производство кальцинированной соды" Конструкция карбонизационной колонны должна обеспечивать возможно большую поверхность соприкосновения аммонизированным рассола с газообразной углекислотой. Аммонизированный рассол поступает в верхнюю часть карбонизационной колонны и движется вниз. Навстречу ему, в нижнюю часть аппарата компрес-. сором нагнетается газ, который пробулькивает через весь слой аммонизироваиного рассола, находящегося в колонне. Содержащаяся в газе углекислота постепенно поглощается стекающим вниз аммонизированным рассолом. Углекислота, оставшаяся непоглощенной, вместе с примесью воздуха (Nj, О,) и окисью углерода направляется из верхней части карбонизационной колонны в промыватели. [c.117] В карбонизационной колонне происходит поглощение углекислоты и нейтрализация аммиака углекислотой. Эти процессы протекают с выделением тепла, что приводит к повышению температуры жидкости. С повышением температуры возрастает давление газообразной углекислоты над раствором, а следовательно, уменьшается разность между парциальным давлением углекислоты и упругостью ее паров. Движущая сила абсорбции уменьшается, а потому процесс карбонизации замедляется. Чтобы сместить равновесие основной реакции карбонизации в требуемом направлении, надо уменьшить давление углекислоты, т. е, необходима охлаждать раствор. [c.117] при температуре 55 и обычных в практике содовых заводов концентрациях растворов равновесное количество NaH Og должно составлять около 40 н. д., а фактически при поддержаник такой температуры на выходе из кологшы в растворе содержится лишь 30—35 н. д. NaH Og. При снижении же температурь на выходе из колонны до 26—28 количество бикарбоната натрия повышается до 70— 74 н. д. Именно поэтому нижняя часть карбонизационной колонны (примерно 40% ее высоты) состоит из холодильных бочек, поверхность охлаждения которых должна обеспечивать понижение температуры жидкости на выходе из колонны до 26—30°. При этой температуре давление СО над аммонизированным рассолом, насыщенным бикарбонатом натрия и содержащим большие количества бикарбоната аммония, равно 1 ат. В этих условиях реакция карбонизации протекает с достаточной полнотой, если парциальное давление СОз во входящем в колонну газе составляет 1,8—2,2 ат. Для этого в нижнюю часть колонны подают более концентрированный газ (60— 75% Og), а более разбавленный газ известково-обжигательных печей вводят в верхнюю часть холодильной зоны. [c.117] Кроме высокого давления газа, для успешного поглощения СОо жидкостью требуется большая поверхность соприкосновения жидкости с газом. Эта поверхность создается на барботажных тарелках. На каждой из 30 -35 барботажных тарелок, имеющихся Е карбонизационной колонне, газ дважды дробится, проходя через жидкость сначала при прохождении через отверстия в тарелке, а затем, пробиваясь через просветы в зазубренных краях X ляака и через конусные отверстияв колпаке. [c.118] Исследования К. Н. Шабалина показали, что и сами пузырь-ми газа, Б силу их трения о жидкость, находятся в интенсивном вращательном движении, что способствует обновлению поверх- 10стей, а следовательно, и лучшему поглощению углекислоты 353 газа. [c.118] В карбонизационной колонне до 30% ее объема должно быть заполнено газом. Если объем газа в колонне уменьшается (колонна не прогазована ), процесс карбонизации заметно ухудшается ч коэффициент использования иона N3+ понижается. [c.118] Степень ис юльзования На+ рассола в карбонизационных колоннах является чрезвычайно важным показателем в содовом лр-, изводстве, так как от этого показателя зависят объемы жидкостей, перерабатываемых на всех остальных станциях завода. [c.118] При высоком коэффициенте использования Ма+ в процессе карбонизации уменьшаются объемы жидкостей, циркулирующих в лроизводственном цикле значительно уменьшается нагрузка на станциях приготовления, очистки и аммонизации рассола, регенерации аммиака. Благодаря этому достигается экономия ос-]К. В1 0Г0 сырья, электроэнергии и пара. Наоборот, при низкой степени использования Ма приходится на всех станциях содового производства перерабатывать больнше объемы жидкостей, производительность завода уменьшается, расходуется значительно больше рассола, извести, а.ммиака, пара и электроэнергии. [c.118] Если в колоннах образуется илистый, мелкокристаллический, плохо оседающий из суспензии бикарбонат, то это всегда вызывает большие затруднения на станциях фильтрации и кальцинации и, как правило, приводит к уменьшению производительности всего завода. Такой бикарбонат трудно отфильтровать от маточной жидкости, а потому производительность фильтров резко снижается. Кроме того, на фильтрах не достигается достаточное отделение влаги, и на кальцинацию поступает бикарбонат повышенной влажностЕ Вследствие этого нарушается нормальный режим про-каливания, резко понижается производительность содовых печей и уменьшается концентрация СО2 в газе, что приводит к затруднениям в работе карбонизационных колонн. [c.119] 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] Для получения бикарбоната в виде крупных кристаллов около 40% всего образующегося в колонне бикарбоната должно выпадать в осадок до достижения холодильной зоны, а остальные 60% бикарбоната должны постепенно выкристаллизовываться на протяжении всей холодильной зоны. [c.119] Вернуться к основной статье