ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способ получения сульфата натрия действием SO на из "Технология минеральных солей" Во многих странах, не располагающих месторождениями естественного сульфата натрия, сульфатный способ производства хлористого водорода является основным, несмотря на то, что он позволяет получать только водные растворы хлористого водорода — соляную кислоту, содержащую 28—32% НС1 и загрязненную примесями H2SO4, As, Fe и другими, переходящими из сырья и из подвергающейся коррозии аппаратуры. [c.264] В Советском Союзе, располагающем неисчерпаемыми ресурсами природного сульфата, сульфатный метод, имеющий пока также главенствующее значение, должен постепенно быть замене синтетическим способом производства хлористого водорода, позволяющим получать чистую соляную кислоту и жидкий безводный НС1. [c.264] Сырьем для получения хлористого водо юда и сульфата натрии служат поваренная соль (обычно иэмельи1ейная каменная соль — бузун) и купоросное масло —92—93%,-на серная кислота. Менее концентрированная серная кислота не п щмеляется, так как в этом случае хлористый водород был бы разбавлен парами воды, что. затруднило бы получение концентрированной соляной кислоты. [c.264] Реакция между хлористым натрием и серной кислотой. [c.264] Реакция между хлористым натрием и серной кислотой изучена Я. Е. Вильнянским. Эта реакция начинается даже при 0°, но быстро прекращается, несмотря на наличие непрореагировавшей поваренной соли и жидкой фазы жидкая фаза представляет собой раствор образовавшегося сульфата натрия в серной кислоте. [c.265] При нагревании реакция возобновляется — одновременно с хлористым водородом удаляется водяной пар вследствие дегидратации серной кислоты. Обезвоживание жидкой фазы облегчается тем, что растворение образующегося сульфата в серной кислоте повышает равновесную упругость водяного пара. Повышение температуры ускоряет и выделение хлористого водорода. [c.265] Для того, чтобы при проведении реакции в печах не происходило преждевременное затвердевание реакционной массы, обусловливающее образование комьев и прочных напластований, затрудняющих перемещение массы, необходимо, чтобы температура на каждой стадии процесса была не нижз той, при которой исчезает жидкая фаза. [c.266] При подъеме температуры выше точки инконгруентного плавления тринатрийгидросульфата (270°) последний быстро плавится и образующаяся кислая жидкость реагирует с оставшейся поваренной солью — появляется кристаллический нейтральный сульфат натрия, окончательный продукт реакции. [c.266] В настоящее время сульфатный процесс осуществляется в механических печах или во вращающихся трубчатых печах в одну стадию. [c.267] На рис. 124 изображена механическая сульфатная печь. Она представляет собой муфель 3 из огнеупорного и кислотостойкого шамотного кирпича. Под муфелем и над ним находятся дымоходы. Поваренная соль из бункера 1 непрерывно поступает в центр муфеля с помощью шнекового питателя 2. Туда же по трубе 4 подается серная кислота. [c.267] Перемешивание соли и кислоты и передвижение реакционной массы по поду муфеля от центра к периферии производится находящимися на чугунном валу 5 четырьмя гребками, расположенными в форме креста, на которых имеется 8—10 керамиковых или карборундовых зубьев. Вращение вала производится электромотором через зубчатую передачу. Вал делает 0,75—1,25 об/мин. Обогрев муфеля, температура в котором поддерживается в пределах 500—550°, производится дымовыми газами, имеющими температуру 950—1000°. Эти газы получаются при сжигании генераторного газа, поступающего в топку 6. Сюда же подается воздух, необходимый для горения газа. В усовершенствованных сульфатных печах имеется наклонная колосниковая решетка, на которой газифицируется уголь получаемый газ сжигается с помощью дополнительно вдуваемого воздуха и обогревает муфель. Дымовые газы, имеющие 700°, уходят в боров под печью и выбрасываются в дымовую трубу. [c.267] Образовавшийся в муфеле сульфат натрия попадает через воронку 7 в трубчатую мельницу 8 с водяной рубашкой 9. Внутри барабана мельницы находятся стальные шары, измельчающие при вращении барабана комья сульфата в порошок. Одновременно сульфат охлаждается. Выходящий из мельницы сульфат ссыпается на транспортер и отправляется на склад. [c.267] Сульфатные механические печи строятся на различную производительность — от 7 до 12 г сульфата в сутки. Выработка сульфата составляет 0,59—0,64 г на 1 г 27,5%-ной соляной кислоты. Производительность печи зависит не только от размеров муфеля, диаметр которого выбирается в пределах 4—5,5 м, но и от числа оборотов вала, температуры в муфеле и других условий режима работы. [c.269] При диаметре муфеля 5,5 м при работе на 98%-ной серной кислоте печь дает до 12—14 т сульфата в сутки. Суточная производительность 1 пода печи достигает 500—540 кг перерабатываемой соли. При работе на 93%-ной кислоте производительность печи снижается на 40%. [c.269] Механические сульфатные печи работают в очень жестких условиях — детали их подвергаются действию агрессивной среды при высокой температуре. Это вызывает необходимость их ежегодной остановки на капитальный ремонт. [c.269] Получение сульфата и хлористого водорода во вращающихся трубчатых печах осложнено образованием в зоне печи, где реакционная масса имеет температуру 186—270°, налипающего на стенки печи твердого тринатрийгидросульфата. Сильный прогрев и хорошее перемешивание массы в той зоне печи, где степень превращения повышается от 50 до 75%, устраняет это налипание. Хлористый водород из вращающихся печей сильно разбавлен топочными газами — концентрация НС1 в газе около 5%, что, однако, достаточно для получения стандартной кислоты. [c.269] Преимуществом вращающихся печей является их большая производительность— при работе на 93%-ной серной кислоте печь, имеющая длину 2 м и диаметр 1,5 м, выдает 25 т сульфата в сутки. Площадь печного цеха, оборудованного вращающимися печами, в 3—3,5 раза меньше площади цеха равной производительности, оборудованного механическими муфельными печами. [c.269] Вернуться к основной статье