C02F11 / 18 - термичен ефект (пиролиза C02F 11/10)
Собствениците на патента RU 2281921:
Отворено акционерно дружество "Acron" (RU)
Метод за получаване на калциев карбонат се отнася до химична технология и може да се използва за превръщане на калциев нитрат, образуван по време на кристализацията polythermal екстракти азотна киселина фосфат апатит или други материали, за да се получи калциев карбонат и амониев нитрат. Методът включва лечение на калциев нитрат в непрекъснат режим при разбъркване при 50-80 # x000B0 С разтвор на амониев карбонат чрез едновременно въвеждане в реактора за превръщане на калциев нитрат и амониев карбонат разтвори с излишък от амониев карбонат в суспензия 0.05-0.50% тегловни на свободен въглероден диоксид, отделяне калциев карбонат утайка чрез филтруване, промиване и сушене. Масовият фракция на калций в разтвора на калциев нитрат се контролира в рамките на 10-13% разтвор на амониев нитрат емисия на киселинна стопилка от калциев нитрат тетрахидрат. Промиване на филтърната утайка с процес кондензат се провежда при съотношение Т: Н- (1-3): 1 в един етап или в два етапа с доставка на филтрата от втория етап на първото измиване калциев карбонат. Метод за получаване на калциев карбонат се вписва в съществуващата производствена, осигурява необходимата степен на почистване на амониеви съединения утайка, може да подобри качеството на калциев карбонат чрез намаляване на масата на фракции на водоразтворим амониев азот в продукта 0,005-0,03%. 2 т.к. Предшестващо състояние е таблица 2.
Изобретението се отнася до химична технология интегрирана азотна лечение на фосфорит киселина, особено в сложни апатит минерални торове, и може да се използва в производството на химически утаен калциев карбонат за стъкло, строителство и други индустрии.
Когато азотна киселина фосфатна руда обработка калциев нитрат е един от междинните съединения. Апатит концентрат се разлага с азотна киселина, екстракт азотна киселина, получена се охлажда и тетрахидрат калциев нитрат кристализира под формата на Са (NO3) 2 # X000B7; 4H2 О, утаените кристали се отделят от разтвора на майка нитрофосфата, промиват се и се разтопи.
Калциев нитрат стопилка съдържа 14,5-15,5% калций, до 4% азотна киселина, 0.1-0.5% от фосфат, въз основа на Р 2О 5. минерали от апатит, неразтворими в азотна киселина, водоразтворими соли, алкалоземни (Mg, Sr, Ва), преход (Fe, Mn, Ni, Co, Cr, Cu) и други метали (К, Na, Al, Ti) и и съединения на силиций и флуор. Така полученият калциев нитрат и не открие незабавно приложение, така че се преработва в калциев карбонат и варовик, амоняк или амониев нитрат (технология тор. M.E.Pozin. L. Chemicals, 1989, s.340).
Редица методи за получаване на калциев карбонат, лечение, съдържащ калциев нитрат с разтвор на амоняк и въглероден диоксид и / или амониев карбонат, отделяне на желания продукт утайка чрез филтруване, промиване с вода и сушене. Степента на чистота калциев карбонат зависи от първоначални реагенти, метод за разделяне на суспензия, както и вещества, намиращи се в матерната луга и помощни операции за промиване на утайката.
Процесът на преобразуване на калциев нитрат, калциев карбонат и амониев нитрат е описан от следните уравнения:
Недостатъците на тези методи за преобразуване:
- сложност на хардуер дизайн и регулиране на процеса на преобразуване за паралелно и диференцирана подаването на реагентите в реактора;
- необходимостта от използване на каскада от реактори.
Общият недостатък на всички методи за получаване на калциев карбонат превръщане на калциев нитрат с амоняк и въглероден диоксид и / или амониев карбонат - неизбежно замърсяване на калциев карбонат разтворими амониеви съединения: амоняк, нитрат и амониев карбонат, които се включват чрез увеличаване кристали калциев карбонат от матерната луга.
Всички понастоящем съществуващите технологии в непрекъснат режим с висока мощност агрегати утаяват пълно промиване на амониев нитрат и други амониеви съединения е практически невъзможно, така че масовата фракция на водоразтворими амониеви съединения в калциев карбонат може да достигне до 1.5% на базата на амониев нитрат.
Наличието на амониеви съединения в калциев карбонат значително ограничава неговото използване, защото алкални реагенти (например сода стъкло партида) разлагане на амониево съединение с освобождаване на амоняк в газова фаза, което води до замърсяване на работната зона, влошаването на работа условия персонал и намаляване на потребителите за околната среда. Следователно, една значителна част от калциевия карбонат не употреба и се съхранява в растенията за производство на торове като производството на отпадъци.
Недостатъците на известния метод:
- замърсяване от желания продукт с водоразтворими съединения с алкален характер;
- увеличаване на разходите за производство на калциев карбонат от използването на алкални реагенти - натриев хидроксид или натриев карбонат;
- необходимост от допълнително оборудване за съхранение, получаване на водни разтвори на натриев хидроксид или карбонат, и обработка на тези решения калциев карбонат преципитат преди сушене.
Техническият резултат, който е насочен към постигане на изобретението е да се подобри качеството и потребителски свойства на калциев карбонат чрез намаляване на масата на фракции на водоразтворими амониеви съединения, без използването на допълнителни реагенти.
За постигане на по-горе технически резултат на предложения метод, включващ лечение на разтвор на калциев нитрат, амониев карбонат, отделяне на желания продукт утайка чрез филтруване, промиване и сушене, масовата част на калций в разтвора на калциев нитрат се контролира в рамките на 10-13% разтвор на амониев нитрат емисия на киселинна стопилка тетрахидрат калциев нитрат, калциев утаяване на разтвора на готови калциев нитрат се провежда при разбъркване при 50-80 # x000B0 с по непрекъснат начин чрез едновременно въвеждане на състезания създава калциев нитрат и амониев карбонат в реактор конверсия с излишък от амониев карбонат в суспензия в 0.05-0.50% по отношение на свободен въглероден диоксид, утайката от калциев карбонат се промива в един етап, съгласно Аспект 1, или в две стъпки, съгласно изпълнение 2.
Съгласно първото изпълнение, утайката от калциев карбонат се промива върху филтъра с тегловно съотношение на твърдо вещество и течна фаза, (наричан по-нататък "в съотношение S: L") - (1-3): 1.
Съгласно второто примерно изпълнение, утайката от калциев карбонат се промива на два етапа: първи измиване етап се извършва върху филтъра с разтвор на амониев нитрат в съотношение Т: Н- (1-3): 1, след това се екстрахира примеси от калциев карбонат утайка чрез смесване с разтвор на амониев нитрат в съотношение S на: L-1: (3-5) при температура от 60-100 # x000B0 с като разтвор на амониев нитрат с помощта на филтрата от втория етап и втория етап утайка се промива върху филтъра, така че масовата фракция на амониев нитрат Полученият филтрат се Яла 0,1-4,0%.
Измиване на утайката може да приложи процес кондензат, който се използва като воден кондензат на парната фаза от стъпка разтвор на амониев нитрат остатък и / или остатъци от етап nitroammophos разтвор на производство съединение тор.
В предложения метод, една от отличителните черти е, че в разтвора на калциев нитрат маса фракция на калций се регулира в 10-13% разтвор на гама амониев нитрат емисия на киселинна стопилка от калциев нитрат тетрахидрат.
Калциев карбонат е слабо разтворима субстанция, лесно образува свръхнаситени разтвори, свръхнасищане в резултат на образуването на фини зърна утайки, които трудно могат да бъдат филтрирани и значително по-трудно от макрокрис утайки се промиват от матерната луга.
При получаването на калциев карбонат в резултат на химическо взаимодействие на калциев нитрат с регулиране амониев карбонат маса фракция на калций в разтвора на калциев нитрат чрез подаване на разтвор на амониев нитрат в кисела стопилка от калциев нитрат тетрахидрат може да намали степента на свръхнасищане на разтвора и да се подобрят условията за кристализация на калциев карбонат. Като разтвори на амониев нитрат производствен процес медийни използвани торове, съдържащи амониев нитрат.
Когато тези граници маса фракция на калций в разтвора на калциев нитрат, скоростта на кристалния растеж по-голяма от скоростта на образуване на активни центрове, кристализира калциев карбонат се отлага върху повърхността на оригиналните ембрионите се появи, което прави възможно да се получат груби утайки. Средният размер на частиците калциев карбонат, произведени съгласно предложения метод, е 67-83 микрона, съотношението на най-малките частици (<24 мкм) снижается до 2,5-3,5%, поэтому суспензия карбоната кальция хорошо фильтруется, а осадок легко отмывается от аммонийных соединений, адсорбированных кристаллами из маточного раствора.
Когато масово съотношение на калций в разтвора на калциев нитрат от 13% калциев карбонат, промиване на утайката се влошава поради намаляване на размера на кристалите поради пренасищане на разтвора, в съотношение на теглото на калций най-малко 10% - чрез намаляване на времето на конверсия и скоростта на кристалния растеж.
Утаяване на калций от разтвора на калциев нитрат се провежда в непрекъснат режим при разбъркване при 50-80 # x000B0 С чрез едновременно въвеждане в реактора за превръщане на калциев нитрат и амониев карбонат разтвори с излишък на последната.
Избор на температурата на процеса се дължи на факта, че при температура под 50 # x000B0 С утаява фина утайка трудно да се перат калциев карбонат, при температура над 80 # x000B0 С влошава качеството на разтвор на производство на амониев нитрат чрез увеличаване на разтворимостта на примеси, по-специално флуорни съединения.
Излишъкът от амониев карбонат в калциев карбонат суспензия в реактора за конверсия се контролира в интервала 0.05-0.50%, на базата на свободен въглероден диоксид чрез вариране на потока реагент с концентрацията на калциев нитрат и амониев карбонат решения.
Излишъкът от амониев карбонат в калциев карбонат суспензия в диапазона 0.05-0.50%, на базата на свободен въглероден двуокис осигурява желаното пълнотата на утаяване на калциеви йони от разтвора на калциев нитрат. С излишък от по-малко от 0.05% е възможно непълна утаяване на калциев с излишък над 0.5% увеличение в консумацията на реагенти: амоняк и въглероден двуокис, - и влошаване на показателите за качество на амониев нитрат като търговски продукт.
За утаяване на калциев карбонат се използва амониев разтвор, получен чрез абсорбция на амоняк и въглероден диоксид, 50-65% разтвор на амониев нитрат.
След отделяне на утайката от калциев карбонат и матерен разтвор от амониев нитрат чрез промиване филтруване произвежда калциев карбонат преципитат в един етап, съгласно Аспект 1 или два етапа, съгласно изпълнение 2.
Метод за получаване на калциев карбонат съгласно изобретението позволява, без използването на допълнителни реагенти до получаване на маса фракция на водоразтворими амониеви съединения в крайния продукт 0,005-0,03% на базата на амониев азот или 0.03-0.2% на базата на амониев нитрат (амониев нитрат) ,
Постигнатият технически резултат:
- подобрено качество и подобрени потребителски свойства на калциев карбонат без използването на допълнителни реагенти, които водят до замърсяване на калциев карбонат и амониев нитрат разтвори производствена;
- използването на съществуващите производствено оборудване сложни торове без да се увеличава обемът на реакцията на етапа на преобразуване, филтриране, промиване и сушене на калциев карбонат;
- подобрени експлоатационни условия етапа на конверсия филтриране оборудване и калциев карбонат;
- намаляване на потока на процеса на кондензат на измиване на калциев карбонат и намалява консумацията на пара за изпаряване разтвор на амониев нитрат от филтрата хранене от втория етап на първия етап измиване калциев карбонат;
- възможност за рециклиране на разредени разтвори на амониев нитрат от процеса потоци производство тор.
калциев карбонат, получена по този метод е подходящ за производство на стъкло, сухи смеси и други индустрии, които могат значително да се разшири пазара.
Изпитвания на процеса се извършва при съществуващите производство смесени торове съгласно дизайн товарна единица от апатит концентрат.
Метод за получаване на калциев карбонат от превръщане на калциев нитрат до амониев карбонат съгласно изобретението, съгласно изпълнение 1 показва описанието на следния пример.
В съд, снабден с бъркалка и нагряващо устройство, непрекъснато се подава 67т / ч на калциев нитрат тетрахидрат киселина едновременно в същия разтвор контейнер амониев нитрат е доставен при скорост от 16.9 m 3 / ч, сместа се разбърква при нагряване.
Разтворът Получената калциев нитрат, съдържаща 11,6% от калций, 3% азотна киселина, 0,25% на фосфат, въз основа на пентоксид фосфор, масовата част на амониев нитрат и други съединения в разтвора не се регулира.
Процесът на преобразуване се провежда при температура от 65 # x000B0 С по непрекъснат начин чрез едновременно въвеждане на реагентите в реактора за конверсия при разбъркване суспензията.
Консумацията на разтвор на амониев карбонат е 63.9 m 3 / час. разтвор на калциев нитрат, се подава към реактора за превръщане в определено съотношение с разтвор на амониев карбонат, съотношението на реагентите се контролира автоматично и масовата фракция на свободен въглероден диоксид към суспензия на калциев карбонат е 0.15%.
От реактора за превръщане на калциев карбонат суспензия се подава в етапа на филтруване и промиване. калциев карбонат утайка се отделя, промива се върху филтър кондензат процес в съотношение S: L е 2, и се изпраща на сушене.
Мас фракция на амоняк в водоразтворим калциев карбонат е 0.018% или 0.1% на базата на амониев нитрат (амониев нитрат).
По подобен начин, настоящият пример провежда няколко експеримента, специфични условия и резултати са дадени в таблица 1.
Метод за получаване на калциев карбонат от превръщане на калциев нитрат до амониев карбонат съгласно изобретението, съгласно изпълнение 2 илюстрира описанието на следния пример.
В съд, снабден с бъркалка и нагряващо устройство, непрекъснато се подава 65 т / час на калциев нитрат тетрахидрат киселина едновременно в същия разтвор контейнер амониев нитрат е доставен при скорост от 12 m 3 / ч, сместа се разбърква при нагряване.
Разтворът Получената калциев нитрат, съдържаща 12.5% калций, 3.3% азотна киселина, 0.23% от фосфат, въз основа на пентоксид фосфор, масовата част на амониев нитрат и други съединения в разтвора не се регулира.
Процесът на преобразуване се провежда при температура от 68 # x000B0 С по непрекъснат начин чрез едновременно подаване на реагентите в реактора за конверсия при разбъркване суспензията.
Амониев карбонат поток разтвор е 67 m 3 / час. разтвор на калциев нитрат, се подава към реактора за превръщане в определено съотношение с разтвор на амониев карбонат, съотношението на реагентите се контролира автоматично и масовата фракция на свободен въглероден диоксид в калциев карбонат суспензия а е 0.17%.
От реактора за превръщане на калциев карбонат суспензия се подава към филтруване и промиване.
калциев карбонат преципитат се отфилтрува и се промива на два етапа. В първото измиване етап на утайката върху филтъра се получи разтвор на амониев нитрат в съотношение S: L от 2.5, и след това се екстрахира примеси от калциев карбонат преципитат, който се утаяват калциев карбонат се смесват в съотношение Т: F-1: 3.5 с разтвор на амониев нитрат при 80 # x000B1 5 # x000B0 с като разтвор на амониев нитрат с помощта на филтрата от втория етап измиване, калциев карбонат, където маса фракция на амониев нитрат е 2.6%. калциев карбонат преципитат се отделя чрез филтруване, промива се във втория етап калциев карбонат Утайката върху филтъра се извършва така, че масовата фракция на амониев нитрат във филтрата беше 2.6%.
Калциев карбонат след измиване отнася до изсушаване.
Мас фракция на амоняк в водоразтворим калциев карбонат, 0.005%, или 0.03% на базата на амониев нитрат (амониев нитрат).
По подобен начин, настоящият пример провежда няколко експеримента, специфични условия и резултати са дадени в таблица 2.
Таблица 1
Получаване на калциев карбонат, съгласно Аспект 1
Свързани статии