Вы можете открыть актуальную версию документа прямо сейчас.
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Раздел 6. Производство соды
Сода - общее название технических натриевых солей угольной кислоты.
1. Na 2CO 3 (карбонат натрия) - кальцинированная сода.
2. (декагидрат карбоната натрия, содержит 62,5 % кристаллизационной воды) - кристаллическая сода; иногда выпускается в виде или .
3. NaHCO 3 (гидрокарбонат натрия) - питьевая или пищевая сода, натрий двууглекислый, бикарбонат натрия.
В настоящее время в мировой практике известно четыре способа получения кальцинированной соды из природного сырья:
- аммиачный способ;
- из природной соды;
- из нефелинового сырья;
- карбонизацией гидроксида натрия.
Помимо получения карбонатов натрия из природного сырья, существуют процессы получения соды синтетическим путем из различных балансных химических продуктов, в частности щелочных стоков производства капролактама. Данный способ будет рассмотрен подробнее в п. 6.2.
Аммиачный способ (метод Сольве) является ведущим способом получения кальцинированной соды, который будет рассмотрен подробнее в п. 6.1.
В России содовые озера располагаются в Забайкалье и в Западной Сибири. Природная сода составляет небольшой процент в общем ее производстве.
Сода может быть также получена в ходе комплексной переработки нефелинового сырья.
Для переработки нефелинового сырья в зависимости от его состава и свойств могут быть применены различные способы. Разработан и внедрен способ спекания при обогащении апатитонефелиновых пород Кольского полуострова, Кия-Шалтырских уртитов. В нашей стране этот способ успешно применяется также для переработки без предварительного обогащения, а также может быть применен для переработки других видов нефелинового сырья. Этот способ включает:
1) производство глинозема с получением в качестве побочных продуктов содопоташного раствора и нефелинового шлама;
2) производство соды и поташа из содопоташного раствора;
3) производство цемента из нефелинового шлама.
Сода широко используется в различных отраслях промышленности, предназначена для использования в цветной металлургии, химической, стекольной, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности. Выпускают карбонат натрия технический (натрий углекислый) марки А (гранулированный) и марки Б (порошкообразный).
В Российской Федерации практическое применение нашли три варианта модернизации производства соды:
- модернизация и техперевооружение действующих агрегатов;
- интеграция производства;
- строительство новых современных агрегатов.
6.1 Описание технологических процессов, используемых в производстве соды (аммиачный метод)
6.1.1 Производство соды кальцинированной марки Б
Кальцинированную соду Na 2CO 3 получают прокаливанием осадка технического бикарбоната натрия NaHCO 3, образованного при взаимодействии растворенных в воде бикарбоната аммония NH 4HCO 3 и поваренной соли NaCl.
Процесс получения кальцинированной соды можно представить уравнениями:
NaCl + NH 3 + CO 2 + H 2O = NaHCO 3 + NH 4Cl;
2NaHCO 3 Na 2CO 3 + CO 2 + H 2О.
Получение кальцинированной соды осуществляется по непрерывному процессу и состоит из ряда связанных между собой (основных и подготовительных) стадий:
- рассолопромысла;
- получения очищенного рассола;
- обжига известняка с получением извести и углекислого газа;
- станции абсорбции;
- станции карбонизации;
- станции фильтрации;
- станции кальцинации;
- станции декарбонизации;
- станции дистилляции;
- производства товарной кальцинированной соды (механизированной укупорки соды).
Основным сырьем в производстве кальцинированной соды являются известняк и раствор поваренной соли. Аммиак служит важнейшим вспомогательным веществом, в состав готовой соды не входит.
Необходимую для производства соды кальцинированной известь и диоксид углерода (СО 2) получают путем обжига карбонатного сырья - известняка, основной частью которого является СаСО 3 - карбонат кальция или углекислый кальций.
Перед загрузкой в печь карбонатное сырье смешивают с топливом - коксом или антрацитом в определенном соотношении. Полученную шихту загружают в печь для обжига.
В печи происходит процесс термического разложения известняка. При обжиге карбонат кальция разлагается по реакции:
СаСО 3 (тв.) СаО (тв.) + СО 2 - 178,0 кДж (-42,5 ккал).
Из печей известь транспортом поступает в гасильное отделение на гашение, а технологический газ, предварительно очищенный, охлажденный и компримированный в цехе компрессии, подается на станцию карбонизации.
Гашение извести осуществляется в горизонтальном гасителе с получением известкового молока:
СаО (тв.) + H 2О (ж) Са(ОН) 2 + 65,5 кДж (15,63 ккал).
Известковое молоко Са(ОН) 2 (тв.) из гасителей подается для производства кальцинированной соды на станцию дистилляции и станцию рассолоочистки.
Сырой рассол добывают в цехе рассолопромысел и по трубопроводу перекачивают на станцию рассолоочистки, которая предназначена для очистки сырого рассола от солей кальция и магния.
Сырой рассол представляет собой искусственный водный раствор хлористого натрия, получаемый растворением природной каменной соли.
Очистка рассола от солей кальция и магния производится известково-содовым раствором. В процессе очистки протекают реакции с образованием плохо растворимых солей Mg(OH) 2 и CaCO 3, выпадающих в осадок:
MgCl 2 + Ca(OH) 2 Mg(OH) 2 + CaCl 2;
CaCl 2 + Na 2CO 3 CaCO 3 + 2NaCl.
Осадки Mg(OH) 2 и CaCO 3 удаляют методом отстаивания, а очищенный рассол поступает на станцию абсорбции для приготовления аммонизированного рассола.
Аммонизированный рассол получают путем насыщения предварительно очищенного рассола аммиаком и частично углекислым газом. Источником аммиака и углекислого газа при этом являются газы, поступающие со станций дистилляции, карбонизации и фильтрации. Аммиак в содовом производстве служит для накопления в рассоле ионов НСО 3-, необходимых для осаждения NaHCO 3.
При контакте с очищенным рассолом эти компоненты растворяются, образуя химические соединения в растворе:
NH 3 + H 2O NH 4OH + 8,6 ккал/моль;
CO 2 (газ) CO 2 (р-р) + 4,64 ккал/моль;
2NH 4OH + CO 2 (NH 4) 2CO 3 + H 2О + 8,76 ккал/моль.
Аммонизированный рассол после станции абсорбции для дальнейшего насыщения углекислотой и получения бикарбонатной суспензии поступает на станцию карбонизации.
Процесс карбонизации осуществляется в карбоколоннах. Здесь аммонизированный рассол насыщается углекислым газом. В результате реакции карбонизации образуется бикарбонат натрия в виде осадка.
Процессы, протекающие в аппаратах станции карбонизации, можно выразить следующими химическими реакциями:
;
;
.
Выпавший в процессе карбонизации осадок бикарбоната натрия (NaHCO 3) отфильтровывают на вакуум-фильтрах и промывают на станции фильтрации.
Отфильтрованный влажный осадок бикарбоната натрия после станции фильтрации с помощью транспорта подается в отделение кальцинации для термического разложения, а фильтровая жидкость на станцию дистилляции на регенерацию аммиака.
Назначением станции дистилляции является выделение и возвращение в производство аммиака и углекислого газа из аммонийных солей NH 4HCO 3, (NH 4) 2CO 3, NH 4Cl, (NH 4) 2SO 4, содержащихся в фильтровой жидкости и в слабых жидкостях, образующихся при промывке и охлаждении газов.
Регенерация аммиака и диоксида углерода осуществляется в дистилляционной колонне.
При регенерации протекает реакция:
2NH 4Cl + Ca(OH) 2 = 2NH 3 + 2H 2O + CaCl 2.
Образующийся аммиак отгоняют из раствора водяным паром и известковым молоком и направляют в отделение абсорбции, где он используется для насыщения очищенного рассола. Оставшийся раствор, содержащий хлорид кальция и неиспользованный NaCl, называемый дистиллерной жидкостью, направляют в шламонакопитель "Белое море", часть - на производство хлористого кальция и в цех известковых печей на гашение извести.
Кальцинация бикарбоната натрия осуществляется в содовых печах и паровых кальцинаторах.
Получение соды путем разложения бикарбоната натрия происходит по реакции:
2NaHCO 3 = Na 2CO 3 + CO 2 + H 2O.
При прокаливании NаНСО 3 получаются карбонат натрия (сода кальцинированная) и СО 2.
Газ после кальцинации направляется на карбонизацию, а сода кальцинированная марки Б направляется в силоса цеха фасовки и отгрузки, откуда отгружается потребителю, а также в цех тяжелой соды для получения соды кальцинированной марки А.
Блок-схема технологического процесса производства соды представлена на рисунке 6.1.
Рисунок 6.1 - Принципиальная схема производства соды
6.1.2 Производство соды кальцинированной марки А
Процесс производства тяжелой соды (кальцинированной соды марки А) осуществляется моногидратным способом.
Сущность моногидратного способа получения тяжелой соды состоит в увлажнении (гидратации) горячей кальцинированной соды с одновременным перемешиванием.
Гидратация - это процесс присоединения молекул воды к молекулам, атомам или ионам растворенного вещества. При этом происходит растворение легкой соды с последующим образованием и ростом кристаллов моногидрата соды (МГС):
.
Эта реакция протекает со значительным выделением тепла. После гидратации в кристаллизаторе моногидрат имеет характерный водянистосерый цвет.
При последующем обезвоживании - удалении кристаллизационной воды из кристаллического моногидрата получается безводный карбонат натрия в виде крупных кристаллов:
,
в результате образуется сода того же химического состава, но уже с другими физическими свойствами - с крупными частицами, насыпной плотностью в пределах (0,9-1,0) г/см 3, название которой - тяжелая сода.
Качество тяжелой соды зависит от качества получаемых кристаллов моногидрата.
Блок-схема технологического процесса производства соды марки А представлена на рисунке 6.2.
Рисунок 6.2 - Блок-схема технологического процесса производства соды кальцинированной марки А
6.1.3 Производство натрия двууглекислого (очищенного бикарбоната натрия)
Производство очищенного бикарбоната натрия (натрия двууглекислого) состоит из следующих стадий:
- узла получения содового раствора:
- "Сухого способа" - путем растворения кальцинированной соды в маточной жидкости, поступающей после сгустителей (декантеров) и центрифуг отделения очищенного бикарбоната натрия;
- "Мокрого способа" (декарбонизации) - путем разложения технического влажного бикарбоната натрия паром, пропускаемым через суспензию бикарбоната натрия, которая образуется путем смешения технического бикарбоната натрия и маточной жидкости.
- станции фильтрации содового раствора - улучшения качества для выпускаемого бикарбоната натрия, очистки содового раствора от нерастворимых в воде веществ;
- станции карбонизации (карбонизации содового раствора с образованием бикарбоната натрия);
- станции декантации (сгущения суспензии бикарбоната натрия и слива осветленной жидкости с верхней части декантера);
- станция центрифугирования (отделения осадка бикарбоната натрия от маточной жидкости);
- станции сушки (сушка влажного бикарбоната натрия происходит во взвешенном состоянии потоком горячего воздуха, а также в псевдоожиженном слое);
- отделения фасовки и упаковки готового продукта в мелкую и крупную тару.
Способ получения натрия двууглекислого - карбонизация содового раствора.
Основная реакция процесса:
.
Реакция эта обратима и протекает с выделением тепла; скорость течения ее зависит от концентрации содового раствора Na 2CO 3, температуры и парциального давления CO 2.
Блок-схема технологического процесса производства очищенного бикарбоната натрия представлена на рисунке 6.3.
Рисунок 6.3 - Блок-схема технологического процесса производства очищенного бикарбоната натрия
6.1.4 Производство минерального продукта содового производства
Минеральный продукт содового производства представляет собой кускообразный негорючий материал серого цвета, приобретающий со временем под действием атмосферных явлений вид рыхлого материала однородного серого цвета.
Его производство налажено из дистиллерной жидкости содового производства.
Сгущение дистиллерной жидкости
Исходная дистиллерная жидкость поступает с площадки содового производства с температурой не более 90 °С в сгуститель, где происходит осаждение и сгущение твердой фазы. Для достижения требуемой степени сгущения дистиллерной жидкости предусмотрено применение флокулянта. Система приготовления и дозирования флокулянта управляется посредством пропорционального регулирования через расходомеры и обеспечивает подачу раствора флокулянта, прошедшего стадию разбавления, в трубопровод перед сгустителем. Функция сгустителя обуславливает перманентный перелив, который собирается в сборник, куда подводятся фильтрат, образующийся в процессе фильтрации, или отработанный раствор соляной кислоты после химической промывки фильтровальных салфеток, а также сточные воды из сборника. Из емкости жидкость насосами перекачивается в шламонакопитель "Белое море" по двум трубопроводам - основному и резервному. Сгущенный шлам перекачивается из сгустителя в сборную емкость, оборудованную мешалкой. Из емкости сгущенный и усредненный шлам через сборный трубопровод направляется на фильтр-пресс для осуществления обезвоживания посредством процесса фильтрации.
Фильтрация сгущенной суспензии
Фильтрация сгущенного шлама дистиллерной жидкости, промывка и осушка образующего осадка производятся под избыточным давлением на трех мембранных фильтр-прессах. Процесс фильтрования включает в себя следующие стадии:
- подачу суспензии в фильтр-пресс;
- фильтрацию;
- предварительное прессование;
- отжим осадка в камерах фильтр-пресса мембранами;
- выгрузку отфильтрованного осадка (кека).
Отфильтрованный и отжатый осадок из фильтр-пресса выгружается на конвейер, попадая предварительно на разрезающее устройство, представляющее собой металлическую решетку с возможностью регулирования внутреннего размера ячейки. Кек после разгрузки фильтр-пресса (минеральный продукт содового производства) ленточным конвейером через загрузочный бункер загружается непосредственно в автотранспорт или на площадку временного хранения.
Регенерация фильтровальных салфеток
При эксплуатации фильтр-прессов по мере забивания фильтровальных салфеток предусмотрена система промывки фильтровальной ткани подогретой оборотной водой. По мере забивания фильтровальных салфеток, а также образования солеотложений на фильтрующих плитах производится их промывка 3-5 %-ным раствором соляной кислоты.
Производство минерального продукта содового производства позволяет решить вопрос переработки дистиллерной жидкости производства кальцинированной соды. В накопители минерализованных сточных вод поступает только жидкая часть. Твердая часть (минеральный продукт содового производства), используется в качестве материала для рекультивации полигонов ТБО, полигонов промышленных отходов, карьеров и выемок различного назначения и происхождения.
Блок-схема технологического процесса производства минерального продукта содового производства представлена на рисунке 6.4.
Рисунок 6.4 - Блок-схема технологического процесса производства минерального продукта содового производства
6.1.5 Соль поваренная выварочная техническая без добавок
Упаренная суспензия хлористого кальция (СаСl 2) с содержанием в ней кристаллов соли хлористого натрия (NaCl) в пределах (8-35) % подается в ротор центрифуги и распределяется по поверхности фильтровального полотна.
Выгрузка осадка соли хлористого натрия (NaCl) осуществляется с помощью срезающего ножа и отдувки остаточного слоя осадка сжатым воздухом. Осадок соли NaCl срезается ножом механизма среза, через течку выводится на транспортерную ленту конвейера и направляется в бункер для затаривания в разовые контейнеры.
6.1.6 Производство гранулированного хлористого кальция
Хлористый кальций технический применяется в химической, лесной и деревообрабатывающей, нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в холодильной технике, в строительстве и изготовлении строительных материалов, при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог и для других целей.
Исходный раствор хлористого кальция подается с участка по выработке жидкого хлористого кальция в емкость. В теплообменнике раствор подогревается паром до температуры 85-105 °С и подается в сушилку-гранулятор через распылительную форсунку. Сушка и гранулирование исходного раствора хлористого кальция осуществляется на гранулах в фонтанирующем слое за счет тепла топочных газов. Топочные газы образуются при сжигании природного газа и разбавлении продуктов горения воздухом в теплогенераторе. Воздух на горение и на разбавление подается в теплогенератор вентилятором. Топочные газы поступают в сушилку-гранулятор через центральный ввод с температурой 600-850 °С и давлением 405,5 кПа. Для создания кипящего слоя на распределительную решетку в период пуска сушилки-гранулятора подается ретур через бункер, а под решетку от вентилятора подается воздух с температурой не менее 20 °С и давлением 4,0-6,0 кПа. В холодный период года воздух подогревается в калорифере до температуры 20-40 °С путем подачи насыщенного пара в калорифер. Сушка-грануляция хлористого кальция осуществляется за счет многократной рециркуляции частиц из кипящего слоя в фонтанирующий и обратно. Образующиеся гранулы оседают на решетку и выводятся из сушилки-гранулятора. Полученные гранулы хлористого кальция из сушилки-гранулятора поступают на элеватор и далее на грохот, где рассеиваются на три фракции: крупная - размером более 7 мм, товарная - от 1 до 7 мм, мелкая - менее 1 мм. Крупная фракция после грохота поступает на молотковую дробилку, где измельчается и по течке возвращается через элеватор на грохот. Прошедшие сухую очистку дымовые газы соединяются с запыленным аспирационным воздухом и поступают в газоход трубы Вентури на мокрую очистку. Очищенный газовый поток дымососом выбрасывается в атмосферу.
Блок-схема технологического процесса производства гранулированного хлористого кальция представлена на рисунке 6.5.
Рисунок 6.5 - Блок-схема технологического процесса производства гранулированного хлористого кальция
6.1.7 Производство белых саж и жидкого стекла
Сажа белая используется в качестве усиливающего наполнителя синтетических и полимерных материалов в шинной, резинотехнической, химической, легкой и других отраслях промышленности. Может быть использована в качестве адсорбента. Одним из этапов производства белых саж является приготовление жидкого стекла плотностью в пределах (1,25-1,43) г/см 3. Жидкое стекло также является потребительским продуктом и применяется в строительстве.
Приготовление жидкого стекла
Жидкое стекло получают растворением силиката натрия в воде в автоклавах при давлении не более 0,6 МПа (6,0 кгс/см 2) и температуре в пределах 150-160 °С. Силикат натрия грейферным краном загружается в бункер, из которого засыпается в дробилку. Раздробленный силикат натрия конвейерами и элеватором подается в загрузочный бункер автоклава с автоматизированной крышкой с электроприводом. Для разваривания силиката натрия в автоклав подаются техническая вода и насыщенный пар после РОУ. По истечении 4-8 часов процесс разваривания силиката натрия завершается. Давление в автоклаве стравливается в атмосферу до 1,8-2,0 кгс/см 2, после чего полученное жидкое стекло передавливается в мешалку-разбавитель, предварительно заполненную технической водой для исключения вскипания. Жидкое стекло в качестве силикатного клея плотностью 1,25-1,43 г/см 3 из мешалки-разбавителя закачивается в автоцистерну для отправки потребителям.
Жидкое стекло для технологии после определенной коррекции по плотности насосом перекачивается в буферную емкость, откуда подается на рамный фильтр-пресс, где происходит его фильтрация от взвешенных частиц (шлама). Шлам после фильтрации жидкого стекла периодически выгружается в односкатное корыто, а отфильтрованное жидкое стекло самотеком сливается в емкость, откуда насосом подается в разбавитель на второе разбавление. Жидкое стекло, разбавленное в разбавителе до плотности в пределах 1,058 - 1,117 г/см 3, сливается в емкость и насосом подается в карбонизатор или в емкость для приготовления "затравки".
Приготовление "затравки"
Готовый раствор жидкого стекла со станции приготовления жидкого стекла из емкости центробежным насосом подается в емкость-мешалку. Из емкости-хранилища дробно и при постоянном перемешивании подается концентрированная соляная кислота с расходом не более 4 м 3/ч. Полученная солянокислотная суспензия - "затравка" - центробежными насосами подается в карбонизатор. Применение "затравки" позволяет увеличить насыпную плотность готового продукта.
Карбонизация раствора жидкого стекла
Карбонизация раствора жидкого стекла протекает в карбонизаторах газом известково-обжигательных печей содового производства при температуре 70-85 °С. Газ (СО 2) предварительно очищается от пыли в промывной колонне, которая орошается технической водой. Общий расход углекислого газа составляет не более 3000 м 3/ч. Для поддержания заданной температуры в карбонизаторе предусмотрено автоматическое регулирование подачи пара в рубашку давлением в 4,0-6,0 кгс/см 2. Образующийся при этом конденсат отводится в емкость-сборник для подогрева воды, подаваемой на промывку кека на фильтр-прессах. После окончания процесса карбонизации по достижении показателя рН суспензии в пределах 9,8-10,2 суспензия диоксида кремния насосом перекачивается в сборник.
Технологическая схема производства сажи БС-100 хлоркальциевым способом отличается тем, что раствор жидкого стекла обрабатывается дистиллерной жидкостью (3-5 %), полученная суспензия силиката кальция разлагается концентрированной соляной кислотой до рН 4,0-6,0. С этой целью в технологии предусмотрена емкость для приема и нагрева дистиллерной жидкости до температуры 50-70 °С. Разбавление дистиллерной жидкости производится непосредственно на всасе насоса, перекачивающего жидкость в реактор осаждения силиката кальция. Полученная суспензия силиката кальция поступает в реактор разложения, куда одновременно подается концентрированная соляная кислота. В реакторе происходит химический процесс разложения суспензии силиката кальция с образованием суспензии диоксида кремния.
Нейтрализация суспензии диоксида кремния
Суспензия диоксида кремния с показателем рН в пределах 9,8-10,2 из сборника перекачивается в реактор на нейтрализацию образовавшейся в процессе карбонизации соды концентрированной соляной кислотой. Процесс нейтрализации суспензии происходит при постоянном перемешивании до достижения рН 2,5-7,6 в зависимости от получаемой марки белой сажи. Нейтрализованная суспензия из реактора направляется в накопители и далее подается на станцию фильтрации и репульпации.
Фильтрация и репульпация суспензии диоксида кремния
Фильтрация суспензии диоксида кремния, промывка и просушка образующегося осадка производятся под избыточным давлением на мембранных фильтр-прессах с гидроприводом типа ЧМ 150/40-1200М. Нейтрализованная суспензия из емкости периодически центробежным насосом с давлением 3,0-6,0 кгс/см 2 подается на фильтр-прессы, где происходит ее фильтрация, промывка и просушка осадка. В первую стадию фильтрования суспензии входит заполнение камер фильтр-пресса, во вторую - стадия фильтрования при достижении давления в камерах фильтр-пресса в пределах 0,6-8,2 кгс/см 2, и последняя стадия - выгрузка кека.
В процессе фильтрации под давлением в межплитном пространстве твердые частицы образуют лепешку (кек), а жидкая фаза (маточник) по коллектору сливается в емкость с последующей откачкой в шламонакопитель "Белое море". Промывка кека производится при поджатых мембранах. На промывку кека подается подогретая техническая вода с давлением 6,0-8,0 кгс/см 2. После окончания промывки начинается прессование кека мембранами. Для прессования под мембраны подается сжатый воздух от компрессора фильтр-пресса ЧМ с расходом не более 14 м 3/ч. После прессования производятся продувка дренажа воздухом, просушка кека и продувка центрального канала от остатков воды и суспензии.
Промытый от хлоридов и просушенный кек белой сажи при раскрытии пакетов фильтр-прессов падает, размельчается об решетку приемного бункера под фильтр-прессом и по течке выгружается в репульпаторы. Для репульпирования осадка диоксида кремния в репульпаторы подается пульпа мокрой очистки или подогретая техническая вода. Для ускорения процесса репульпирования осадка установлены центробежные насосы, которыми осуществляется циркуляция суспензии из репульпаторов через приемный бункер фильтр-прессов. Репульпированная суспензия откачивается из репульпаторов в емкость-мешалку, откуда перекачивается на вибросито, где происходит отделение суспензии от примесей. Суспензия, прошедшая сквозь сетки, самотеком собирается в емкость, а примеси, не прошедшие через сетки, поступают на троммель, где еще раз происходит разделение: примеси направляются в емкость с мешалкой, суспензия - в другую емкость. Промытая от хлоридов и репульпированная суспензия диоксида кремния далее подается на сушку.
Сушка, газоочистка, упаковка
Газ природный из ГРП с давлением 0,3-0,4 кгс/см 2 и расходом 600-800 м 3/ч поступает в горелку топки. Природный газ сжигается в топке при подаче вентилятором воздуха на горение с давлением 1,8-3,0 кПа. Топочные газы разбавляются воздухом, после чего подаются через газоход в сушильную камеру. Температура топочных газов на входе в сушильную камеру - 450-550 °С, на выходе - 125-170 °С.
Суспензия белой сажи подается с расходом 5,5-7,0 м 3/ч на вращающийся диск распылительного механизма, где, контактируя с теплоносителем, поступающим по газоходу из топки, высыхает и достигает конусной части сушилки. Высушенный продукт из сушилки через шлюзовой питатель воздухом от вентилятора переносится по системе пневмотранспорта в циклоны, где, отделившись от транспортирующего воздуха, продукт попадает в течку магнитной колонки. Магнитная колонка, представляющая собой электромагнит, очищает поток белой сажи от магнитных включений. Далее белая сажа поступает в приемный бункер станции упаковки готового продукта.
Отходящие топочные газы, запыленные белой сажей, направляются на первую ступень системы сухой газоочистки в батарейные циклоны. Осевшая белая сажа из конуса циклонов выгружается через шлюзовые питатели в пневмотранспорт, где соединяется с основным потоком белой сажи из сушилки. Окончательная очистка топочных газов от пыли белой сажи производится на стадии мокрой газоочистки в скоростном промывателе типа СИОТ с трубой Вентури. Для мокрой очистки газа от пыли белой сажи используется техническая вода расходом 8-12 м 3/ч. Для увеличения плотности орошения и утилизации тепла отходящих газов из сушилки вода циркулирует в системе через емкость, где образуется пульпа из уловленных в промывателе частиц сажи. Избыточное количество пульпы направляется в сборник пульпы на станции фильтрации, где далее используется для репульпации кека. Очищенные от пыли топочные газы после мокрой очистки сбрасываются в атмосферу.
Принципиальная схема производства белых саж и жидкого стекла представлена на рисунке 6.6.
Рисунок 6.6 - Принципиальная схема производства белых саж и жидкого стекла
Применяемое оборудование на разных стадиях технологического процесса и его характеристики приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Применяемое оборудование на разных стадиях технологического процесса и его характеристики
Наименование оборудования |
Назначение оборудования |
Существенные характеристики технологического оборудования |
Колонна абсорбционная |
Абсорбция: аммиачный способ получения |
Вертикальный аппарат, состоящий из ряда аппаратов d = 2800 мм, Н = 48000 мм |
Элемент дистилляции |
Дистилляция: аммиачный способ получения |
Вертикальный аппарат состоящий из ряда аппаратов, включающий дополнительно смеситель с мешалкой и испаритель, d = 3000/3400 мм, Н = 48000 мм |
Карбоколонна |
Карбонизация: аммиачный способ получения |
Цилиндрический вертикальный аппарат колонного типа, состоящий из ряда чугунных бочек (царг). Состоит из трех зон: - холодильной; - абсорбционной; - сепарационной |
Барабанный вакуум-фильтр |
Фильтрация: аммиачный способ получения |
Габаритные размеры: длина = 3300 мм, ширина = 4400 мм, высота = 3000 мм. Барабан: диаметр 1800 мм, ширина 1000 мм. Площадь фильтрации 5,6 м 2 |
Ленточный вакуум-фильтр |
Фильтрация |
|
Шнек-растворитель |
Содорастворение: растворение некондиционной соды |
Горизонтальный аппарат с перемешивающим устройством лопастного типа. Габаритные размеры: 4150 х 1000 х 1000 мм |
Реактор |
Рассолоочистка: очистка рассола |
Вертикальный цилиндрический аппарат с эллиптическими или коническим днищем, Вместимость 123 м 3. Габаритные размеры: ф = 4600 мм, Н = 9800 мм, Р раб. = налив Траб. = 17 °C |
Отстойник Дорра |
Рассолоочистка: очистка рассола |
Вертикальный аппарат с гребковой фермой. Вместимость 2000 м 3. Габаритные размеры: d = 18000 мм, Н = центральной части 6740 мм, Н = конической части 1680 мм, Р раб. = налив |
Известковые печи |
Обжиг известняка |
Вертикальный аппарат для обжига известняка. Высота 18-21 м Диаметр - 4,5-6,2 м |
Содовая печь |
Процесс получения карбоната натрия путем термического разложения бикарбоната натрия в содовых печах и паровых кальцинаторах. |
D = 2500/2800 мм; L = 27 м; n = 4 об/мин. Q = 12 т/час по бикарбонату натрия |
Паровой кальцинатор |
|
D = 2600 мм; L = 26 м; Q = 24 т/час по бикарбонату натрия |
Кристаллизатор паровых кальцинаторов |
Процесс получения моногидрата из легкой соды и конденсата (содового раствора) |
Диаметр D = 2,8 м Длина L 1 = 4,25 м Длина L 23 = 6,3 м Частота вращения n. = 945 об/мин Мощность двигателя N = 75 кВт |
Кристаллизатор: содовых печей: |
Процесс получения моногидрата из легкой соды и конденсата (содового раствора) |
Диаметр Д = 2800 мм Длина L 45 = 6300 мм Частота вращения n. = 960 об/мин Мощность двигателя N = 75 кВт |
Паровой кальцинатор ПК-5, ПК-6, ПК-11 |
Сушка и удаление кристаллизационной воды из кристаллического моногидрата |
Диаметр Д = 2600 мм Длина L = 20 000 мм |
Содовая печь |
Диаметр Д у = 2800 мм Длина L = 27000 мм |
|
Фильтр механической очистки |
Фильтрация содового раствора |
Площадь фильтрации - 10 м 2 Габаритные размеры: Глубина - 1000 мм Ширина - 1700 мм Высота - 2300 мм |
Карбонизационная колонна |
Карбонизация |
Цилиндрический вертикальный аппарат колонного типа, состоящий из чугунных или нержавеющих бочек-царг. Габаритные размеры: диаметр 2400/2680 мм, высота 28800 мм |
Декантер |
Декантация суспензии |
Вертикальный аппарат с рамной мешалкой, состоящий из цилиндрической и конической частей Габаритные размеры: Диаметр - 3032 мм, высота цил. Части - 2500 мм, высота конич. Части - 1000 мм |
Центрифуга |
Отделение кристаллов бикарбоната натрия от маточной жидкости |
Производительность 4,15 т/ч Габаритные размеры с приводом: длина 4240 мм, ширина 4660 мм, высота 4550 мм |
Вертикальная аэрофонтанная сушилка |
Сушка влажного бикарбоната натрия потоком горячего воздуха |
Вертикальный аппарат Производительность 6,97 т/ч Габаритные размеры: высота 22060 мм, диаметр низа 650 мм, диаметр верха 1200 мм |
Сушилка кипящего слоя |
Сушка влажного бикарбоната натрия потоком горячего воздуха |
Горизонтальный аппарат со встроенными теплообменными зонами Производительность - 20,0 т/ч Габаритные размеры: длина 11442 мм, ширина 5729 мм, высота 3550 мм |
Промыватель воздуха (пенный очиститель) |
Очистка воздуха |
Производительность по газу - 23000 м 3/ч Габаритные размеры: длина 1734 мм, ширина 2810 мм, высота 4490 мм |
Промыватель воздуха (пенный скруббер) |
Очистка воздуха |
Производительность по воздуху - 25700 м 3/ч Габаритные размеры: длина 2800 мм, ширина 1800 мм, высота 4500 мм |
Фильтр рукавный |
Очистка воздуха |
Габаритные размеры: длина 2010 мм, ширина 1058 мм, высота 4215 мм, площадь фильтрации - 30 м 2 Количество рукавов в фильтре - 36 шт. Производительность - 1500 м 3/ч |
Фильтр рукавный |
Очистка воздуха |
Габаритные размеры: длина 2010 мм, ширина 1058 мм, высота 4215 мм Площадь фильтрации - 30 м 2 Количество рукавов в фильтре - 36 шт. Производительность - 1500 м 3/ч |
Скруббер |
Очистка воздуха |
Габаритные размеры: длина 5200 мм, ширина 3480 мм, высота 8250 мм |
Сгуститель |
Сгущение: осаждение твердой фазы дистиллерной жидкости |
Цилиндрический аппарат с коническим днищем, оборудованным фермой с граблинами Диаметр 22 м Производительность 2000 м 3/ч. Площадь "постели" осаждения - 380 м 2. |
Мембранный фильтр-пресс |
Разделение сгущенной суспензии: фильтрация под давлением |
Поверхность фильтрации - 650 м 2 Объем - 8800 л. Производительность по твердому веществу 1200 т/сут. |
Сборник сгущенной суспензии |
Объем 100 м 3 |
|
Емкость-сборник для осветленной ДЖ и фильтрата |
Объем 250 м 3 |
|
Емкость воды для промывки фильтровальной ткани |
Регенерация фильтровальных салфеток: промывка водой и раствором соляной кислоты |
Объем 25 м 3 |
Емкость соляной кислоты для промывки фильтров |
Объем 10 м 3 |
|
Центрифуга |
Фильтрация (разделение) упаренной суспензии хлористого кальция (СаCl 2) от образовавшегося в ней осадка хлористого натрия (NaCl) |
D внутр. = 1600/2000 мм L ротора = 800/910 мм |
Сушилка-гранулятор |
Грануляция и сушка хлористого кальция |
Производительность - 5-7 т/ч Габаритные размеры: диаметр 2800 мм, высота общая 10300 мм |
Холодильник барабанный |
Охлаждение товарной фракции продукта |
Габаритные размеры: диаметр 1000 мм, длина - 8000 мм |
Циклон абразивостойкий СЦН-50-2800 |
Сухая очистка дымовых газов и воздуха: сухая газоочистка |
Одиночный циклон. Перенесение частиц пыли в зону осаждения за счет центробежных сил и силы тяжести D = 2800 мм Q = 77545 м 3/ч |
Скруббер Вентури |
Мокрая очистка дымовых газов и воздуха: мокрая газоочистка |
Орошающая жидкость - раствор не менее 12 % CaCl 2 Труба Вентури, сепаратор D = 3200 мм Q = 75000 м 3/ч |
Дробилка щековая |
Приготовление жидкого стекла: дробление |
Производительность Q = 30 м 3/ч |
Автоклав с автоматизированной крышкой |
Приготовление жидкого стекла: разваривание силиката-глыбы |
V = 25 м 3 D = 2400 мм Н = 7370 мм |
Мешалка-разбавитель жидкого стекла |
Приготовление жидкого стекла: разбавление |
V = 50 м 3 Мешалка турбинная n = 50 об/мин |
Фильтр-пресс |
Приготовление жидкого стекла: фильтрация |
Площадь поверхности фильтрования - 80 м 2 |
Емкость с мешалкой |
Получение суспензии осажденного диоксида кремния: приготовление "затравки" |
V = 25 м 3 Мешалка турбинная n = 64 об/мин |
Колонна промывная |
Получение суспензии осажденного диоксида кремния: очистка газа CO 2 |
V = 4,6 м 3 оборудована труборешетчатыми тарелками |
Мешалка-карбонизатор |
Получение суспензии осажденного диоксида кремния: карбонизация раствора жидкого стекла |
V = 25 м 3; Мешалка турбинная 50 об/мин |
Мешалка-нейтрализатор |
Очистка суспензии диоксида кремния от соды методом нейтрализации: нейтрализация суспензии соляной кислотой |
V = 6 м 3 гуммировка кислотоупорным кирпичом |
Фильтр-пресс мембранный с гидроприводом |
Фильтрация суспензии и промывка кека (отфильтрованного осадка белой сажи) от ионов хлора: фильтрация |
Поверхность фильтрации F = 150 м 2 Количество: - камерных плит - 34 шт. - мембранных плит - 33 шт |
Мешалка-репульпатор |
Репульпация осадка (растворение кека белой сажи): репульпация |
V = 6,3 м 3 Мешалка турбинная 130 об/мин |
Вибросито, Троммель |
Репульпация осадка (растворение кека белой сажи): очистка суспензии от примесей |
Q = 20 м 3/ч |
Сушилка |
Сушка суспензии белой сажи и газоочистка: обезвоживание суспензии диоксида кремния |
Производительность Q = 32 т/ч |
Циклон батарейный |
Сушка суспензии белой сажи и газоочистка: сухая газоочистка |
БЦ-2-7 x (5+3) |
Сепаратор магнитный |
Сушка суспензии белой сажи и газоочистка: очистка от магнитных включений |
Напряженность магнитного поля - 400 мТл |
Промыватель скоростной |
Сушка суспензии белой сажи и газоочистка: мокрая газоочистка |
Типа СИОТ с трубой Вентури Размеры 6820 мм х 7136 мм |
Расфасовочная машина |
Упаковка и складирование готового продукта: фасовка продукта |
Производительность Q = 60-70 мешков/ч |
Расфасовочно-упаковочная установка с системой аспирации |
Упаковка и складирование готового продукта: фасовка продукта |
Производительность Q = 100 мешков/ч |
Пневмопленочный аппарат ППКА-6 |
Упаковка и складирование готового продукта: очистка аспирационного воздуха |
Полки внутри, по высоте аппарата в шахматном порядке |
6.2 Описание технологии производства соды из щелочных стоков производства капролактама
Технология кальцинированной соды из отходов производства капролактама заключается в термическом разложении (сжигании) щелочных стоков - растворов натриевых солей адипиновой и других моно- и дикарбоновых кислот с получением оксида натрия и диоксида углерода, которые, в свою очередь, взаимодействуя, образуют конечный продукт.
Принципиальная схема производства кристаллической кальцинированной соды путем сжигания продуктов производства капролактама представлена на рисунке 6.7.
Рисунок 6.7 - Принципиальная схема производства кристаллической кальцинированной соды путем сжигания продуктов производства капролактама
Щелочные стоки (раствор адипатов натрия) из цехов производства капролактама непрерывно поступают в накопительную емкость. Из емкости щелочные стоки направляются на агрегат сжигания.
Получение кальцинированной соды из раствора адипатов натрия производится в циклонном реакторе (агрегате сжигания), который представляет собой вертикальный цилиндрический водоохлаждаемый аппарат, состоящий из трех частей: топочной камеры, рабочей камеры и копильника.
В качестве источника тепла для разложения раствора адипатов натрия используется процесс сжигания природного газа в токе подогретого воздуха.
Газовоздушная смесь на выходе газовых горелок сгорает в топочной камере, образуя при этом циклон из закрученного потока раскаленных дымовых газов.
Раствор адипатов натрия подается через форсунки рабочей зоны непосредственно в циклонный поток раскаленных дымовых газов. Содержащаяся в растворе вода полностью испаряется, органическая часть сгорает, а натриевые соли органических кислот, взаимодействуя с кислородом воздуха, переходят в окись натрия, которая, в свою очередь, соединяясь с углекислым газом и водными парами, образует раскаленный плав кальцинированной соды.
Плав кальцинированной соды под действием центробежных сил равномерным слоем покрывает внутреннюю поверхность рабочей камеры реактора, стекает вниз на пережим, образуя при этом гарнисаж на стенках рабочей зоны и пережима из тонкого слоя охлажденного плава кальцинированной соды, который является хорошим теплоизолятором.
Плав кальцинированной соды стекает в копильник циклонного реактора, откуда самотеком через летку поступает на стол-кристаллизатор.
За счет горения газа инжекционной горелки в летке поддерживается высокая температура, исключающая возможность кристаллизации плава в летке.
Для предотвращения перегрева корпуса циклонного реактора в рубашку подается охлажденный паровой конденсат из общего коллектора после теплообменников. Вода в рубашке движется снизу-вверх, охлаждая внутренние обечайки корпуса рабочей камеры, откуда выходит через штуцер в верхней части корпуса.
Кальцинированная сода со столов-кристаллизаторов в виде кусков неправильной формы накапливается в специально подготовленном кузове автотранспортного средства и по мере накопления отгружается навалом на склад хранения. Со склада хранения кальцинированная сода отгружается потребителям.
Дымовые газы из копильника циклонного реактора поступают в охлаждаемый воздухом газоход. Газоход представляет собой горизонтальный, радиационный, цилиндрический аппарат, предназначенный для подогрева воздуха перед подачей его в реактор, за счет утилизации тепла дымовых газов, что сокращает расход топлива. Охлажденные дымовые газы после газохода поступают в нижнюю часть испарительного скруббера. Скруббер представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с рубашкой водяного охлаждения, снабженный механическими форсунками для впрыска воды.
Дымовые газы после охлаждения в скруббере поступают в электрофильтр для очистки от пыли кальцинированной соды.
Электрофильтр представляет собой электрогазоочистной аппарат, состоящий из стального корпуса, внутри которого размещено электромеханическое оборудование: осадительные и коронирующие электроды, механизмы встряхивания электродов, газораспределительные решетки, изоляторные узлы. За счет высокого электрического напряжения на электродах в фильтре создается постоянное электромагнитное поле. Частицы пыли кальцинированной соды, поступающие в электрофильтр с дымовыми газами, заряжаются от короны электрических зарядов на коронирующих электродах и под действием электрического поля осаждаются на осадительных электродах. Удаление пыли с электродов осуществляется при помощи ударно-механической системы встряхивания электродов. На каждом бункере установлены электроприводные вибраторы для удаления пыли соды со стенок бункера в гидрозатворы.
В гидрозатворах пыль кальцинированной соды полностью растворяется слабым водным раствором соды 1-4 %, постоянно поступающим в гидрозатворы. Через переливы гидрозатворов содовый раствор самотеком поступает в емкость. Контур циркуляции содового раствора является замкнутым. После электрофильтров дымовые газы за счет разряжения направляются в дымососы. После дымососов дымовые газы выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу. Для дополнительной очистки и охлаждения газа после электрофильтров в схему перед дымососами может быть включен скруббер-охладитель.
Описание технологического процесса производства кальцинированной соды из щелочных стоков производства капролактама приведено в таблице 6.2.
Таблица 6.2 - Описание технологического процесса производства кальцинированной соды из щелочных стоков производства капролактама
Входной поток |
Стадия технологического процесса |
Выходной поток |
Основное технологическое оборудование |
Природоохранное оборудование |
|
Продукты и полупродукты |
Эмиссии |
||||
1 |
2 |
3.1 |
3.2 |
4 |
5 |
Щелочные стоки (адипаты натрия) |
Прием и подготовка сырья |
Упаренный раствор адипатов натрия |
|
Приемные емкости, выпарное оборудование |
|
Упаренный раствор адипатов натрия, природный газ, воздух |
Термическое разложение (сжигание) адипатов натрия |
Плав кальцинированной соды |
Топочные газы |
Циклонный реактор (агрегат сжигания), насосное и теплообменное оборудование |
|
Топочные газы |
Очистка топочных газов |
Неконцентрированный раствор карбоната натрия на собственные нужды производства |
Отходящие газы в атмосферу |
Насосное и теплообменное оборудование |
Скруббера, электрофильтры |
Плав кальцинированной соды |
Получение готовой продукции |
Кристаллическая кальцинированная сода |
|
Стол-кристаллизатор, емкостное и упаковочное оборудование |
|
6.3 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую среду
Нормы расхода сырья, энергоресурсов и вспомогательных материалов на производство 1 т гидрокарбоната натрия 100 % Na 2CО 3 при выработке соды кальцинированной марки Б приведены в таблице 6.3.
Таблица 6.3 - Нормы расхода сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве двууглекислого натрия
Наименование сырья, материалов, энергоресурсов |
Единицы измерения |
Расход на 1 тонну бикарбоната натрия, 100 % Na 2CО 3 |
|
минимальный |
максимальный |
||
Аммиак водный технический (аммиачная вода), 25,5 % NH 3 |
кг/т |
8,9 |
15,5 |
Аммиак водный технический (аммиачная вода), 100 % NH 3 |
кг/т |
2,3 |
3,95 |
Гидросульфид натрия технический, 22 % NaHS |
кг/т |
3,2 |
5,86 |
Гидросульфид натрия технический, 100 % NaHS |
кг/т |
0,7 |
1,29 |
Молоко известковое, 85 % СаО |
кг/т |
699 |
704,04 |
Молоко известковое, 100 % СаО |
кг/т |
594,15 |
598,44 |
Рассол очищенный, 310 г/л NaCl |
м 3/т |
4,99 |
5,25 |
Рассол очищенный 100 NaCl |
т/т |
1,55 |
1,63 |
Пар на общий выпуск |
Гкал/т |
1,02 |
1,19 |
Вода речная |
м 3/т |
20,7 |
52,1 |
Вода оборотная |
м 3/т |
55,0 |
64,1 |
Вода химочищенная |
м 3/т |
0,88 |
0,88 |
Электроэнергия на бикарбонат натрия сырой |
48,38 |
71,48 |
Нормы расхода сырья, энергоресурсов и вспомогательных материалов на производство 1 м 3 очищенного рассола в пересчете на 310 г/л NaCl приведены в таблице 6.4.
Таблица 6.4 - Нормы расхода сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве очищенного рассола
Наименование сырья, материалов, энергоресурсов |
Единицы измерения |
Расход на 1 м 3 очищенного рассола |
|
минимальный |
максимальный |
||
Сырой рассол 310 г/л |
м 3/м 3 |
1,002 |
1,02 |
Жженая известь 85 % CaO |
кг/м 3 |
0,79 |
0,94 |
Жженая известь 100 % CaO |
кг/м 3 |
0,67 |
0,80 |
Кальцинированная сода 100 % Na 2CO 3 |
кг/м 3 |
4,0 |
4,9 |
Праестол |
г/м 3 |
0,57 |
1,7 |
Вода оборотная |
м 3/м 3 |
0,0092 |
0,0093 |
Электроэнергия на перекачку |
- |
1,5 |
|
Электроэнергия на очистку рассола |
- |
0,42 |
Нормы расхода сырья, топлива и энергоресурсов на производство 1 т соды кальцинированной марки Б в пересчете на 100 % Na 2CО 3 при выработке соды марки Б приведены в таблице 6.5.
Таблица 6.5 - Нормы расхода сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве соды кальцинированной марки Б
Наименование сырья, материалов, энергоресурсов |
Единицы измерения |
Расход на 1 тонну соды кальцинированной марки Б 100 % Na 2CO 3 |
|
минимальный |
максимальный |
||
Гидрокарбонат натрия технический, 100 % Na 2CО 3 |
т/т |
1,0 |
1,0 |
Газ природный (условного топлива) на содовую печь |
кг у.т./т |
106,75 |
126,0 |
Пар на паровые кальцинаторы |
Гкал/т |
1,135 |
|
Электроэнергия на кальцинацию |
11,07 |
14,5 |
Нормы расхода сырья, топлива и энергоресурсов на производство 1 т соды кальцинированной марки А в пересчете на 100 % Na 2CО 3 приведены в таблице 6.6.
Таблица 6.6 - Нормы расхода сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве соды кальцинированной марки А
Наименование сырья, материалов, энергоресурсов |
Единицы измерения |
Расход на 1 тонну соды кальцинированной марки А 100 % Na 2CO 3 |
|
минимальный |
максимальный |
||
Сода кальцинированная 100 % Na 2CO 3 марка Б |
т/т |
- |
1,006 |
Газ природный |
м 3/т |
28,38 |
50,4 |
Пар острый на паровой кальцинатор |
Гкал/т |
- |
0,365 |
Вода оборотная |
м 3/т |
5,0 |
12,1 |
Вода речная |
м 3/т |
- |
5,0 |
Вода химически очищенная |
м 3/т |
0,06 |
0,2 |
Электроэнергия |
17,0 |
32,4 |
Нормы расхода основного сырья, вспомогательных материалов и энергоресурсов для производства 1 т ЖХК в пересчете на 32 % СаCl 2 представлены в таблице 6.7.
Таблица 6.7 - Нормы расхода сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве ЖХК
Наименование сырья, материалов, энергоресурсов |
Единицы измерения |
Расход на 1 тонну 32 % СаCl 2 |
|
минимальный |
максимальный |
||
Жидкость дистиллерная, при плотности ДЖ-1,13 т/м 3 |
м 3/т т/т |
3,0 - |
3,18 3,593 |
Электроэнергия, |
|
16,5 |
28,5 |
Пар t = 100 °C, Р =0,15 МПа и пар t = 158 °C, Р = 0,6 МПа (суммарно) |
Гкал/т |
1,1 |
1,28 |
Пар на хим. промывку |
Гкал/1 промыв |
- |
0,63 |
Вода оборотная |
м 3/т |
51,8 |
89,0 |
Вода оборотная на хим. промывку |
м 3/1 промыв |
- |
100,0 |
Вода речная |
м 3 |
1,4 |
2,7 |
Сжатый воздух на хим. промывку |
м 3/1 промыв |
- |
9700,0 |
Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов на производство 1 т гранулированного хлористого кальция на 100 % СаCl 2 представлены в таблице 6.8.
Таблица 6.8 - Нормы расхода сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве гранулированного хлористого кальция
Наименование сырья, материалов, энергоресурсов |
Единицы измерения |
Расход на 1 тонну 100 % СаCl 2 |
|
минимальный |
максимальный |
||
Кальций хлористый технический жидкий, в пересчете на 32 % СаCl 2 |
т/т |
3,13 |
3,6 |
Электроэнергия |
60 |
141,636 |
|
Пар (суммарный), Р = 0,6 МПа, t = 158 °C Р = 0,25 МПа, t = 127 °C |
Гкал/т |
0,166 |
0,183 |
Природный газ |
м 3/т |
- |
19 |
Вода оборотная |
м 3/т |
1,8 |
2,7 |
Нормы расхода сырья и энергоресурсов на производство 1 т очищенного бикарбоната натрия в пересчете на 100 % NaНCО 3 приведены в таблице 6.9.
Таблица 6.9 - Нормы расхода сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве очищенного бикарбоната натрия
Наименование сырья, материалов, энергоресурсов |
Единицы измерения |
Расход на 1 тонну очищенного бикарбоната натрия 100 % NaНCО 3 |
|
минимальный |
максимальный |
||
Сода кальцинированная марка Б хлориды н/б 0,15 % 100 % Na 2CO 3 |
т/т |
0,649 |
0,651 |
Содовый раствор с ДКБ на ОБН |
т/т |
0,651 |
0,662 |
Углекислый газ |
тм 3/т |
0,75 |
0,89 |
Электроэнергия |
30 |
35 |
|
Вода речная (оборотная) |
тм 3/т |
0,00056 |
0,00198 |
Вода химочищенная |
тм 3/т |
0,00075 |
0,0012 |
Тепловая энергия (пар) |
Гкал/т |
- |
0,497 |
Нормы расхода сырья, материалов и энергетических ресурсов при производстве соды кальцинированной из отходов производства капролактама приведены в таблице 6.10.
Таблица 6.10 - Нормы расхода сырья, материальных и энергетических ресурсов при выработке кальцинированной соды из отходов производства капролактама
Наименование сырья, материалов, энергоресурсов |
Единицы измерения |
Расход на 1 м 3 щелочного стока |
|
минимальный |
максимальный |
||
Природный газ на агрегат сжигания щелочных стоков |
м 3/м 3 |
100 |
225 |
Вода оборотная на агрегат сжигания щелочных стоков |
м 3/м 3 |
90 |
91 |
Паровой конденсат на агрегат сжигания щелочных стоков, не оборудованный скруббером охладителем |
м 3/м 3 |
2 |
2,23 |
Паровой конденсат на агрегат сжигания щелочных стоков, оборудованный скруббером охладителем |
м 3/м 3 |
6 |
6,29 |
Выбросы в атмосферу при производстве соды представлены в таблице 6.11.
Таблица 6.11 - Выбросы в атмосферу при производстве соды
Наименование загрязняющего вещества |
Метод очистки, обработки, повторного использования |
Масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на 1 тонну кальцинированной соды, кг/т |
|||
минимальное значение |
максимальное значение |
среднее значение |
|||
Производство соды кальцинированной, в том числе бикарбоната натрия (по всем стадиям производства суммарно) | |||||
Азота диоксид |
- |
|
1,16 |
|
|
Азота оксид |
- |
|
0,43 |
|
|
Аммиак |
Регенерация и возврат в производственный цикл (абсорбция) Промыватели газа колонн, промыватели вакуум-фильтров |
|
0,50 |
|
|
Карбонат натрия (динатрий карбонат) |
Фильтрация Рукавные фильтры |
|
0,11 |
|
|
Натрий гидрокарбонат |
Скруббер пенный, рукавный фильтр, пенный газоочиститель |
|
0,65 |
|
|
Серы диоксид |
- |
|
0,55 |
|
|
Гидросульфид |
- |
|
0,04 |
|
|
Углерода оксид |
- |
|
136,2 |
|
|
Производство хлористого кальция | |||||
NO 2 |
- |
|
0,27 |
|
|
NO |
- |
|
0,044 |
|
|
СО |
- |
|
0,36 |
|
|
Кальций дихлорид |
Установка мокрой очистки газа после сушилки-гранулятора от пыли кальция хлорид |
|
1,2 |
|
|
Производство углекислотных белых саж | |||||
NO 2 |
- |
|
21,34 |
|
|
NО |
- |
|
3,468 |
|
|
Пыль неорганическая с содержанием кремния менее 20, 20-70, а также более 70 % |
Циклон-промыватель СИОТ с трубой Вентури. Пневмопленочный аппарат ППКА-6 |
|
64,858 |
|
|
СО |
- |
|
431,12 |
|
|
Производство кальцинированной соды из отходов производства капролактама | |||||
Азота диоксид |
- |
2,8591 |
5,2709 |
4,065 |
|
Азота оксид |
- |
0,4862 |
0,8427 |
0,66 |
|
Карбонат натрия |
Водная промывка дымовых газов, электрофильтрация дымовых газов |
2,333 |
4,6074 |
3,47 |
|
Углерода оксид |
- |
6,768 |
17,995 |
12,38 |
|
Серы диоксид |
- |
0,1745 |
0,349 |
0,261 |
|
Циклогексан |
- |
0,0488 |
0,1236 |
0,086 |
|
Бензол |
- |
1,6341 |
2,1358 |
1,884 |
Постоянные сбросы (без возврата в технологический процесс) при производстве соды представлены в таблице 6.12.
Таблица 6.12 - Постоянные сбросы (без возврата в технологический процесс) при производстве соды
Наименование загрязняющего вещества |
Направление сбросов |
Метод очистки или повторного использования |
Показатели сбросов загрязняющих веществ в расчете на 1 тонну очищенного бикарбоната натрия 100 % NaНCО 3, кг/т |
||
минимальное значение |
максимальное значение |
среднее значение |
|||
Производство соды кальцинированной, включая все производственные подразделения. Оборотная и отходящая речная вода с теплообменных аппаратов, вода после охлаждения оборудования, смывы с полов производственных помещений | |||||
Аммоний-ион |
Водный объект |
- |
0,0005 |
0,0111 |
0,015 |
Кальций Cа 2+ |
- |
0,042 |
1,82 |
0,32 |
|
Сульфат-анион (сульфаты) |
- |
0,13 |
2,11 |
0,31 |
|
Хлорид-анион (хлориды) |
- |
0,10 |
5,23 |
0,70 |
|
Взвешенные вещества |
- |
0,01 |
1,28 |
0,15 |
|
Сухой остаток |
- |
0,84 |
11,25 |
1,74 |
|
Производство соды кальцинированной, включая все производственные подразделения, с учетом дистиллерной жидкости. Отделение Карбонизации и перекачивания дистиллерной жидкости | |||||
Сl - |
Шламонакопитель, водный объект |
Осаждение, усреднение |
451,2 |
569,9 |
510,6 |
NH 4 + |
Шламонакопитель, водный объект |
Осаждение, усреднение |
0,07 |
0,34 |
0,20 |
Кальций Cа 2+ |
Водный объект |
- |
154,0 |
195,8 |
174,9 |
Сульфат-анион (сульфаты) |
Водный объект |
- |
1,8 |
4,6 |
3,2 |
Взвешенные вещества |
Шламонакопитель, водный объект |
Осаждение |
0,3 |
0,4 |
0,34 |
Сухой остаток |
Шламонакопитель, водный объект |
Осаждение |
607,6 |
768,8 |
688,2 |
Жидким отходом при получении кальцинированной соды из отходов производства капролактама является низкоконцентрированный водный раствор карбоната натрия (1-4 % мас.), образующийся при очистке дымовых газов. Данный раствор в полном объеме утилизируется для собственных нужд предприятия.
При очистке оборудования и дистиллеров в производстве кальцинированной соды образуются отходы зачистки оборудования производства кальцинированной соды, отходы гипса. Отходы размещаются на собственном объекте или передаются в сторонние организации для размещения, обезвреживания.
При очистке оборудования в производстве хлористого кальция образуется отходы зачистки технологического оборудования. Отходы размещаются на собственном объекте или передаются в сторонние организации для размещения, обезвреживания.
При получении кальцинированной соды из отходов производства капролактама могут образовываться отходы зачистки оборудования (4-й класс опасности), которые в полном объеме подлежат захоронению на соответствующем полигоне. Других твердых отходов в данном производстве не образуется.
При очистке оборудования в производстве белых саж образуется отход зачистки оборудования варки жидкого стекла. Отходы размещаются на собственном объекте или передаются в сторонние организации для размещения, обезвреживания.
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.