Раздел 7. Производство перкарбоната натрия

Раздел 7. Производство перкарбоната натрия

7.1 Общая информация

Перкарбонат натрия (натрия карбоната пероксигидрат, натрия пероксисольвата карбонат, химическая формула ), представляет собой белые стабилизированные и капсулированные гранулы.

Перкарбонат натрия применяется как:

- отбеливающий, чистящий и удаляющий пятна агент для порошковых синтетических моющих средств и составов для автоматической мойки посуды;

- отбеливатель для текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности;

- пятновыводитель для специальных средств для выведения пятен;

- окислительный дезинфикант для различных вариантов применения.

Способ получения перкарбоната натрия основан на взаимодействии раствора карбоната натрия с раствором пероксида водорода с последующей грануляцией и сушкой.

.

7.2 Описание технологических процессов, используемых в производстве перкарбоната натрия

Промышленный способ получения перкарбоната натрия - взаимодействие кальцинированной соды с пероксидом водорода в присутствии стабилизирующих добавок с последующей капсуляцией инертными соединениями. Поскольку перкарбонат натрия способен разлагаться под влиянием влаги, ионов тяжелых металлов, органических и механических загрязнений, в его состав вводится комплекс стабилизаторов: полифосфат натрия, силикат натрия, сульфат магния. Процесс капсулирования перкарбоната натрия заключается в непрерывном распылении раствора сульфата натрия над гранулами перкарбоната натрия в сушилке с псевдоожиженным слоем.

Технологическая схема производства перкарбоната натрия приведена на рисунке 7.1.

Основные этапы технологического процесса:

- растворение кальцинированной соды в горячей воде;

- приготовление растворов стабилизирующих добавок;

- приготовление рабочего раствора карбоната натрия;

- синтез, гранулирование и сушка перкарбоната натрия;

- поверхностная обработка (капсулирование) перкарбоната натрия.

Описание технологического процесса производства перкарбоната натрия приведено в таблице 7.1, перечень основного оборудования производства перкарбоната натрия - в таблице 7.2, перечень природоохранного оборудования производства перкарбоната натрия - в таблице 7.3.

Рисунок 7.1 - Принципиальная схема производства перкарбоната натрия

Таблица 7.1 - Описание технологического процесса производства перкарбоната натрия

Входной поток	Стадия технологического процесса	Выходной поток		Основное технологическое оборудование	Природоохранное оборудование
		Продукты и полупродукты	Эмиссии
1	2	3.1	3.2	4	5
Сода кальцинированная Вода	Растворение кальцинированной соды в горячей воде	Раствор карбоната натрия	Карбонат натрия	Реактор
Полифосфат натрия Вода	Растворение полифосфата натрия в горячей воде	Раствор полифосфата натрия	-	Реактор
Сульфат магния Вода	Растворение сульфата магния в горячей воде	Раствор сульфата магния	-	Реактор
Гидросиликат натрия Вода	Приготовление раствора силиката натрия	Раствор жидкого стекла	-	Реактор
Сульфат натрия Вода	Растворение сульфата натрия в горячей воде	Раствор сульфата натрия	-	Реактор
Раствор карбоната натрия Раствор полифосфата натрия	Приготовление рабочего раствора карбоната натрия (с добавками стабилизирующего компонента)	Рабочий раствор карбоната натрия	-	Реактор
Раствор карбоната натрия и полифосфата натрия Жидкое стекло	Приготовление рабочего раствора карбоната натрия (с добавками стабилизирующих компонентов)	Рабочий раствор карбоната натрия	-	Фильтр-пресс, реактор
Рабочий раствор карбоната натрия Раствор сульфата магния Пероксид водорода	Синтез, гранулирование и сушка перкарбоната натрия	Перкарбонат натрия технический. Отходящие газы	Натрия перкарбонат	Сушилка-гранулятор, емкость пероксида водорода
Перкарбонат натрия технический Раствор сульфата натрия	Поверхностная обработка (капсулирование)	Натрия перкарбонат капсулированный	Натрия перкарбонат	Сушилка в псевдоожиженном слое
Натрия перкарбонат капсулированный	Фасовка, формирование партий готового продукта	Натрия перкарбонат капсулированный товарный	Натрия перкарбонат	-
Отходящие газы Вода	Очистка отходящих газов	Вода технологическая Потери перкарбоната натрия	Натрия перкарбонат		Комбинированный очиститель пыли
Вода технологическая	Очистка технологической воды	Вода технологическая (возврат в производство)	-		Установка водоочистная, фильтр-пресс, реактор

Таблица 7.2 - Перечень основного оборудования производства перкарбоната натрия

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Реактор	Растворение кальцинированной соды в горячей воде	Объем 25 м 3, две мешалки 60 об./мин, температура 50-60 °C
Реактор	Растворение полифосфата натрия в горячей воде	Объем 2 м 3, мешалка, температура 40-60 °C
Реактор	Растворение сульфата магния в горячей воде	Объем 2,5 м 3, мешалка, температура 40-60 °C
Реактор	Растворение силиката натрия в горячей воде	Объем 6,3 м 3, мешалка, температура 40-60 °C
Реактор	Растворение сульфата натрия в горячей воде	Объем 6,3 м 3, мешалка, температура 50 °C - 60 °C
Реактор	Приготовление рабочего раствора карбоната натрия	Объем 10 м 3, мешалка, температура 50-60 °C
Сушилка-гранулятор	Синтез, гранулирование, сушка перкарбоната натрия	Вместимость 87 м 3, поверхность сушки 12,5 м 2, температура кипящего слоя 60 °C - 82 °C, разрежение - 0,1  -0,5 кПа
Емкость пероксида водорода	Синтез, гранулирование, сушка перкарбоната натрия	Вместимость 50 м 3, диаметр 2800 мм, высота 8655 мм
Сушилка с псевдоожиженном слоем	Поверхностная обработка, капсулирование перкарбоната натрия	Температура кипящего слоя 45-82 °C, разрежение -1,2  -0,1 кПа

Таблица 7.3 - Перечень природоохранного оборудования производства перкарбоната натрия

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики природоохранного оборудования
Комбинированный очиститель пыли	Мокрая очистка отходящих газов	Объем 30 м 3, диаметр 2000 мм, высота 5145 мм, производительность по очищаемому газу 25 000-30 000 м 3/ч, расход воды на орошение 1,5-2,0 м 3/ч, степень очистки 99,5 %
Установка водоочистная (фильтр-пресс, реактор)	Очистка и возврат в производство технологической воды	Производительность 20 м 3/ч

7.3 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую среду при производстве перкарбоната натрия

Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов приведены в таблице 7.4.

Таблица 7.4 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве перкарбоната натрия

Наименование ресурсов	Единицы измерения	Расход на 1 тонну продукции
		минимальный	максимальный
Пероксид водорода 30 %	кг/т	1095,0	1194
Силикат натрия	кг/т	7,0	7,6
Полифосфат натрия	кг/т	3,9	5,0
Магний сернокислый	кг/т	1,8	2,0
Сульфат натрия, кристаллизация	кг/т	45,0	50,0
Сода кальцинированная	кг/т	640,0	647
Электроэнергия		180	240,0
Пар	Гкал/т	0,26	0,38
Воздух технологический	м 3/т	60,0	493
Вода речная	м 3/т	2,02	2,2
Газ природный	м 3/т	249	260

Выбросы в атмосферу при производстве перкарбоната натрия приведены в таблице 7.5.

Таблица 7.5 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве перкарбоната натрия

Источники выбросов	Наименование загрязняющего вещества	Метод очистки, обработки, повторного использования	Масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на 1 тонну перкарбоната натрия, кг/т
			минимальное значение	максимальное значение	среднее значение
Производство в целом	Карбонат натрия (динатрий карбонат)	Абсорбционная очистка отходящих газов	0,01076	0,0119	0,01133
	Натрия перкарбонат		0,5049	0,5866	0,5458
	Натрия силикат		0,00033	0,009998	0,00516
	Магния сульфат		0,00036	0,0134	0,00688
	Водорода пероксид		0,000027	0,000028	0,000026
	Динатрий сульфат		0,00402	0,0269	0,01546

Хозбытовые и промышленные сточные воды производства перкарбоната натрия направляются в накопитель. Уровни сбросов приведены в таблице 7.6.

Таблица 7.6 - Сбросы загрязняющих веществ производства перкарбоната натрия

Источник сброса	Наименование загрязняющего вещества	Направление сбросов	Метод очистки или повторного использования	Показатели сбросов загрязняющих веществ в расчёте на 1 тонну перкарбоната натрия, кг/т
				минимальное значение	максимальное значение	среднее значение
Промышленные сточные воды	Сульфат-анион (сульфаты)	Накопители	-	0,0018	-	0,002703
	Взвешенные вещества		-	-	0,006	0,000893

В процессе производства перкарбоната натрия образуются следующие виды отходов: шлам с очистной фильтрации в количестве 0,928 кг на тонну продукции (переводится в готовую продукцию и продается потребителям по договору), отходы синтетических и полусинтетических масел и гидравлических жидкостей (передаются сторонней организации), отходы средств индивидуальной защиты (направляются в специализированную организацию).

Отходы 3 класса опасности - отработанные масла накапливаются в специальных металлических бочках, расположенных в помещении на прилегающей территории предприятий. Все остальные отходы 3-5 классов опасности, кроме коммунальных (бытовых) отходов, хранятся в металлических бочках или контейнерах на оборудованной площадке промышленных отходов и передаются по договорам на использование, утилизацию или обезвреживание с переходом права собственности на отход после их транспортировки в адрес специализированной организации.