Раздел 7. Производство соды

Раздел 7. Производство соды

Сода - общее название технических натриевых солей угольной кислоты.

- (карбонат натрия) - кальцинированная сода.

- (декагидрат карбоната натрия, содержит 62,5% кристаллизационной воды) - кристаллическая сода; иногда выпускается в виде или .

- (гидрокарбонат натрия) - питьевая или пищевая сода, натрий двууглекислый, бикарбонат натрия.

В настоящее время в мировой практике известно четыре способа получения кальцинированной соды:

- аммиачный способ;

- из природной соды;

- из нефелинового сырья;

- карбонизацией гидроксида натрия.

Аммиачный способ (метод Сольве) является ведущим способом получения кальцинированной соды, который будет рассмотрен подробнее в п. 7.2 с использованием данных АО "Башкирская содовая компания".

Природная сода в России содовые озера известны 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. Метод применяется на территории России в ЗАО "Пикалевская сода", ОАО "РУСАЛ Ачинск".

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).

7.1 Анализ приоритетных проблем в производствах соды

В Российской Федерации практическое применение нашли три варианта модернизации производства соды:

- модернизация и техперевооружение действующих агрегатов;

- интеграция производства;

- строительство новых современных агрегатов.

7.2 Описание технологических процессов, используемых в производстве соды (аммиачный метод)

7.2.1 Производство соды кальцинированной марки Б

Кальцинированную соду получают прокаливанием осадка технического бикарбоната натрия , образованного при взаимодействии растворенных в воде бикарбоната аммония и поваренной соли NaCI.

Процесс получения соды кальцинированной можно представить уравнениями:

Получение соды кальцинированной 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 () получают путем обжига карбонатного сырья - известняка, основной частью которого является - 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:

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.

Известковое молоко (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 и , выпадающих в осадок:

Осадки и 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 , необходимых для осаждения .

При контакте с очищенным рассолом эти компоненты растворяются, образуя химические соединения в растворе:

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 () 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.

Станция дистилляции - назначением станции дистилляции является выделение и возвращение в производство аммиака и углекислого газа из аммонийных солей , , , , 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:

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 NaCI, 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:

При прокаливании получается карбонат натрия (сода кальцинированная) и .

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 7.1.

Рисунок 7.1 - Блок-схема технологического процесса производства соды

7.2.2 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) , название которой тяжелая сода.

Качество тяжелой соды зависит от качества получаемых кристаллов моногидрата.

Блок-схема технологического процесса производства соды марки А представлена на рисунке 7.2.

Рисунок 7.2 - Блок-схема технологического процесса производства соды кальцинированной марки А

7.2.3 Производство натрия двууглекислого (очищенного бикарбоната натрия)

Производство очищенного бикарбоната натрия (натрий двууглекислого) состоит из следующих стадий:

- узел получения содового раствора:

- "Сухой способ" - путем растворения кальцинированной соды в маточной жидкости, поступающей после сгустителей (декантеров) и центрифуг отделения очищенного бикарбоната натрия;

- "Мокрый способ" (декарбонизация) - путем разложения технического влажного бикарбоната натрия паром, пропускаемым через суспензию бикарбоната натрия, которая образуется путем смешения технического бикарбоната натрия и маточной жидкости.

- станция фильтрации содового раствора - улучшение качества для выпускаемого бикарбоната натрия, очистка содового раствора от нерастворимых в воде веществ;

- станция карбонизации (карбонизация содового раствора с образованием бикарбоната натрия);

- станция декантации (сгущение суспензии бикарбоната натрия и слив осветленной жидкости с верхней части декантера);

- станция центрифугирования (отделение осадка бикарбоната натрия от маточной жидкости);

- станция сушки (сушка влажного бикарбоната натрия происходит во взвешенном состоянии потоком горячего воздуха, а так же в псевдоожиженном слое);

- отделение 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 , температуры и парциального давления .

7.2.4 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 производств.

7.2.4.1 Основные технологические этапы

Сгущение дистиллерной жидкости

Исходная дистиллерная жидкость поступает с площадки содового производства с температурой не более 90 0С# 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-пресса для осуществления обезвоживания посредством процесса фильтрации.

Фильтрация сгущенной суспензии

Фильтрация сгущенного шлама дистиллерной жидкости, промывка и осушка образующего осадка производится под избыточным давлением на трех мембранных фильтр-прессах компании. Процесс фильтрования включает в себя следующие стадии:

- подача суспензии в фильтр-пресс;

- фильтрация;

- предварительное прессование;

- отжим осадка в камерах фильтр-пресса мембранами;

- выгрузка отфильтрованного осадка (кека).

Отфильтрованный и отжатый осадок выпадает 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 загружается непосредственно в автотранспорт через#

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% 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.

7.2.5 Соль поваренная выварочная техническая без добавок

Упаренная суспензия хлористого кальция ()# 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.

7.2.6 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.

7.2.6.1 Основные технологические этапы

Исходный раствор хлористого кальция подается с участка по выработке жидкого хлористого кальция в емкость. В теплообменнике раствор подогревается па ром до температуры 85 - 105°С и подается в сушилку-гранулятор через распыли тельную 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 4,0 - 5,5 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 200С 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.

7.2.7 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. АО "Башкирская содовая компания" выпускает несколько марок белой сажи: БС-100, БС-120, Росил-175, БС-50, У-333. Одним из этапов производства белых саж является приготовление жидкого стекла плотностью в пределах (1,25 - 1,43) . Жидкое стекло также является потребительским продуктом и применяется в строительстве.

7.2.7.1 Основные технологические этапы

Приготовление жидкого стекла

Жидкое стекло получают растворением силиката натрия в воде в автоклавах при давлении не более 0,6 МПа (6,0 ) и температуре в пределах (150 - 160)°С. Силикат натрия грейферным краном загружается в бункер и откуда 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 подается 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 и 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 , из мешалки-разбавителя поз. 7 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) 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 . Полученная соляно-кислотная 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 - 850С#. Газ () предварительно очищается от пыли в промывной колонне, которая орошается технической водой. Общий расход углекислого газа составляет не более 3000 . Для поддержания заданной температуры в карбонизаторе предусмотрено автоматическое регулирование подачи пара в рубашку, давлением в 4,0 - 6,0 . Образующийся при этом конденсат отводится в емкость-сборник поз. 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%) и разложении полученной суспензии силиката кальция 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 производится под избыточным давлением на мембранных фильтр-прессах с гидроприводом типа ЧМ 150/40 - 1200М. Нейтрализованная суспензия из емкости периодически центробежным насосом давлением 3,0 - 6,0 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 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 давлением 6,0 - 8,0 . После окончания промывки начинается прессование кека мембранами. Для прессования под мембраны подается сжатый воздух от компрессора фильтр-пресса ЧМ с расходом не более 14 . После прессования производится 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, которые циркулируют суспензию 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 - 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 , с расходом 600 - 800  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 - 1750С#. Суспензия белой сажи подается с расходом 5,5 - 7,0  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, очищает поток белой сажи от магнитных включений и представляет собой электромагнит. 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 низа 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 мокрой газоочистке в скоростном промывателе типа СИОТ с трубой Вентури. Для мокрой очистки газа от пыли белой сажи используется техническая вода расходом 8 - 12 . 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.

Применяемое оборудование на разных стадиях технологического процесса и его характеристики приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Применяемое оборудование на разных стадиях технологического процесса и его характеристики

Наименование этапа производства	Вид оборудования	Характеристики оборудования
Абсорбция: Аммиачный способ получения	Колонна абсорбционная	Вертикальный аппарат, состоящий из ряда аппаратов d=2800 мм Н=48000 мм
Дистилляция: Аммиачный способ получения	Элемент дистилляции	Вертикальный аппарат состоящий из ряда аппаратов, включающий дополнительно смеситель с мешалкой и испаритель, d=3000/3400 мм Н=48000 мм
Карбонизация: Аммиачный способ получения	Карбоколонна	Цилиндрический аппарат колонного типа, состоящий из ряда чугунных бочек (царг). Состоит из трех зон: холодильная, абсорбционная и сепарационная. Диаметр 2680/2800 мм Высота 28000 мм
Фильтрация: Аммиачный способ получения	Барабанный вакуум-фильтр	Марка БЯН-180 Габаритные размеры: Длина=3300 мм Ширина = 4400 мм Высота=3000 мм Барабан: Диаметр 1800 мм Ширина 1000 мм. Площадь фильтрации 5,6
Содорастворение: Растворение некондиционной соды	Шнек-растворитель	Горизонтальный аппарат с перемешивающим устройством лопастного типа. Габаритные размеры: 4150х1000х1000 мм
Рассолоочистка: Очистка рассола	Реактор	Вертикальный цилиндрический аппарат с эллиптическими и приварными днищем и крышкой, Вместимость 123  Габаритные размеры: ф = 4600 мм Н = 9800 мм . = налив = 17°С
Рассолоочистка: Очистка рассола	Отстойник Дорра	Вертикальный аппарат с гребковой фермой. Вместимость 2000 . Габаритные размеры: d = 18000 мм Н = центральной части 6740 мм Н = конической части 1680 мм = налив
Обжиг известняка	Известковые печи	Вертикальный аппарат для обжига известняка Высота 18 м Диаметр - 4,5 м
Процесс получения карбоната натрия путем термического разложения бикарбоната натрия в содовых печах и паровых кальцинаторах.	Содовая печь	D = 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
Производство соды кальцинированной марки А
Процесс получения моногидрата из легкой соды и конденсата (содового раствора)	Кристаллизатор паровых кальцинаторов	Диаметр D = 2,8 м Длина = 4,25 м Длина = 6,3 м Частота вращения n. = 945 об/мин Мощность двигателя N = 75 кВт
Процесс получения моногидрата из легкой соды и конденсата (содового раствора)	Кристаллизатор: содовых печей:	Диаметр Д = 2800 мм Длина = 6300 мм Частота вращения n.= 960 об/мин Мощность двигателя N = 75 кВт
Сушка и удаление кристаллизационной воды из кристаллического моногидрата	Паровой кальцинатор ПК-5, ПК-6, ПК-11	Диаметр Д = 2600 мм Длина L = 20 000 мм
	Содовая печь	Диаметр = 2800 мм Длина L = 27000 мм
Производство натрия двууглекислого (очищенный бикарбонат натрия)
Карбонизация	Карбонизационная колонна	Цилиндрический вертикальный аппарат колонного типа, состоящий из чугунных бочек-царг. Габаритные размеры: Диаметр 2680 мм Высота 28800 мм
Отделение кристаллов бикарбоната натрия от маточной жидкости	Центрифуга	Марка ФГН-2001 К-01 Производительность 4,15 т/ч Габаритные размеры с приводом: Длина 4240 мм Ширина 4660 мм Высота 4550 мм
Сушка влажного бикарбоната натрия потоком горячего воздуха	Вертикальная аэрофонтанная сушилка	Вертикальный аппарат Производительность 6,97 т/ч Габаритные размеры: Высота 22060 мм Диаметр низа 650 мм Диаметр верха 1200 мм
Производство минерального продукта содового производства
Сгущение: Осаждение твердой фазы дистиллерной жидкости	Сгуститель	Диаметр - 22 м. Производительность 2000 . Площадь "постели" осаждения - 380 .
Разделение сгущенной суспензии: фильтрация под давлением	Мембранный фильтр-пресс	Поверхность фильтрации - 650  Объем - 8800 л. Производительность по твердому 1200 т/аут.
	Сборник сгущенной суспензии	Объем 100
	Емкость-сборник для осветленной ДЖ и фильтрата	Объем 250
Регенерация фильтровальных салфеток: Промывка водой и раствором соляной кислоты	Емкость воды для промывки фильтровальной ткани	Объем 25
	Емкость соляной кислоты для промывки фильтров	Объем 10
Производство соли поваренной выварочной технической без добавок
Фильтрация (разделение) упаренной суспензии хлористого кальция () от образовавшегося в ней осадка хлористого натрия (NaCl)	Центрифуга	Тип ФГН 2001 К-01 = 2000 мм = 910 мм
Производство гранулированного хлористого кальция
Сухая очистка дымовых газов и воздуха: сухая газоочистка	Циклон абразивостойкий СЦН-50-2800	Одиночный циклон. Перенесение частиц пыли в зону осаждения за счет центробежных сил и силы тяжести. D = 2800 мм Q = 77545
Мокрая очистка дымовых газов и воздуха: мокрая газоочистка	Скруббер Вентури	Орошающая жидкость - раствор не менее 12% Труба Вентури, сепаратор D = 3200 мм Q = 75000
Производство белых саж и жидкого стекла
Приготовление жидкого стекла: дробление	Дробилка щековая	Тип СМД-109 Производительность Q = 30
Приготовление жидкого стекла: разваривание силиката-глыбы	Автоклав с автоматизированной крышкой	V = 25  Н = 7370 мм
Приготовление жидкого стекла: разбавление	Мешалка-разбавитель жидкого стекла	Индекс 1203-50-0,6-СА10 V = 50  Мешалка турбинная n = 50 об/мин
Приготовление жидкого стекла: фильтрация	Фильтр-пресс	Тип РЗМ-80-1К-01 Площадь поверхности фильтрования - 80
Получение суспензии осажденного диоксида кремния: приготовление "затравки"	емкость с мешалкой	Индекс 1203-32.0,6-СА10 V = 25  Мешалка турбинная n = 64 об/мин
Получение суспензии осажденного диоксида кремния: Очистка газа	Колонна промывная	V= 4,6  оборудована труборешетчатыми тарелками
Получение суспензии осажденного диоксида кремния: карбонизация раствора жидкого стекла	Мешалка-карбонизатор	Индекс 1223,2-50.06-СА10 V = 50 ; Мешалка турбинная 50 об/мин
Очистка суспензии диоксида кремния от соды методом нейтрализации: нейтрализация суспензии соляной кислотой	Мешалка-нейтрализатор	V = 6  гуммировка кислотоупорным кирпичом
Фильтрация суспензии и промывка кека (отфильтрованного осадка белой сажи) от ионов хлора: фильтрация	Фильтр-пресс мембранный с гидроприводом	Тип ЧМ150/40-1200М Поверхность фильтрации F = 150  Количество: - камерных плит - 34 шт. - мембранных плит - 33 шт
Репульпация осадка (растворение кека белой сажи): репульпация	Мешалка-репульпатор	Индекс 8003-6,3.0-СА10 V = 6,3  Мешалка турбинная 130 об/мин
Репульпация осадка (растворение кека белой сажи): очистка суспензии от примесей	Вибросито, Роммель	Q = 20
Сушка суспензии белой сажи и газоочистка: обезвоживание суспензии диоксида кремния	Сушилка	Тип ЖТ 5-01РЦ 12,5-1100 ВК-11 Производительность Q = 32 т/ч
Сушка суспензии белой сажи и газоочистка: сухая газоочистка	Циклон батарейный	БЦ-2-7х(5+3)
Сушка суспензии белой сажи и газоочистка: очистка от магнитных включений	Сепаратор магнитный	Тип СМК-400 Напряженность магнитного поля - 400 мал
Сушка суспензии белой сажи и газоочистка: мокрая газоочистка	Промыватель скоростной	Типа СИОТ с трубой Вентури
Упаковка и складирование готового продукта: фасовка продукта	Расфасовочная машина	Производительность Q = 60 - 70 мешков/ч
Упаковка и складирование готового продукта: очистка аспирационного воздуха	Пневмопленочный аппарат ППКА-6	Полки внутри, по высоте аппарата в шахматном порядке

7.3 Нормы расхода сырья и энергоресурсов

Нормы расхода сырья, энергоресурсов и вспомогательных материалов на производство 1 тонны гидрокарбоната натрия 100% при выработке соды кальцинированной марки Б приведены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Нормы расхода сырья, энергоресурсов и вспомогательных материалов

Наименование сырья, материалов, энергоресурсов	Норма расхода на 1 тонну бикарбоната натрия, 100%
	По проекту	Мин.	Макс.
Аммиак водный технический (аммиачная вода), 25,5% , кг/т	9,79	9,8	15,5
Аммиак водный технический (аммиачная вода), 100% , кг/т	-	2,5	3,95
Гидросульфид натрия технический, 22% NaHS, кг/т	6,8	5,5	5,86
Гидросульфид натрия технический, 100% NaHS, кг/т	-	1,21	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/, NaCl,	5,03	4,99	5,06
Рассол очищенный 100 NaCl, т/т	-	1,55	1,57
Пар на общий выпуск, Гкал/т	1,2	1,18	1,19
Вода речная,	-	20,7	52,1
Вода оборотная,	-	55,0	64,1
Вода химочищенная,	-	0,88	0,88
Электроэнергия на бикарбонат натрия сырой, квач/т	-	48,38	71,48

Нормы расхода сырья, энергоресурсов и вспомогательных материалов на производство 1  очищенного рассола в пересчете на 310 г/, NaCl приведены в таблице 7.3.

Таблица 7.3 - Нормы расхода сырья, энергоресурсов и вспомогательных материалов

Наименование сырья, материалов, энергоресурсов	Норма расхода на 1  Очищенного рассола
	По проекту	Достигнутые
Сырой рассол 310 г/,,	1,018	1,02
Жженая известь 85% АО,	0,90	0,94
Жженая известь 100% АО,	-	0,68
Кальцинированная сода 100% ,	4,0	4,11
Прае стол,	-	1,7
Вода оборотная,	0,0093	0,0092
Электроэнергия на перекачку,	-	1,5
Электроэнергия на очистку рассола,	-	0,175

Нормы расхода сырья, топлива и энергоресурсов на производство 1 тонны соды кальцинированной марки Б в пересчете на 100% при выработке соды марки Б приведены в таблице 7.4.

Таблица 7.4 - Нормы расхода сырья, топлива и энергоресурсов

Наименование сырья, материалов, энергоресурсов	Норма расхода на 1 тонну соды кальцинированной марки Б 100%
	По проекту	Мин.	Макс.
Сырье
1. Гидрокарбонат натрия технический, 100% , т	-	1,0	1,0
Энергоресурсы
2. Газ природный (условного топлива) на содовую печь, кг у.т.	-	106,75	126,0
э. Пар на паровые кальцина торы, Гкал	-	1,135
4. Электроэнергия на кальцинацию, квач/т	-	11,07	14,5

Нормы расхода сырья, топлива и энергоресурсов на производство одной тонны соды кальцинированной марки А в пересчете на 100% приведены в таблице 7.5.

Таблица 7.5 - Нормы расхода сырья, топлива и энергоресурсов

Наименование сырья, материалов, энергоресурсов	Норма расхода на 1 тонну соды кальцинированной марки А 100%
	По проектной документации	Достигнутые
1. Сода кальцинированная 100% марка Б, т	1,006	1,006
2. Газ природный, 1,4 квартал 2,3 квартал	50,4	30,6 28,38
3. Пар острый на паровой кальцинатор, Гкал	0,365	0,365
4. Вода оборотная,	12,1	5,0
5. Вода речная,	5,0	5,0
6. Вода химически очищенная,	0,06	0,2
7. Электроэнергия, квач	32,4	17,0

Нормы расхода основного сырья, вспомогательных материалов и энергоресурсов, достигнутые на 01.01.09 для производства 1 т ЖХК в пересчете на 32% представлены в таблице 7.6.

Таблица 7.6 - Нормы расхода основного сырья, вспомогательных материалов и энергоресурсов

Наименование сырья, материалов и энергоресурсов	Норма расхода
	По проекту на 1 т 100%	Достигнутая на 01.01.09 г на 1 т 32%
Жидкость дистиллерная, При плотности ДЖ-1,13 , т/т	9,4 -	3,18 3,593
Электроэнергия, квач/т	89,3	33,2
Пар t = 100°С, Р = 0,15 МПа и пар	4,057	1,108
t = 158°С, Р = 0,6 МПа (суммарно), Гкал/т
Пар на хим. промывку, Гкал/1 промыв		0,63
Вода оборотная,	278,6	54,8
Вода оборотная на хим. промывку, промыв		100,0
Вода речная,	1,4	2,7
Сжатый воздух на хим. промывку, промыв		9700,0

Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов на производство гранулированного хлористого кальция 100% представлены в таблице 7.7.

Таблица 7.7 - Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов

Наименование сырья, материалов, энергоресурсов	Норма расхода на 1 т 100%
	По проекту	Достигнутые
Кальций хлористый технический жидкий, в пересчете на 32% , т	3,13	3,6
Электроэнергия, квач/т	141,636	141,625
Пар (суммарный), Гкал/т Р = 0,6 МПа, t = 158°C Р = 0,25 МПа, t = 127°C	0,183	0,166
Природный газ, кг усл.т/т	231,5	235,0
Вода оборотная,	2,7	1,8

Нормы расхода сырья и энергоресурсов на производство 1 тонны очищенного бикарбоната натрия в пересчете на 100% приведены в таблице 7.8.

Таблица 7.8 - Нормы расхода сырья и энергоресурсов

Наименование сырья, материалов, энергоресурсов	Норма расхода на 1 тонну очищенного бикарбоната натрия на 100%		Примечание
	По проекту	Достигнутые (на момент составления технологического регламента
Сода кальцинированная марка Б хлориды н/б 0,15% 100% , т	-	0,649
Содовый раствор с ДКБ на ОБН, т	-
Углекислый газ	-	0,89
Электроэнергия ЦЭС, квтч/т	-	0,040
Вода речная,	-	0,001278
Вода оборотная содового производства,	-	0,001278
Вода химочищенная,	-	0,0011
Тепловая энергия (пар)	-	0,44 0,497	2,3 квартал 1,4 квартал
Мешок из бельтинга 800*800, шт	-	0,0690
Рукав из байки ч/ш 200*2400, шт	-	0,0018

7.4 Текущие уровни эмиссии при производстве соды

7.4.1 Выбросы в атмосферу при производстве соды

Выбросы в атмосферу при производстве соды представлены в таблице 7.9

Таблица 7.9 - Выбросы в атмосферу при производстве соды

Наименование загрязняющих веществ	Метод очистки, повторного использования	Выбросы			Комментарии
		Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну продукции, кг/т			Источники выброса/стадия процесса	Метод определения загрязняющих веществ
		Мин.	Макс.	Средн.
1	2	3	4	5	6	7
	Производство соды кальцинированной, в том числе бикарбоната натрия
Азота диоксид	Нет		0,53	0,53	Производство соды кальцинированной и бикарбоната натрия	Фотометрический метод (ПНД В МСУФ 2-010-04)
Азота оксид	Нет		0,087	0,087	Производство соды кальцинированной и бикарбоната натрия
Аммиак	Регенерация и возврат в производственный цикл (абсорбция) Промыватели газа колонн, промыватели вакуум-фильтров		0,37	0,37	Производство соды кальцинированной и бикарбоната натрия	Фотометрический метод (М-11) с реактивом Несслера
Карбонат натрия (динатрий карбонат)	Фильтрация. Рукавные фильтры		0,094	0,094	Производство соды кальцинированной и бикарбоната натрия	Весовой метод ПНД Ф 12.1.2-99
Натрий гидрокарбонат	Скруббер пенный, рукавный фильтр, пенный газоочиститель		0,03	0,03	Производство соды кальцинированной и бикарбоната натрия	Весовой метод ПНД Ф 12.1.2-99
Серы диоксид	Нет		0,21	0,21	Производство соды кальцинированной и бикарбоната натрия	Фотометрический метод (ПНД В МСУ Ф 2-014-08)
Гидросульфид	Нет		0,01	0,01	Производство соды кальцинированной и бикарбоната натрия	фотоколориметрический метод с отбором проб в поглотители Рыхтера (М-1)
Углерода оксид	Нет		27,76	27,76	Производство соды кальцинированной и бикарбоната натрия	Метод с использованием индикаторных трубок (МВИ 1-06) Метод с использованием индикаторных трубок (СТО МИ 2606-2013)
Выбросы при производстве хлористого кальция
	Нет		0,09 (на 1 тонну ХК)	0,09	Производство хлористого кальция (ХК)	Фотометрический метод (ПНД В МСУ Ф 2-010-04)
NO	Нет		0,02 (на 1 тонну ХК)	0,02	Производство хлористого кальция	Фотометрический метод (ПНД В МСУ Ф 2-010-04)
СО	Нет		0,12 (на 1 тонну ХК)	0,12	Производство хлористого кальция	Метод с использованием индикаторных трубок (МВИ 1-06)
Кальций дихлорид	Установка мокрой очистки газа после сушилки-гранулятора от пыли кальция хлорид		1,2 (на 1 тонну ХК)	1,2	Производство хлористого кальция	Весовой метод ПНД Ф 12.1.2-99
		Выбросы при производстве белых саж
	Нет		5,76 (на 1 тонну УБС)	5,76	Производство углекислотных белых саж (УБС)	Фотометрический метод (ПНД В МСУ Ф 2-010-04)
NO	Нет		1,94 (на 1 тонну УБС)	1,94	Производство углекислотных белых саж	Фотометрический метод (ПНД В МСУ Ф 2-010-04)
Пыль неорганическая с содержанием кремния менее 20, 20 - 70, а также более 70 процентов	Циклон-промыватель СИОТ с трубой Вентури. Пневмо-пленочный аппарат ППКА-6		20,97 (на 1 тонну УБС)	20,97	Производство углекислотных белых саж	Весовой метод (ГОСТ Р 50820-95, ПНД Ф 12.1.2-99)
СО	нет		126,77 (на 1 тонну УБС)	126,77	Производство углекислотных белых саж	Метод с использованием индикаторных трубок (МВИ 1-06)

7.4.2 Обращение со сточными водами

Постоянные сбросы (без возврата в технологический процесс) в производстве соды представлены в таблице 7.10.

Таблица 7.10 - Постоянные сбросы (без возврата в технологический процесс) в производстве соды

Наименование загрязняющих веществ	Метод очистки, повторного использования	Сбросы			Комментарии
		Объем и (или) масса сбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну продукции (кальцинированная сода марки Б), кг/т			Источники сброса/стадия процесса	Метод определения загрязняющих веществ	Примечание/информация о том, куда направляются сточные воды с производства и сточные воды после очистки
		Мин	Макс	Средн
1	2	3	4	5	6	7	8
Производство соды кальцинированной включая все производственные подразделения
Аммоний-ион	Нет	0,0005	0,0111	0,015	Оборотная и отходящая речная вода с теплообменных аппаратов, вода после охлаждения оборудования, смывы с полов производственных помещений	Фотометрический (ПНД Ф 14.1:2.4.262-10)	Водный объект
Кальций	Нет	0,042	1,82	0,32	Оборотная и отходящая речная вода с теплообменных аппаратов, вода после охлаждения оборудования, смывы с полов производственных помещений	Титриметрический (ПНД Ф 14.1:2:3.95-97)	Водный объект
Сульфат-анион (сульфаты)	Нет	0,13	2,11	0,31	Оборотная и отходящая речная вода с теплообменных аппаратов, вода после охлаждения оборудования, смывы с полов производственных помещений	Фотометрический (ПНД Ф 14.1:2.159-2000)	Водный объект
Хлорид-анион (хлориды)	Нет	0,10	5,23	0,70	Оборотная и отходящая речная вода с теплообменных аппаратов, вода после охлаждения оборудования, смывы с полов производственных помещений	Меркуриметрический ПНД Ф 14.1:2.4.111-97	Водный объект
Взвешенные вещества	Фильтрация	0,01	1,28	0,15	Оборотная и отходящая речная вода с теплообменных аппаратов, вода после охлаждения оборудования, смывы с полов производственных помещений,	Гравиметрический (ПНД Ф 14.1:2.4.254-2009)	Водный объект
Сухой остаток	Фильтрация	0,84	11,25	1,74	оборотная и отходящая речная вода с теплообменных аппаратов, вода после охлаждения роликов содовых печей, смывы с полов производственных помещений,	Гравиметрический метод ПНД Ф 14.1:2:4.114-97	Водный объект
Производство соды кальцинированной включая все производственные подразделения, с учетом дистиллерной жидкости
	Осаждение, усреднение	451,2	569,9	510,6	Отделение Карбонизации и перекачивания дистиллерной жидкости	Меркуриметрический ПНД Ф 14.1:2.4.111-97	Шламонакопитель "Белое море", водный объект
	Осаждение, усреднение	0,07	0,34	0,20	Отделение Карбонизации и перекачивания дистиллерной жидкости	Фотометрический (ПНД Ф 14.1:2.4.262-10)	Шламонакопитель "Белое море", водный объект
Кальций	нет	154,0	195,8	174,9	Отделение Карбонизации и перекачивания дистиллерной жидкости,	Титриметрический (ПНД Ф 14.1:2:3.95-97)	Водный объект
Сульфат-анион (сульфаты)	нет	1,8	4,6	3,2	Отделение Карбонизации и перекачивания дистиллерной жидкости	Турбодиметрический (ПНД Ф 14.1:2.159-2000)	Водный объект
Взвешенные вещества	Осаждение	0,3	0,4	0,34	Отделение Карбонизации и перекачивания дистиллерной жидкости	Гравиметрический (ПНД Ф 14.1:2.4.254-2009)	Шламонакопитель "Белое море", водный объект
Сухой остаток	Осаждение	607,6	768,8	688,2	Отделение Карбонизации и перекачивания дистиллерной жидкости	Гравиметрический метод ПНД Ф 14.1:2:4.114-97	Шламонакопитель "Белое море", водный объект

7.4.3 Отходы производства соды

В ходе очистки и промывки технологического оборудования производства кальцинированной соды образуются шлам очистки дистиллеров. Отходы вывозятся автотранспортом на шламонакопитель "Белое море" для размещения (хранения) или передаются в сторонние организации для размещения, обезвреживания.

При производстве гранулированного хлористого кальция образуется отход в виде осадка кальцийсодержащих солей. Отход размещается в шламонакопителе "Белое море"

7.5 Определение наилучших доступных технологий при производстве соды

Существенно новых технологий в производстве кальцинированной соды на основе аммиачно-содового метода с 1977 предложено не было, однако, учитывая опыт в производстве кальцинированной соды в мире ряд улучшений направлены на снижение количества отходов.

В данный момент реализуются следующие мероприятия:

- строительство отделения фильтрации дистиллерной жидкости, направленное на решение проблемы утилизации отходов содового производства;

- внедрение автоматизированной системы управления содовым производством, направленное на оптимизацию управления технологическими процессами, экономию сырьевых и энергетических ресурсов;

- внедрение сушилки кипящего слоя для очищенного бикарбоната натрия, направленное на улучшение потребительских качеств пищевой соды;

- замена элементов колонного оборудования на модернизированное;

- расширение производства хлористого кальция с получением товарного продукта из стоков производства кальцинированной соды.

Технологии постоянно совершенствуются, существуют разработки и предложения по дальнейшей модернизации действующих агрегатов, что применимо при модернизации существующих и сооружения новых предприятий. Важно, чтобы они проектировались на отечественном оборудовании, так как в этом случае они будут иметь преимущество перед западными по капитальным и эксплуатационным затратам.

7.6 Наилучшие доступные технологии при производстве соды

Ряд улучшений в процессе аммиачно-содового производства, направлены на повышение эффективности процессов и увеличения объемов производства соды:

- утилизация избытка из аммиачного способа производства;

- усовершенствования технологии на стадии карбонизации.

7.6.1 Утилизация избытка из аммиачного способа производства

Интеграции завода по производству кальцинированной соды с заводом по производству аммиака существенно сократило бы избыточные выбросы от процесса производства аммиака. Этот метод является потенциально доступным вариантом и может быть применим только в местах, где производства аммиака и кальцинированной соды находятся в непосредственной близости. Пример такого производства: на содовом заводе в городе Халдия, Индия. Это нововведение может улучшить энергоэффективность в содовой промышленности и, в то же время, позволит снизить выбросы углекислого газа в атмосферу.

7.6.2 Усовершенствования технологии на стадии карбонизации

Процесс карбонизации (насыщения аммонизированного рассола диоксидом углерода), в результате которого образуется гидрокарбонат натрия, является основным процессом содового производства. В отделении карбонизации получают заданное количество содержащей гидрокарбонат натрия суспензии в виде непрерывного материального потока, передаваемого в отделение. Процесс карбонизации ведут ступенчато. Вначале аммонизированный рассол обрабатывают газом известковых печей в колонне предварительной карбонизации, затем в первом промывателе газа колонн газами, отходящими из осадительных колонн, и, наконец, в осадительных колоннах, в нижнюю часть которых вводят смешанный газ (65 - 75% ), а в среднюю часть - газ известково-обжигательных печей. Эта операция осуществляется в колоннах карбонизации (осадительных колоннах). На поверхностях внутри колонн образуется накипь, которая существенно уменьшает теплоотдачу. Удаление накипи с поверхности охлаждения аммиачного рассола является неотъемлемой частью процесса. Применение группы из нескольких карбонизационных колонн, а также модернизация колонны (ее упрощение и существенное расширение) позволит эффективнее использовать оборудование в системе очистки от накипи.

7.7 Экономические аспекты реализации наилучших доступных технологий при производстве соды

Основные экономические аспекты реализации наилучших доступных технологий состоят в улучшении использования сырья и энергии, и в уменьшении влияния содового производства на окружающую среду.

С помощью усовершенствования технологии на стадии карбонизации, как было описано выше, позволяет:

увеличить время непрерывной работы колонн (более 8 месяцев);

улучшить производительность охлаждения примерно на одну десятую

снизить стоимость оборудования и значительно увеличить мощность до 500 тонн соды в день на одну карбонизационную колонну.

Реализация этого метода имеет следующие преимущества:

за счет увеличения производительности секции карбонизации производительность всего завода кальцинированной соды будет возрастать, снижая влияние производства кальцинированной соды на окружающую среду

характеристики кристаллов осажденного сырого бикарбоната натрия будут более предсказуемы, размеры и формы кристаллов более однородны, это позволяет сократить энергозатраты на стадии кальцинации снижение производственной себестоимости кальцинированной соды.

7.8 Перспективные направления в технологии производства соды

В настоящее время проблема снижения негативного воздействия на окружающую природную среду отходов производства кальцинированной соды по аммиачному способу актуальна во всех странах, производящих соду по данному методу. Применяемые технологии переработки, утилизации и использования дистиллерной жидкости решают проблему только отчасти, ввиду большого количества образующихся отходов. Установлено, что основной отход производства кальцинированной соды - дистиллерная жидкость имеет достаточно стабильный состав ( - 115,4 г/л; NaCI - 67,60 г/л; - 1,11 г/л; - 0,99 г/л; # - 0,6 г/л) и содержит компоненты, которые могут быть использованы для получения целевых продуктов. Экспериментально подтверждена возможность получения пероксида кальция из дистиллерной жидкости с использованием водного раствора аммиака. Определены оптимальные условия получения пероксида кальция (мольное отношение : = 1:1; : = 1:1; температура в интервале от минус 9 до 0°С; время реакции в интервале от 1 до 2 мин), позволяющие получать целевой продукт с содержанием основного вещества 88,34 - 90,19 масс. %. Экспериментально подтверждена возможность получения пероксида кальция из дистиллерной жидкости с использованием гидроксида натрия. Определены оптимальные условия получения пероксида кальция (мольное отношение : = 1:1; : NaOH = 1:1,5; температура в интервале от минус 9 до 0°С; рН реакционной смеси в интервале от 10 до 12), позволяющие получать целевой продукт с содержанием основного вещества 86,78 - 87,34 масс.%. Разработаны опытно-промышленная установка и технологическая схема утилизации дистиллерной жидкости, на основе которых определены основные технико-экономические показатели. Годовой экономический эффект от проведения данного мероприятия составит 53 млн. руб., срок окупаемости капитальных вложений составит 0,84 г, экономическая эффективность от реализации проекта составит 1,19 руб. Разработана технологическая схема малоотходного способа производства кальцинированной соды, позволяющая значительно сократить образование жидких отходов, присущих действующему производству кальцинированной соды по аммиачному способу.

Определены основные экологические показатели малоотходного способа производства кальцинированной соды, характеризующиеся снижением на 3156964,2 т количества загрязняющих веществ, поступающих в природные водоемы, сокращением использования каменной соли на 1,522 т/т соды и потребления речной воды на 7,8127  соды. Предотвращенный экологический ущерб составит 5250216,46 тыс. руб.

Многие данные, приведенные в этом разделе, в полной мере не изучены и могут носить только информативный характер.