Общая химическая технология. Брянкин К.В - 60 стр.

UptoLike

CaCO
3
CaO + CO
2
(a)
I
N
aCl + NH
3
+ CO
2
+ H
2
O
NH
4
Cl + NaHCO
3
(б)
I
CaO + H
2
O = Ca(OН)
2
(в)
Ca(OН)
2
+ 2NH
4
Cl = 2NH
3
+ CaCl
2
+ H
2
O (г)
III
N
aHCO
3
= Na
2
CO
3
+ CO
2
+ H
2
O (д)
II
где I – сырье; II – целевой продукт (сода); III – отход.
Процесс состоит в том, что в результате обжига известняка СаСО
3
получают негашеную известь СаО и
двуокись углерода CO
2
по реакции (а). Последняя реагирует с NaCl и NH
3
с образованием хлористого аммония
NH
4
C1 и двууглекислой соды NaHCO
3
по реакции (б). При нагревании NaHCO
3
происходит ее разложение по
реакции (д) с образованием целевого продукта соды – Na
2
CO
3
и СО
2
; двуокись углерода возвращается в про-
цесс.
Окись кальция превращается в Са(ОН)
2
по реакции (в), а затем взаимодействует с NH
4
C1 по реакции (г) с
образованием газообразного аммиака NH
4
и хлористого кальция СаСl; NН
3
возвращается в процесс, а хлори-
стый кальций выводится из процесса в качестве отхода.
Химическая схема производства соды является примером удачного, вернее, квалифицированного
оформления ХТП. Именно этим объясняется то обстоятельство, что, несмотря на большие успехи
химической технологии, пока еще не найдены более совершенные и, следовательно, более деше-
вые способы получения соды.
Общее графическое представление о химико-технологическом процессе дают принципиальная и техноло-
гическая схемы, четкой разницы между этими схемами и строгих правил для их построения не установлено.
Рассмотрим основные особенности принципиальной и технологической схем в том виде, в каком они
обычно используются в научно-технической и учебной литературе для графического изображения отдельных
узлов и всего технологического процесса в целом.
Принципиальная схема описывает, главным образом, связь между основными физическими и химически-
ми операциями, составляющими технологический процесс. Каждую из этих операций показывают условно в
виде кружков или квадратов.
Химическое производство обычно оформляют в виде нескольких отдельных физических и химических
операций. Это объясняется тем, что при современных очень больших масштабах производства даже самый про-
стой технологический процесс выгодно разбить на отдельные стадии, что позволяет создать наиболее благо-
приятные условия для протекания основных и вспомогательных процессов, составляющих химическую или
физическую операцию. Каждая из этих операций имеет свои особенности, полноценный учет которых обычно
достигается в отдельном аппарате.
Для наглядного подтверждения рассмотрим принципиальную схему получения фосфорной кислоты (рис.
5.1).
Принципиальная схема производства фосфорной кислоты включает большое число операций (рис. 5.1).
Фосфат измельчают (операция 1), затем подвергают флотации (т.е. обогащению, операция 2), в результате чего
содержание P
2
O
5
в фосфате возрастает от 10…15 % до 30…40 %. С повышением содержания Р
2
О
5
в фосфате соот-
ветственно увеличивается производительность всех последующих стадий процесса.
Обогащенный фосфат подают в первый реактор 3, где фосфат смешивается с фосфорной кислотой
и образует пульпу, которую далее направляют во второй реактор 4. Сюда же добавляют серную
кислоту. Из второго реактора 4 пульпу, состоящую из фосфорной кислоты и сульфата кальция,
направляют на первый фильтр 5, где основное количество фосфорной кислоты отделяется от
сульфата кальция.
Часть получаемой фосфорной кислоты выводят из процесса в виде продукционной, а остальное количество на-
правляют в первый реактор 3.