Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

ПОЛУЧЕНИЕ ПЛАВЛЕНОГО ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ ИЗ ДИСТИЛЛЕРНОЙ ЖИДКОСТИ СОДОВОГО ПРОИЗВОДСТВА

Получение товарного хлорида кальция из дистиллерной жид­кости содового производства19'20 заключается в последовательном выпаривании дистиллерной жидкости от концентрации —10% СаС12 до 67%, требуемой условиями ГОСТ на плавленый продукт. Выпарку ведут в одиночных или батарейных плавильных котлах, обогреваемых топочными газами, в вакуум-выпарных аппаратах, обогреваемым паром, в распылительных сушилках и др.

Отстоявшуюся дистиллерную жидкость можно подвергнуть кар­бонизации и обработке хлоридом бария с последующим отстаива­нием для очистки жидкости от растворенных в ней извести и гипса. При наличии в растворе ионов S04~ может произойти загипсовыва- ние греющих поверхностей выпарных аппаратов. Очистка раствора с помощью ВаС12 приводит, однако, к увеличению производствен­ных издержек и не позволяет использовать выделяющуюся при выпарке поваренную соль в качестве пищевого продукта. Поэтому карбонизацию дистиллерной жидкости и обработку ее хлоридом бария часто не производят.

При выпаривании не очищенной от ионов S04_ и ОН" дистил­лерной. жидкости в выпарном аппарате с естественной Цирку­ляцией коэффициент теплопередачи за 92 ч снижается на ~40% от своего первоначального значения. [Опыт был выполнен с ди­стиллерной жидкостью следующего состава (в г/л): 122,7 —СаС12,

62,84 —NaCl, 0,93 —CaS04, 1,61 —Са(ОН)2; плотность 1,134 г/смг.] Выпаривание с принудительной циркуляцией при скорости жидко-4 сти в трубах —3,5 м/сек и при добавке кристаллической подкладки в виде гипса (3—5% от веса жидкости) не предотвращает инкру­стирования греющих поверхностей сульфатом кальция. Однако про­изводительность аппарата при этом увеличивается в ~3 раза, а продолжительность работы до чистки в ~2 раза21. Интенсивность зарастания греющей поверхности и твердость образующейся корки сульфатов (состоящей из гипса, полугидрата сульфата кальция или ангидрита) сильно зависит от температурного режима выпарки. На некоторых содовых заводах выпаривают неочищенную дистил - лерную жидкость, останавливая аппарат для удаления инкруста­ций после 25—35 суток непрерывной работы.

Осветленную дистиллерную жидкость выпаривают обычно в мно­гокорпусных выпарных аппаратах. По достижении концентрации ~40% СаС12 выделяется в осадок почти вся содержащаяся в жид­кости поваренная соль. Она может быть возвращена в производ­ство соды при условии тщательной отмывки от С. аС12 (во избежа­ние увеличения расхода соды на стадии предварительной очистки рассола NaCl). Отфугованная от маточного раствора, промытая и высушенная поваренная соль очень чиста и пригодна для пищевых ' целей (если дистиллерная жидкость предварительно не обрабаты­валась хлоридом бария). Попутное получение чистой пищевой по­варенной соли является важным условием рентабельности произ­водства хлорида кальция 22~24

Концентрированный раствор СаС12 после отделения поварен­ной соли продолжают выпаривать до концентрации 67% СаС12 обычно в плавильных аппаратах непрерывного действия до повы­шения его температуры кипения до 175°. Затем жидкость разли­вают в барабаны, где она застывает в плавленый продукт. Для по­лучения чешуйчатого продукта плав выпускают на поверхность охлаждаемого барабана.

Другим вариантом получения твердого хлорида кальция из дис - тиллерной жидкости является следующий25-2б. Осветленную ди­стиллерную жидкость выпаривают до концентрации 40% СаС12, отделяют осадок NaCl, а раствор нейтрализуют соляной кислотой и добавляют к нему хлорную известь для окисления S203~> SO3- и Fe2+. После перемешивания добавляют Са(ОН)2 или NaOH, от­деляют осадок, а фильтрат упаривают до концентрации 52% СаС12. Затем, после охлаждения до 50°, отстаиванием и фильтрованием удаляют выделившиеся кристаллы NaCl, а раствор высушивают в распылительной сушилке, где получается продукт I сорта.

Разработан способ обезвоживания хлорида кальция азеотроп - ной дистилляцией с помощью фракции нефти, кипящей в пределах 160—260°21. Нефть после регенерации можно возвращать на ди­стилляцию—при этом продукт в меньшей мере окрашен в желтый

Получение CaCla Из щелока хлоратного производства

Цвет. Обезвоженный хлорид кальция содержит меньше 0,1% НгО. На дистилляцию 50%-ного исходного материала подают ~4/сз Нефти, а на дистилляцию 75%-ного — 3/сг нефти на 1кг безвод­ного СаСЬ. При таком способе обезвоживания коррозия аппара­туры и расход тепла меньше, чем при выпарке раствора СаС12.

Хлорид кальция может быть получен в результате регенерации аммиака из хлорида аммония мелом сухим способом:

2NH4C1 + СаСОз - СаС12 + 2NH3 + С02 + Н20

Реакция протекает по схеме:

NH4CI NH3 + HCl 2НС1 + СаСОз = СаС12 + COs + Н20

При 200—225° процесс лимитируется скоростью реакции вза­имодействия газообразного хлористого водорода и СаСОз; при 350° процесс лимитируется диффузией28. Опыты в модели шахт­ной печи показали29, что при пропускании возогнанного хлорида аммония через слой кускового мела (3—7 мм) при 420—450° полу­чается продукт, содержащий 80—85% СаС12. Промышленное осу­ществление этого процесса затруднено сильной коррозией и обра­зованием настылей. Кроме того, при использовании стальной аппаратуры, теряется до 30% аммиака вследствие его каталитиче­ского разложения. В керамической и эмалированной аппаратуре потери аммиака невелики.