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

ПОЛУЧЕНИЕ БЕЗВОДНОГО ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ ИЗ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ И ИЗВЕСТНЯКА

Получение хлорида кальция этим методом заключается в рас­творении известняка в соляной кислоте, в очистке образующегося «сырого» (неочищенного) раствора СаС12 от примесей и в обезво живании его. Продукт получается более чистым, чем из отходящих жидкостей содового или хлоратного производства.

Растворение известняка (куски не больше 50 мм) производят в стальных баках, футерованных двумя слоями диабазовой плитки. В нижней части растворителя имеется решетка из диабазовых плиток, поддерживающая загружаемый известняк. Соляную кис­лоту, разбавленную до 14% НС1, подают из напорного бака. Обра­зующийся раствор СаС12, вытекающий из растворителя через шту­цер в нижней его части по винипластовой трубе, должен содержать не больше 14 г/л свободной кислоты. Этого достигают, поддержи­вая определенную высоту слоя известняка.

Выделяющиеся из растворителей газы, содержащие С02 и HCl, протягиваются вентилятором через керамическую башню, запол­ненную известняком и орошаемую разбавленным раствором хло­рида кальция. Вытекающий из башни раствор, содержащий 300— 350 г/л СаС12, примешивают к основному раствору.

Получающийся сырой раствор, содержащий 450—600 г/л СаС12, очищают от примесей соединений Fe, Mg, А1 и SOf~. Очистку про­изводят в стальном, футерованном диабазовой плиткой реакторе с пропеллерной мешалкой (30 об/мин). Вначале раствор очищают от сульфатов. В реактор заливают —10 м3 сырого раствора и вво­дят в него в сухом виде при перемешивании —15 кг хлористого бария. Осаждение сульфата бария заканчивается в течение 20— 25 мин. Затем раствор подогревают острым паром до 70—75° и добавляют к нему известь-пушонку для осаждения гидроокисей железа, магния и алюминия. После 40—50-минутного отстаивания раствор профильтровывают. Количество примесей в нем не должно превышать: 0,003 г/л Fe, 0,03 г/л SOf~, 0,025 г/л Mg. Раствор со­держит немного Са(ОН)2 (в пересчете на СаО 2,8—3,5 г/л). Для получения безводного продукта в распылительной сушилке раствор должен иметь нейтральную или слабощелочную реакцию: при зна­чительной щелочности раствор вспенивается, что затрудняет ра­боту разбрызгивающей форсунки. Нейтрализацию избыточной ще­лочности осуществляют, добавляя при перемешивании соляную кис­лоту в сборник очищенного раствора. Затем очищенный раствор проходит через пенный аппарат (см. ниже), где его концентрация повышается до 700 г/л СаС12, и поступает на обезвоживание.

Обёзвоживание хлорида кальция производят, распыляя раствор В потоке горячего газа. Стальная сушильная башня изнутри выло­жена листом из стали 1Х18Н10Т и имеет диаметр 5,5 и высоту

11 м с коническими верхней и нижней частями. Вокруг нижнего основания верхнего конуса с наружной стороны расположен желоб ' высотой около 0,5 м, из которого раствор СаС12 подается в фор­сунку. Распыление раствора производят предварительно высушен­ным сжатым воздухом (Заг). В верхнюю часть сушильной башни поступает топочный газ, получаемый сжиганием природного газа, разбавленный воздухом для понижения его тем­пературы до 500°. Распыленный раствор и горя­чий газ движутся в сушилке прямотоком сверху вниз. При этом вода из раствора выпаривается и образуется почти безводный продукт в виде сухого порошка. Часть СаС12 оседает внизу баш - V ни и скапливается в конусном бункере. Большая часть продукта уносится потоком воздуха и улав­ливается в двух параллельно работающих цикло­нах. Продукт выгружают как из циклонов, так и из башни и упаковывают в барабаны из оцин­кованного железа.

Газ, выходящий из циклонов, уносит значи­тельное количество хлорида кальция(2—2,5г/ж3). Для его улавливания применяют32 пенные аппа­раты, служащие одновременно и пылеуловите­лями и утилизаторами тепла газа; это тепло ис­пользуется для выпарки раствора перед его пос­туплением в сушильную башню. Пенные аппараты, применяемые в разных отраслях промышленно­сти, позволяют осуществлять очистку газов, абсорбцию, теплопередачу и другие процес­сы, происходящие при контакте газов с жидкостями с весьма большой интенсив­ностью 33'34.

Пенный аппарат (рис. 204), диаметром 2,2 м и высотой 4,1 м, имеет горизонтально располо­женную решетку с отверстиями 6 мм. Живое се­чение перфорированной части решетки составляет 21%. Раствор подается на решетку с одной стороны, течет по ней в виде слоя пены и отводится с решетки с другой стороны. Газ поступает в ап­парат снизу и, пройдя через отверстия решетки, вспенивает на­ходящуюся на ней жидкость. При скорости газа в полном сече­нии аппарата 1,5—3,5 м/сек создается высокая турбулентность газо-жидкостной системы, обеспечивающая интенсивное протека­ние процессов в этой системе, в данном случае улавливания пыли хлорида кальция и теплообмена. Схема установки для очистки газа от хлорида кальция показана на рис. 205. Очищенный раствор СаС12 предварительно проходит через пенный аппарат. Выходя­щий из него подогретый и выпаренный раствор концентрацией

СаСЬ до 700 г/л подают в сушильную башню. Выпарку раствора осуществляют отработанным газом, температура которого сни­жается от 150—160° до 80—90°. Улавливание брызг раствора, уно­симых газом из пенного аппарата,

Производится в специальной ло - _____ Гаэ___ .м.

Вушке. "

Твердый гранулированный хлорид кальция можно получать смешением в барабане порошко­образных отходов безводного и ча­стично обезвоженного СаС12 с не­прерывно распыляемым раство­ром, содержащим более 50% СаСЬ. Смешение производят в по­токе газа с температурой 200— 500°. Если температура массы 150—180°, то в результате высу­шивания массы при такой темпе­ратуре получается продукт, содер­жащий от 3 до 13% Н20. Даль­нейшей сушкой при 250—500° получают безводный продукт. В зависимости от требований к Продукту производят дробление и рассеивание массы, полученной

При первой ИЛИ второй сушке, С Оак|5- иасос.

Возвратом отходов в производст­венный цикл35'36. Запатентован способ гранулирования СаС12 • Н20 пропусканием расплава через узкое сопло под давлением, превышаю­щим в 1,4—2,9 раз давление насыщенного пара над расплавом37.

ЛИТЕРАТУРА