Кальций хлористый способ получения

Хлорид кальция: способы получения и химические свойства

Хлорид кальция CaCl₂ — соль щелочноземельного металла кальция и хлороводородной кислоты. Белый, плавится без разложения. Хорошо растворяется в воде (гидролиза нет).

Относительная молекулярная масса M_r = 110,98; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,51; t_пл = 782º C; t_кип = 1960º C;

Способ получения

1. Хлорид кальция можно получить путем взаимодействия кальция и хлора :

2. В результате взаимодействия карбоната кальция и соляной кислоты образуется хлорид кальция, углекислый газ и вода:

Качественная реакция

Качественная реакция на хлорид кальция — взаимодействие его с нитратом серебра, в результате реакции происходит образование белого творожного осадка:

1. При взаимодействии с нитратом серебра , хлорид кальция образует нитрат кальция и осадок хлорид серебра:

Химические свойства

1. Хлорид кальция реагирует с простыми веществами:

1.1. В результате реакции между хлоридом кальция и водородом при 600 — 700º С и катализаторах Pt, Fe, Ni образуется гидрид кальция и соляная кислота:

1.2. Хлорид кальция взаимодействует с алюминием при 600 — 700º С и образует на выходе кальций и хлорид алюминия:

3CaCl₂ + 2Al = 3Ca + 2AlCl₃

2. Хлорид кальция вступает в реакцию со многими сложными веществами :

2.1. Хлорид кальция вступает в реакции с основаниями :

2.1.1. Хлорид кальция взаимодействует с концентрированным раствором гидроксида натрия . При этом образуются гидроксид кальция и хлорид натрия:

CaCl₂ + 2NaOH = Ca(OH)₂↓ + 2NaCl

2.2. Хлорид кальция реагирует с кислотами:

2.2.1. Твердый хлорид кальция реагирует с концентрированной серной кислотой при кипении , образуя сульфат кальция и газ хлороводород :

2.3. Хлорид кальция вступает в взаимодействие с солями:

2.3.1. В результате реакции между хлоридом кальция и карбонатом натрия образуется карбонат кальция и хлорид натрия:

2.3.2. Хлорид кальция реагирует с фторидом аммония и образует фторид кальция и хлорид аммония:

2.3.3. Хлорид кальция может реагировать с сульфатом калия при 800º С с образованием сульфата кальция и хлорида калия:

Источник

Кальция хлорид: когда и для чего покупать

Лекарственное средство комплексного действия на основе кальциевой соли помогает восстановить обмен веществ и предотвратить развитие множества патологий. Доступное и эффективное, оно восстанавливает нормальный уровень одного из главных макроэлементы в организме, избавляя от разнообразных болезненных симптомов.

Состав и лекарственная форма

Хлорид кальция (CaCl2) образуется при производстве пищевой соды. Вещество применяют не только в медицине, но и в кулинарии, косметологии, химической промышленности. Без него невозможно производство полезного кальцинированного творога и твердых сыров.

Фармацевтическая форма кальция хлорида — инъекционный раствор на водной основе. Выпускается в прозрачных стеклянных ампулах объемом по 5 или 10 мл. Картонная упаковка препарата содержит 10 таких ампул. Концентрация лекарственного соединения в 1 мл раствора — 100 мг.

Как действует кальция хлорид

Средство проявляет противовоспалительные, антиаллергические, детоксикационные свойства, стабилизирует формулу крови, способствует укреплению сосудистых стенок, снижает их проницаемость. Кальций в составе препарата обеспечивает нормальную работу мышц, сердца, регулирует проводимость нервных импульсов, синтез костной ткани, повышает сопротивляемость инфекциям, участвует в усвоении витаминов, минералов, поддерживает необходимый баланс электролитов. Хлористый кальций нормализует также состояние почек, несколько усиливает диурез, снимает и предупреждает отеки, помогает восстановить работу надпочечников, способствует выделению адреналина.

После применения около половины дозы препарата связывается с белками крови. Часть его усваивается организмом. Трансформация хлористого кальция происходит в печени, излишек выводится с кишечным содержимым и мочой. Интенсивность выведения и усвоения препарата зависит от возрастных изменений, особенностей питания, наличия в диете кальцийсодержащих продуктов, гормонального статуса.

Показания к применению

Применять 10-процентный раствор препарата рекомендуется:

при дефиците кальция, вызванном недостаточным питанием, системными заболеваниями, эндокринными нарушениями, расстройством работы кишечника;

при потребности в повышенных дозах кальция: возрастные изменения, периоды активного роста, послеродовые осложнения, общее физическое истощение;

при кровотечениях различного происхождения;

при алиментарных отеках;

при рахите, остеомаляции;

при воспалениях почек;

при аллергических реакциях;

при интоксикациях препаратами фтора, магния, щавелевой кислоты.

В период родов кальция хлорид бывает необходим для предупреждения эклампсии и для стимуляции сократительной деятельности матки.

Когда хлористый кальций противопоказан

Применять инъекционный препарат нельзя при повышенной свертываемости крови, тромбозах, атеросклерозе сосудов, при состояниях гиперкальциемии. Беременность и период грудного вскармливания также относятся к числу противопоказаний. Исключением может быть индивидуальное показание, когда польза матери превышает риски для ребенка

Отказаться от терапии необходимо при аллергической реакции. Ее возможные признаки: усиление отеков, последующий за введением сильный кожный зуд, бронхоспазм, удушье.

Побочные эффекты

При введении укола вероятны следующие реакции организма:

жгучая боль по ходу вен;

покраснение кожи лица, ощущение жара в ротовой полости, лице, шее и во всем теле;

снижение частоты сердечных сокращений, аритмия;

боли в области желудка, брюшной полости;

тошнота, приступы рвоты.

В течение 20–30 минут после поступления лекарства в кровь неприятные ощущения ослабевают и проходят. При чрезмерно быстром введении инъекции вероятны нарушения сердечной деятельности.

Как применять хлористый кальций по инструкции

В большинстве случаев инъекции кальция хлорида назначают инфузионно: посредством капельниц, со скоростью не более 6 капель в минуту. Таким образом препарат вызывает меньше болезненных побочных эффектов. Струйное введение практикуют реже. Внутривенные уколы ставят медленно: вводя дозу в течение 3–5 минут. Подкожные и внутримышечные инъекции препарата запрещены. Средство не рассасывается в мягких тканях, образуя уплотнения и очаги некрозов.

Суточная доза зависит от возраста и физического состояния пациентов:

взрослым препарат вводят в объеме 5–10 мл в день;

детям дозируют средство от 0,5 до 4–5 мл.

Допускается разделение суточной дозы на несколько частей и введение их через равные временные промежутки. В экстренных случаях разрешено принимать раствор кальция перорально: употреблять содержимое ампул внутрь:

детям и подросткам максимальная доза составляет около 5 мл препарата концентрации 10%;

взрослым можно пить около 10–15 мл средства в день.

Точную схему, как и продолжительность курса терапии определяют индивидуально.

Кальция хлорид в косметике

Раствор препарата популярен в составе масок для глубокого очищения кожи лица. Применять их можно в домашних условиях:

содержимое ампулы ватным тампоном нанести на чистую кожу, повторить процедуру несколько раз после высыхания каждого слоя;

намылить руки твердым туалетным мылом без отдушек, нанести пену на лицо;

растирать мыло по коже, пока под ладонями не появятся характерные катышки;

продолжать массировать, пока вся масса не отшелушится с кожи.

Такая «скатка» удаляет отмершие частички эпидермиса, растворяет остатки кожного сала, размягчает и устраняет различные несовершенства, сужает поры. Регулярное использование нормализует салоотделение, устраняет воспалительные процессы. Маска особенно полезна для вялой, жирной и проблемной кожи.

Стоимость

Купить ампулы с хлоридом кальция можно без рецепта в любой аптечной сети. Приблизительная цена препарата — около 60 рублей за упаковку из 10 штук.

Все представленные на сайте материалы предназначены исключительно для образовательных целей и не предназначены для медицинских консультаций, диагностики или лечения. Администрация сайта, редакторы и авторы статей не несут ответственности за любые последствия и убытки, которые могут возникнуть при использовании материалов сайта.

Источник

Реферат: Свойства и получение хлорида кальция

1. ХЛОРИД КАЛЬЦИЯ. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.. 2

4. ПОЛУЧЕНИЕ ПЛАВЛЕНОГО ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ ИЗ ДИСТИЛЛЕРНОЙ ЖИДКОСТИ СОДОВОГО ПРОИЗВОДСТВА.. 8

5. ПОЛУЧЕНИЕ ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ ИЗ МАТОЧНОГО ЩЕЛОКА ХЛОРАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА.. 11

6. ПОЛУЧЕНИЕ ГИДРООКСИХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ И ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ ИЗ НЕГО.. 12

7. ПОЛУЧЕНИЕ БЕЗВОДНОГО ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ ИЗ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ И ИЗВЕСТНЯКА.. 14

Список использованной литературы.. 18

1. ХЛОРИД КАЛЬЦИЯ. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Хлорид кальция СаСІ₂ образует белые кристаллы кубической формы с плотностью 2,51 г/см 3 . Плавится при 772°С. Сильно гигро­скопичен, на воздухе расплывается. Равновесная относительная влажность воздуха над СаСІ₂ ×2Н₂ О при 20°С равна 22%, при 50°С – 17%, а над СаС1₂ ×6Н₂ О при 10°С – 38%, при 20°С – 32,3%, при 24,5°С – 31%. Высушивание гранулированным хлоридом кальция при 25°С позволяет понизить влажность газа до 0,14 – 0,25 г воды в 1 л.

С аммиаком СаСІ₂ образует двойные соединения CaCl₂ ×4NH₃ . СаСІ₂ ×8NH₃ .

При повышенных температурах СаС1₂ разлагается кислородом воздуха и парами воды по реакциям

а в присутствии SiO₂ или идут реакции:

Заметное разложение СаС1₂ в сухом и влажном воздухе идет выше 830°С, в присутствии – выше 720°С, в присутствии Al₂ O₃ выше 800°С.

Известен субхлорид кальция СаС1₂ устойчивый при температуре выше 800°С, образующийся при нагревании СаС1₂ с металлическим кальцием. Субхлорид кальция окрашен в красно-фиолетовый цвет. Он может быть получен при комнатной температуре в метастабильном состоянии при быстром переохлаждении.

В солянокислых растворах растворимость СаС1₂ уменьшается и тем в большей степени, чем ниже температура. При 0° в растворе с содержанием 27,98% НС1 растворяется 9,1% СаС1₂ (вместо 37,30% в воде), при 15°С и содержании в растворе 26,20% НС1 рас­творяется 21,3% СаС1₂ (вместо 41,2% в воде). В системе НС1—СаС1₂ —Н₂ О при 15°С кристаллизуются две твердые фазы: СаС1₂ ×2Н₂ О и СаС1₂ ×6Н₂ О, при 25°С – три твердые фазы: СаС1₂ ×2Н2О, СаС1₂ ×4Н₂ О, СаС1₂ ×6Н₂ О. Хлорид кальция высаливает NaCl из его водных растворов, особенно при пониженных температурах. Растворимость NaCI в системе СаС1₂ —NaCl—Н₂ О (при 0°С) непре­рывно уменьшается по мере растворения СаС1₂ (от 26,23% в воде до 0,62% в растворе, содержащем 34,87% СаС1₂ ). При более высо­ких температурах, помимо NaCl, кристаллизуются также СаС1₂ .

2. ПРИМЕНЕНИЕ

Хлорид кальция используют в производстве хлорида бария, некоторых красителей, для коагуляции латекса, в химико-фармацевтической промышленности, при обработке сточных вод, в системах для кондиционирования воздуха, при экстракции масел и др. В связи с большой гигроскопичностью его часто применяют в ка­честве осушителя газов и жидкостей. Его применяют также для получения металлического кальция электролизом, для производ­ства кальциевых сплавов и баббитов.

Низкие температуры замерзания водных растворов хлорида кальция позволяют применять его в качестве хладоносителя в хо­лодильном деле и в качестве антифриза для двигателей внутрен­него сгорания в авиации, автомобильном транспорте, для борьбы с гололедицей, для предотвращения смерзаемости угля и руд при транспортировании в зимнее время и др. Существенным недостат­ком его является сильное коррозирующее действие на металлы, которое уменьшается при введении в раствор хлорида кальция окислителей – хроматов или бихроматов. Коррозия умень­шается и в присутствии ионов магния. Раствор СаС1 2 + MgCl₂ также служит жидкостью с низкой температурой замерзания. Его приготовляют как из твердых солей, так и смешивая, на­пример, конечный карналлитовый щелок с предва­рительно упаренной дистиллерной жидкостью содового производ­ства.

За рубежом масштабы применения хлорида кальция весьма велики вследствие использования его для обеспыливания грунто­вых и щебеночных дорог и при строительстве дорог. Периодиче­ское (3 – 4 раза за летний сезон) нанесение раствора СаС1₂ устра­няет пылеобразование. При строительстве дорог СаС1₂ используют в качестве одного из компонентов цементо-грунта – подстилаю­щего слоя дороги. При строительстве 1 км силикатированной до­роги расходуют

3т 75% раствора СаС1₂ .

В присутствии СаС1₂ ускоряется твердение бетона и увеличи­вается морозостойкость строительных растворов. Некоторое рас­пространение в последние годы хлорид кальция получил в качестве добавки к шихте при производстве кирпича-сырца на заводах с естественной сушкой.

Хлорид кальция можно применять для предотвращения пыления угля, в частности для предотвращения появления взрывоопас­ной угольной пыли в шахтах, а также в качестве гербицида для уничтожения сорняков на железнодорожных путях.

Хлорид кальция может быть использован для мелиорации солонцовых почв с большей эффективностью, чем гипс. Возможно также использование его раствора в качестве тяжелой жидкости при углеобогащении.

Хлорид кальция выпускают в виде раствора, плавленого про­дукта (порошкообразного, чешуйчатого или гранулированного), представляющего собой смесь двух- и четырехводного кристалло­гидратов, и в виде кальцинированного, обезвоженного продукта (порошкообразного или гранулированного).

Кальцинированный и плавленый хлорид кальция упа­ковывают в металлические барабаны, в полиэтиленовые или бу­мажные пятислойные битумированные мешки. Предложено пере­возить его в железнодорожных цистернах, загружаемых горячим концентрированным раствором СаС1₂ , затвердевающим при есте­ственном охлаждении. Для разгрузки в цистерну необходимо по­дать воду или разбавленный раствор в количестве, требующемся для получения стандартного раствора.

3. СЫРЬЕ

Сырьем для производства плавленого хлорида кальция служат промышленные отходы растворов хлорида кальция, получающиеся в больших количествах на содовых заводах, при производстве хло­рата калия и др.

Дистиллерная жидкость, получающаяся в производстве соды по аммиачному способу при регенерации аммиака по реакции:

имеет плотность 1,12—1,13 г/см 3 и содержит 9,2 – 11,3% СаС1₂ , 4,7 – 5% NaCI и небольшие количества растворенных гипса, гидро­окиси кальция и аммиака в смеси с взвешенным осадком. Послед­ний состоит из СаСО₃ , Са(ОН)₂ и CaSO₄ ×2H₂ O; количество осадка равно 20 – 25 кг/м 3 . На каждую тонну производимой соды выбрасывается в дистиллерной жидкости более 1 т СаСІ₂ и 0,6 – 0,8 т NaCI.

В производстве бертолетовой соли после кристаллизации КС1О₃ остается маточный щелок, содержащий 400 – 500 г/л СаСІ₂ , по 10 – 20 г/л КСІО₃ и КС1 и незначительные количества других примесей. Этот щелок является отходом производства и выпускается в виде товарного продукта, применяемого для разных целей, в частности для производства хлорида бария. Путем его выпари­вания получают твердый (плавленый) хлорид кальция.

Для производства хлорида кальция сырьем служат также со­ляная кислота и высококачественный известняк, содержащий малые количества примесей R₂ O₃ , MgO, SiO₂ , S и P.

В некоторых случаях хлорид кальция (22 – 25% раствор) полу­чают из хлормагниевого рассола, обрабатывая его гашеной из­вестью и отделяя на фильтре осадок гидроокиси магния1в.

Хлорид кальция образуется при хлорировании окиси кальция выше 600°С, а также при хлорировании сульфата кальция в среде расплавленного СаС1₂ в присутствии восстановителя выше 800°С. Эти способы получения СаС1₂ в промышленности не применяются.

4. ПОЛУЧЕНИЕ ПЛАВЛЕНОГО ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ ИЗ ДИСТИЛЛЕРНОЙ ЖИДКОСТИ СОДОВОГО ПРОИЗВОДСТВА

Получение товарного хлорида кальция из дистиллерной жид­кости содового производства 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 может произойти загипсовывание 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 и 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 – CaSO₄ , 1,21– Ca(OH)₂ ; плотность 1,134 г/см 3 . Выпаривание с принудительной циркуляцией при скорости жидкости в трубах

3,5 м/сек и при добавке кристаллической подкладки в виде гипса (3 – 6% 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 раза. 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 дистиллерную 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% СаСІ₂ выделяется в осадок почти вся содержащаяся в жидкости поваренная соль. Она может быть возвращена в производство соды при условии тщательной отмывки от СаС1₂ (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.

Концентрированный раствор СаСІ₂ после отделения поварен­ной соли продолжают выпаривать до концентрации 67% СаС1₂ обычно в плавильных аппаратах непрерывного действия до повы­шения его температуры кипения до 175°С. 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 дистиллерной жидкости является следующий. Осветленную ди­стиллерную жидкость выпаривают до концентрации 40% СаСІ₂ , отделяют осадок NaCl, а раствор нейтрализуют соляной кислотой и добавляют к нему хлорную известь для окисления . После перемешивания добавляют Са(ОН)₂ или NaOH, от­деляют осадок, а фильтрат упаривают до концентрации 52% СаСІ₂ . Затем, после охлаждения до 50°С, отстаиванием и фильтрованием удаляют выделившиеся кристаллы NaCl, а раствор высушивают в распылительной сушилке, где получается продукт I сорта.

Разработан способ обезвоживания хлорида кальция азеотропной дистилляцией с помощью фракции нефти, кипящей в пределах 160 – 260°С. Нефть после регенерации можно возвращать на ди­стилляцию – при этом продукт в меньшей мере окрашен в желтый цвет. Обезвоженный хлорид кальция содержит меньше 0,1% воды. На дистилляцию 50%-ного исходного материала подают

4 кг нефти, а на дистилляцию 75%-ного – 3 кг нефти на 1 кг безвод­ного СаСІ₂ . При таком способе обезвоживания коррозия аппара­туры и расход тепла меньше, чем при выпарке раствора СаСІ₂ .

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

Реакция протекает по схеме:

При 200 – 225°С процесс лимитируется скоростью реакции взаимодействия газообразного хлористого водорода и СаСО₃ ; при 350°С процесс лимитируется диффузией. Опыты в модели шахт­ной печи показали, что при пропускании возогнанного хлорида аммония через слой кускового мела (3 – 7 мм) при 420 – 450°С полу­чается продукт, содержащий 80 – 85% СаСІ₂ . 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.

5. ПОЛУЧЕНИЕ ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ ИЗ МАТОЧНОГО ЩЕЛОКА ХЛОРАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Получение плавленого хлорида кальция из маточного щелока хлоратного производства, содержащего в 4 – 5 раз больше СаС1₂ , чем дистиллерная жидкость, является значительно более эконо­мичным. Здесь, однако, идет более сильная коррозия вследствие примеси хлората. Процесс осуществляется аналогично получению хлористого магния из хлормагниевых щелоков, т.е. пу­тем выпаривания в чугунных котлах, обогреваемых топочными га­зами. Иногда выпаривание ведут в стальных котлах, в стенках ко­торых заделаны стальные змеевики; по змеевикам циркулирует перегретая вода или другой теплоноситель. Выпаривание ведут до тех пор, пока температура кипения жидкости не поднимается до 165 – 175°С. При атом концентрация щелока достигает 67 – 75% СаС1₂ , после чего его чешуируют на холодильном барабане или сливают в тару, где он застывает в плав, состоящий из смеси .

6. ПОЛУЧЕНИЕ ГИДРООКСИХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ И ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ ИЗ НЕГО

Гидрооксихлорид кальция образуется при смешении в стехиометрическом отношении хлорида кальция, молотой извести и воды. Его можно выделить из дистиллерной жидкости без выпарки ее или на определенной стадии ее выпари­вания. Он может быть использован непосредственно, например в строительной технике в качестве добавки, ускоряющей твердение бетона, или переработан на хлорид кальция.

10% раствора СаС1₂ прибавлением сухой гаше­ной извести можно выделить в виде гидрооксихлорида кальция до

26% СаС1₂ . При этом образуется хорошо кристалли­зующийся осадок. В маточном растворе, количество которого со­ставляет

80% от исходных количеств раствора СаС1₂ и Са(ОН)₂ , содержится 6 – 7% СаС1₂ и

0,1% Са(ОН)₂ . Из дистиллерной жидкости, предварительно выпаренной до содержания 21 – 22% СаС1₂ , при этих же условиях выделяется до 66% СаС1₂ . Для получения кристаллов в хорошо фильтрующейся форме в этом случае необходимо применять вместо сухой гидроокиси кальция извест­ковое молоко. При этом осаждение следует производить, добавляя раствор СаС1₂ к подогретому до 50 – 60°С известковому молоку при постоянном перемешивании. Затем массу охлаждают до

1°С для получения максимального выхода гидрооксихлорида. В жидкой фазе, количество которой

60% от исходной смеси, после кристал­лизации гидрооксихлорида остается 7 – 8% СаС1₂ и

Для получения 30% раствора СаС1₂ при 55ºС необходимо обработать гидрооксихлорид небольшим количеством воды – 5 – 6% от веса гидрооксихлорида. Однако при этом получается плохо фильтрующаяся масса. Лучшие результаты достигаются при разложении гидрооксихлорида не­сколько большим количеством воды –приблизительно 14% от его веса. В этом случае в полученном растворе содержится 24 – 25% СаС1₂ .

Изложенное свидетельствует, что переработка гидрооксихло­рида кальция, получаемого из дистиллерной жидкости, не может быть экономичной и поэтому она не применяется.

Использование более концентрированных (чем дистйллерная жидкость) растворов СаС1₂ для получения гидрооксихлорида каль­ция дает существенные преимущества. Так, если применять рас­твор с концентрацией 25 – 35% СаС1₂ , то можно получить высокий выход продукта при охлаждении реакционной массы до 20°С (вме­сто 0°С).

7. 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 обезвоживании 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 ив 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 СО₂ и НС1, 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, A1 и . Очистку про­изводят в стальном, футерованном диабазовой плиткой реакторе с пропеллерной мешалкой (30 об/мин). Вначале раствор очищают от сульфатов. В реактор заливают

10 м 3 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°С 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 , 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, где его концентрация повышается до 700 г/л СаС1₂ , и поступает на обезвоживание.

Обезвоживание 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 метров с коническими верхней и нижней частями. Вокруг нижнего основанья 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 (3 ат). В верхнюю часть сушильной башни поступает топочный газ, получаемый сжиганием природного газа, разбавленный воздухом для понижения его тем­пературы до 500°С. 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 баш­ни 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/м 3 ). Для его улавливания применяют 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, теплопередачу и другие процес­сы, происходящие при контакте газов с жидкостями с весьма большой интенсив­ностью.

Пенный аппарат (рис. 1), 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 1,6 – 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. 1. Очищенный раствор СаС1₂ предварительно проходит через пенный аппарат. Выходя­щий из него подогретый и выпаренный раствор концентрацией СаС1₂ до 700 г/л подают в сушильную башню. Выпарку раствора осуществляют отработанным газом, температура которого сни­жается от 150—160°С до 80—90°С. Улавливание брызг раствора, уносимых газом из пенного аппарата, производится в специальной ловушке.

Рис. 1. Схема установки для очистки воздуха от хлорида кальция: 1– шильная башня; 2– пенный аппарат; 3–сборник раствора; 4– промежуточный бак; 5– насос.

Твердый гранулированный хлорид кальция можно получать смешением в барабане порошкообразных отходов безводного и ча­стично обезвоженного СаС1₂ с не­прерывно распыляемым раство­ром, содержащим более 50% СаС1₂ . Смешение производят в по­токе газа с температурой 200 – 500°С. Если температура массы 150 – 180°С, то в результате высушивания массы при такой темпе­ратуре получается продукт, содержащий от 3 до 13% Н₂ О. Даль­нейшей сушкой при 260 – 500°С получают безводный продукт. В зависимости от требований к продукту производят дробление и рассеивание массы, полученной при первой или второй сушке, с возвратом отходов в производственный цикл. Запатентован способ гранулирования СаС1₂ пропусканием расплава через узкое сопло под давлением, превышаю­щим в 1,4 – 2,9 раз давление насыщенного пара над расплавом.

Список использованной литературы

1. Глинка Н. Л. Общая химия. – Л.: Химия, 1988. – 702 с.

2. Полеес М. Э. Аналитическая химия. – М.: Медицина, 1981. – 286 с.

3. Крешков А. П., Ярославцев А. А. Курс аналитической химии. – М.: Химия, 1964. – 430 с.

4. Мороз А. С., Ковальова А. Г. Физическая и коллоидная химия. – Л. : Мир, 1994. – 278 с.

5. Физическая химия. Практическое и теоретическое руководство. Под ред. Б. П. Никольского, Л.: Химия, 1987. – 875 с.

6. Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии. В 2 т. Пер с англ. М.: Мир, 1979, — 438 с.

7. Бусев А. И. Аналитическая химия молибдена. М.: Издательство АН СССР, 1962, — 300с.

8. Химия и технология редких и рассеянных элементов. Ч. ІІІ. М.: Высшая школа, 1976, 320 с.

Источник

Название: Свойства и получение хлорида кальция Раздел: Рефераты по химии Тип: реферат Добавлен 15:49:21 09 августа 2008 Похожие работы Просмотров: 2115 Комментариев: 19 Оценило: 3 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать