Производство каустической соды химическим способом

Сода каустическая (натр едкий, гидрооксид натрия NaOH)

Едкий натр (гидроокись натрия, NaOH), известный в технике также под названием сода каустическая (или каустик), представляет собой в чистом виде белую непрозраную массу, расплывающуюся на воздухе. Существуют две модификации соды каустической а (кристалы ромбической системы) и b (кристалы кубической системы).

Сода каустическая, независимо от способа производства, всегда содержит примеси: соду кальцинированную Na2CO3, хлористый натрий NaCL, окислы железа и алюминия Fe2O3 и Al2O3, соединения кремния и т.п.

Молекулярный вес соды каустической (NaOH)Теплота образования соды каустической из элементов составляет 101960 кал/г-мол, или 2549 ккал/кг, при образовании NaOH из ионов в бесконечно разбавленном растворе выделяется 112139 кал/г-мол, или 2803,5 ккал/кг. Удельный вес твердого едкого натра при 20 радусов равен 2,13 г/см3.

Едкий натр (соду каустическую) получают в промышленности электрохимическим и химическим способами.

Электрохимический способ получения соды каустической

Электрохимический способ производства каустической соды основан на электролизе в специальных ваннах) водных растворов поваренной соли.

В водном растворе NaCL (натрий хлористый) вследствие электролитической диссоциации вода и хлористый натрий распадаются на ионы:

При пропускании постоянного электрического тока через раствор на аноде выделяется газообразный хлор, а на катоде водород:

Одновременно происходит накопление в растворе ионов Na(+) и OH (-), в результате чего получается едкий натр (сода каустическая).

Химические способы производства соды каустической

Из многообразия химических способов получения соды каустической в промышленности нашли применение только известковый и ферритный.

Производство каустической соды известковым способом началась в России на заводе Ю.А. Пранта в Барнаульской губерни.

По данным Д.И. Менделеева, в 1897г. в России 10 заводов вырабатывали каустическую соду известковым способом.

Едкий натр (сода каустическая) получается при взаимодействии раствора соды кальцинированной с гашенной известью по следующей реакции:

Это процесс называется каустификацией.

Раствор едкого натра (соды каустической) упаривают, после чего его можно перерабатывать в твердый плавленный продукт, углекислый кальций является отбросом производства.

Ферритный способ производства соды каустической применяется в настоящее время только в России его начали применять в 90-х годах 19 века. Принципиальная схема производства по этому способу протекает в две стадии. При прокаливании смеси углекислого натрия с окисью железа образуется феррит натрия:

Феррит натрия разлагают водой:

Полученный раствор едкого натра упаривают из упаренного раствора получают твердый продукт. Окись железа возвращается в производственный цикл.

Едкий натр (сода каустическую) широко применяют во многих отраслях промышленности и народного хозяйства: в производстве бумаги, искуственного волокна, органических красителей, мыла хозяйственного, мыла туалетного, мыла жидкого, для отчистки минеральных масел, нефти и продуктов ее переработки, текстильной, металлургической, основной химической промышленности и промышленности органического синтеза.

Качество соды каустической (едкого натра)

Завды выпускают твердый и жидкий едкий натр (соду каустическую). Каждый из продуктов должен удовлетворять требованиям ГОСТ, ТУ, СТО.

В соответствии с ГОСТ твердый едкий натр (сода каустическая) изготавливается в виде твердой массы или пластин-чешуек двух марок: марка А «Химический» и марка Б «Диафрагменный». В табл. 3 приводится состав едкого натра перечисленных марок.

В едком натре марки А 1-го сорта, применяемом для получения металлического натрия, должно быть (в %) не более:

Жидкий едкий натр (сода каустическая) выпускают пяти марок: марка А «Ртутный», марка Б «Диафрагменный улучшенный», марка В «Диафрагменный», марки Г и Д «Химический».

В табл. 4 приводится состав жидкого едкого натра (соды каустической) перечисленных марок.

Кроме перечисленных марок, выпускается жидкий едкий натр чистый (электролитический) с содержание NaOH не менее 40% и жидкий едкий натр отход (жидкий каустик) с содержанием NaOH не менее 230 г/л.

При плавке твердого едкого натра получается отход (расплавленного каустика в плавильных котлах), так называемый красный каустик (сода каустическая), который отгружается отдельным потребителям.

Твердый едкий натр (соду каустическую) упаковывают в полипропиленовые мешки и стальные барабаны. Жидкий едкий натр (сода каустическая) отгружают в цистернах, металлических контейнерах или стальных бочках.

Источник

Производство Каустической соды

Обзорная статья по производству Каустической соды.

В Российской промышленности различают жидкий и твердый Натр едкий.

По маркам Натр едкий можно классифицировать:

• Гранулированный марка ГР (не менее 99,5%) посмотреть показатели качества
• Чешуированный марка ТР (не менее 98,5%) посмотреть показатели качества
• Жидкий – раствор марки РР и РД.

Марка РР – ртутный раствор 47%:

• — марка А — для получения ионообменных смол, химических растворов и волокон, в медицине
• — марка Б – для получения различных металлов, в целлюлозно-бумажной отрасли, при синтезе удобрений

Марка РД – раствор диафрагменный не менее 46% – используется в мыловарении, для отбелки тканей, получения вискозного шелка, в металлургии. В химической и нефтяной, а так же во многих других отраслях.

Следует понимать что первоначально Каустическая сода производится в жидком виде, а твердые марки получаются путем выпаривания раствора из ртутного раствора.

Хорошо взаимодействует с цинком и алюминием. Хорошо разъедает стекло. Активно взаимодействует с органическими соединениями и отложениями накипи. Взаимодействует с древесиной, что используется в целлюлозно-бумажной промышленности.

Способы производства:

В основе производства лежит электролиз натрия хлористого. Побочными продуктами реакции являются Хлор и Водород.

Производство Каустической соды возможно тремя методами:

• Амальгамный (ртутный) метод
• Диафрагменный метод
• Мембранный метод

Амальгамный метод основан на электролизе с применением ртутного катода. Плюсы метода – получение очень чистого каустика свободного от хлора.

Диафрагменный метод дает каустик с большим содержанием хлора. Но цена производства значительно ниже. Метод основан на разделении катода и анода пористой диафрагмой.

Мембранный метод считается наиболее перспективным. В основе лежит разделение катода и анода мембраной, которая пропускает только ионы натрия. Плюсы метода в значительной простоте процесса получения, по сравнению с диафрагменным методом. Так же этот метод значительно снижает энергозатраты – на 25% по сравнению с ртутным методом и на 15% с диафрагменным. Мембранный метод наиболее экологичен из выше перечисленных.

По состоянию на 2014 год в России Натр едкий производят 10 заводов. В основном применяется ртутный и диафрагменный метода. Мембранная технология же внедрена всего на одном предприятии.

Сводная таблица технологии производства натра едкого на заводах России:

К 2015 году в Европе запланировано закрытие всех производств Натра едкого по ртутной технологии. Для Российских производителей экономия с мембранной технологией окупается в течении 2-х лет, поэтому это наиболее перспективная и к тому же экологичная технология. Основная проблема в том, что мембрану необходимо менять каждые 3-4 года, а в России их производство отсутствует.

Мы поставляем Каустическую соду Чешуированную и Гранулированную.

Источник

11 Способы производства каустической соды. Известковый и ферритный методы получения каустической соды

Способы производства каустической соды. Известковый и ферритный методы получения каустической соды.

Известковый способ основан на каустификации карбоната натрия известью или известковым молоком:

Процесс каустификации ведут при Т =100ºС τ=3часа. Это обеспечивает высокую скорость протекания процесса, образование крупнокристаллического осадка СаСО₃, что улучшает отделение шлака от щелочных растворов, при дальнейшей его дикантации и повышает скорость его осаждения (СаСО₃) за счет снижения вязкости раствора.

«Нормальный содовый раствор» — это раствор Na₂CO₃ подаваемый на каустификацию после смешения концентрированного исходного содового раствора с промывными водами, образующимися в процессе фильтрации карбоната кальция и при растворении солей, выпарке слабых щелоков.

Рекомендуемые файлы

Цех известковой каустической соды выпускающий твердый едкий натрий состоит из трех от делений:

1. каустификация
2. выпарка слабых щелоков
3. плавка

Слабый щелок необходимо тщательно отделить от шлака и осветлить, так как при упаривании раствора соотношении концентрата NaOH и Na₂CO₃ остается неизменным. Скорость и полнота отделения шлака от слабого щелока зависит от качества обжигаемого известняка, условия его обжига, избытка извести и других факторов.

Концентрирование слабых щелоков, отделение выпарки.

В отделении выпарки из отдела каустификации поступают слабые щелока

При концентрировании слабых щелоков в твердую фазу выделяется Na₂CO₃ и Na₂SO_4.

В процессе выпаривания важно не только максимально выделить примеси в твердую фазу, но и получить крупные быстро осаждающиеся кристаллы

Na₂CO₃ Na₂SO₄. Полнота выделения солей обеспечивается высокой концентрацией NaOH и длительностью выдерживания раствора NaOH, обеспечивающий снятие пересыщения по Na₂CO₃ и Na₂SO_4.

Из раствора выделяется соль Буркеита

Если в растворе содержится воздух, он ухудшает процесс осаждения твердой фазы, образуя с раствором устойчивую пену, захватывающую значительное количество кристаллов соли в виде мелких кристаллов окруженных пузырьками воздуха, поэтому для получения чистого продукта важно максимально исключить контакт выпариваемого раствора с воздухом.

Плавка едкого натра.

Максимальная концентрация NaOH в выпарных установках составляет около 70% NaOH. В промышленности применяются плавильные котлы (горшки ) изготовленные из щелочестойкого серого чугуна марки СЧШ- 1 (0,8- 1,0% Ni; 0,6- 0,8%Сr)

Т(кип) (NaOН) =1388ºС при оптимальном давлении.

Обезвоживание NaOH может протекать в одном плавильном горшке (периодический процесс) или в батареи из 6- 9 горшков соединенных последовательно, тогда процесс происходит непрерывно.

Наиболее важной операцией выделения является очистка расплава.

Расплав NaOH с малым содержанием воды не разрушает чугун. Водные растворы NaOH при высоких температурах очень агрессивны, поэтому первые по ходу NaOH подагреватели и 3 котла будут интенсивно разрушаться. Для защиты стенок аппарата от коррозии к раствору NaOH перед подачей его на плавку добавляют 1,3 – 1,5 кг/т NaNO_3.

Кроме NaNO₃ к частично обезвоженному раствору (в третий котел) добавляют серу. Сера взаимодействует с тяжелыми металлами присутствующими в расплаве, образуются плохо растворимые сульфиды.

Тяжелые металлы (МnS, CиS, которые оседают на дно аппарата), кроме того сера способствует получению NaOH белого цвета, разрушает соединения окрашивающие расплав в зеленый цвет.

Ферритный способ производства кальцинированной соды

Ферритный способ получения каустической соды основан на сплавлении кальцинированной соды и окиси железа с получением феррита натрия:

При разложении феррита натрия водой образуется раствор едкого натра:

Раствор упаривают и получают твердый едкий натр – каустическую соду, а окись железа возвращается в производственный цикл. По стехиометрическому расчету на 1000 кг 92% — ного каустика расходуется 1283 кг 95% — ной кальцинированной соды; однако из – за потерь в производстве расход Na₂CO₃ колеблется в пределах 1350 – 1400 кг.

Производственный процесс состоит из следующих стадий:

· Приготовление шихты – смеси кальцинированной соды и окиси железа;

· Получение феррита прокаливанием смеси;

· Гашение и выщелачивание феррита;

· Упаривание раствора едкого натра и кристаллизация солей;

· Фильтрация упаренного щелока;

· Репульпация и центрифугирование отделенного осадка солей;

· Дальнейшее упаривание щелока;

· Окончательное упаривание и плавка каустической соды;

· Осветление и слив расплавленного едкого натра.

Физико-химические основы процесса

Первые данные об исследовании свойств и изучении методов получения феррита натрия относятся к 1837 году, когда было установлено, что при сплавлении окиси железа с углекислым натрием выделяется углекислый газ.

В 1892 году феррит натрия был получен и выделен в кристаллическом виде при обработке окиси железа расплавленным едким натром.

Сравнительно полная характеристика кристаллов феррита натрия приводится в работе, относящейся к 1935 году, в которой указывается, что феррит кристаллизуется в ромбической системе.

При исследовании магнитных свойств продуктов, получаемых при сплавлении углекислого натрия с окисью железа, было установлено, что Na₂O * Fe₂O₃ и сплавы, содержащие большие количества щелочного окисла, приобретают магнитные свойства при температуре – 70 ˚С. По данным этих исследователей, процесс получения феррита натрия следует вести при температурах 800 – 1000 ˚С.

В результате изучения упругости диссоциации Na₂CO₃ в присутствии Fe₂O₃ полученные данные, приведенные в таблице:

Упругость диссоциации Na₂CO₃ при разных температурах

Fe₂O₃ отсутствует ( по Джонсу и Лебо)

Источник

Способы производства каустической соды

Производство каустика

Каустическая сода, каустик, едкий натр, едкий натрий и другие синонимы вещества NaOH — является самым распространенным веществом в мире щелочного происхождения.

В год различными предприятиями химической промышленности выпускается порядка 57 млн. тонн данного средства. В данной статье мы подробно рассмотрим способы производства, а также крупнейших игроков на данном рынке.

Каустик применяется во многих сферах производства и в быту, при этом не уступает по своим характеристикам и действиям многим дорогостоящим химическим средствам различных брендов.

Способы получения каустика

На смену химическому пришел более эффективный и менее затратный электромеханический метод изготовления каустика, который включает в себя три основных варианта:

Варианты электромеханического метода получения:

Производство каустического едкого натра осуществляется множеством различных методов, среди которых выделяется химический и электрохимический способы.

Химический вариант получения каустической соды включает в себя известковый, ферритный и пиролитический, которые в настоящее время практически не применяются из–за высокого расхода энергоносителей и низкого качества получения конечного продукта.

ртутный основан на процессе электролиза с ртутным катодом, в результате чего получается чистый без примесей едкий натр; диафрагменный метод является наиболее простым в организации процесса производства каустика и допускает наличие примесей в составе соды; мембранный метод требует наличия сложных установок и систем автоматизации в изготовлении гидроксида натрия.

Каждый из вариантов получения едкого натра на предприятиях химической промышленности имеет свои особенности, положительные и отрицательные стороны.

Так наиболее эффективный способ получения чистого продукта – ртутный, вытесняется двумя другими из-за высоких требований безопасности на производстве.

Несмотря на дороговизну процессов, набирает популярность мембранный метод, в результате которого получается каустическая сода очищенная.

Можно ли изготовить каустик дома? Как изготовить каустик дома:

Чтобы устранить засор в канализационных трубах или отбелить одежду, а также отчистить кухонную утварь и духовой шкаф, совсем необязательно покупать средства разрекламированных брендов, а можно воспользоваться каустической содой и приготовить ее самому. Как получить каустическую соду в домашних условиях?

Для того чтобы изготовить едкий натр, необходимо 1 кг кальцинированной соды подогреть при температуре 30°C, а затем растворить в 4,5 л воды. Раствор соды помещают в котел, подогревают при температуре 60° С и вливают известковый раствор.

Во время варки необходимо тщательно размешивать, чтобы процесс превращения обычной соды в каустическую произошел быстрее. В процессе приготовления соды в домашних условиях важно соблюдать правила безопасности при работе с химическими веществами.

Предприятия по выпуску соды

На территории России имеются несколько заводов по производству каустической соды в разной форме: гранулах, чешуе и жидкой. Они расположены в разных частях страны. Например, группа компаний «Никохим» занимает лидирующую позицию среди предприятий России по производству натра едкого.

Наиболее крупная производственная площадка по выпуску каустика – Волгоград, где сосредоточены основные мощности по изготовлению твердой каустической соды.

За рубежом лидерами по производству каустической соды являются Китай, Южная Корея и Иран, на сотни тысяч тонн превосходя Россию по объему выпуска каустической соды. В небольших объемах каустик производится почти во всех странах.

Наш завод благодаря своему многолетнему опыту экспорта продукции за рубеж, а также большому опыту участия в международных выставках химической продукции и сырья, обзавелся сетью долгосрочных партнерских отношений и с 2019 года занимается поставками импортной химической продукции для своих клиентов — российских предприятий.

Все предприятия-поставщики, отобранные нашими специалистами отвечают стандартам экологической безопасности, оснащены новейшим производственным оборудованием и современной базой очистных сооружений. Продукция, поставляемая на российский рынок нашим предприятием — обладает высочайшими параметрами качества.

Купить каустик оптовыми партиями по самой выгодной цене в России

Мы поставляем каустическую соду большими оптовыми партиями напрямую крупным потребителям.

Для того чтобы узнать подробности и условия — заполните заявку или позвоните по телефону отдела продаж.

Источник