Способ получения безводного сернокислого натрия

Способ получения безводного сернокислого натрия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СССР

Класс 121, 5 - "

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюр изобретений Гоеллана лри

*, д, 1

И. A. Тищенко и И. Г. Бесиа ов. ° . Т&К

Способ получения безводного сернокислого ия

Заявлено 9 мая 1938 года в НКХП за М16678.

Опубликовано 31 декабря 1939 года.

Изобретение относится к способу получения безводного сернокислого натрия путем обезвоживания мирабилита (Na SO4 ° 10НгО).

В имеющейся патентной и технической литературе по обезвоживанию мирабилита не предлагалось использовать для этой цели понижение растворимости Na-,SO. при повышении темпе ратуры.

Известно, что с повышением температуры растворимость Na SO< резке падает. Так, например, при 140 растворимость сульфата натрия в 100 г воды составляет 41,8 г; при 288 — 31,7 г; при 340 — 4,2 г; при 350 — 2,4 г и наконец, при 347o — 0 г. Таким образом, если мирабилит расплавить при температуре 39,7, а затем этот раствор нагреть до 374", то весь сульфат выпадет в осадок.

Авторы изобретения с этой целью предлагают батарею обычных автоклавов с теплообменниками. Автоклавы и теплообменники должны быть рассчитаны обычным способом в отношении их прочности, с учетом тех условий, в которых предстоит работать, и соответственно должна быть рассчитана поверхность нагрева теплообменника.

Из прилагаемой схемы устройства по . обезвоживанию мирабилита можно ви-! деть проводимый по предлагаемому ! способу процесс.

В бункер 1 поступает мирабилит, ; температура плавления которого 32,7 .

Затем мирабилит поступает в рекристаллизатор 2, куда одновременно по трубе пропускают пар пз автоклава, 3 под давлением выше критического; пар при барботаже проникает через слой мирабилита, находящийся в рекр:-: сталлизаторе. Рекристаллизатор пред ставляет собой вращающийся барабан,, в котором происходит плавка мирабилита при 60, по конструкции он представляет нечто среднее между аппаратом Мика и аппаратом Фальцмана. Итак, благодаря нагреву, мирабилит плавится и выделяет из раствора немедленно 16 — 18% сульфата; через

; трубу 4 удаляются пары, получающие, ся в рекристаллизаторе.

При действии особых мешальных приборов выпавший NaqSO< вместе с. насыщенным раствором передвигается далее, и наконец, по жолобу 5 подается на вакуумфильтр Оливара 6, где ! происходит отделение безводного

Хая$0. от насыщенного раствора ми; рабилита.

Известно, что при вакууме происходит интенсивное обезвоживание

Na>SO< за счет понижения парциальных давлений водяных паров; поэтому в связи с созданным вакуумом выпадает еще 9 — 10% Na2SO-.

Ha фильтре Оливера происходит отделение твердой фазы Na SO< специальным ножом этот безводный сульфат снимается и поступает в жолоб.

Образовавшиеся пары, вместе с раствором мирабилита, из фильтра поступают в разделитель 7; пары и воздух по трубе

8 идут в конденсатор 9, где пар, встретившись с холодной водой, конденсируется, стекает по барометрической трубе 10 в барометрический ящик 11, а газы. воздух и пары отсасываются воздушным насосом 12.

Насос 18 забирает внизу разделителя 7 насыщенный раствор Na2SO;

10Н2О и подает его через теплообменник 14, где, проходя по трубкам, раствор нагревается за счет тепла уходящей из автоклава воды. По схеме видно, что эта вода уходит из автоклава и омывает трубки, внутри которых течет свежий насыщенный раствор и по трубе поступает в автоклав 8. Здесь достаточно уже нагретый в теплообменнике раствор при 280 †3 при давлении 230 атм. подогревается до более высокой температуры за счет поступающего из парогенератора 15 пара с давлением более высоким, чем это соответствует критическому давленик> и температуре для водяного пара.

Вследствие указанных условий в .автоклаве создается высокое давление и температура, соответствующая критической. Растворимость Ка SO:«, при этих условиях равна О, весь сульфат выделится и будет занимать нижнюю половину автоклава; вверху будет находиться вода, содержащая те примеси, которые имелись в мирабилите.

При открывании вентиля 1б раствор поступает по трубе 17 в межтрубное пространство теплообменника 14, где за счет тепла, содержащегося в перегретой воде и паре, нагреваются свежие партии насыщенного раствора, поступающего на автоклав. Вода, отдав тепло свежему раствору, идет в генератор пара. Последний представляет, собою металлический цилиндр, имею щий внутри трубки, в которых нагре вается вода до температуры 350о и развивается давление до 270 атм. С внешней стороны в барабане эти труб ки омываются сильно перегретым па ром под высоким давлением. Можно применить в качестве нагревателя пары, ртути или металлического натрия.

В барабане установлены трубки, в . которые поступают пары с высокой температурой. Отдав тепло воде-пару, ! они направляются в змеевик 18, расположенный в топочном пространстве, и нагреваясь там, поступают снова в барабан и т. д.

Автоклавов с теплообменниками в батарее находится четыре комплекта. . Когда первый автоклав нагружается, на второй нагруженный поступает перегретая вода-пар из парогенератора, в третьем происходит выделение

Ха.SO> из раствора, а четвертый разгружается от безводного сульфата.

Предмет изобретения.

Способ получения безводного сернокислого натрия нагреванием мирабилита, отличающийся тем, что, с цельк> резкого уменьшения растворимости сульфата натрия в воде, нагревание производят при температуре 350 — 375С, после чего выделившийся сульфат натрия отделяют от раствора известными приемами.

Гоепланнздат

Ленобггорлит № 1899.

Отв, редактор П. 8. Б л.ятнн Техред А, И. Хоош

Тнн. «Печатный Двор», зак, № 15u/ib--500