Omówiono koncepcję modyfikacji procesu wytwarzania węglanu sodu metodą Solvaya. Rozpatrzono możliwość zastosowania procesów absorpcji chemicznej do pozyskiwania ditlenku węgla z gazów procesowych oraz jego powtórnego wykorzystania do produkcji sody. Przeanalizowano absorpcję CO₂ w roztworach amin i amoniakalną absorpcję CO₂. Absorpcja w roztworze amoniaku, pomimo niższego stopnia zaawansowania technologicznego, jest bardziej predysponowana dla przemysłu sodowego, gdyż amoniak jest surowcem pomocniczym w technologii sody. Wdrożenie omawianych rozwiązań pozwoli na ograniczenie emisji CO₂ oraz zmniejszy zużycie surowców wejściowych w procesie produkcyjnym Solvaya.
EN
Gas streams from coal combustion and lime burning were considered as CO₂ sources for Na₂CO₃ and NaHCO₃ prodn. after sepn. by chem. absorption. A recycling of CO₂ from the process waste gases was also assumed. As results, a reduction of CO₂ emission and an improvement in economy of the soda prodn. were expected.
This paper presents results of studies of carbon dioxide capture process and its efficacy using ammonia aqueous solution. The studies were conducted in a laboratory stand (installation capacity up to 5 m3/h), where CO2 content of the inlet gas corresponded to gas emissions from soda ash manufacturing lines. Influence of the following process parameters on CO2 removal efficiency and energy consumption were investigated: power of the desorption column/stripper heater, temperature of the inlet lean solvent, liquid to gas ratio (L/G) and pressure in both the adsorption and desorption columns. The studies allowed determination of optimal process parameters of CO2 separation from the purified gas using aqueous ammonia at various CO2 concentrations in the range 10–30% (vol.). The most favorable liquid to gas ratio (L/G) for the feed gas with 10% CO2 content was 10–13 kg/kg, for the gas with 20% CO2 – 17–20 kg/kg while for 30% CO2 – 19–22 kg/kg. The optimum temperature of the lean amine directed to the absorption column was 25oC, while the most favorable pressure there was 130 kPa. Total ammonia losses in the laboratory installation, primarily related to its emission from the absorption column, were about 40 gNH3/h at 25oC.
PL
Przedstawiono wyniki badań przebiegu i skuteczności procesu absorpcji dwutlenku węgla metodą amoniakalną. Badania przeprowadzono w instalacji laboratoryjnej (o wydajności do 5 m3/h), do której wprowadzano gaz o zawartości CO2 odpowiadającej gazom występującym w przemyśle sodowym. W testach laboratoryjnych zbadano wpływ parametrów procesowych na sprawność i energochłonność procesu absorpcji CO2, takich jak moc grzałki kolumny desorpcyjnej, temperatura absorbentu wpływającego do kolumny absorpcyjnej, stosunek ilości cieczy absorpcyjnej do ilości gazu wlotowego (L/G) oraz ciśnienie panujące w kolumnie absorpcyjnej i kolumnie desorpcyjnej. Przeprowadzone badania pozwoliły na wyznaczenie optymalnych parametrów procesowych separacji CO2 z użyciem wodnego roztworu amoniaku z oczyszczanego gazu o stężeniu CO2 w zakresie 10÷30% (obj.). Najkorzystniejsza wartość stosunku L/G w przypadku oczyszczanego gazu o zawartości 10% CO2 wynosiła 10÷13 kg/kg, gazu o zawartości 20% CO2 – 17÷20 kg/kg oraz gazu o zawartości 30% CO2 – 19÷22 kg/kg. Optymalna temperatura roztworu zregenerowanego kierowanego do kolumny absorpcyjnej wynosiła 25oC, natomiast najkorzystniejsze ciśnienie w kolumnie absorpcyjnej wynosiło 130 kPa. Całkowite straty amoniaku w instalacji laboratoryjnej, związane przede wszystkim z jego emisją z kolumny absorpcyjnej, w temperaturze 25oC wynosiły około 40 gNH3/h.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań otrzymywania węglanu wapnia z płynu podestylacyjnego DS i nasyconego roztworu wodorowęglanu sodu z metody Solvaya w obecności wersenianu disodu. Badania prowadzono w temp. 20, 50 i 90°C. Roztwory dozowano w stosunku stechiometrycznym, stosując szybkości dozowania 23,6 oraz 95 cm3/min. Stosowano wersenian disodu o stężeniu 1 i 10 g/dm3 płynu DS. Dla otrzymanych prób CaCO3 oznaczano gęstość nasypową i utrząsową, chłonność wody, oleju parafinowego i ftalanu dibutylu, oraz formę krystalograficzną otrzymanych kryształów.
EN
CaCO3 was pptd. from the waste distn. liq. from Solvay process by addn. of satd. soln. of NaHCO3 in a lab. reactor at 20–90°C and varying dosing rate in presence of Na2 versenate and studied for bulk and packing d., cryst. structure and H2O, paraffinic oil and Bu2 phthalate absorption capacity. The addn. of Na2 versenate at 90°C resulted in an increase in the d. of CaCO3 crystals. At 90°C, the calcite and aragonite crystals were formed. At lower temps., formation of calcite crystals was also obsd.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Określono skład chemiczny oraz właściwości alkalizujące wybranych odpadów produkcyjnych przemysłu sodowego tj. przepału kamienia wapiennego oraz wapna posodowego. Próbki tych materiałów badano metodami: dyfrakcji promieni rentgenowskich, miareczkową oraz pH-metryczną. Stwierdzono, iż podstawowym składnikiem przepału kamienia wapiennego jest Ca(OH)2, lecz z upływem czasu materiał ten ulega uwęglanowieniu. Głównym składnikiem wapna posodowego jest CaCO3 a próbki przechowywane przez dłuższy czas nie różnią się od świeżych. Przepał kamienia wapiennego zawiera więcej aktywnego tlenku wapnia (7,7 %) niż wapno posodowe (4,6 %), dlatego w nieco większym stopniu alkalizuje roztwory wodne. Zarówno przepał kamienia wapiennego jak i wapno posodowe zwiększają pH zawiesin wodnych do poziomu 11-12, przy czym zdolność alkalizowania roztworów przez badane odpady maleje na skutek ich przechowywania.
EN
The composition and alkalization properties of selected wastes from soda industry, i.e. killed lime and Solvay distillery waste have been studied. Samples of these materials were examined by X-ray diffraction, titration and pH-metric method. The killed lime has been found to contain mainly Ca(OH)2 however this material was carbonatized over time. The main component of Solvay distillery waste is CaCO3 and stored samples have the same composition as the fresh ones. Killed lime contains more available calcium oxide (7,7%) than Solvay distillery waste (4,6%) and therefore it alkalizes aqueous solutions to a greater extent. Both killed lime and Solvay distillery waste increase the pH value of aqueous suspensions up to 11-12 whereby the alkalization ability of the tested wastes is lowered due to storage.
Zbadano przydatność odpadów poprodukcyjnych z przemysłu sodowego do usuwania jonów PO4 3- ze ścieków. Stwierdzono, że przepał kamienia wapiennego zapewnia wydajność usuwania jonów PO4 3- z roztworów wodnych na poziomie 99%. Dawka przepału kamienia wapiennego niezbędna dla określonej redukcji steżenia jonów PO4 3- rośnie wraz ze wzrostem wyjściowego stężenia jonów fosforanowych, natomiast niezbędny nadmiar tego materiału maleje. Drugi zbadany odpad, tj. wapno posodowe, zapewnia wydajność eliminacji fosforanów przekraczającą 97%, jednak jego zużycie w tym procesie jest dużo większe niż przepału kamienia wapiennego. Stwierdzono, że w wyniku stosowania obu badanych materiałów wyraźnie wzrasta pH roztworów. Neutralizacja mieszaniny poreakcyjnej zachodzi samoczynnie w ciągu niespełna tygodnia, na skutek pochłaniania dwutlenku węgla z powietrza.
EN
Applicability of soda industry by-products for remediation of phosphate ions from wastewaters has been studied. The calcined limestone has been found to ensure elimination of PO4 3- ions from water solutions with the efficiency of 99%. The calcined limestone dosage necessary for certain reduction of PO4 3- ions is increased following the increase in initial concentration of phosphate ions. Meantime the necessary excess of calcined limestone is decreased. Another examined by-product, lime, also ensures efficient phosphates elimination (higher than 97%). Meantime the needed lime dosage is much greater then that of calcined limestone. Application of both the examined materials has been found to result in marked increase of solution pH. Neutralization of the post-reaction suspension occurs spontaneously within a week due to atmospheric carbon dioxide absorption.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zaprezentowano literaturowe dane doświadczalne równowagi ciecz - ciało stałe dla układu NaHC03-NH4HC03-H2O i NaHCO3-NaCI-H2O, dla temperatury w zakresie od 288.15 do 323.15 K. Poprzez zastosowanie rozszerzonego modelu UNIQUAC wyznaczono współczynniki aktywności. Dane oraz wyniki przedstawiono w formie graficznej.
EN
The liquid - solid equilibria are presented for literature data on the NaHCO3-NH4HCOs-H2O and NHC03-NaCl-H2O systems in the temperature range 288.15 - 323,15 K. An extended UNIQUAC model is used to calculate the mean activity coefficients. The literature data and results are presented in form of graphs.
Mutual salts solubility in the title system at 293 K was examined employing a method of the isothermal solution saturation. Experimental data was used to plot the solubility isotherm in the oblique projection on plane according to Janecke's. A thorough konwledge of the isotherm course is crucial to design a new partial utilization method of after-filtration liquor generated from filtration of NaHCO3 solids in the Solvay's process.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The mutual salts solubility in the NH4C1 + NaVO3+ NH4VO3 + NaCl + H2O system at 313K was measured using the isothermal solution saturation method. The results were used to plot the solubility isotherm presented in the oblique projection on plane according to Janecke's. A thorough knowledge of the isotherm course is essential to design an alternative method of the utilization of the post-filtration liquor generated from the filtration of NaHCO3 in the Solvay's process.
Strącanie metawanadanu amonu jest jednym z etapów nowej bezodpadowej metody częściowej utylizacji ługu pofiltracyjnego powstającego podczas produkcji sody metodą Solvay'a. Jednym z założeń tej metody jest wyeliminowanie oddziału regeneracji amoniaku, który jest głównym źródłem odpadów płynnych. Przedmiotem badań było określenie optymalnych warunków prowadzenia reakcji strącania metawanadanu amonu z ługu pofiltracyjnego pozostającego po odsączeniu kryształów wodorowęglanu sodu. Badania prowadzono w zakresie 293-303 K stosując jako reagent strącający stały NaVO3, zarówno dla roztworów zawierających jedynie NH4Cl jak i dla roztworów z dodatkiem różnych ilości NaCl.
EN
Ammonium metavanadate precipitation step is an important element of the newly described method of the partial utilization of the end-liquor generated in traditional Solvay's method. This modified method eliminates the ammonia regeneration step in order to avoid the useless source of fluid wastes. This studies have been carried out to describe the optimum conditions for running the precipitation of ammonium metavanadate within temperature range of 293-303 K. Solid NaVO3 has been applied as an active precipitant for both solutions containing only NH4Cl and different quantities of NaCl.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.