Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №29 (163) июль 2017 г.

Дата публикации: 24.07.2017

Статья просмотрена: 103 раза

Библиографическое описание:

Джураева Г. Х., Давлатов Ф. Ф., Юлдашев Ш. Н. Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония // Молодой ученый. — 2017. — №29. — С. 11-13. — URL https://moluch.ru/archive/163/45225/ (дата обращения: 19.09.2018).



Одним из главных направлений экономического развития Республики Узбекистан является освоение природных ресурсов, их комплексное использование и создание конкурентоспособных импортзамещающих продуктов на базе местных сырьевых ресурсов. [1] К таким продуктам можно отнести сульфат натрия, потребность в котором постоянно растет.

Узбекистан располагает большими запасами сульфата натрия (мирабилита, тенардита, астраханита), обнаруженными в соляных отложениях Приаралья: месторождения Аккалы, Кушканатау и Тумрюк в Республике Каракалпакстан. Тумрюкское месторождение мирабилита является одним из основных сырьевых источников сульфата натрия, характеризующимся минимальным содержанием примесных солей галита, эпсомита и гипса.

Научная значимость получения сульфата натрия конверсионного способазаключается в том, что проведенные исследования явились научной основой для создания технологии получения глауберовой соли медицинского назначения, сульфата натрия и хлорида аммония из местного сырья — природного мирабилита Тумрюкского месторождения, а также процесса конверсии природного хлорида натрия сульфатом аммония. Научное значение имеют и результаты изучения растворимости и характера твердых фаз в четверной взаимной системе 2Na+, 2NH4+ // 2Cl-, SO42- — H2O и ее составляющей тройной системе 2NH4+ // 2Cl-, SO42- — H2O.

Получение товарного сульфата натрия из местного сырья целесообразно проводить по схеме, предусматривающей растворение соли, удаление нерастворимого остатка, кристаллизацию декагидрата сульфата натрия из осветленного раствора и выделение продукта из раствора, получаемого при плавлении декагидрата сульфата натрия, выпариванием. При этом важным является установление кинетических параметров выщелачивания природной соли.

Технологическая основа получения сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония базируется на физико-химических свойствах четверной взаимной водной системы из хлоридов и сульфатов натрия и аммония и ее составляющих тройных систем.

В связи с этим для обоснования процесса конверсии хлорида натрия сульфатом аммония при повышенных температурах были изучены изотермическим методом при 100 °С тройная система (NH4)2SO4–NH4Cl–H2O и четверная система 2Na+, 2NH4+ // 2Cl-, SO42- — H2O.

Диаграмма растворимости тройной системы при 100 °С состоит из двух ветвей кристаллизации твердых фаз сульфата и хлорида аммония (рис. 1). Ветвь кристаллизации сульфата аммония больше, чем хлорида аммония.

Рис. 1. Диаграмма растворимости системы сульфат аммония — хлорид аммония — вода при 100 °С

В изученной системе образования новых соединений не наблюдалось. Особенность изотермы состоит в том, что компоненты системы оказывают взаимное высаливающее действие друг на друга. Благодаря хорошей растворимости в данной системе хлорид аммония оказывает более значительное высаливающее действие на сульфат аммония, чем сульфат аммония на хлорид аммония.

Для выдачи практических рекомендаций по получению сульфата натрия и хлорида аммония изучен процесс конверсии хлорида натрия сульфатом аммония в растворе, содержащем 16,75 % Na2SO4, 1,49 % NaCl, 21,48 % NH4Cl и 60,28 % H2O. Исследование проводилось при температурах 60, 80 и 100 °С и продолжительности опытов 15–150 минут.

Определение порядка реакции хлорида натрия с сульфатом аммония показало, что она удовлетворительно описывается известным кинетическим уравнением первого порядка. Подтверждением этого является то, что константа скорости конверсии остается практически постоянной для каждой температуры.

Методом математической обработки экспериментальных данных найдены значения предэкспоненциального множителя k0 и кажущейся энергии активации (Е). Уравнение Аррениуса принимает вид: k=54120·е-10802,28/(R·T).

На основе этого уравнения рассчитаны константы скорости реакции конверсии хлорида натрия сульфатом аммония при различных температурах в интервале 40–110 °С через каждые 10 °С и температурный коэффициент скорости реакции.

Согласно полученным данным температурный коэффициент реакции при повышении температуры на 10 °С в интервале 40–110 °С повышается в 1,46–1,71 раза. Найденная кажущаяся энергия активации процесса конверсии хлорида натрия сульфатом аммония в указанном интервале температур составляет 45,23 кДж/моль.

Из результатов исследований следует, что для получения сульфата натрия и хлорида аммония конверсией хлорида натрия сульфатом аммония оптимальным является проведение процесса при температуре 100 °С и в течение времени не менее 150 мин. При этом практическая степень конверсии исходных компонентов составляет 99,1 %. Был изучен и процесс фильтрации пульпы, образующейся в результате конверсии хлорида натрия сульфатом аммония. Полученные экспериментальные данные по фильтруемости пульп с осадками сульфата натрия и хлорида аммония показали, что фильтруемость пульпы с осадком хлорида аммония незначительно выше, чем пульпы с осадком сульфата натрия.

Результаты исследований позволили разработать технологическую схему получения сульфата натрия и хлорида аммония конверсией хлорида натрия сульфатом аммония.

Предложенная технология отработана на созданной укрупненной лабораторной установке с использованием сульфата аммония, получаемого из серной кислоты и аммиака на Чирчикском ОАО «Электркимесаноат» и хлорида натрия, добываемого в Республике Каракалпакстан.

Литература:

  1. И. А. Каримов «Мировой финансово-экономический кризис, пути и меры его преодоления в условиях Узбекистана». — Ташкент: 2009. — 46 с.
  2. Х. Ч. Мирзакулов, Г. Х. Джураева. Производство сульфата натрия. — Ташкент, 2014. — 224 с.
  3. Патент РУз № IAP 04470. Способ получения сульфата натрия. С. М. Туробжонов, Х. Ч. Мирзакулов, Д. Д. Асомов, Г. Х. Жураева, С. В. Бардин и др. Опубл. бюл. № 2, 2012.
Основные термины (генерируются автоматически): сульфат аммония, хлорид аммония, конверсия хлорида натрия, сульфат натрия, местное сырье, осадок сульфата натрия, получение сульфата натрия, тройная система, узбекистан.


Похожие статьи

Исследование процесса конверсии сульфата натрия нитратом...

Исследована взаимосвязь основных технологических параметров, получены новые сведения по растворимости и характеру твёрдых фаз в двух четверных и тройных взаимных систем. Установлено оптимальные условия конверсии, фильтрация нитрит-нитрата кальция и натрия.

Автоматизация процесса получения сульфата аммония...

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония.

Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом...

Исследование процесса конверсии сульфата натрия нитратом и нитритом кальция. Определение точки нулевого заряда молекул альбумина в водных дисперсиях при различных концентрациях хлорида калия.

Коррозионное поведение сплава ЛС59–1 в растворе карбоната...

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония.

Автоматизированная система управления процессом абсорбции карбоната аммония.

Использование растворов силиката натрия в производстве бетонов

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония. Использование в литейном производстве формовочных песков Узбекистана.

Изучение влияния температуры на конверсию сульфата калия

Мы использовали местное сырье мирабилит (сульфат натрия 10-водный) Темрюкского месторождения. Результаты лабораторного исследования показали, что при 25 ºС мирабилит полностью не растворяется.

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида...

Конверсию получения сульфата калия проводили в две стадии: I — превращение мирабилита, хлорида калия в глазерит и маточный раствор глазерита.

Маточный раствор после первой стадии подвергали упариванию с целью извлечение из маточного раствора хлорида натрия [1].

К вопросу о применении нитрита натрия в мясной промышленности

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония. Использование растительных белков в мясной промышленности посредством добавления белковожировой эмульсии.

Исследование процесса конверсии сульфата натрия нитратом...

Исследована взаимосвязь основных технологических параметров, получены новые сведения по растворимости и характеру твёрдых фаз в двух четверных и тройных взаимных систем. Установлено оптимальные условия конверсии, фильтрация нитрит-нитрата кальция и натрия.

Автоматизация процесса получения сульфата аммония...

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония.

Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом...

Исследование процесса конверсии сульфата натрия нитратом и нитритом кальция. Определение точки нулевого заряда молекул альбумина в водных дисперсиях при различных концентрациях хлорида калия.

Коррозионное поведение сплава ЛС59–1 в растворе карбоната...

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония.

Автоматизированная система управления процессом абсорбции карбоната аммония.

Использование растворов силиката натрия в производстве бетонов

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония. Использование в литейном производстве формовочных песков Узбекистана.

Изучение влияния температуры на конверсию сульфата калия

Мы использовали местное сырье мирабилит (сульфат натрия 10-водный) Темрюкского месторождения. Результаты лабораторного исследования показали, что при 25 ºС мирабилит полностью не растворяется.

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида...

Конверсию получения сульфата калия проводили в две стадии: I — превращение мирабилита, хлорида калия в глазерит и маточный раствор глазерита.

Маточный раствор после первой стадии подвергали упариванию с целью извлечение из маточного раствора хлорида натрия [1].

К вопросу о применении нитрита натрия в мясной промышленности

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония. Использование растительных белков в мясной промышленности посредством добавления белковожировой эмульсии.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Исследование процесса конверсии сульфата натрия нитратом...

Исследована взаимосвязь основных технологических параметров, получены новые сведения по растворимости и характеру твёрдых фаз в двух четверных и тройных взаимных систем. Установлено оптимальные условия конверсии, фильтрация нитрит-нитрата кальция и натрия.

Автоматизация процесса получения сульфата аммония...

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония.

Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом...

Исследование процесса конверсии сульфата натрия нитратом и нитритом кальция. Определение точки нулевого заряда молекул альбумина в водных дисперсиях при различных концентрациях хлорида калия.

Коррозионное поведение сплава ЛС59–1 в растворе карбоната...

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония.

Автоматизированная система управления процессом абсорбции карбоната аммония.

Использование растворов силиката натрия в производстве бетонов

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония. Использование в литейном производстве формовочных песков Узбекистана.

Изучение влияния температуры на конверсию сульфата калия

Мы использовали местное сырье мирабилит (сульфат натрия 10-водный) Темрюкского месторождения. Результаты лабораторного исследования показали, что при 25 ºС мирабилит полностью не растворяется.

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида...

Конверсию получения сульфата калия проводили в две стадии: I — превращение мирабилита, хлорида калия в глазерит и маточный раствор глазерита.

Маточный раствор после первой стадии подвергали упариванию с целью извлечение из маточного раствора хлорида натрия [1].

К вопросу о применении нитрита натрия в мясной промышленности

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония. Использование растительных белков в мясной промышленности посредством добавления белковожировой эмульсии.

Исследование процесса конверсии сульфата натрия нитратом...

Исследована взаимосвязь основных технологических параметров, получены новые сведения по растворимости и характеру твёрдых фаз в двух четверных и тройных взаимных систем. Установлено оптимальные условия конверсии, фильтрация нитрит-нитрата кальция и натрия.

Автоматизация процесса получения сульфата аммония...

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония.

Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом...

Исследование процесса конверсии сульфата натрия нитратом и нитритом кальция. Определение точки нулевого заряда молекул альбумина в водных дисперсиях при различных концентрациях хлорида калия.

Коррозионное поведение сплава ЛС59–1 в растворе карбоната...

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония.

Автоматизированная система управления процессом абсорбции карбоната аммония.

Использование растворов силиката натрия в производстве бетонов

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония. Использование в литейном производстве формовочных песков Узбекистана.

Изучение влияния температуры на конверсию сульфата калия

Мы использовали местное сырье мирабилит (сульфат натрия 10-водный) Темрюкского месторождения. Результаты лабораторного исследования показали, что при 25 ºС мирабилит полностью не растворяется.

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида...

Конверсию получения сульфата калия проводили в две стадии: I — превращение мирабилита, хлорида калия в глазерит и маточный раствор глазерита.

Маточный раствор после первой стадии подвергали упариванию с целью извлечение из маточного раствора хлорида натрия [1].

К вопросу о применении нитрита натрия в мясной промышленности

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия сульфатом аммония. Использование растительных белков в мясной промышленности посредством добавления белковожировой эмульсии.

Задать вопрос