2.6.1.1. Печи производства кальцинированной соды. Общие сведения
Кальцинированную соду получают прокаливанием сырого бикарбоната натрия, содержащего 13—17% воды, примесей хлоридов аммония 0,7—0,8% и натрия 0,3—0,4%, в содовых печах:
Вместе с основной реакцией в печи происходит также разложение углеаммонийных солей, которые можно описать следующими уравнениями:
Отходящий газ из содовой печи, имеющий высокое содержание СО2, используют на карбонизацию и поэтому технологический процесс проводят в герметизированном вращающемся барабане.
Скорость разложения бикарбоната натрия зависит от температуры и парциальных давлений газообразных С02, NH3 и Н20 над твердой фазой; эта зависимость приведена на рис. 15.
В настоящее время применяют два способа производства кальцинированной соды:
1. Безретурный, при котором сырой бикарбонат натрия забрасывается в содовую печь на созданную заранее содовую подушку;
2. Ретурный, при котором кальцинации подвергают смесь бикарбоната с карбонатом натрия.
Ретурный способ кальцинации вызван тем, что сырой бикарбонат натрия приваривается к горячей стенке содовой печи и образует корку, которая ухудшает теплопроводность в слое и ведет к перегреву стенок барабана и как следствие к его деформации.
Для уменьшения влажности бикарбоната натрия до 8% его смешивают с горячим карбонатом натрия (ретурной содой), выходящей из печи. Оптимальное соотношение между ретурной содой и сырым бикарбонатом натрия можно определить по следующей формуле:
А = 2,944Б/В
где А — масса ретурной соды на 1 масс. ч. бикарбоната натрия; Б — влажность сырого бикарбоната натрия, %; В — содержание Na2C03 в ретурной соде, %; 2,944 — количество Na2C03, вводимое с ретурной содой на 1% влажности сырого бикарбоната натрия, т.
В производстве соды применяются известково-обжигательные печи и содовые.