Natrium Sianidin Ən Son İstehsal Prosesləri

1. Giriş

Natrium siyanid (NaCN) qızıl mədəni, elektrokaplama və kimyəvi sintez kimi müxtəlif sahələrdə geniş istifadə olunan vacib kimyəvi birləşmədir. Natrium siyanidin istehsal prosesləri səmərəliliyi artırmaq, xərcləri azaltmaq və ətraf mühitə uyğunluğu artırmaq üçün davamlı olaraq inkişaf etdirilir. Bu məqalədə Natrium siyanidin ən son istehsal proseslərindən bir neçəsi təqdim olunacaq.

2. Ammonyak - Natrium üsulu

2.1 Proses Prinsipi

Ammonyak-natrium metodunda əvvəlcə müəyyən nisbətdə metal natrium və neft koksu reaktora əlavə olunur. Daha sonra temperatur 650 °C-yə qaldırılır və ammonyak qazı daxil edilir. Temperatur daha da 800 °C-yə qaldırıldıqda, 7 saat ərzində reaksiya baş verir və bu müddət ərzində metal natrium tamamilə natrium siyanidə çevrilir . Bundan sonra, artıq neft koksunu təmizləmək üçün reaktivlər 650 °C temperaturda süzülür. Daha sonra əridilmiş məhsul boşaldılır və natrium siyanid məhsulları əldə etmək üçün istənilən formaya tökülür.

2.2 Üstünlüklər və çatışmazlıqlar

• Üstünlükləri : Bu proses nisbətən sadə reaksiya prinsipinə malikdir və xammal kimi natrium və ammonyak kimya sənayesində nisbətən geniş yayılmışdır.

• Dezavantajları : Yüksək temperaturlu reaksiya şəraiti çoxlu enerji istehlakı tələb edir. Həmçinin, metal natriumun istifadəsi yüksək reaktivliyinə görə müəyyən təhlükəsizlik riskləri yaradır.

3. Sianid əritmə üsulu

3.1 Proses Prinsipi

Siyanid əriməsi və qurğuşun oksidi çıxarma çəninə əlavə edilir. Sianid əriməsinin qurğuşun oksidinə tipik nisbəti (500 - 700):1-dir. Qurğuşun oksidinin əlavə edilməsi qurğuşun sulfid çöküntüsü əmələ gətirərək kükürdsüzləşdirməyə kömək edir. Daha sonra ekstraksiya mayesinin çökməsinə icazə verilir və yaranan şəffaf mayenin tərkibində 80 - 90 q/L NaCN var. Generatorda bu maye hidrogen sianid qazı yaratmaq üçün konsentratlaşdırılmış sulfat turşusu ilə reaksiya verir. Suyu çıxarmaq üçün kondensasiyadan sonra hidrogen sianid qazı udma reaktoruna daxil olur və natrium siyanidi əmələ gətirmək üçün maye qələvi (natrium hidroksid məhlulu) ilə reaksiya verir.

3.2 Üstünlüklər və çatışmazlıqlar

• Üstünlükləri : Bu proses qurğuşun oksidinin əlavə edilməsi yolu ilə kükürd çirklərini effektiv şəkildə təmizləyə bilər ki, bu da son məhsulun keyfiyyətini artırmaq üçün faydalıdır.

• Dezavantajları : Qurğuşun oksidinin istifadəsi qurğuşunla əlaqəli ətraf mühitin çirklənməsi problemlərinə səbəb ola bilər. Bundan əlavə, proses ekstraksiya, reaksiya və absorbsiya kimi bir çox mərhələni əhatə edir ki, bu da əməliyyatın mürəkkəbliyini artırır.

4. Andrussov Prosesi (Anşiq üsulu)

4.1 Proses Prinsipi

Andrussow prosesi xammal kimi təbii qaz, ammonyak və havadan istifadə edir. Əvvəlcə təbii qaz qeyri-üzvi kükürd və üzvi kükürdün bir hissəsini təmizləmək üçün su yuma qülləsində yuyulur. Süzgüdən sonra təmizlənmiş təbii qazın kükürd miqdarı ≤1 mq/m³, C₂-dan yuxarı hidrogen karbonunun miqdarı isə 2%-dən az olmalıdır. Maye ammonyak buxarlandırıcıda buxarlanır və hava filtrdən süzülür. Daha sonra üç xammal ammonyak:metan:hava = 1:(1.15 - 1.17):(6.70 - 6.80) nisbətində qarışdırıcıda qarışdırılır. Qarışıq qaz katalizator kimi platin-rodium ərintisinin olduğu oksidləşmə reaktoruna daxil olur. 1070 - 1120 °C temperaturda 8.5% hidrogen siyanid tərkibli qarışıq qaz əmələ gətirmək üçün reaksiya baş verir.

Qaz soyudulur və sonra ammonyak - udma qülləsinə daxil olur, burada qalıq ammonyak sulfat turşusu tərəfindən udulur. Bundan sonra su ilə soyudulur və hidrogen siyanid aşağı temperaturlu su ilə udulur. Quyruq qazı qələvi - yuma qülləsi ilə yuyulduqdan sonra boşaldılır. Su ilə udulmuş hidrogen sianid məhlulu istilik mübadiləsi aparır və sonra desorbsiya qülləsinə daxil olur. Desorbsiya qülləsinin yuxarı hissəsində təmizliyi 98% olan hidrogen sianid alınır. Bu hidrogen siyanid daha sonra qələvi məhlulu ilə reaksiyaya girərək natrium siyanid məhlulu əmələ gətirir və bu məhlul daha sonra buxarlanma, kristallaşma, qurutma və son natrium siyanid məhsulunu əldə etmək üçün formalaşdırma yolu ilə işlənir.

4.2 Üstünlüklər və çatışmazlıqlar

• Üstünlükləri : Zəngin təbii qaz ehtiyatlarına malik bölgələrdə xammalın dəyəri nisbətən aşağıdır. Bu proses sənaye tətbiqlərində nisbətən yetkinləşib və istehsal miqyası nisbətən böyük ola bilər.

• Dezavantajları : Təbii qaz ehtiyatlarının çatışmazlığı olan ərazilərdə, təbii qaz çatışmazlığı, siyasət və qiymətlər kimi amillərdən təsirlənən ərazilərdə istehsal dəyəri əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Yüksək temperaturlu reaksiya şəraiti yüksək temperatura davamlı avadanlıq tələb edir və çoxlu miqdarda enerji sərf edir.

5. Alov prosesi

5.1 Proses Prinsipi

Təbii qaz, oksigen və ammonyak xammal kimi istifadə olunur. Bu üç qaz çirkləri çıxarmaq üçün ayrıca süzülür və stabilləşdirildikdən və ölçüldükdən sonra qarışdırıcıya daxil olur. Oksigenin bir hissəsi mikserə daxil olmaq üçün əsas oksigen kimi istifadə olunur, digər hissəsi isə alovlanma üçün birbaşa başlığa verilir. Üç xammal müəyyən nisbətdə birləşdirilir və 1500 °C temperaturda hidrogen siyanidi sintez etmək üçün yanma reaksiyasına məruz qalır.

Reaksiya qazı su çiləyərək söndürülür və sonra soyuducuda soyudulur. Sonra o, ammonyak - udma qülləsinə daxil olur, burada reaksiya qazında qalan ammonyak 15% - 20% sulfat turşusu ilə udulur və ammonium sulfat bərpa edilə bilər. Tərkibində hidrogen sianid olan reaksiya qazı su ilə soyudulur və sonra 1.5% hidrogen sianid məhlulu yaratmaq üçün aşağı temperaturlu su ilə udulur. Bu məhlul distillə qülləsində distillə edilir və tərkibində 98%-99% olan hidrogen siyanid alınır. Nəhayət, qələvi məhlulu ilə udulur və buxarlanma, kristallaşma, qurutma və formalaşdırmadan sonra natrium siyanid məhsulu alınır.

5.2 Üstünlüklər və çatışmazlıqlar

• Üstünlüklər : Bu proses nisbətən yüksək təmizlikli hidrogen siyanid istehsalına nail olmağa imkan verir. Ammonium sulfatın yan məhsul kimi bərpası müəyyən iqtisadi fayda gətirə bilər.

• Dezavantajları : Yüksək temperaturlu yanma reaksiyası çoxlu miqdarda enerji tələb edir. Proses həmçinin qaz qarışdırma, yanma, söndürmə və absorbsiya kimi mürəkkəb əməliyyatları əhatə edir ki, bu da yüksək səviyyəli proses nəzarəti tələb edir.

6. Yüngül Yağ Piroliz üsulu

6.1 Proses Prinsipi

Yüngül yağ və ammonyak müəyyən nisbətdə bir atomizatorda qarışdırılır və əvvəlcədən 280 ° C-ə qədər qızdırılır. Sonra qarışıq piroliz reaksiyası üçün elektrik qövs sobasına daxil olur. Neft koksu daşıyıcı kimi, azot isə qapalı mühitdə oksidləşmənin qarşısını almaq üçün qoruyucu qaz kimi istifadə olunur. 1450 °C temperaturda hidrogen siyanid qazı yaratmaq üçün reaksiya baş verir. Qaz daha sonra tozlanır - təmiz hidrogen siyanidi əldə etmək üçün ammonyakın çıxarılması, suyun yuyulması, udma və distillə kimi mərhələlərlə təmizlənir, soyudulur və sonrakı emal olunur. Nəhayət, hidrogen siyanid natrium siyanidi əmələ gətirmək üçün qələvi məhlulu (natrium hidroksid) ilə reaksiya verir.

6.2 Üstünlüklər və çatışmazlıqlar

• Üstünlükləri : Proses texnologiyası nisbətən yetkindir. Neft-kimya sənayesində nisbətən geniş yayılmış xammal olan yüngül yağdan istifadə edə bilər.

• Dezavantajları : Hidrogen siyanidin kükürdsüzləşdirilməsi və çirklərin təmizlənməsi ilə bağlı çətinliklər mövcuddur. Məhsul yüksək enerji sərfiyyatına malikdir və "üç tullantı"nın (tullantı qazı, tullantı su və tullantı qalığı) təmizlənməsi çətindir. İstehsal dəyəri nisbətən yüksəkdir.

7. Akrilonitril By - Məhsul Metodu

7.1 Proses Prinsipi

Propilenin ammooksidləşməsi ilə akrilonitril istehsalı prosesində əlavə məhsul kimi hidrogen siyanid qazı alınır (miqdar akrilonitril istehsalının 4%-10%-nə bərabərdir). Tərkibində hidrogen siyanid olan qaz qələvi məhlulu ilə udulur. Buxarlanma, konsentrasiya, ayırma və qurutmadan sonra natrium siyanid məhsulu alınır.

7.2 Üstünlüklər və çatışmazlıqlar

• Üstünlükləri : Bu, resurslardan tam istifadə etməyə və istehsal xərclərini müəyyən dərəcədə azaltmağa imkan verən əlavə məhsul istifadəsi prosesidir.

• Dezavantajları : Natrium siyanidin istehsalı akrilonitril istehsal miqyası ilə məhdudlaşır. Yan məhsul olan hidrogen siyanidin keyfiyyətinə ciddi nəzarət və təmizləmə tələb edən akrilonitril istehsal prosesinin təsiri ola bilər.

8. Metanolun ammooksidləşmə üsulu

8.1 Proses Prinsipi

Hava filtrdən və əvvəlcədən qızdırıcıdan keçir və sonra reaksiya sobasına daxil olur. Maye ammonyak buxarlanır və metanol buxarlanır. Onlar qarışdırıcı bir qızdırıcıya daxil olur və sonra reaksiya sobasında hava ilə reaksiya verirlər. Əsasən Fe - Mo oksiddən ibarət katalizatorun təsiri altında reaksiya hidrogen siyanidi əmələ gətirir. Hidrogen sianid qazı ammonyakın çıxarılması üçün de-ammiak qülləsinə daxil olur və sonra hidrogen siyanidi əldə edir. Nəhayət, natrium siyanidi hazırlamaq üçün qələvi məhlulu ilə udulur.

8.2 Üstünlüklər və çatışmazlıqlar

• Üstünlükləri : Metanol və ammonyakın xammal kimi istifadəsi nisbətən geniş yayılmışdır və katalizator müəyyən dərəcədə təkrar emal oluna və təkrar istifadə edilə bilər. Proses istehsal ehtiyaclarına uyğun olaraq tənzimlənə bilər.

• Dezavantajları : Katalizator reaksiya şəraitinə həssasdır və temperatur, təzyiq və xammal nisbətindəki kiçik dəyişikliklər katalizatorun aktivliyinə və selektivliyinə təsir göstərə bilər və beləliklə, məhsulun məhsuldarlığına və keyfiyyətinə təsir göstərə bilər.

9. Nəticə

Natrium siyanidin istehsal prosesləri hər birinin öz xüsusiyyətləri var. İstehsal prosesinin seçimi xammalın mövcudluğu, maya dəyəri, ekoloji tələblər və istehsal miqyası kimi müxtəlif amillərdən asılıdır. Texnologiyanın davamlı inkişafı ilə gələcəkdə natrium siyanid istehsalının səmərəliliyini və ətraf mühitə təsirini daha da yaxşılaşdırmaq məqsədi daşıyan yeni istehsal prosesləri yarana bilər. Müxtəlif sənaye sahələrində natrium siyanidə tələbat artmaqda davam etdikcə, istehsal proseslərinin optimallaşdırılması və innovasiyası davamlı inkişafı təmin etməklə yanaşı, bazar ehtiyaclarının ödənilməsində həlledici rol oynayacaqdır.