Últims processos de producció de cianur de sodi

1. Introducció

Sodi cianur (NaCN) és un compost químic crucial àmpliament utilitzat en diverses indústries, com ara la mineria d'or, la galvanoplàstia i la síntesi química. El Processos de producció of Cianur de sodi han estat en contínua evolució per millorar l'eficiència, reduir costos i millorar el respecte al medi ambient. Aquest article presentarà diversos dels processos de producció més recents de Cianur de sodi.

2. Mètode d'amoníac - sodi

2.1 Principi del procés

En el mètode amoníac-sodi, primer s'afegeixen sodi metàl·lic i coc de petroli a un reactor en una proporció determinada. A continuació, s'augmenta la temperatura a 650 °C i s'introdueix gas amoníac. A mesura que la temperatura augmenta encara més fins a 800 °C, es produeix una reacció durant un període de 7 hores, durant la qual el sodi metàl·lic es converteix completament en cianur de sodiDesprés d'això, els reactius es filtren a una temperatura de 650 °C per eliminar l'excés de coc de petroli. El producte fos es descarrega i es cola amb la forma desitjada per obtenir productes de cianur de sodi.

2.2 Avantatges i inconvenients

• avantatgesAquest procés té un principi de reacció relativament simple, i les matèries primeres sodi i amoníac són relativament comunes en la indústria química.

• DesavantatgesLes condicions de reacció a alta temperatura requereixen un gran consum d'energia. A més, l'ús de sodi metàl·lic presenta certs riscos de seguretat a causa de la seva alta reactivitat.

3. Mètode de fusió amb cianur

3.1 Principi del procés

El cianur fos i l'òxid de plom s'afegeixen a un tanc d'extracció. La proporció típica de cianur fos i òxid de plom és (500 - 700): 1. L'addició d'òxid de plom ajuda a la dessulfuració formant un precipitat de sulfur de plom. A continuació, es deixa que el líquid d'extracció s'assenti i el líquid clar resultant conté 80 - 90 g/L de NaCN. En un generador, aquest líquid reacciona amb àcid sulfúric concentrat per generar gas cianur d'hidrogen. Després de la condensació per eliminar l'aigua, el gas cianur d'hidrogen entra en un reactor d'absorció i reacciona amb un àlcali líquid (solució d'hidròxid de sodi) per formar cianur de sodi.

3.2 Avantatges i inconvenients

• avantatgesAquest procés pot eliminar eficaçment les impureses de sofre mitjançant l'addició d'òxid de plom, cosa que és beneficiosa per millorar la qualitat del producte final.

• DesavantatgesL'ús d'òxid de plom pot provocar problemes de contaminació ambiental associats amb el plom. A més, el procés implica múltiples passos com l'extracció, la reacció i l'absorció, cosa que augmenta la complexitat de l'operació.

4. Procés d'Andrussow (Mètode d'Anshig)

4.1 Principi del procés

El procés Andrussow utilitza gas natural, amoníac i aire com a matèries primeres. Primer, el gas natural es renta en una torre de rentat d'aigua per eliminar el sofre inorgànic i part del sofre orgànic. Després de la filtració, el gas natural refinat ha de tenir un contingut de sofre de ≤1 mg/m³ i el contingut d'hidrocarburs per sobre de C₂ ha de ser inferior al 2%. L'amoníac líquid es vaporitza en un vaporitzador i l'aire es filtra a través d'un filtre. A continuació, les tres matèries primeres es barregen en un mesclador en una proporció d'amoníac:metà:aire = 1:(1.15 - 1.17):(6.70 - 6.80). El gas barrejat entra en un reactor d'oxidació amb un aliatge de platí i rodi com a catalitzador. A una temperatura de 1070 - 1120 °C, es produeix una reacció per generar un gas barrejat que conté un 8.5% de cianur d'hidrogen.

El gas es refreda i després entra en una torre d'absorció d'amoníac, on l'amoníac residual s'absorbeix amb àcid sulfúric. Després d'això, es refreda amb aigua i el cianur d'hidrogen s'absorbeix amb aigua a baixa temperatura. El gas de cua es descarrega després de ser rentat amb una torre de rentat àlcali. La solució de cianur d'hidrogen absorbida per l'aigua s'intercanvia caloríficament i després entra en una torre de desorció. A la part superior de la torre de desorció, s'obté cianur d'hidrogen amb una puresa del 98%. Aquest cianur d'hidrogen reacciona amb una solució àlcali per formar una solució de cianur de sodi, que es processa posteriorment mitjançant evaporació, cristal·lització, assecat i conformació per obtenir el producte final de cianur de sodi.

4.2 Avantatges i inconvenients

• avantatgesA les regions amb rics recursos de gas natural, el cost de les matèries primeres és relativament baix. El procés ha estat relativament madur en aplicacions industrials i l'escala de producció pot ser relativament gran.

• DesavantatgesEn zones amb manca de recursos de gas natural, afectades per factors com l'escassetat de gas natural, les polítiques i els preus, el cost de producció pot fluctuar significativament. Les condicions de reacció a alta temperatura requereixen equips resistents a altes temperatures i consumeixen una gran quantitat d'energia.

5. Procés de flama

5.1 Principi del procés

Com a matèries primeres s'utilitzen gas natural, oxigen i amoníac. Aquests tres gasos es filtren per separat per eliminar les impureses i després entren en un mesclador després de ser estabilitzats i dosificats. Una part de l'oxigen s'utilitza com a oxigen principal per entrar al mesclador i l'altra part s'alimenta directament a la boquilla per a la ignició. Les tres matèries primeres es combinen en una determinada proporció i experimenten una reacció de combustió per sintetitzar cianur d'hidrogen a una temperatura de 1500 °C.

El gas de reacció s'atura polvoritzant aigua i després es refreda en un refrigerador. A continuació, entra en una torre d'absorció d'amoníac, on l'amoníac residual del gas de reacció s'absorbeix amb àcid sulfúric al 15%-20% i es pot recuperar sulfat d'amoni. El gas de reacció que conté cianur d'hidrogen es refreda amb aigua i després s'absorbeix amb aigua a baixa temperatura per formar una solució de cianur d'hidrogen a l'1.5%. Aquesta solució es destil·la en una torre de destil·lació per obtenir cianur d'hidrogen amb un contingut del 98%-99%. Finalment, s'absorbeix amb una solució alcalina i, després de l'evaporació, la cristal·lització, l'assecat i la conformació, s'obté el producte de cianur de sodi.

5.2 Avantatges i inconvenients

• avantatgesAquest procés pot aconseguir una producció de cianur d'hidrogen d'una puresa relativament alta. La recuperació de sulfat d'amoni com a subproducte pot aportar certs beneficis econòmics.

• DesavantatgesLa reacció de combustió a alta temperatura requereix una gran quantitat d'energia d'entrada. El procés també implica operacions complexes com la barreja de gasos, la combustió, el refredament i l'absorció, que requereixen un control del procés d'alt nivell.

6. Mètode de piròlisi d'oli lleuger

6.1 Principi del procés

L'oli lleuger i l'amoníac es barregen en un atomitzador en una proporció determinada i es preescalfen a 280 °C. A continuació, la barreja entra en un forn d'arc elèctric per a una reacció de piròlisi. El coc de petroli s'utilitza com a portador i el nitrogen s'utilitza com a gas protector per evitar l'oxidació en un ambient tancat. A una temperatura de 1450 °C, es produeix una reacció per generar gas cianur d'hidrogen. A continuació, el gas s'elimina de la pols, es refreda i es processa posteriorment mitjançant passos com l'eliminació d'amoníac, el rentat amb aigua, l'absorció i la destil·lació per obtenir cianur d'hidrogen pur. Finalment, el cianur d'hidrogen reacciona amb una solució alcalina (hidròxid de sodi) per formar cianur de sodi.

6.2 Avantatges i inconvenients

• avantatgesLa tecnologia del procés és relativament madura. Pot utilitzar petroli lleuger, una matèria primera relativament comuna a la indústria petroquímica.

• DesavantatgesHi ha dificultats en la dessulfuració i l'eliminació d'impureses del cianur d'hidrogen. El producte té un alt consum d'energia i el tractament dels "tres residus" (gas residual, aigües residuals i residus residuals) és difícil. El cost de producció és relativament elevat.

7. Mètode de subproductes d'acrilonitril

7.1 Principi del procés

En el procés de producció d'acrilonitril mitjançant l'amoxidació del propilè, es produeix gas cianur d'hidrogen com a subproducte (la quantitat és equivalent al 4% - 10% de la producció d'acrilonitril). El gas que conté cianur d'hidrogen és absorbit per una solució alcalina. Després de l'evaporació, la concentració, la separació i l'assecat, s'obté el producte de cianur de sodi.

7.2 Avantatges i inconvenients

• avantatgesAquest és un procés d'utilització de subproductes, que pot aprofitar al màxim els recursos i reduir els costos de producció fins a cert punt.

• DesavantatgesLa producció de cianur de sodi està limitada per l'escala de producció d'acrilonitril. La qualitat del subproducte cianur d'hidrogen pot veure's afectada pel procés principal de producció d'acrilonitril, que requereix un control i una purificació estrictes.

8. Mètode d'amoxidació de metanol

8.1 Principi del procés

L'aire passa a través d'un filtre i un preescalfador i després entra en un forn de reacció. L'amoníac líquid es vaporitza i el metanol s'evapora. Entren en un preescalfador de mescla i després reaccionen amb l'aire al forn de reacció. Sota l'acció d'un catalitzador compost principalment d'òxid de Fe-Mo, la reacció genera cianur d'hidrogen. El gas cianur d'hidrogen entra en una torre de desamoníac per eliminar l'amoníac i després s'obté cianur d'hidrogen. Finalment, s'absorbeix amb una solució alcalina per preparar cianur de sodi.

8.2 Avantatges i inconvenients

• avantatgesL'ús de metanol i amoníac com a matèries primeres és relativament comú, i el catalitzador es pot reciclar i reutilitzar fins a cert punt. El procés es pot ajustar segons les necessitats de producció.

• DesavantatgesEl catalitzador és sensible a les condicions de reacció, i petits canvis de temperatura, pressió i proporció de matèries primeres poden afectar l'activitat i la selectivitat del catalitzador, afectant així el rendiment i la qualitat del producte.

9. conclusió

Els processos de producció de cianur de sodi tenen les seves pròpies característiques. L'elecció del procés de producció depèn de diversos factors com la disponibilitat de matèries primeres, el cost, els requisits ambientals i l'escala de producció. Amb el desenvolupament continu de la tecnologia, en el futur poden sorgir nous processos de producció, amb l'objectiu de millorar encara més l'eficiència i el rendiment ambiental de la producció de cianur de sodi. A mesura que la demanda de cianur de sodi en diferents indústries continua creixent, l'optimització i la innovació dels processos de producció jugaran un paper crucial per satisfer les necessitats del mercat i, alhora, garantir el desenvolupament sostenible.