Prosesau Cynhyrchu Diweddaraf Sodiwm Cyanid

1. Cyflwyniad

Sodiwm sianid Mae (NaCN) yn gyfansoddyn cemegol hanfodol a ddefnyddir yn helaeth mewn amrywiol ddiwydiannau, megis mwyngloddio aur, electroplatio, a synthesis cemegol. Prosesau cynhyrchu of Sodiwm cyanid wedi bod yn esblygu'n barhaus i wella effeithlonrwydd, lleihau costau, a gwella cyfeillgarwch amgylcheddol. Bydd yr erthygl hon yn cyflwyno nifer o'r prosesau cynhyrchu diweddaraf o Sodiwm Cyanid.

2. Dull Amonia - Sodiwm

2.1 Egwyddor y Broses

Yn y dull amonia - sodiwm, ychwanegir sodiwm metelaidd a golosg petrolewm i adweithydd yn gyntaf mewn cyfran benodol. Yna codir y tymheredd i 650 °C, a chyflwynir nwy amonia. Wrth i'r tymheredd gynyddu ymhellach i 800 °C, mae adwaith yn digwydd dros gyfnod o 7 awr, lle mae sodiwm metelaidd yn cael ei drawsnewid yn llwyr yn sodiwm cyanidAr ôl hynny, caiff yr adweithyddion eu hidlo ar dymheredd o 650 °C i gael gwared â gormod o golosg petrolewm. Yna caiff y cynnyrch tawdd ei ollwng a'i gastio i'r siâp a ddymunir i gael cynhyrchion sodiwm seianid.

2.2 Manteision ac Anfanteision

• manteisionMae gan y broses hon egwyddor adwaith gymharol syml, ac mae'r deunyddiau crai sodiwm ac amonia yn gymharol gyffredin yn y diwydiant cemegol.

• AnfanteisionMae'r amodau adwaith tymheredd uchel yn gofyn am lawer iawn o ddefnydd o ynni. Hefyd, mae defnyddio sodiwm metelaidd yn peri rhai risgiau diogelwch oherwydd ei adweithedd uchel.

3. Dull Toddi Cyanid

3.1 Egwyddor y Broses

Ychwanegir toddi cyanid ac ocsid plwm at danc echdynnu. Y gymhareb nodweddiadol o doddi cyanid i ocsid plwm yw (500 - 700):1. Mae ychwanegu ocsid plwm yn helpu i ddad-sylffwreiddio trwy ffurfio gwaddod sylffid plwm. Yna gadewir i'r hylif echdynnu setlo, ac mae'r hylif clir sy'n deillio o hyn yn cynnwys 80 - 90 g/L o NaCN. Mewn generadur, mae'r hylif hwn yn adweithio ag asid sylffwrig crynodedig i gynhyrchu nwy hydrogen cyanid. Ar ôl cyddwyso i gael gwared â dŵr, mae'r nwy hydrogen cyanid yn mynd i mewn i adweithydd amsugno ac yn adweithio ag alcali hylif (hydoddiant sodiwm hydrocsid) i ffurfio sodiwm cyanid.

3.2 Manteision ac Anfanteision

• manteisionGall y broses hon gael gwared ar amhureddau sylffwr yn effeithiol trwy ychwanegu ocsid plwm, sy'n fuddiol ar gyfer gwella ansawdd y cynnyrch terfynol.

• AnfanteisionGall defnyddio ocsid plwm arwain at broblemau llygredd amgylcheddol sy'n gysylltiedig â phlwm. Yn ogystal, mae'r broses yn cynnwys sawl cam fel echdynnu, adwaith ac amsugno, sy'n cynyddu cymhlethdod y llawdriniaeth.

4. Proses Andrussow (Dull Anshig)

4.1 Egwyddor y Broses

Mae proses Andrussow yn defnyddio nwy naturiol, amonia, ac aer fel deunyddiau crai. Yn gyntaf, caiff nwy naturiol ei olchi mewn tŵr golchi dŵr i gael gwared â sylffwr anorganig a rhan o'r sylffwr organig. Ar ôl hidlo, dylai'r nwy naturiol wedi'i fireinio gynnwys sylffwr o ≤1 mg/m³ a chynnwys hydroCarbonDylai s uwchlaw C₂ fod yn llai na 2%. Caiff amonia hylif ei anweddu mewn anweddydd, a chaiff aer ei hidlo trwy hidlydd. Yna caiff y tri deunydd crai eu cymysgu mewn cymysgydd ar gymhareb o amonia:methan:aer = 1:(1.15 - 1.17):(6.70 - 6.80). Mae'r nwy cymysg yn mynd i mewn i adweithydd ocsideiddio gydag aloi platinwm - rhodiwm fel y catalydd. Ar dymheredd o 1070 - 1120 °C, mae adwaith yn digwydd i gynhyrchu nwy cymysg sy'n cynnwys 8.5% hydrogen seianid.

Mae'r nwy yn cael ei oeri ac yna'n mynd i mewn i dŵr amsugno amonia, lle mae amonia gweddilliol yn cael ei amsugno gan asid sylffwrig. Ar ôl hynny, mae'n cael ei oeri gan ddŵr ac mae hydrogen cyanid yn cael ei amsugno gan ddŵr tymheredd isel. Mae'r nwy cynffon yn cael ei ryddhau ar ôl cael ei olchi gan dŵr golchi alcali. Mae'r toddiant hydrogen cyanid sy'n cael ei amsugno gan ddŵr yn cael ei gyfnewid gwres ac yna'n mynd i mewn i dŵr dadamsugno. Ar ben y tŵr dadamsugno, ceir hydrogen cyanid â phurdeb o 98%. Yna mae'r hydrogen cyanid hwn yn adweithio â thoddiant alcali i ffurfio toddiant sodiwm cyanid, sy'n cael ei brosesu ymhellach trwy anweddu, crisialu, sychu a siapio i gael y cynnyrch sodiwm cyanid terfynol.

4.2 Manteision ac Anfanteision

• manteisionMewn rhanbarthau sydd ag adnoddau nwy naturiol cyfoethog, mae cost deunyddiau crai yn gymharol isel. Mae'r broses wedi bod yn gymharol aeddfed mewn cymwysiadau diwydiannol, a gall y raddfa gynhyrchu fod yn gymharol fawr.

• AnfanteisionMewn ardaloedd sydd heb adnoddau nwy naturiol, ac sy'n cael eu heffeithio gan ffactorau fel prinder nwy naturiol, polisïau a phrisiau, gall cost cynhyrchu amrywio'n sylweddol. Mae'r amodau adwaith tymheredd uchel yn gofyn am offer sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel ac yn defnyddio llawer iawn o ynni.

5. Proses Fflam

5.1 Egwyddor y Broses

Defnyddir nwy naturiol, ocsigen ac amonia fel deunyddiau crai. Mae'r tri nwy hyn yn cael eu hidlo ar wahân i gael gwared ar amhureddau ac yna'n mynd i mewn i gymysgydd ar ôl cael eu sefydlogi a'u mesur. Defnyddir rhan o'r ocsigen fel y prif ocsigen i fynd i mewn i'r cymysgydd, ac mae'r rhan arall yn cael ei bwydo'n uniongyrchol i'r ffroenell ar gyfer tanio. Mae'r tri deunydd crai yn cael eu cyfuno mewn cyfran benodol ac yn cael adwaith hylosgi i syntheseiddio hydrogen cyanid ar dymheredd o 1500 °C.

Caiff nwy'r adwaith ei ddiffodd trwy chwistrellu dŵr ac yna ei oeri mewn oerydd. Yna mae'n mynd i mewn i dŵr amsugno amonia, lle mae'r amonia sy'n weddill yn y nwy adwaith yn cael ei amsugno gan 15% - 20% o asid sylffwrig, a gellir adfer amoniwm sylffad. Caiff nwy'r adwaith sy'n cynnwys hydrogen cyanid ei oeri gan ddŵr ac yna ei amsugno gan ddŵr tymheredd isel i ffurfio hydoddiant hydrogen cyanid 1.5%. Caiff yr hydoddiant hwn ei ddistyllu mewn tŵr distyllu i gael hydrogen cyanid gyda chynnwys o 98% - 99%. Yn olaf, caiff ei amsugno gan hydoddiant alcalïaidd, ac ar ôl anweddu, crisialu, sychu a siapio, ceir y cynnyrch sodiwm cyanid.

5.2 Manteision ac Anfanteision

• manteisionGall y broses hon gyflawni cynhyrchu hydrogen cyanid o burdeb cymharol uchel. Gall adfer sylffad amoniwm fel sgil-gynnyrch ddod â rhai manteision economaidd.

• AnfanteisionMae'r adwaith hylosgi tymheredd uchel yn gofyn am lawer iawn o fewnbwn ynni. Mae'r broses hefyd yn cynnwys gweithrediadau cymhleth fel cymysgu nwyon, hylosgi, diffodd ac amsugno, sy'n gofyn am reolaeth broses lefel uchel.

6. Dull Pyrolysis Olew Ysgafn

6.1 Egwyddor y Broses

Cymysgir olew ysgafn ac amonia mewn atomizer mewn cyfran benodol a'u cynhesu ymlaen llaw i 280 °C. Yna mae'r cymysgedd yn mynd i mewn i ffwrnais arc trydan ar gyfer adwaith pyrolysis. Defnyddir golosg petrolewm fel cludwr, a defnyddir nitrogen fel nwy amddiffynnol i atal ocsideiddio mewn amgylchedd caeedig. Ar dymheredd o 1450 °C, mae adwaith yn digwydd i gynhyrchu nwy hydrogen cyanid. Yna caiff y nwy ei dynnu o lwch, ei oeri, a'i brosesu ymhellach trwy gamau fel tynnu amonia, golchi â dŵr, amsugno, a distyllu i gael hydrogen cyanid pur. Yn olaf, mae hydrogen cyanid yn adweithio â hydoddiant alcalïaidd (sodiwm hydrocsid) i ffurfio sodiwm cyanid.

6.2 Manteision ac Anfanteision

• manteisionMae'r dechnoleg brosesu yn gymharol aeddfed. Gall ddefnyddio olew ysgafn, deunydd crai cymharol gyffredin yn y diwydiant petrocemegol.

• AnfanteisionMae anawsterau wrth ddad-swlffwreiddio a chael gwared ag amhuredd hydrogen cyanid. Mae gan y cynnyrch ddefnydd ynni uchel, ac mae trin "tri gwastraff" (nwy gwastraff, dŵr gwastraff, a gweddillion gwastraff) yn anodd. Mae'r gost gynhyrchu yn gymharol uchel.

7. Dull Sgil-gynnyrch Acrylonitrile

7.1 Egwyddor y Broses

Yn y broses o gynhyrchu acrylonitril trwy ocsideiddio propylen, cynhyrchir nwy hydrogen cyanid fel sgil-gynnyrch (mae'r swm yn cyfateb i 4% - 10% o'r acrylonitril a gynhyrchir). Mae'r nwy sy'n cynnwys hydrogen cyanid yn cael ei amsugno gan doddiant alcalïaidd. Ar ôl anweddu, crynodi, gwahanu a sychu, ceir y cynnyrch sodiwm cyanid.

7.2 Manteision ac Anfanteision

• manteisionMae hon yn broses defnyddio sgil-gynnyrch, a all wneud defnydd llawn o adnoddau a lleihau costau cynhyrchu i ryw raddau.

• AnfanteisionMae cynhyrchu sodiwm cyanid wedi'i gyfyngu gan raddfa gynhyrchu acrylonitril. Gall ansawdd y sgil-gynnyrch hydrogen cyanid gael ei effeithio gan brif broses gynhyrchu acrylonitril, sy'n gofyn am reolaeth a phuro llym.

8. Dull Amocsidiad Methanol

8.1 Egwyddor y Broses

Mae aer yn mynd trwy hidlydd a rhag-wresogydd ac yna'n mynd i mewn i ffwrnais adwaith. Mae amonia hylif yn cael ei anweddu ac mae methanol yn cael ei anweddu. Maent yn mynd i mewn i rag-wresogydd cymysgu ac yna'n adweithio ag aer yn y ffwrnais adwaith. O dan weithred catalydd sy'n cynnwys yn bennaf ocsid Fe-Mo, mae'r adwaith yn cynhyrchu hydrogen cyanid. Mae'r nwy hydrogen cyanid yn mynd i mewn i dŵr dad-amonia i gael gwared ar amonia ac yna'n cael hydrogen cyanid. Yn olaf, caiff ei amsugno gan doddiant alcalïaidd i baratoi sodiwm cyanid.

8.2 Manteision ac Anfanteision

• manteisionMae defnyddio methanol ac amonia fel deunyddiau crai yn gymharol gyffredin, a gellir ailgylchu ac ailddefnyddio'r catalydd i ryw raddau. Gellir addasu'r broses yn ôl anghenion cynhyrchu.

• AnfanteisionMae'r catalydd yn sensitif i amodau adwaith, a gall newidiadau bach mewn tymheredd, pwysau, a chymhareb deunydd crai effeithio ar weithgaredd a detholiad y catalydd, a thrwy hynny effeithio ar gynnyrch ac ansawdd y cynnyrch.

9. Casgliad

Mae gan bob proses gynhyrchu sodiwm cyanid eu nodweddion eu hunain. Mae'r dewis o broses gynhyrchu yn dibynnu ar amrywiol ffactorau megis argaeledd deunydd crai, cost, gofynion amgylcheddol, a graddfa gynhyrchu. Gyda datblygiad parhaus technoleg, gall prosesau cynhyrchu newydd ddod i'r amlwg yn y dyfodol, gyda'r nod o wella effeithlonrwydd a pherfformiad amgylcheddol cynhyrchu sodiwm cyanid ymhellach. Wrth i'r galw am sodiwm cyanid mewn gwahanol ddiwydiannau barhau i dyfu, bydd optimeiddio ac arloesi prosesau cynhyrchu yn chwarae rhan hanfodol wrth ddiwallu anghenion y farchnad wrth sicrhau datblygiad cynaliadwy.