Nýjustu framleiðsluferli natríumsýaníðs

1. Inngangur

Natríum blásýru (NaCN) er mikilvægt efnasamband sem er mikið notað í ýmsum atvinnugreinum, svo sem gullnámuvinnslu, rafhúðun og efnasmíði. Framleiðsluferli of Natríumsýaníð hafa verið í stöðugri þróun til að bæta skilvirkni, lækka kostnað og auka umhverfisvænni. Þessi grein mun kynna nokkrar af nýjustu framleiðsluferlunum Natríumsýaníð.

2. Ammoníak-natríum aðferð

2.1 Ferlisregla

Í ammóníak-natríum aðferðinni er málmnatríum og jarðolíukóki fyrst bætt í hvarfefni í ákveðnu hlutfalli. Hitastigið er síðan hækkað í 650°C og ammóníakgas er hleypt inn í hvarfefnið. Þegar hitinn er hækkaður enn frekar í 800°C á sér stað viðbrögð á 7 klukkustundum þar sem málmnatríum umbreytist að fullu í... natríumsýaníðEftir það eru hvarfefnin síuð við 650°C til að fjarlægja umfram jarðolíukók. Brædda afurðin er síðan losuð og steypt í æskilega lögun til að fá natríum sýaníðafurðir.

2.2 Kostir og gallar

• KostirÞetta ferli hefur tiltölulega einfalda viðbragðsreglu og hráefnin natríum og ammóníak eru tiltölulega algeng í efnaiðnaði.

• ÓkostirHáhitaviðbrögð krefjast mikillar orkunotkunar. Einnig hefur notkun málmnatríums í för með sér ákveðna öryggisáhættu vegna mikillar hvarfgirni þess.

3. Bræðsluaðferð sýaníðs

3.1 Ferlisregla

Brædd sýaníð og blýoxíð eru sett í útdráttartank. Algengt hlutfall bráðins sýaníðs á móti blýoxíði er (500 - 700):1. Viðbót blýoxíðs hjálpar til við brennisteinshreinsun með því að mynda blýsúlfíðútfellingu. Útdráttarvökvanum er síðan látinn setjast og tæri vökvinn sem myndast inniheldur 80 - 90 g/L af NaCN. Í rafstöð hvarfast þessi vökvi við þétta brennisteinssýru til að mynda vetnis sýaníðgas. Eftir þéttingu til að fjarlægja vatn fer vetnis sýaníðgasið inn í frásogshvarf og hvarfast við fljótandi basa (natríumhýdroxíðlausn) til að mynda natríum sýaníð.

3.2 Kostir og gallar

• KostirÞetta ferli getur á áhrifaríkan hátt fjarlægt brennisteinsóhreinindi með því að bæta við blýoxíði, sem er gagnlegt til að bæta gæði lokaafurðarinnar.

• ÓkostirNotkun blýoxíðs getur leitt til umhverfismengunarvandamála sem tengjast blýi. Að auki felur ferlið í sér mörg skref eins og útdrátt, efnahvarf og frásog, sem eykur flækjustig aðgerðarinnar.

4. Andrussow-ferlið (Anshig-aðferðin)

4.1 Ferlisregla

The Andrussow process uses natural gas, ammonia, and air as raw materials. First, natural gas is washed in a water - washing tower to remove inorganic sulfur and part of the organic sulfur. After filtration, the refined natural gas should have a sulfur content of ≤1 mg/m³ and the content of hydroCarbons above C₂ should be less than 2%. Liquid ammonia is vaporized in a vaporizer, and air is filtered through a filter. The three raw materials are then mixed in a mixer at a ratio of ammonia:methane:air = 1:(1.15 - 1.17):(6.70 - 6.80). The mixed gas enters an oxidation reactor with a platinum - rhodium alloy as the catalyst. At a temperature of 1070 - 1120 °C, a reaction occurs to generate a mixed gas containing 8.5% hydrogen cyanide.

Gasið er kælt og fer síðan inn í ammóníakgleypsturn þar sem leifar af ammóníaki eru frásogaðar af brennisteinssýru. Að því loknu er það kælt með vatni og vetnis sýaníð frásogað af lághitavatni. Eftir að hafa skolað afganginn af gasinu með basaþvottaturni er það losað. Vetnis sýaníðlausnin sem vatnið frásogar er varmaskipt og fer síðan inn í frásogsturn. Efst í frásogsturninum fæst vetnis sýaníð með 98% hreinleika. Þetta vetnis sýaníð hvarfast síðan við basalausn til að mynda natríum sýaníðlausn, sem er síðan unnin áfram með uppgufun, kristöllun, þurrkun og mótun til að fá lokaafurð natríum sýaníðs.

4.2 Kostir og gallar

• KostirÍ svæðum þar sem jarðgas er ríkt er kostnaður við hráefni tiltölulega lágur. Ferlið hefur verið tiltölulega þroskað í iðnaðarnotkun og framleiðslumagnið getur verið tiltölulega stórt.

• ÓkostirÁ svæðum þar sem skortir jarðgas, stefnumótun og verð á jarðgasi, getur framleiðslukostnaður sveiflast verulega. Háhitaviðbrögðin krefjast búnaðar sem þolir háan hita og neyta mikillar orku.

5. Logaferli

5.1 Ferlisregla

Jarðgas, súrefni og ammóníak eru notuð sem hráefni. Þessar þrjár lofttegundir eru síaðar sérstaklega til að fjarlægja óhreinindi og síðan settar í blandara eftir að þær hafa verið stöðugar og mæld. Hluti af súrefninu er notaður sem aðalsúrefnið sem fer inn í blandarann ​​og hinn hlutinn er settur beint í stútinn til að kveikja. Hráefnin þrjú eru sameinuð í ákveðnu hlutfalli og gangast undir brunaviðbrögð til að mynda vetnisbláæðar við 1500°C hitastig.

Hvarfgasið er kæft með vatnsúðun og síðan kælt í kæli. Það fer síðan inn í ammóníakgleypsturn þar sem afgangs ammóníak í hvarfgasinu er frásogað með 15% - 20% brennisteinssýru og ammoníumsúlfat er hægt að endurheimta. Hvarfgasið sem inniheldur vetnis sýaníð er kælt með vatni og síðan frásogað með lághitavatni til að mynda 1.5% vetnis sýaníðlausn. Þessi lausn er eimuð í eimingarturni til að fá vetnis sýaníð með innihaldi upp á 98% - 99%. Að lokum er það frásogað með basískri lausn og eftir uppgufun, kristöllun, þurrkun og mótun fæst natríum sýaníðafurðin.

5.2 Kostir og gallar

• KostirÞetta ferli getur náð fram framleiðslu á vetnissýaníði með tiltölulega mikilli hreinleika. Endurheimt ammóníumsúlfats sem aukaafurðar getur haft í för með sér ákveðinn efnahagslegan ávinning.

• ÓkostirBrennsluviðbrögð við háan hita krefjast mikillar orkuinntöku. Ferlið felur einnig í sér flóknar aðgerðir eins og blöndun gass, brennslu, slökkvun og frásog, sem krefjast mikillar ferlisstýringar.

6. Aðferð við létt olíubrjótun

6.1 Ferlisregla

Léttolía og ammóníak eru blandað saman í úðara í ákveðnu hlutfalli og forhituð í 280°C. Blandan fer síðan inn í rafbogaofn til að framkvæma hitasundrun. Jarðolíukók er notað sem burðarefni og köfnunarefni er notað sem verndargas til að koma í veg fyrir oxun í lokuðu umhverfi. Við hitastig upp á 1450°C á sér stað efnahvarf sem myndar vetnis sýaníðgas. Gasið er síðan rykfjarlægt, kælt og unnið frekar með skrefum eins og ammóníakfjarlægingu, vatnsþvotti, frásogi og eimingu til að fá hreint vetnis sýaníð. Að lokum hvarfast vetnis sýaníð við basíska lausn (natríumhýdroxíð) til að mynda natríum sýaníð.

6.2 Kostir og gallar

• KostirFerlitæknin er tiltölulega þroskuð. Hún getur notað léttolíu, sem er tiltölulega algengt hráefni í jarðefnaiðnaði.

• ÓkostirErfiðleikar eru við brennisteinshreinsun og fjarlægingu óhreininda úr vetnissýaníði. Varan hefur mikla orkunotkun og meðhöndlun „þriggja flokka úrgangs“ (úrgangsgas, skólp og úrgangsleifar) er erfið. Framleiðslukostnaðurinn er tiltölulega hár.

7. Aðferð við framleiðslu á akrýlnítríli sem aukaafurð

7.1 Ferlisregla

Við framleiðslu á akrýlnítríli með ammoxíðun própýlens myndast vetnissýaníðgas sem aukaafurð (magnið jafngildir 4% - 10% af akrýlnítrílframleiðslunni). Gasið sem inniheldur vetnissýaníð er frásogað af basískri lausn. Eftir uppgufun, þykkingu, aðskilnað og þurrkun fæst natríumsýaníðafurðin.

7.2 Kostir og gallar

• KostirÞetta er nýtingarferli aukaafurða sem getur nýtt auðlindir til fulls og lækkað framleiðslukostnað að vissu marki.

• ÓkostirFramleiðsla natríumsýaníðs er takmörkuð af framleiðslustærð akrýlnítríls. Gæði aukaafurðarinnar vetnissýaníðs geta verið undir áhrifum aðalframleiðsluferlis akrýlnítríls, sem krefst strangs eftirlits og hreinsunar.

8. Metanólammoxunaraðferð

8.1 Ferlisregla

Loft fer í gegnum síu og forhitara og síðan inn í hvarfofn. Fljótandi ammóníak er gufað upp og metanól er uppgufað. Þau fara inn í blöndunarforhitara og hvarfast síðan við loft í hvarfofninum. Undir áhrifum hvata, sem aðallega samanstendur af Fe-Mo oxíði, myndast vetnis sýaníð í hvarfinu. Vetnis sýaníðgasið fer inn í ammóníak-af-turn til að fjarlægja ammóníak og síðan myndast vetnis sýaníð. Að lokum er það frásogað af basískri lausn til að búa til natríum sýaníð.

8.2 Kostir og gallar

• KostirNotkun metanóls og ammóníaks sem hráefna er tiltölulega algeng og hægt er að endurvinna og endurnýta hvata að vissu marki. Hægt er að aðlaga ferlið að framleiðsluþörfum.

• ÓkostirHvati: Hvati er viðkvæmur fyrir hvarfskilyrðum og litlar breytingar á hitastigi, þrýstingi og hráefnishlutfalli geta haft áhrif á virkni og sértækni hvata og þar með áhrif á afköst og gæði vörunnar.

9. Niðurstaða

Framleiðsluferli natríumsýaníðs hafa sín sérkenni. Val á framleiðsluferli fer eftir ýmsum þáttum eins og framboði á hráefni, kostnaði, umhverfiskröfum og framleiðslustærð. Með sífelldri þróun tækni gætu ný framleiðsluferli komið fram í framtíðinni, sem miða að því að bæta enn frekar skilvirkni og umhverfisárangur natríumsýaníðframleiðslu. Þar sem eftirspurn eftir natríumsýaníði í mismunandi atvinnugreinum heldur áfram að aukast mun hagræðing og nýsköpun framleiðsluferla gegna lykilhlutverki í að mæta þörfum markaðarins og tryggja jafnframt sjálfbæra þróun.