Proceset më të fundit të prodhimit të cianidit të natriumit

1. Paraqitje

Sodium cyanide (NaCN) është një përbërës kimik thelbësor që përdoret gjerësisht në industri të ndryshme, të tilla si minierat e arit, elektrogalvanizimi dhe sinteza kimike. Proceset e prodhimit of Cianid natriumi kanë evoluar vazhdimisht për të përmirësuar efikasitetin, për të ulur kostot dhe për të rritur mirëdashësinë ndaj mjedisit. Ky artikull do të prezantojë disa nga proceset më të fundit të prodhimit të Cianidi i natriumit.

2. Metoda e amoniakut - natriumit

2.1 Parimi i procesit

Në metodën amoniak-natrium, natriumi metalik dhe koksi i naftës shtohen së pari në një reaktor në një proporcion të caktuar. Temperatura më pas rritet në 650 °C dhe futet gazi i amoniakut. Ndërsa temperatura rritet më tej në 800 °C, ndodh një reaksion gjatë një periudhe prej 7 orësh, gjatë së cilës natriumi metalik shndërrohet plotësisht në cianidi i natriumitPas kësaj, reaktantët filtrohen në një temperaturë prej 650 °C për të hequr koksin e tepërt të naftës. Produkti i shkrirë më pas shkarkohet dhe derdhet në formën e dëshiruar për të përftuar produkte të cianurit të natriumit.

2.2 Avantazhet dhe disavantazhet

• PërparësitëKy proces ka një parim reagimi relativisht të thjeshtë, dhe lëndët e para natriumi dhe amoniaku janë relativisht të zakonshme në industrinë kimike.

• DisavantazhetKushtet e reagimit në temperaturë të lartë kërkojnë një sasi të madhe të konsumit të energjisë. Gjithashtu, përdorimi i natriumit metalik paraqet rreziqe të caktuara për sigurinë për shkak të reaktivitetit të tij të lartë.

3. Metoda e Shkrirjes së Cianurit

3.1 Parimi i procesit

Shkrirja e cianidit dhe oksidi i plumbit shtohen në një rezervuar nxjerrjeje. Raporti tipik i shkrirjes së cianidit me oksidin e plumbit është (500 - 700):1. Shtimi i oksidit të plumbit ndihmon në desulfurizimin duke formuar një precipitat të sulfurit të plumbit. Lëngu i nxjerrjes lihet më pas të qetësohet dhe lëngu i kthjellët që rezulton përmban 80 - 90 g/L NaCN. Në një gjenerator, ky lëng reagon me acid sulfurik të përqendruar për të gjeneruar gaz cianur hidrogjeni. Pas kondensimit për të hequr ujin, gazi cianur hidrogjeni hyn në një reaktor thithës dhe reagon me alkalin e lëngshëm (tretësirë ​​hidroksidi natriumi) për të formuar cianur natriumi.

3.2 Avantazhet dhe disavantazhet

• PërparësitëKy proces mund të largojë në mënyrë efektive papastërtitë e squfurit përmes shtimit të oksidit të plumbit, i cili është i dobishëm për përmirësimin e cilësisë së produktit përfundimtar.

• DisavantazhetPërdorimi i oksidit të plumbit mund të çojë në probleme të ndotjes mjedisore që lidhen me plumbin. Përveç kësaj, procesi përfshin hapa të shumtë si nxjerrja, reagimi dhe thithja, gjë që rrit kompleksitetin e funksionimit.

4. Procesi Andrussow (Metoda Anshig)

4.1 Parimi i procesit

Procesi Andrussow përdor gaz natyror, amoniak dhe ajër si lëndë të para. Së pari, gazi natyror lahet në një kullë larjeje me ujë për të hequr squfurin inorganik dhe një pjesë të squfurit organik. Pas filtrimit, gazi natyror i rafinuar duhet të ketë një përmbajtje squfuri prej ≤1 mg/m³ dhe përmbajtja e hidrokarbureve mbi C₂ duhet të jetë më pak se 2%. Amoniaku i lëngshëm avullohet në një avullues dhe ajri filtrohet përmes një filtri. Tre lëndët e para përzihen më pas në një mikser në një raport amoniak:metan:ajër = 1:(1.15 - 1.17):(6.70 - 6.80). Gazi i përzier hyn në një reaktor oksidimi me një aliazh platini-rodiumi si katalizator. Në një temperaturë prej 1070 - 1120 °C, ndodh një reaksion për të gjeneruar një gaz të përzier që përmban 8.5% cianur hidrogjeni.

Gazi ftohet dhe më pas hyn në një kullë thithëse të amoniakut, ku amoniaku i mbetur thithet nga acidi sulfurik. Pas kësaj, ftohet nga uji dhe cianidi i hidrogjenit thithet nga uji me temperaturë të ulët. Gazi i mbetur shkarkohet pasi lahet nga një kullë larjeje me alkaline. Tretësira e cianidit të hidrogjenit e thithur nga uji shkëmbehet me nxehtësi dhe më pas hyn në një kullë desorbimi. Në majë të kullës së desorbimit, merret cianidi i hidrogjenit me një pastërti prej 98%. Ky cianid hidrogjeni më pas reagon me një tretësirë ​​alkaline për të formuar një tretësirë ​​cianidi natriumi, e cila përpunohet më tej përmes avullimit, kristalizimit, tharjes dhe formësimit për të marrë produktin përfundimtar të cianidit të natriumit.

4.2 Avantazhet dhe disavantazhet

• PërparësitëNë rajonet me burime të pasura të gazit natyror, kostoja e lëndëve të para është relativisht e ulët. Procesi ka qenë relativisht i zhvilluar në aplikimet industriale dhe shkalla e prodhimit mund të jetë relativisht e madhe.

• DisavantazhetNë zonat ku mungojnë burimet e gazit natyror, të prekura nga faktorë të tillë si mungesa e gazit natyror, politikat dhe çmimet, kostoja e prodhimit mund të luhatet ndjeshëm. Kushtet e reagimit në temperaturë të lartë kërkojnë pajisje rezistente ndaj temperaturave të larta dhe konsumojnë një sasi të madhe energjie.

5. Procesi i flakës

5.1 Parimi i procesit

Gazi natyror, oksigjeni dhe amoniaku përdoren si lëndë të para. Këto tre gazra filtrohen veçmas për të hequr papastërtitë dhe më pas hyjnë në një mikser pasi të stabilizohen dhe maten. Një pjesë e oksigjenit përdoret si oksigjeni kryesor për të hyrë në mikser, dhe pjesa tjetër futet direkt në grykë për ndezje. Të tre lëndët e para kombinohen në një proporcion të caktuar dhe i nënshtrohen një reaksioni djegieje për të sintetizuar cianur hidrogjeni në një temperaturë prej 1500 °C.

Gazi i reaksionit shuhet duke spërkatur ujë dhe më pas ftohet në një ftohës. Pastaj hyn në një kullë thithëse të amoniakut, ku amoniaku i mbetur në gazin e reaksionit thithet nga 15% - 20% acid sulfurik, dhe sulfati i amonit mund të rikuperohet. Gazi i reaksionit që përmban cianur hidrogjeni ftohet nga uji dhe më pas thithet nga uji me temperaturë të ulët për të formuar një tretësirë ​​1.5% cianur hidrogjeni. Kjo tretësirë ​​distilohet në një kullë distilimi për të përftuar cianur hidrogjeni me një përmbajtje prej 98% - 99%. Së fundmi, thithet nga një tretësirë ​​alkali, dhe pas avullimit, kristalizimit, tharjes dhe formësimit, përftohet produkti i cianurit të natriumit.

5.2 Avantazhet dhe disavantazhet

• PërparësitëKy proces mund të arrijë prodhim relativisht të lartë të cianidit të hidrogjenit. Rikuperimi i sulfatit të amonit si nënprodukt mund të sjellë disa përfitime ekonomike.

• DisavantazhetReaksioni i djegies në temperaturë të lartë kërkon një sasi të madhe energjie. Procesi përfshin gjithashtu operacione komplekse siç janë përzierja e gazrave, djegia, shuarja dhe thithja, të cilat kërkojnë kontroll të procesit në nivel të lartë.

6. Metoda e Pirolizës me Vaj të Lehtë

6.1 Parimi i procesit

Vaji i lehtë dhe amoniaku përzihen në një atomizues në një proporcion të caktuar dhe parangrohen në 280 °C. Përzierja më pas hyn në një furrë me hark elektrik për një reaksion pirolize. Koksi i naftës përdoret si bartës dhe azoti përdoret si gaz mbrojtës për të parandaluar oksidimin në një mjedis të mbyllur. Në një temperaturë prej 1450 °C, ndodh një reaksion për të gjeneruar gaz cianur hidrogjeni. Gazi më pas hiqet nga pluhuri, ftohet dhe përpunohet më tej përmes hapave të tillë si heqja e amoniakut, larja me ujë, thithja dhe distilimi për të përftuar cianur hidrogjeni të pastër. Së fundmi, cianidi i hidrogjenit reagon me një tretësirë ​​alkali (hidroksid natriumi) për të formuar cianur natriumi.

6.2 Avantazhet dhe disavantazhet

• PërparësitëTeknologjia e procesit është relativisht e zhvilluar. Mund të përdorë naftë të lehtë, një lëndë të parë relativisht të zakonshme në industrinë petrokimike.

• DisavantazhetKa vështirësi në desulfurizimin dhe heqjen e papastërtive të cianidit të hidrogjenit. Produkti ka konsum të lartë energjie dhe trajtimi i "tre mbetjeve" (gaz i mbeturinave, ujë i mbeturinave dhe mbetje mbeturinash) është i vështirë. Kostoja e prodhimit është relativisht e lartë.

7. Metoda e Produktit të Akrilonitrilit

7.1 Parimi i procesit

Në procesin e prodhimit të akrilonitrilit me anë të amoksidimit të propilenit, gazi i cianurit të hidrogjenit prodhohet si nënprodukt (sasia është ekuivalente me 4% - 10% të prodhimit të akrilonitrilit). Gazi që përmban cianur hidrogjeni absorbohet nga një tretësirë ​​alkaline. Pas avullimit, përqendrimit, ndarjes dhe tharjes, përftohet produkti i cianurit të natriumit.

7.2 Avantazhet dhe disavantazhet

• PërparësitëKy është një proces i shfrytëzimit të nënprodukteve, i cili mund të shfrytëzojë plotësisht burimet dhe të ulë kostot e prodhimit në një farë mase.

• DisavantazhetProdhimi i cianidit të natriumit është i kufizuar nga shkalla e prodhimit të akrilonitrilit. Cilësia e nënproduktit, cianidit të hidrogjenit, mund të ndikohet nga procesi kryesor i prodhimit të akrilonitrilit, i cili kërkon kontroll dhe pastrim të rreptë.

8. Metoda e Amoksidimit të Metanolit

8.1 Parimi i procesit

Ajri kalon nëpër një filtër dhe një parangrohës dhe më pas hyn në një furrë reagimi. Amoniaku i lëngshëm avullohet dhe metanoli avullohet. Ato hyjnë në një parangrohës përzierjeje dhe më pas reagojnë me ajrin në furrën e reagimit. Nën veprimin e një katalizatori të përbërë kryesisht nga oksidi Fe-Mo, reaksioni gjeneron cianur hidrogjeni. Gazi i cianurit të hidrogjenit hyn në një kullë de-amonjaku për të hequr amoniakun dhe më pas përfton cianur hidrogjeni. Së fundmi, ai absorbohet nga një tretësirë ​​alkali për të përgatitur cianur natriumi.

8.2 Avantazhet dhe disavantazhet

• PërparësitëPërdorimi i metanolit dhe amoniakut si lëndë të para është relativisht i zakonshëm, dhe katalizatori mund të riciklohet dhe ripërdoret deri në një farë mase. Procesi mund të përshtatet sipas nevojave të prodhimit.

• DisavantazhetKatalizatori është i ndjeshëm ndaj kushteve të reagimit, dhe ndryshimet e vogla në temperaturë, presion dhe raportin e lëndës së parë mund të ndikojnë në aktivitetin dhe selektivitetin e katalizatorit, duke ndikuar kështu në rendimentin dhe cilësinë e produktit.

9. Përfundim

Proceset e prodhimit të cianidit të natriumit kanë secili karakteristikat e veta. Zgjedhja e procesit të prodhimit varet nga faktorë të ndryshëm, siç janë disponueshmëria e lëndës së parë, kostoja, kërkesat mjedisore dhe shkalla e prodhimit. Me zhvillimin e vazhdueshëm të teknologjisë, në të ardhmen mund të shfaqen procese të reja prodhimi, me qëllim përmirësimin e mëtejshëm të efikasitetit dhe performancës mjedisore të prodhimit të cianidit të natriumit. Ndërsa kërkesa për cianur natriumi në industri të ndryshme vazhdon të rritet, optimizimi dhe inovacioni i proceseve të prodhimit do të luajnë një rol vendimtar në përmbushjen e nevojave të tregut, duke siguruar njëkohësisht zhvillim të qëndrueshëm.