Sodyum Siyanürün Son Üretim Prosesleri

1. Giriş

Sodyum siyanür (NaCN), altın madenciliği, elektrokaplama ve kimyasal sentez gibi çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılan önemli bir kimyasal bileşiktir. üretim süreçleri of Sodyum siyanür verimliliği artırmak, maliyetleri düşürmek ve çevre dostu olmayı geliştirmek için sürekli olarak evrim geçirmektedir. Bu makale, en son üretim süreçlerinden birkaçını tanıtacaktır. Sodyum siyanür.

2. Amonyak - Sodyum Yöntemi

2.1 Proses Prensibi

Amonyak - sodyum yönteminde, önce belirli bir oranda reaktöre metalik sodyum ve petrol koku eklenir. Daha sonra sıcaklık 650 °C'ye çıkarılır ve amonyak gazı verilir. Sıcaklık 800 °C'ye çıkarıldığında, 7 saatlik bir süre boyunca metalik sodyumun tamamen dönüştürüldüğü bir reaksiyon meydana gelir. sodyum siyanür. Daha sonra, reaksiyon maddeleri fazla petrol kokunu gidermek için 650 °C'lik bir sıcaklıkta filtrelenir. Erimiş ürün daha sonra boşaltılır ve sodyum siyanür ürünleri elde etmek için istenen şekle dökülür.

2.2 Avantajlar ve Dezavantajlar

• Avantajlar:Bu prosesin reaksiyon prensibi nispeten basittir ve sodyum ve amonyak hammaddeleri kimya endüstrisinde nispeten yaygındır.

• Dezavantajlar: Yüksek sıcaklık reaksiyon koşulları büyük miktarda enerji tüketimi gerektirir. Ayrıca metalik sodyumun kullanımı yüksek reaktivitesi nedeniyle belirli güvenlik riskleri oluşturur.

3. Siyanür Eritme Yöntemi

3.1 Proses Prensibi

Siyanür eriyiği ve kurşun oksit bir ekstraksiyon tankına eklenir. Siyanür eriyiğinin kurşun okside olan tipik oranı (500 - 700):1'dir. Kurşun oksitin eklenmesi, bir kurşun sülfür çökeltisi oluşturarak kükürt gidermeye yardımcı olur. Ekstraksiyon sıvısının daha sonra çökmesine izin verilir ve elde edilen berrak sıvı 80 - 90 g/L NaCN içerir. Bir jeneratörde, bu sıvı hidrojen siyanür gazı üretmek için konsantre sülfürik asitle reaksiyona girer. Suyu çıkarmak için yoğunlaşmadan sonra, hidrojen siyanür gazı bir absorpsiyon reaktörüne girer ve sodyum siyanür oluşturmak için sıvı alkali (sodyum hidroksit çözeltisi) ile reaksiyona girer.

3.2 Avantajlar ve Dezavantajlar

• Avantajlar:Bu işlem, kurşun oksit ilavesiyle kükürt kirliliklerini etkili bir şekilde giderebilir ve bu da nihai ürünün kalitesini artırmak için faydalıdır.

• Dezavantajlar: Kurşun oksit kullanımı, kurşunla ilişkili çevre kirliliği sorunlarına yol açabilir. Ek olarak, işlem ekstraksiyon, reaksiyon ve emilim gibi birden fazla adımı içerir ve bu da işlemin karmaşıklığını artırır.

4. Andrussow Süreci (Anshig Yöntemi)

4.1 Proses Prensibi

Andrussow prosesi, hammadde olarak doğal gaz, amonyak ve hava kullanır. İlk olarak, doğal gaz, inorganik kükürtü ve organik kükürtün bir kısmını uzaklaştırmak için bir su yıkama kulesinde yıkanır. Filtrasyondan sonra, rafine edilmiş doğal gazın kükürt içeriği ≤1 mg/m³ ve hidrokarbon içeriği de düşük olmalıdır.KarbonC₂'nin üzerindeki s oranı %2'den az olmalıdır. Sıvı amonyak bir buharlaştırıcıda buharlaştırılır ve hava bir filtreden geçirilir. Daha sonra üç ham madde, amonyak:metan:hava = 1:(1.15 - 1.17):(6.70 - 6.80) oranında bir karıştırıcıda karıştırılır. Karışık gaz, katalizör olarak platin-rodyum alaşımı içeren bir oksidasyon reaktörüne girer. 1070 - 1120 °C sıcaklıkta, %8.5 hidrojen siyanür içeren karışık bir gaz üretmek için bir reaksiyon meydana gelir.

Gaz soğutulur ve daha sonra bir amonyak - emilim kulesine girer, burada artık amonyağın sülfürik asit tarafından emilir. Bundan sonra, su ile soğutulur ve hidrojen siyanür düşük sıcaklıktaki su tarafından emilir. Kuyruk gazı, bir alkali yıkama kulesi tarafından yıkandıktan sonra boşaltılır. Su tarafından emilen hidrojen siyanür çözeltisi ısı alışverişine tabi tutulur ve daha sonra bir desorpsiyon kulesine girer. Desorpsiyon kulesinin tepesinde, %98 saflıkta hidrojen siyanür elde edilir. Bu hidrojen siyanür daha sonra bir alkali çözelti ile reaksiyona girerek bir sodyum siyanür çözeltisi oluşturur ve bu çözelti buharlaştırma, kristalleştirme, kurutma ve şekillendirme yoluyla işlenerek nihai sodyum siyanür ürünü elde edilir.

4.2 Avantajlar ve Dezavantajlar

• Avantajlar: Doğal gaz kaynakları zengin bölgelerde, hammadde maliyeti nispeten düşüktür. Süreç, endüstriyel uygulamalarda nispeten olgunlaşmıştır ve üretim ölçeği nispeten büyük olabilir.

• Dezavantajlar:Doğal gaz kaynaklarının bulunmadığı, doğal gaz kıtlığı, politikalar ve fiyatlar gibi faktörlerden etkilenen bölgelerde üretim maliyeti önemli ölçüde dalgalanabilir. Yüksek sıcaklık reaksiyon koşulları yüksek sıcaklığa dayanıklı ekipman gerektirir ve büyük miktarda enerji tüketir.

5. Alev İşlemi

5.1 Proses Prensibi

Hammadde olarak doğal gaz, oksijen ve amonyak kullanılır. Bu üç gaz, safsızlıkları gidermek için ayrı ayrı filtrelenir ve daha sonra stabilize edilip ölçüldükten sonra bir miksere girer. Oksijenin bir kısmı miksere girmek için ana oksijen olarak kullanılır ve diğer kısmı doğrudan ateşleme için nozüle beslenir. Üç ham madde belirli bir oranda birleştirilir ve 1500 °C sıcaklıkta hidrojen siyanür sentezlemek için bir yanma reaksiyonuna girer.

Reaksiyon gazı su püskürtülerek söndürülür ve daha sonra bir soğutucuda soğutulur. Daha sonra bir amonyak - emilim kulesine girer, burada reaksiyon gazındaki artık amonyağın %15 - %20 sülfürik asit tarafından emilmesi ve amonyum sülfatın geri kazanılabilmesi sağlanır. Hidrojen siyanür içeren reaksiyon gazı su ile soğutulur ve daha sonra düşük sıcaklıktaki su tarafından emilerek %1.5 hidrojen siyanür çözeltisi oluşturulur. Bu çözelti, %98 - %99 içerikli hidrojen siyanür elde etmek için bir damıtma kulesinde damıtılır. Son olarak, alkali bir çözelti tarafından emilir ve buharlaştırma, kristalleştirme, kurutma ve şekillendirmeden sonra sodyum siyanür ürünü elde edilir.

5.2 Avantajlar ve Dezavantajlar

• Avantajlar: Bu işlem nispeten yüksek saflıkta hidrojen siyanür üretimi sağlayabilir. Amonyum sülfatın yan ürün olarak geri kazanılması belirli ekonomik faydalar sağlayabilir.

• Dezavantajlar: Yüksek sıcaklıktaki yanma reaksiyonu büyük miktarda enerji girişi gerektirir. İşlem ayrıca gaz karıştırma, yanma, söndürme ve emilim gibi yüksek seviyeli işlem kontrolü gerektiren karmaşık işlemleri de içerir.

6. Hafif Yağ Piroliz Yöntemi

6.1 Proses Prensibi

Hafif yağ ve amonyak bir atomizerde belirli bir oranda karıştırılır ve 280 °C'ye önceden ısıtılır. Karışım daha sonra piroliz reaksiyonu için bir elektrik ark fırınına girer. Taşıyıcı olarak petrol kok kullanılır ve azot, kapalı bir ortamda oksidasyonu önlemek için koruyucu gaz olarak kullanılır. 1450 °C'lik bir sıcaklıkta, hidrojen siyanür gazı üretmek için bir reaksiyon meydana gelir. Gaz daha sonra tozdan arındırılır, soğutulur ve saf hidrojen siyanür elde etmek için amonyak giderme, su yıkama, emilim ve damıtma gibi adımlarla daha fazla işlenir. Son olarak, hidrojen siyanür, sodyum siyanür oluşturmak için alkali bir çözelti (sodyum hidroksit) ile reaksiyona girer.

6.2 Avantajlar ve Dezavantajlar

• Avantajlar: Proses teknolojisi nispeten olgundur. Petrokimya endüstrisinde nispeten yaygın bir hammadde olan hafif yağ kullanılabilir.

• Dezavantajlar: Hidrojen siyanürün kükürtten arındırılması ve safsızlıkların giderilmesinde zorluklar vardır. Ürünün enerji tüketimi yüksektir ve "üç atığın" (atık gaz, atık su ve atık kalıntısı) işlenmesi zordur. Üretim maliyeti nispeten yüksektir.

7. Akrilonitril Yan Ürün Yöntemi

7.1 Proses Prensibi

Propilenin amoksidasyonu ile akrilonitril üretme sürecinde, yan ürün olarak hidrojen siyanür gazı üretilir (miktar, akrilonitril üretiminin %4 - %10'una eşdeğerdir). Hidrojen siyanür içeren gaz, alkali bir çözelti tarafından emilir. Buharlaştırma, konsantrasyon, ayırma ve kurutmadan sonra sodyum siyanür ürünü elde edilir.

7.2 Avantajlar ve Dezavantajlar

• Avantajlar: Bu, kaynakların tam olarak kullanılmasını ve üretim maliyetlerinin belirli bir oranda azaltılmasını sağlayan bir yan ürün değerlendirme sürecidir.

• Dezavantajlar: Sodyum siyanür üretimi akrilonitril üretim ölçeğiyle sınırlıdır. Yan ürün hidrojen siyanürün kalitesi, sıkı kontrol ve saflaştırma gerektiren akrilonitrilin ana üretim sürecinden etkilenebilir.

8. Metanol Amoksidasyon Yöntemi

8.1 Proses Prensibi

Hava bir filtreden ve bir ön ısıtıcıdan geçer ve daha sonra bir reaksiyon fırınına girer. Sıvı amonyak buharlaştırılır ve metanol buharlaştırılır. Bir karıştırma ön ısıtıcısına girer ve daha sonra reaksiyon fırınındaki hava ile reaksiyona girer. Esas olarak Fe - Mo oksitten oluşan bir katalizörün etkisi altında, reaksiyon hidrojen siyanür üretir. Hidrojen siyanür gazı amonyağı gidermek için bir de - amonyak kulesine girer ve daha sonra hidrojen siyanür elde eder. Son olarak, sodyum siyanür hazırlamak için alkali bir çözelti tarafından emilir.

8.2 Avantajlar ve Dezavantajlar

• Avantajlar: Hammadde olarak metanol ve amonyak kullanımı nispeten yaygındır ve katalizör belirli bir ölçüde geri dönüştürülebilir ve yeniden kullanılabilir. Proses üretim ihtiyaçlarına göre ayarlanabilir.

• Dezavantajlar: Katalizör reaksiyon koşullarına duyarlıdır ve sıcaklık, basınç ve hammadde oranındaki küçük değişiklikler katalizörün aktivitesini ve seçiciliğini etkileyerek ürünün verimini ve kalitesini etkileyebilir.

9. Sonuç

Sodyum siyanürün üretim süreçlerinin her biri kendine özgü özelliklere sahiptir. Üretim sürecinin seçimi, hammadde bulunabilirliği, maliyet, çevresel gereksinimler ve üretim ölçeği gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Teknolojinin sürekli gelişmesiyle birlikte, gelecekte sodyum siyanür üretiminin verimliliğini ve çevresel performansını daha da iyileştirmeyi amaçlayan yeni üretim süreçleri ortaya çıkabilir. Farklı endüstrilerde sodyum siyanüre olan talep artmaya devam ettikçe, üretim süreçlerinin optimizasyonu ve inovasyonu, sürdürülebilir kalkınmayı sağlarken pazar ihtiyaçlarını karşılamada önemli bir rol oynayacaktır.