PL105379B1 - Sposob wytwarzania bezwodnego siarczanu sodowego z soli glauberskiej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania bez¬ wodnego siarczanu sodowego (Na2S04) z soli glauberskiej (Na2SO4.10H2O).

Siarczan sodowy w postaci bezwodnej wytwarza sie jako wilgotny produkt chemiczny i stosuje sie, np. jako 5 domieszke do proszków pioracych w przemysle pralniczym lub jako odczynnik chemiczny m.in. w przemysle celu¬ lozowym, farbiarskim i szklarskim.

Sól galuberska wedlug konwencjonalnej technologii przemyslowej uzyskuje sie przewaznie z jej roztworów wo- 10 dnych na drodze krystalizacji z chlodzeniem w tempera¬ turze ponizej 32 °C.

W celu przeprowadzenia soli glauberskiej w pozba¬ wiona wody krystalizacyjnej postac siarczanu sodowego stosuje sie bardzo róznorodne technologie. Najpowszechniej 15 obecnie stosowane przeksztalcenie polega na stopieniu i rozpuszczeniu krysztalów soli glauberskiej w temperatu¬ rze powyzej 32°C w jej wodzie krystalizacyjnej lub w nie¬ nasyconym roztworze i nastepnie na poddaniu tego roztworu krystalizacji zatezeniowej. Otrzymane, pozbawione wody 20 krystalizacyjnej krysztaly siarczanu sodowego oddziela sie nastepnie z nasyconego roztworu, np. w wirówkach, i suszy w aparatachsuszarniczych. ' Wiadomo równiez, ze bezwodny siarczan sodowy z so¬ li glauberskiej mozna uzyskiwac droga czystej obróbki ter- 25 micznej, np. w ogrzewanym bezposrednio dlugim obroto¬ wym piecu rurowym. Zachodzi przy tym stapianie i odwad¬ nianie w jednym tylko etapie. Ten sposób postepowania ma jednak te znaczna wade, iz powstaje nie tylko niejedno¬ rodny produkt lecz takze czesto tworza sie duze grudy, 30 które nastepnie nalezy lamac, co prowadzi do niejednolitej postaci ziarna.

Wedlug innej metody próbowano stapiac sól glauber- ska we wlasnej wódziu krystalizacyjnej i nastepnie wtryski¬ wac ten stop w lub do zloza fluidalnego z osuszonego siar¬ czanu sodowego. Z powodu róznych trudnosci technicz¬ nych, takich jak zatykanie dysz itp., sposób ten nie mógl zyskac uznania, jakkolwiek otrzymuje sie zasadniczo ziarno o dosc jednolitej postaci. Niekorzystna jest przy tym znaczna zawartoscpylu.

W celu przeprowadzenia soli glauberskiej w bezwodna postac siarczanu sodowego próbowano takze juz stosowac tak zwany sposób „add-back". Przy tym juz osuszony siarczan sodowy zawraca sie do wlaczonego przed wlasciwa suszarnia urzadzenia granulujacego, w którym woda krys- talizacyjna uwalnia sie z soli glauberskiej wiaze sie z zawra¬ canym, osuszonym siarczanem sodowym, tak ze powstaja sypne granulaty siarczanu soodowego. Sposób ten daje sie przeprowadzac, ma jednak te wade, ze na 1 tone soli gla¬ uberskiej nalezy zawracac 7—12 ton osuszonego siarczanu sodowego. Nadto wytworzony tym sposobem produkt koncowy wykazuje niejednorodny podzial uziarnienia i zawiera stosunkowo duza ilosc czastek pylistych.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania bezwodnego siarczanu sodowego z soli galuberskiej* wedlug którego w tylko jednym etapie sposobu i oplacalnie uzyski- wanoby bezpylowy siarczan sodowy o jednorodnym roz¬ dziale uziarnienia.

Cel ten osiaga sie w sposobie wedlug wynalazku, który polega na tym, ze do krysztalów soli glauberskiej dodaje 105 379105 379 3 sie domieszke {Irohnych, suchych krysztalów siarczanu sodowego, i mieszanine te równomiernie rozpraszajac wpro¬ wadza sie do zfluidyzowanej za pomoca goracych gazów warstwy krysztalów siarczanu sodowego lub aglomeratów krysztalów siarczanu sodowego i w tej fluidyzowanej warstwie przy wysokim stopniu przemieszania odwadnia i suszy sie.

Dzieki temu uzyskuje sie w jednym etapie sposobu pozbawiony pylu siarczan sodowy jako produkt koncowy o jednorodnym podziale uziarnienia i bardzo jednolitej postaci ziarn. Soli glauberskiej nie stapia sie osobno lecz miesza z okreslona iloscia drobnego, suchego siarczanu so¬ dowego i nastepnie te mieszanine w stalej postaci rozprowa¬ dza sie równomiernie w zfluidyzowanej za pomoca goracych gazów warstwie krysztalów lub ziarn siarczanu sodowego.

Fluidyzowana warstwa musi wykazywac duza turbulenqe po to, by wprowadzana mieszanina krysztalów zostala natchmiast intensywnie wymieszana z warstwa.

Dzieki ogrzaniu we fluidyzowanej warstwie uwalnia sie woda krystalizacyjna z soli glauberskiej a wskutek tego stajaca sie ciekla substancja osiada na obecnych w war¬ stwie, drobnych krysztalach siarczanu sodowego lub aglomeratachkrysztalów i tworzy na nich, wobec równoczes¬ nego odparowywania wody krystalizacyjnej, dalsza warstwe krysztalów siarczanu sodowego. Tetak podczas odwadniania i suszenia powstale, suche, przewaznie kuliste ziarna siarczanu sodowego opuszczaja warstwe fluidyzowana jako produkt koncowy.

Uziarnieniem mozna sterowac na drodze zmian zawar¬ tosci drobnych, suchych krysztalów siarczanu sodowego w mieszaninie wprowadzanej do fluidalnej suszarki.

I tak np. w celu uzyskania produktu koncowego o sred¬ nim uziarnieniu d* = 0,3—0,8 mm wedlug skali (RRS) Rosin/Rammlen/Simmon wprowadza sie do fluidyzowanej warstwy mieszanine 100 czesci wagowych soli glauberskiej i 5—20 czesci wagowych drobnych krysztalów siarczanu sodowego.

Korzystnie do krysztalów soli glauberskiej dodaje sie domieszke drobnych czastek produktu, odprowadzanych z fluidyzowanej warstwy w powietrzu odlotowym, albo dodaje sie domieszke drobnych czastek produktu odsia¬ nych z produktu koncowego albo dodaje sie domieszke odsianych z produktu koncowego czastek nadziania po ich rozdrobnieniu.

W sposobie wedlug wynalazku temperature drobnych, suchych krysztalów siarczanu sodowego, dodawanych jako domieszka do krysztalów soli glauberskiej, utrzymuje sie korzystnie ponizej' temperatury topnienia soli glauber¬ skiej, to jest ponizej temperatury 32°C, a mieszanine sól glauberska-siarczan* sodowy wprowadza sie do fluidyzo¬ wanej warstwy korzystnie w ilosci 700—1000 kg na 1 go¬ dzine i na 1 m2 powierzchni inicjowania strumienia tej warstwy, przy czym gorace gazy fluidyzujace doprowadza sie zwlaszcza z taka predkoscia i w takiej ilosci, by utrzy¬ mywac warstwe fluidyzowana o wysokosci co najmniej 400 mm i co najwyzej 1000 mm.

Dla unikniecia przypalania produktu na pólce iniqowania strumienia warstwy fluidyzowanej utrzymuje sie tempera¬ ture tej pólki nizsza niz temperatura doprowadzonych gazów fluidyzujacych.

Wynalazek blizej objasnia i unaocznia zalaczony rysunek, w którym fig. przedstawia przyklad schematu urzadzenia do przeprowadzenia sposobu wedlug wynalazku.

Poddawane przeróbce krysztaly soli galuberskiej udaja sie z zasobnika 1 do mieszarki 6, gdzie dodaje domieszke 4 drobnych, suchych krysztalów siarczanu sodowego. Mie¬ szanine te poprzez urzadzenie wprowadzajace 2 nanosi sie: na fluidyzowana za pomoca goracych gazów warstwe 3 krysztalów siarczanu sodowego lub aglomeratów siarczanu sodowego wefluidalnej suszarce 4.

Urzadzenie wprowadzajace 2 zapewnia równomierne rozproszenie nanoszonej mieszaniny na calej powierzchni warstwy fluidyzowanej 3. Warstwe 3 fluidyzuje sie przy wysokim stopniu przemieszania wobec wielkiej turbulenqi.

Odpowiednio wysoki stopien przemieszania warstwy 3 uzyskuje sie np. wtedy, gdy przy wprowadzaniu 700— 1000 kg mieszaniny sól galuberska-siarczan sodowy na 1 godzine inalm2 powierzchni inicjowania strugi fluidalnej suszarki 4 warstwa 3 w suszarce fluidalnej wykazuje co najmniej wysokosc 500—600 mm.

Aby mozna bylo w celu oplacalnego przeprowadzenia sposobu stosowac odpowiednio wysoka temperature fluidy¬ zujacych gazów bez szkodzacego oddzialywania na produkt, wykonano pólke inicjowania strugi 10 w znany sposób w postaci izolowanej pólki z dyszami 11. Wskutek tego temperatura powierzchni pólki jest nizsza niz temperatura fluidyzujacych gazów w skrzyni rozdzielczej gazu 9 fluidal¬ nej suszarki 4. Dzieki temu unika sie przypalania produktu na tej pólce. __ Powstale po flufdyzacji w warstwie 3, suche ziarna siar- czanu sodowego odprowadza sie jako produkt koncowy z suszarki fluidalnej do urzadzenia sitowego 125 gdzie z produktu koncowego odsiewa sie ewentualnie czesci drobne i czesci nadziania.

W urzadzeniu tym przewidziano dodawanie do podda¬ wanej przeróbce soli glauberskiej domieszki drobnych, suchych krysztalów siarczanu sodowego, które z fluidyzo¬ wanej warstwy 3 odprowadza sie z suszarki fluidalnej 4 wraz z powietrzem odlotowym przez przewód powietrza odlotowego 7. Te czesci drobne oddziela sie w lapaczu 8 od powietrza odlotowego i przed wprowadzeniem przez, przewód 5 do mieszarki 6 chlodzi w chlodnicy 21, a miano¬ wicie korzystnie do temperatury ponizej 32 °C.

Nie mozna dopuscic do tego, by domieszanie goracych krysztalów siarczanu sodowego spowodowalo przedwczesne uwolnienie wody krystalizacyjnej z soli glauberskiej juz w mieszarce 6 a nie dopiero we fluidyzowanej warstwie 3 we fluidalnej suszarce 4, jak to przewidziano. W urzadze¬ niu tym jest takze mozliwe domieszanie do krysztalów soli glauberskiej drobnych czastek siarczanu sodowego, które odsiewa sie z produktu koncowego w urzadzeniu sitowym 12. Te czastki drobne wypadaja z urzadzenia sitowego 12 przez otwór 13 i sa za pomoca dmuchawy 14 oraz przewo¬ du transportowego 15 prowadzone przez przewód powietrza cn odlotowego 7 do lapacza 8 itd. 50 W urzadzeniu tym istnieje równiez"mozliwosc dodawania do krysztalów soli glauberskiej domieszki czastek nad¬ ziania, odsianych z produktu koncowego w urzadzeniu' sitowym 12. Czastki nadziania otrzymuje sie z otworu 16 urzadzenia sitowego 12, rozdrabnia w urzadzeniu mielacym 17 do zadanej wielkosci a poprzez dmuchawe 18, przewód transportowy 19 i przewód powietrza odlotowego 7 przenosi do lapacza 8 itd.

Wreszcie w przypadku dalszej potrzeby wystepuje 60 mozliwosc domieszania czesci produktu koncowego da krysztalów soli glauberskiej. W tym celu czesc produktu koncowego najpierw musialaby zostac rozdrobniona, a po ochlodzeniu w chlodnicy 21 doprowadzona do mieszarki 6^ Srednim uziarnieniem produktu koncowego, powsta- 65 lego we fluidyzowanej warstwie 3, mozna jak juz wspomnia-105 379 no, sterowac na drodze zmian zawartosci drobnych, su¬ chych krysztalów siarczanu - sodowego w mieszaninie z krysztalami soli glauberskiej. I tak np. w celu uzyskania produktu koncowego o srednim uziarnieniu d' = ^0*3— 0,8 mm wedlug skali Rosin/Rammlen/Simmon (RRS) 5 miesza sie 100 czesci wagowych soli glauberskiej w zalez¬ nosci od wielkosci ziarna z 5—20 czesciami wagowymi drobnych krysztalów siarczanu sodowego. *

Claims (9)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania bezwodnego siarczanu sodowego z soli glauberskiej, znamienny tym, ze do krysztalów soli glauberskiej dodaje sie domieszke drobnych, suchych krysztalów siarczanu sodowego, i mieszanine te równo¬ miernie rozpraszajac wprowadza sie do zfluidyzowanej za pomoca goracych gazów warstwy krysztalów siarczanu sodowego lub aglomeratów krysztalów siarczanu sodowego i w tej fluidyzowanej warstwie przy wysokim stopniu przemieszania odwadnia i suszy sie.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do kry¬ sztalów soli glauberskiej dodaje sie domieszke drobnych czastek produktu, odprowadzanych z fluidyzowanej war¬ stwy w powietrzu odlotowym.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do krysztalów soli glauberskiej dodaje sie domieszke drobnych czastek produktu odsianych z produktu koncowego.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do 6 krysztalów soli glauberskiej dodaje sie domieszke odsianych z produktu koncowego czastek nadziania po ich rozdrobnie¬ niu.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze tempe¬ rature drobnych, suchych krysztalów siarczanu sodowego, dodawanych jako domieszka do krysztalów soli glauberskiej utrzymuje sie ponizej temperatury topnienia soli glauber¬ skiej, to jest ponizej temperatury 32 °C.

6. .6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze mie¬ szanine sól glauberska-siarczan sodowy wprowadza sie do fluidyzowanej warstwy w ilosci 700—1000 kg na 1 godzine i na 1 m2 powierzchni inicjowania strumienia tej warstwy.

7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze gorace gazy fluidyzujace doprowadza sie z taka predkoscia, i w ta¬ kiej ilosci, by utrzymywac warstwefluidyzowana o wysokosci co najmniej 400 mm i co najwyzej 1000 mm.

8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w celu uzyskania produktu koncowego o srednim uziarnieniu d' = 0,3—0,8 mm wedlug skali Rosin/Rammlen/Simmón (RRS) wprowadza sie do fluidyzowanej warstwy miesza¬ nine 100 czesci wagowych soli glauberskiej i 5—20 czesci wagowych drobnych krysztalów siarczanu sodowego.

9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w celu unikniecia przypalania produktu na pólce iniqowania strumienia warstwy fluidyzowanej utrzymuje sie tempera¬ ture tej póJki nizsza niz temperatura doprowadzonych gazcw fluidyzujacych. 15 20105 379 154 f!9 | 9 a CE ID cn 16^1 ZZD 0Q-17 13^L 12 £-20 CL X) LZG Z-d 3 w Pab., zam. 1019-79, nakl, 95 + 20 egz Cena 45 zl