Промышленный способ получения цианида натрия основан на реакции нейтрализации, в результате которой при взаимодействии синильной кислоты и едкого натра образуются цианистый натрий и вода.
Основные этапы технологии:
- прием сырья;
- абсорбция;
- синтез и кристаллизация;
- фильтрация и сушка;
- брикетировка и упаковка;
- дегазация цианистых соединений.
Технологическая схема производства приведена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 - Принципиальная схема получения цианида натрия
Сырьем для получения брикетированного цианида натрия являются синильная кислота и едкий натр. Синильная кислота по трубопроводу передается на участок приема и дозировки сырья, откуда посредством передавливания азотом подается на стадию кристаллизации. В процессе приема и передачи синильной кислоты образуются абгазы цианистого водорода, которые абсорбируются в скрубберах 0,5%-1% водно-щелочным абсорбентом.
Едкий натр с массовой долей не менее 46% поступает по трубопроводу на участок приема и дозировки сырья, откуда насосом подается в верхнюю часть кристаллизатора. Синильная кислота подается в циркуляционный контур кристаллизатора через специальное дозирующее устройство. Расход раствора едкого натра в кристаллизатор должен превышать расход синильной кислоты в 3,21 раза.
Кристаллизатор предназначен для проведения реакции нейтрализации с образованием суспензии цианистого натрия (маточного раствора). В результате испарения воды происходит образование кристаллов соли, размер которых постоянно увеличивается до заданного среднего размера. Реакция в кристаллизаторе происходит при температуре 63°С-70°С и под вакуумом 8,2-9,0 кПа.
Полученный маточный раствор отводится из циркуляционного контура кристаллизатора на барабанный вакуумный фильтр, где происходят выделение из маточного раствора кристаллического цианистого натрия и его сушка. Осушение выделенного цианистого натрия происходит посредством подачи горячего сушильного воздуха, подогретого в газовой горелке до температуры 350°С.
Осушенный цианид натрия из барабанного вакуумного фильтра подается в компактор, где кристаллы цианистого натрия спрессовываются в брикеты. Спрессованный цианид натрия далее направляется в барабанное сито для сглаживания брикетов и отделения от них пыли и обломков, откуда попадает в сборник и далее на упаковку.
Образовавшиеся в процессе получения брикетированного цианида натрия абгазы синильной кислоты и пыль цианида натрия абсорбируются в скрубберах. Скруббер первой ступени очистки предназначен для предварительной очистки и обеспыливания загрязненного воздуха путем подачи абсорбента - конденсата или химобессоленной воды в противотоке поступающему газу. Скруббер второй ступени очистки предназначен для окончательной очистки и обеспыливания загрязненного воздуха путем впрыска водно-щелочного раствора (абсорбента) в противоток поступающему газу.
Образовавшиеся сточные воды поступают на стадию сбора циансодержащих сточных вод, где в процессе перекачки и перемешивания усредняются и передаются на локальную гипохлоритную очистку.
Описание технологического процесса приведено в таблице 2.1, перечень основного оборудования - в таблицах 2.2-2.3.
Таблица 2.1 - Описание технологического процесса производства цианида натрия
Входной | Стадия | Выходной поток | Основное | Природо- | |
поток | технологи- | Основные, побочные и промежуточные продукты | Эмиссии | технологическое оборудование | охранное оборудо- |
1 | 2 | 3.1 | 3.2 | 4 | 5 |
Синильная кислота | Прием и дозировка сырья | Синильная кислота | Цианистый водород | Емкостное оборудование | |
Синильная кислота | Синтез и кристаллизация | Цианид натрия жидкий | Диоксид азота, оксид азота, цианистый водород | Кристаллизаторы | |
Цианид натрия жидкий | Фильтрация и сушка | Цианид натрия твердый | Сточные воды на стадию дегазации | Нагреватель технических газов, барабанные вакуум-фильтры | |
Цианид натрия твердый | Брикетировка и упаковка | Упакованный цианид натрия | Цианистый водород | Брикетировочная машина, барабанное сито с транспорти- | |
Абгазы цианистого водорода | Абсорбция абгазов цианистого водорода | Отходящие газы | Скруббер | ||
Абгазы синильной кислоты | Абсорбция абгазов синильной кислоты | Отходящие газы | Скрубберы | ||
Сточные воды | Дегазация цианистых соединений | Сточные воды на очистные сооружения | Емкостное оборудование |
Таблица 2.2 - Перечень основного технологического оборудования производства цианида натрия