СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ДИСТИЛЛЕРНОЙ ЖИДКОСТИ В ЦЕЛЯХ СОХРАНЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

АННОТАЦИЯ

В современных условиях, когда во всём мире с особой остротой встал вопрос о защите окружающей природной среды от вредных производственных воздействий, большее значение приобретают исследования в области переработки различных отходов, в частности отхода производства кальцинированной соды ‒ дистиллерной жидкости. В настоящее время проблема утилизации дистиллерной жидкости довольно остро стоит во всех странах, производящих соду по данному методу. Применяемые технологии переработки, утилизации и использования данного отхода решают проблему только отчасти, ввиду большого количества образующихся отходов, так при получении 1 тн кальцинированной соды образуется 9,08-10м³ дистиллерной жидкости. Вследствие этого, в основном происходит накопление отходов в шламонакопителях или осуществляется сброс в водоемы, расположенные неподалеку от действующих производств.

Сброс дистиллерной жидкости приводит к неминуемой минерализации природного водного объекта и существенному изменению его биоценоза. В связи с этим более глубокое изучение влияния сброса высокоминерализованных стоков на окружающую среду и поиск новых способов переработки дистиллерной жидкости с использованием ее в качестве сырья для получения целевых продуктов, является актуальной.

ABSTRACT

In modern conditions, when the issue of protecting the environment from harmful industrial influences has become particularly acute all over the world, research in the field of processing various wastes, in particular waste from the production of soda ash ‒ distiller liquid, is becoming more important.

Currently, the problem of recycling distiller liquid is quite acute in all countries that produce soda using this method. The applied technologies of processing, utilization and use of this waste solve the problem only partially, due to the large amount of waste generated, so when 1 ton of soda ash is produced, 9.08-10 m3 of distiller liquid is formed. As a result, waste is mainly accumulated in sludge accumulators or discharged into reservoirs located near existing production facilities.

The discharge of distiller liquid leads to the inevitable mineralization of a natural water body and a significant change in its biocenosis. In this regard, a deeper study of the impact of the discharge of highly mineralized wastewater on the environment and the search for new ways to process distiller liquid using it as a raw material for obtaining target products is relevant.

Ключевые слова: кальцинированная сода, дистиллерная жидкость, дистилляция, МПСП, карбонизация.

Keywords: soda ash, distillery liquid, distillation, MPSP, carbonation.

Процесс дистилляции это - регенерация аммиака из маточного раствора с помощью известкового молока с концентрацией АСаО 140 н.д.:

2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2H₂O + 2NH₃

Таблица 1.

Состав дистиллерной жидкости производства кальцинированной соды СП ООО «Кунградский содовый завод» за 2022-год

Дистиллерная жидкость сначала отделяют от механических взвесей с помощью прессовых фильтров, состоящего из фильтровальной плиты и камер.

В процессе фильтрации на прессовых фильтрах суспензия дистиллерной жидкости разделяется на твердый остаток (минеральный продукт содового производства) и в жидкую часть - фильтрат.

Таблица 2.

Результаты анализов полученного МПСП

Проба образца МПСП после высушивания - является не примыкающими друг к другу отдельными мелкодисперсными частицами, то есть конгломератами, имеющие капиллярно-  пористую структуру.

Рисунок 1. Микроструктура образца МПСП

В результате проведенных исследований установлено, что для рекультивации шламоотвала можно использовать - минеральный продукт содового производства (МПСП) полученные в результате разработанной технологии, так как он по физико-химическим свойствам имеют одинаковые характеристики с природными минералами типа известняка или мела, также может выполнять роль поддерживающей минеральной основы для размещения на нем почвенного слоя и является недорогим, экологически безопасным минеральным продуктом. Токсичные для окружающей природной среды свойства шламовых отходов содового производства и осадков сточных вод, ограничивающие возможность использования материального потенциала каждого из исследуемых отходов, обусловливается разными факторами.

МПСП вывозится вручную в качестве готового продукта, а осветленная часть фильтрата перетекает из фильтров в приемник, затем перекачивается через мерник в карбонизатор, в нижнюю часть которого подается углекислый газ (печной газ).

Процесс карбонизации осуществляется на карбонизационных колоннах при температуре не менее 65-75⁰С, до рН 7,5-8,0. Полученная в процессе карбонизации химический осажденный мел (СаСО₃) отфильтровывается из полученной суспензии. После фильтрат подается в сгустители. Из сгустителя через приемный резервуар подается насосом на выпарку в выпарные аппараты, состоящие из трехкорпусных батарей.

При разработке данной технологи было выяснено что для получения хлорида кальция из дистиллерной жидкости для процесса выпаривания целесообразнее применять многокорпусные выпарные аппараты с пинудительной циркуляцией. В процессе концентрирования жидкости в осадок выпадает NaCl. Его отделение от раствора хлористого кальция происходит при сгущении пульпы в отстойниках с последующей фильтрацией на центрифугах с промывкой соли от ионов кальция. После центрифуги полученные кристаллы NaCl направляется в сушильный аппарат и высушивается при температуре 120 ⁰С.

  Раствор хлористого кальция после отделения от взвешенных кристаллов NaCl осветленный 42%-ный раствор хлористого кальция из сборника, осветленного раствора подается в гранулятор с псевдоожиженным слоем.

Рисунок 2 Технологическая схема переработки дистиллерной жидкости

1,3-приемный резервуар; 2-пресс фильтр; 4-карбонизатор; 5-вакуум фильтр; 6.12-сушильный аппарат; 7.13-барабанный охладитель; 8.15-сгуститель; 9-выпарной аппарат; 10-сборник; 11-центрифуга; 14-осветлитель; 16-гранулятор с псевдоожижженным слоем.

Заключение

В связи с образованием многотоннажных отходов в технологии производства кальцинированной соды аммиачным способом – данное производство является источником загрязнения почв, поверхностных и подземных вод, а также атмосферного воздуха окружающей среды. В связи с этим остро стоит вопрос решение проблемы путем комплексной переработки дистиллерной жидкости на товарные продукты по предлагаемой выше технологии с использованием недорогостоящих компонентов.

Список литературы:

1. Зайцев И.Д., Ткач Г.А., Стоев Н.Д. Производство соды. – М.: Химия, 1986. – 210 с.
2. Производство соды по малоотходной технологии: Монография/Ткач Г.А., Шапорев В.П., Титов В.М. – Х.: ХГПУ, 1998. – 429 с.
3. Федотьев П.П. Сборник Исследовательских работ. – Л.1936 - 86 с.
4. Постоянный технологический регламент цеха АДКФ ООО СП «Кунградский содовый завод».
5. Инструкция по контрольному анализу производства кальцинированной соды утвержденный 07.04.2021г.