Nuutste produksieprosesse van natriumsianied

1. Inleiding

Natrium sianied (NaCN) is 'n belangrike chemiese verbinding wat wyd gebruik word in verskeie nywerhede, soos goudmynbou, elektroplatering en chemiese sintese. Produksie prosesse of Natriumsianied is voortdurend ontwikkel om doeltreffendheid te verbeter, koste te verminder en omgewingsvriendelikheid te verbeter. Hierdie artikel sal verskeie van die nuutste produksieprosesse van Natriumsianied.

2. Ammoniak-Natrium Metode

2.1 Prosesbeginsel

In die ammoniak-natrium-metode word metaalnatrium en petroleumkooks eers in 'n sekere verhouding by 'n reaktor gevoeg. Die temperatuur word dan verhoog tot 650 °C, en ammoniakgas word ingebring. Soos die temperatuur verder verhoog word tot 800 °C, vind 'n reaksie oor 'n tydperk van 7 uur plaas, waartydens metaalnatrium volledig omgeskakel word na natriumsianiedDaarna word die reaktante gefiltreer by 'n temperatuur van 650 °C om oortollige petroleumkooks te verwyder. Die gesmelte produk word dan ontlaai en in die verlangde vorm gegiet om natriumsianiedprodukte te verkry.

2.2 Voor- en nadele

• voordeleHierdie proses het 'n relatief eenvoudige reaksiebeginsel, en die grondstowwe natrium en ammoniak is relatief algemeen in die chemiese industrie.

• Disadvantages Die hoëtemperatuur-reaksietoestande vereis 'n groot hoeveelheid energieverbruik. Die gebruik van metaalnatrium hou ook sekere veiligheidsrisiko's in as gevolg van die hoë reaktiwiteit daarvan.

3. Sianiedsmeltmetode

3.1 Prosesbeginsel

Sianiedsmelt en loodoksied word by 'n ekstraksietenk gevoeg. Die tipiese verhouding van sianiedsmelt tot loodoksied is (500 - 700):1. Die byvoeging van loodoksied help met ontswaeling deur 'n loodsulfiedpresipitaat te vorm. Die ekstraksievloeistof word dan toegelaat om te sak, en die gevolglike helder vloeistof bevat 80 - 90 g/L NaCN. In 'n generator reageer hierdie vloeistof met gekonsentreerde swaelsuur om waterstofsianiedgas te genereer. Na kondensasie om water te verwyder, gaan die waterstofsianiedgas 'n absorpsiereaktor binne en reageer met vloeibare alkali (natriumhidroksiedoplossing) om natriumsianied te vorm.

3.2 Voor- en nadele

• voordeleHierdie proses kan swael-onsuiwerhede effektief verwyder deur die byvoeging van loodoksied, wat voordelig is vir die verbetering van die kwaliteit van die finale produk.

• Disadvantages Die gebruik van loodoksied kan lei tot omgewingsbesoedelingsprobleme wat met lood geassosieer word. Daarbenewens behels die proses verskeie stappe soos ekstraksie, reaksie en absorpsie, wat die kompleksiteit van die werking verhoog.

4. Andrussow-proses (Anshig-metode)

4.1 Prosesbeginsel

Die Andrussow-proses gebruik natuurlike gas, ammoniak en lug as grondstowwe. Eers word natuurlike gas in 'n waterwas-toring gewas om anorganiese swael en 'n deel van die organiese swael te verwyder. Na filtrasie moet die geraffineerde natuurlike gas 'n swaelinhoud van ≤1 mg/m³ hê en die inhoud van hidrokoolstofs bo C₂ moet minder as 2% wees. Vloeibare ammoniak word in 'n verdamper verdamp, en lug word deur 'n filter gefiltreer. Die drie grondstowwe word dan in 'n menger gemeng teen 'n verhouding van ammoniak:metaan:lug = 1:(1.15 - 1.17):(6.70 - 6.80). Die gemengde gas gaan 'n oksidasiereaktor binne met 'n platinum-rodiumlegering as die katalisator. By 'n temperatuur van 1070 - 1120 °C vind 'n reaksie plaas om 'n gemengde gas te genereer wat 8.5% waterstofsianied bevat.

Die gas word afgekoel en gaan dan 'n ammoniak-absorpsietoring binne, waar die oorblywende ammoniak deur swaelsuur geabsorbeer word. Daarna word dit deur water afgekoel en waterstofsianied deur laetemperatuurwater geabsorbeer. Die stertgas word vrygestel nadat dit deur 'n alkali-was-toring gewas is. Die waterstofsianiedoplossing wat deur water geabsorbeer word, word hitte-uitgeruil en gaan dan 'n desorpsietoring binne. Bo-aan die desorpsietoring word waterstofsianied met 'n suiwerheid van 98% verkry. Hierdie waterstofsianied reageer dan met 'n alkali-oplossing om 'n natriumsianiedoplossing te vorm, wat verder verwerk word deur verdamping, kristallisasie, droging en vorming om die finale natriumsianiedproduk te verkry.

4.2 Voor- en nadele

• voordeleIn streke met ryk natuurlike gasbronne is die koste van grondstowwe relatief laag. Die proses is relatief volwasse in industriële toepassings, en die produksieskaal kan relatief groot wees.

• Disadvantages In gebiede wat nie oor natuurlike gasbronne beskik nie, en wat beïnvloed word deur faktore soos natuurlike gastekorte, beleide en pryse, kan die produksiekoste aansienlik wissel. Die hoëtemperatuur-reaksietoestande vereis hoëtemperatuurbestande toerusting en verbruik 'n groot hoeveelheid energie.

5. Vlamproses

5.1 Prosesbeginsel

Natuurlike gas, suurstof en ammoniak word as grondstowwe gebruik. Hierdie drie gasse word afsonderlik gefiltreer om onsuiwerhede te verwyder en gaan dan in 'n menger in nadat hulle gestabiliseer en gemeet is. 'n Deel van die suurstof word as die hoofsuurstof gebruik om die menger binne te gaan, en die ander deel word direk in die mondstuk vir ontsteking gevoer. Die drie grondstowwe word in 'n sekere verhouding gekombineer en ondergaan 'n verbrandingsreaksie om waterstofsianied by 'n temperatuur van 1500 °C te sintetiseer.

Die reaksiegas word geblus deur water te spuit en dan in 'n verkoeler afgekoel. Dit gaan dan in 'n ammoniak-absorpsietoring, waar die oorblywende ammoniak in die reaksiegas deur 15% - 20% swaelsuur geabsorbeer word, en ammoniumsulfaat herwin kan word. Die reaksiegas wat waterstofsianied bevat, word deur water afgekoel en dan deur laetemperatuurwater geabsorbeer om 'n 1.5% waterstofsianiedoplossing te vorm. Hierdie oplossing word in 'n distillasietoring gedistilleer om waterstofsianied met 'n inhoud van 98% - 99% te verkry. Laastens word dit deur 'n alkali-oplossing geabsorbeer, en na verdamping, kristallisasie, droging en vorming word die natriumsianiedproduk verkry.

5.2 Voor- en nadele

• voordeleHierdie proses kan relatief hoë suiwerheid waterstofsianiedproduksie bewerkstellig. Die herwinning van ammoniumsulfaat as 'n neweproduk kan sekere ekonomiese voordele inhou.

• Disadvantages Die hoëtemperatuur-verbrandingsreaksie vereis 'n groot hoeveelheid energie-insette. Die proses behels ook komplekse bewerkings soos gasmenging, verbranding, blus en absorpsie, wat hoëvlak-prosesbeheer vereis.

6. Ligte Olie Pirolise Metode

6.1 Prosesbeginsel

Ligte olie en ammoniak word in 'n verstuiver in 'n sekere verhouding gemeng en voorverhit tot 280 °C. Die mengsel gaan dan in 'n elektriese boogoond vir 'n pirolise-reaksie. Petroleumkooks word as draer gebruik, en stikstof word as 'n beskermende gas gebruik om oksidasie in 'n geslote omgewing te voorkom. By 'n temperatuur van 1450 °C vind 'n reaksie plaas om waterstofsianiedgas te genereer. Die gas word dan stofverwyder, afgekoel en verder verwerk deur stappe soos ammoniakverwydering, waterwas, absorpsie en distillasie om suiwer waterstofsianied te verkry. Laastens reageer waterstofsianied met 'n alkali-oplossing (natriumhidroksied) om natriumsianied te vorm.

6.2 Voor- en nadele

• voordeleDie prosestegnologie is relatief volwasse. Dit kan ligte olie gebruik, 'n relatief algemene grondstof in die petrochemiese industrie.

• Disadvantages Daar is probleme met die ontswaeling en verwydering van onsuiwerhede van waterstofsianied. Die produk het 'n hoë energieverbruik, en die behandeling van "drie afvalstowwe" (afvalgas, afvalwater en afvalreste) is moeilik. Die produksiekoste is relatief hoog.

7. Akrilonitriel Byproduk Metode

7.1 Prosesbeginsel

In die proses van die vervaardiging van akrilonitriel deur die ammoksidasie van propileen, word waterstofsianiedgas as 'n neweproduk geproduseer (die hoeveelheid is gelykstaande aan 4% - 10% van die akrilonitrielproduksie). Die gas wat waterstofsianied bevat, word deur 'n alkaliese oplossing geabsorbeer. Na verdamping, konsentrasie, skeiding en droging word die natriumsianiedproduk verkry.

7.2 Voor- en nadele

• voordeleDit is 'n proses van neweproduktebenutting wat hulpbronne ten volle kan benut en produksiekoste tot 'n sekere mate kan verminder.

• Disadvantages Die produksie van natriumsianied word beperk deur die produksieskaal van akrilonitriel. Die kwaliteit van die neweproduk waterstofsianied kan beïnvloed word deur die hoofproduksieproses van akrilonitriel, wat streng beheer en suiwering vereis.

8. Metanol-ammoksidasiemetode

8.1 Prosesbeginsel

Lug beweeg deur 'n filter en 'n voorverwarmer en gaan dan 'n reaksieoond binne. Vloeibare ammoniak word verdamp en metanol word verdamp. Dit gaan 'n mengvoorverwarmer binne en reageer dan met lug in die reaksieoond. Onder die werking van 'n katalisator wat hoofsaaklik uit Fe-Mo-oksied bestaan, genereer die reaksie waterstofsianied. Die waterstofsianiedgas gaan 'n de-ammoniaktoring binne om ammoniak te verwyder en verkry dan waterstofsianied. Laastens word dit deur 'n alkaliese oplossing geabsorbeer om natriumsianied voor te berei.

8.2 Voor- en nadele

• voordeleDie gebruik van metanol en ammoniak as grondstowwe is relatief algemeen, en die katalisator kan tot 'n sekere mate herwin en hergebruik word. Die proses kan aangepas word volgens die produksiebehoeftes.

• Disadvantages Die katalisator is sensitief vir reaksietoestande, en klein veranderinge in temperatuur, druk en grondstofverhouding kan die aktiwiteit en selektiwiteit van die katalisator beïnvloed, wat dus die opbrengs en kwaliteit van die produk beïnvloed.

9. Gevolgtrekking

Die produksieprosesse van natriumsianied het elk hul eie eienskappe. Die keuse van produksieproses hang af van verskeie faktore soos die beskikbaarheid van grondstowwe, koste, omgewingsvereistes en produksieskaal. Met die voortdurende ontwikkeling van tegnologie kan nuwe produksieprosesse in die toekoms ontstaan, wat daarop gemik is om die doeltreffendheid en omgewingsprestasie van natriumsianiedproduksie verder te verbeter. Namate die vraag na natriumsianied in verskillende nywerhede aanhou groei, sal die optimalisering en innovasie van produksieprosesse 'n deurslaggewende rol speel om aan markbehoeftes te voldoen terwyl volhoubare ontwikkeling verseker word.