Најнови производствени процеси на натриум цијанид

1. Вовед

Натриум цијанид (NaCN) е клучно хемиско соединение кое широко се користи во различни индустрии, како што се рударството на злато, галванизацијата и хемиската синтеза. Производни процеси of Натриум цијанид постојано се развиваат за да ја подобрат ефикасноста, да ги намалат трошоците и да ја зголемат еколошката прифатливост. Оваа статија ќе претстави неколку од најновите производствени процеси на Натриум цијанид.

2. Метод на амонијак - натриум

2.1 Принцип на процес

Во методот амонијак-натриум, метален натриум и нафтен кокс прво се додаваат во реактор во одреден сооднос. Потоа температурата се зголемува на 650 °C и се воведува гасен амонијак. Со понатамошното зголемување на температурата на 800 °C, се одвива реакција во период од 7 часа, за време на кој металниот натриум целосно се претвора во натриум цијанидПосле тоа, реактантите се филтрираат на температура од 650 °C за да се отстрани вишокот нафтен кокс. Потоа стопениот производ се испушта и се лее во посакуваната форма за да се добијат производи од натриум цијанид.

2.2 Предности и недостатоци

• ПредностиОвој процес има релативно едноставен принцип на реакција, а суровините натриум и амонијак се релативно чести во хемиската индустрија.

• НедостатоциУсловите на реакција на висока температура бараат голема потрошувачка на енергија. Исто така, употребата на метален натриум претставува одредени безбедносни ризици поради неговата висока реактивност.

3. Метод на топење на цијанид

3.1 Принцип на процес

Растопениот цијанид и оловниот оксид се додаваат во резервоар за екстракција. Типичниот однос на растопениот цијанид и оловниот оксид е (500 - 700):1. Додавањето на оловен оксид помага во десулфуризацијата со формирање на талог од оловен сулфид. Потоа се остава течноста за екстракција да се таложи, а добиената бистра течност содржи 80 - 90 g/L NaCN. Во генератор, оваа течност реагира со концентрирана сулфурна киселина за да генерира гас од водород цијанид. По кондензација за отстранување на водата, гасот од водород цијанид влегува во апсорпционен реактор и реагира со течна алкалија (раствор на натриум хидроксид) за да формира натриум цијанид.

3.2 Предности и недостатоци

• ПредностиОвој процес може ефикасно да ги отстрани нечистотиите од сулфур преку додавање на оловен оксид, што е корисно за подобрување на квалитетот на финалниот производ.

• НедостатоциУпотребата на оловен оксид може да доведе до проблеми со загадувањето на животната средина поврзани со оловото. Дополнително, процесот вклучува повеќе чекори како што се екстракција, реакција и апсорпција, што ја зголемува сложеноста на операцијата.

4. Андрусов процес (Аншигов метод)

4.1 Принцип на процес

Процесот на Андрусов користи природен гас, амонијак и воздух како суровини. Прво, природниот гас се мие во кула за перење со вода за да се отстрани неорганскиот сулфур и дел од органскиот сулфур. По филтрацијата, рафинираниот природен гас треба да има содржина на сулфур од ≤1 mg/m³, а содржината на јаглеводороди над C₂ треба да биде помала од 2%. Течниот амонијак се испарува во испарувач, а воздухот се филтрира низ филтер. Трите суровини потоа се мешаат во миксер во сооднос амонијак:метан:воздух = 1:(1.15 - 1.17):(6.70 - 6.80). Мешаниот гас влегува во реактор за оксидација со легура на платина и родиум како катализатор. На температура од 1070 - 1120 °C, се случува реакција за да се генерира мешан гас што содржи 8.5% водород цијанид.

Гасот се лади, а потоа влегува во кула за апсорпција на амонијак, каде што преостанатиот амонијак се апсорбира од сулфурна киселина. После тоа, се лади со вода и водород цијанид се апсорбира од вода со ниска температура. Гасот од опашката се испушта откако ќе се измие со кула за миење со алкали. Растворот на водород цијанид апсорбиран од вода се разменува со топлина, а потоа влегува во кула за десорпција. На врвот на кулата за десорпција се добива водород цијанид со чистота од 98%. Овој водород цијанид потоа реагира со алкален раствор за да формира раствор на натриум цијанид, кој понатаму се обработува преку испарување, кристализација, сушење и обликување за да се добие конечниот производ на натриум цијанид.

4.2 Предности и недостатоци

• ПредностиВо региони со богати ресурси на природен гас, цената на суровините е релативно ниска. Процесот е релативно развиен во индустриските апликации, а обемот на производство може да биде релативно голем.

• НедостатоциВо областите каде што нема ресурси на природен гас, под влијание на фактори како што се недостигот на природен гас, политиките и цените, трошоците за производство може значително да варираат. Условите на реакција на висока температура бараат опрема отпорна на висока температура и трошат голема количина на енергија.

5. Процес на пламен

5.1 Принцип на процес

Како суровини се користат природен гас, кислород и амонијак. Овие три гаса се филтрираат одделно за да се отстранат нечистотиите, а потоа влегуваат во мешалка откако ќе се стабилизираат и измерат. Дел од кислородот се користи како главен кислород за да влезе во мешалката, а другиот дел директно се внесува во млазницата за палење. Трите суровини се комбинираат во одреден сооднос и се подложуваат на реакција на согорување за синтетизирање на водород цијанид на температура од 1500 °C.

Реакцискиот гас се гаси со прскање вода, а потоа се лади во ладилник. Потоа влегува во апсорпциона кула за амонијак, каде што преостанатиот амонијак во реакцискиот гас се апсорбира од 15% - 20% сулфурна киселина, а амониум сулфатот може да се обнови. Реакцискиот гас што содржи водород цијанид се лади со вода, а потоа се апсорбира од вода со ниска температура за да се формира раствор од 1.5% водород цијанид. Овој раствор се дестилира во дестилациона кула за да се добие водород цијанид со содржина од 98% - 99%. Конечно, се апсорбира од алкален раствор, и по испарување, кристализација, сушење и обликување, се добива продуктот натриум цијанид.

5.2 Предности и недостатоци

• ПредностиОвој процес може да постигне производство на водород цијанид со релативно висока чистота. Обновувањето на амониум сулфат како нуспроизвод може да донесе одредени економски придобивки.

• НедостатоциРеакцијата на согорување на висока температура бара голема количина на енергија. Процесот, исто така, вклучува сложени операции како што се мешање на гасови, согорување, гаснење и апсорпција, кои бараат контрола на процесот на високо ниво.

6. Метод на пиролиза на лесно масло

6.1 Принцип на процес

Лесното масло и амонијакот се мешаат во распрскувач во одреден сооднос и претходно се загреваат на 280 °C. Потоа смесата влегува во електрична лачна печка за реакција на пиролиза. Нафтен кокс се користи како носител, а азот се користи како заштитен гас за да се спречи оксидација во затворена средина. На температура од 1450 °C, се случува реакција за генерирање на гас од водород цијанид. Потоа гасот се отстранува од прашина, се лади и понатаму се обработува преку чекори како што се отстранување на амонијакот, миење со вода, апсорпција и дестилација за да се добие чист водород цијанид. Конечно, водород цијанидот реагира со алкален раствор (натриум хидроксид) за да формира натриум цијанид.

6.2 Предности и недостатоци

• ПредностиТехнологијата на процесот е релативно зрела. Може да користи лесно масло, релативно честа суровина во петрохемиската индустрија.

• НедостатоциПостојат тешкотии при десулфуризацијата и отстранувањето на нечистотиите од водород цијанид. Производот има висока потрошувачка на енергија, а третманот на „три отпадоци“ (отпаден гас, отпадна вода и отпадни остатоци) е тежок. Цената на производство е релативно висока.

7. Акрилонитрил со метод на производство

7.1 Принцип на процес

Во процесот на производство на акрилонитрил со амоксидација на пропилен, како нуспроизвод се произведува гас на водород цијанид (количината е еквивалентна на 4% - 10% од производството на акрилонитрил). Гасот што содржи водород цијанид се апсорбира од алкален раствор. По испарување, концентрирање, сепарација и сушење, се добива продукт на натриум цијанид.

7.2 Предности и недостатоци

• ПредностиОва е процес на искористување на нуспроизводи, кој може целосно да ги искористи ресурсите и да ги намали трошоците за производство до одреден степен.

• НедостатоциПроизводството на натриум цијанид е ограничено од обемот на производство на акрилонитрил. Квалитетот на нуспроизводот водород цијанид може да биде засегнат од главниот процес на производство на акрилонитрил, кој бара строга контрола и прочистување.

8. Метод на метанол амоксидација

8.1 Принцип на процес

Воздухот поминува низ филтер и предгрејач, а потоа влегува во реакциона печка. Течниот амонијак испарува, а метанолот испарува. Тие влегуваат во предгрејач за мешање, а потоа реагираат со воздух во реакционата печка. Под дејство на катализатор составен главно од Fe-Mo оксид, реакцијата создава водород цијанид. Гасот од водород цијанид влегува во кула за деамонијак за да го отстрани амонијакот, а потоа добива водород цијанид. Конечно, се апсорбира од алкален раствор за да се подготви натриум цијанид.

8.2 Предности и недостатоци

• ПредностиУпотребата на метанол и амонијак како суровини е релативно честа, а катализаторот може да се рециклира и повторно да се употреби до одреден степен. Процесот може да се прилагоди според потребите на производството.

• НедостатоциКатализаторот е чувствителен на условите на реакцијата, а малите промени во температурата, притисокот и односот на суровината можат да влијаат на активноста и селективноста на катализаторот, со што ќе влијаат на приносот и квалитетот на производот.

9. заклучок

Производствените процеси на натриум цијанид имаат свои карактеристики. Изборот на производствен процес зависи од различни фактори како што се достапноста на суровини, цената, еколошките барања и обемот на производство. Со континуираниот развој на технологијата, во иднина може да се појават нови производствени процеси, со цел понатамошно подобрување на ефикасноста и еколошките перформанси на производството на натриум цијанид. Бидејќи побарувачката за натриум цијанид во различни индустрии продолжува да расте, оптимизацијата и иновациите на производствените процеси ќе играат клучна улога во задоволувањето на потребите на пазарот, а воедно ќе се обезбеди одржлив развој.