उत्पादन प्रक्रिया जाणून घ्या.मीठ उत्पादक घरातील निर्मात्यासाठी शक्य आहे त्यापेक्षा मोठ्या प्रमाणात समुद्री मीठ तयार करतात, परंतु व्यावसायिक तंत्रांचे ज्ञान तुमचे ज्ञान आणि मीठ तयार करण्याची क्षमता वाढवू शकते.
समुद्राचे पाणी घ्या.मीठ समृद्ध पाणी खारट समुद्र किंवा तलावांमधून घेतले जाते. पाणी कोठून येते यावर अवलंबून, परिणामी मीठ वेगवेगळ्या छटा घेतील, जे वेगवेगळ्या ठिकाणी सापडलेल्या वेगवेगळ्या खनिजांमुळे आहे. महासागरातून पाणी गोळा केल्याने तुम्हाला अपेक्षित असलेल्या मीठाची गुणवत्ता निर्माण होऊ शकत नाही, खासकरून तुम्हाला स्वयंपाकासाठी त्याची गरज असल्यास. हे पाण्याच्या कमी खारटपणामुळे आहे, परंतु कोणत्या पाण्यामध्ये सर्वोत्तम मीठ तयार होते हे पाहण्यासाठी तुम्ही वेगवेगळ्या पाण्यावर प्रयोग करण्यास मोकळे आहात.
पाणी गाळून घ्या.मीठ गोळा करण्यापूर्वी पाण्यातून वाळू, टरफले आणि इतर गाळ काढून टाकणे महत्वाचे आहे. हे करण्यासाठी, चीजक्लोथद्वारे पाणी गाळा. आपण कापसाचे किंवा रेशमाचे तलम पारदर्शक कापड एक किंवा अधिक स्तर वापरू शकता. विविध अशुद्धता काढून टाकल्या जातात याची खात्री करण्यासाठी, पाणी अनेक वेळा गाळून घ्या. यामुळे मिठाच्या प्रमाणावर परिणाम होणार नाही.
पाण्याचे बाष्पीभवन.समुद्रातील मीठ हे पाण्याचे बाष्पीभवन झाल्यानंतर शिल्लक राहणारे उत्पादन आहे. बाष्पीभवनास अनेक दिवस आणि काही आठवडे लागतील अशी अपेक्षा करा. च्या साठी घरगुतीमीठ, आपण अनेक पद्धतींपैकी एक वापरू शकता.
समुद्राच्या पाण्यातून मीठ कसे काढायचे? शतकानुशतके, या प्रश्नाने समुद्रात भटकणाऱ्या खलाशांना आणि विज्ञान मेळ्यांमध्ये त्याच मार्गाने भटकणाऱ्या विद्यार्थ्यांना हैराण केले आहे. उत्तर सोपे आहे: बाष्पीभवन. जेव्हा तुम्ही समुद्राच्या पाण्याचे बाष्पीभवन करण्यास भाग पाडता (एकतर नैसर्गिकरित्या किंवा कृत्रिमरित्या ते गरम करून), फक्त पाणी वाफेत बदलते आणि मीठ मागे राहते. या ज्ञानासह, तुमच्या घरी आधीपासून असलेल्या साध्या साहित्याचा वापर करून पाण्यापासून मीठ वेगळे करणे अगदी सोपे आहे.
पाणी गरम करून त्यात मीठ टाकून खारट पाणी मिळते.या साध्या प्रयोगाने बाष्पीभवनाची तत्त्वे कृतीत पाहणे सोपे आहे. प्रारंभ करण्यासाठी, आपल्याला नियमित बारीक टेबल मीठ, नळाचे पाणी, एक तळण्याचे पॅन, काही काळा बांधकाम कागद आणि एक स्टोव्ह आवश्यक असेल. पॅनमध्ये काही कप पाणी घाला आणि पेटलेल्या बर्नरवर ठेवा. पाणी गरम होईपर्यंत प्रतीक्षा करा: ते उकळण्याची गरज नाही, ते जितके गरम असेल तितक्या लवकर त्यात मीठ विरघळेल.
विरघळणे थांबेपर्यंत मीठ घाला.एका वेळी एक चमचे घालून ढवळत राहा. अखेरीस, आपण पाण्यात अशा बिंदूवर पोहोचाल जिथे ते यापुढे मीठ विरघळू शकत नाही, ते कितीही गरम असले तरीही. त्याला ओळ म्हणतात संपृक्ततापाणी. बर्नर बंद करा आणि पाणी थोडे थंड होऊ द्या.
गडद बांधकाम कागदावर एक चमचे पाणी घाला.एक करडी किंवा चमचे वापरून, गडद बांधकाम कागदाच्या तुकड्यावर थोडे मीठ पाणी घाला. हा तुकडा आधीच प्लेटवर ठेवा जेणेकरून कामाची पृष्ठभाग किंवा टेबल ओले होणार नाही. आता तुम्हाला फक्त पाणी बाष्पीभवन होईपर्यंत प्रतीक्षा करायची आहे. आपण पुठ्ठा सूर्यप्रकाशात सोडल्यास ही प्रक्रिया जलद होईल.
मीठ तयार होण्याची प्रतीक्षा करा.जसजसे पाण्याचे बाष्पीभवन होईल तसतसे ते सूक्ष्म मीठ क्रिस्टल्स मागे सोडेल. ते कार्डबोर्डच्या पृष्ठभागावर लहान चमकदार पांढरे किंवा स्पष्ट फ्लेक्स म्हणून दिसले पाहिजेत. अभिनंदन! तुम्ही फक्त पाण्यातून मीठ वेगळे केले आहे.
खारट पाण्याचा एक कडबा उकळून सुरुवात करा.वरील सोपा प्रयोग पाण्यातून मीठ कसे काढायचे ते दाखवतो, पण जर तुम्हाला कमी खारट पाणी हवे असेल तर? ऊर्ध्वपातन हे उत्तर आहे. डिस्टिलेशन म्हणजे पाणी गरम करून त्यात विरघळलेल्या इतर रसायनांपासून वेगळे करणे, त्यानंतर कंडेन्सेट गोळा करणे, जी तुलनेने "स्वच्छ" असणे आवश्यक आहे. या प्रकरणात, आम्ही काही कप मिठाचे पाणी (कसे कसे वर वाचा) बनवून आणि स्टोव्हवर उकळवून सुरुवात करू.
लाडू झाकणाने झाकून ठेवा, परंतु पूर्णपणे नाही.पुढे, तुमच्या लाडूसाठी एक झाकण शोधा (ते परिपूर्ण फिट असणे आवश्यक नाही). झाकण ठेवा जेणेकरुन त्यातील काही भाग लाकडापासून लटकतील आणि इतर सर्व भागांपेक्षा कमी असेल. झाकणावर कंडेन्सेशन तयार होण्यास सुरुवात होते ते पहा आणि नंतर त्यातून थेंब.
भांड्यात पाणी साचू द्या.जसजसे पाणी खालच्या दिशेने वाहते, तसतसे झाकणाच्या आतील भागातून घनीभूत होणे नैसर्गिकरित्या त्याच्या सर्वात खालच्या बिंदूवर जमा होईल. एकदा ते पुरेसे जमा झाले की, ते थेंब बनू लागते आणि खाली पडते. डिस्टिल्ड वॉटरचे कोणतेही थेंब पकडण्यासाठी या बिंदूखाली एक वाडगा ठेवा.
आवश्यक असल्यास, मागील चरण पुन्हा करा.लाडूमध्ये पाणी जितके जास्त उकळेल तितके जास्त डिस्टिल्ड पाणी भांड्यात जमा झाले पाहिजे. हे पाणी बहुतेक मीठ रहित असेल. तथापि, काही प्रकरणांमध्ये मिठाची थोडीशी मात्रा अजूनही राहील. मग तुम्हाला दुहेरी ऊर्धपातन आवश्यक असू शकते: उरलेले मीठ काढून टाकण्यासाठी एका भांड्यात आधीच गोळा केलेले पाणी उकळणे.
रिव्हर्स ऑस्मोसिस वापरा.वर वर्णन केलेल्या पद्धती केवळ पाण्यापासून मीठ वेगळे करण्याच्या पद्धतींपासून दूर आहेत, त्या घरातील बहुतेक लोकांसाठी सर्वात सोयीस्कर आहेत. परंतु तरीही आपण विशेष सामग्री वापरून पाण्यातून मीठ काढू शकता. उदाहरणार्थ, रिव्हर्स ऑस्मोसिस नावाची पद्धत पारगम्य पडद्याद्वारे पाण्यातून मीठ काढून टाकते. हा पडदा फिल्टर म्हणून काम करतो, ज्यामुळे फक्त पाण्याचे रेणू जाऊ शकतात आणि मीठासारख्या विरघळलेल्या प्रदूषकांना अडकवतात.
डेकॅनोइक ऍसिड घाला.पाण्यापासून मीठ वेगळे करण्याचा दुसरा मार्ग म्हणजे रासायनिक अभिक्रिया. संशोधनात असे दिसून आले आहे, उदाहरणार्थ, डेकॅनोइक ऍसिड नावाच्या रसायनाने मिठाच्या पाण्यावर प्रक्रिया करणे हा मीठ काढून टाकण्याचा विश्वासार्ह मार्ग आहे. आम्ल घातल्यानंतर आणि हलक्या हाताने गरम आणि थंड केल्यावर, मीठ आणि इतर अशुद्धता द्रावणातून "बाहेर पडतात" (म्हणजे ते घट्ट होतात आणि तळाशी स्थिर होतात). प्रतिक्रिया पूर्ण झाल्यावर, पाणी आणि मीठ दोन पूर्णपणे वेगळ्या स्तरांमध्ये असतात, ज्यामुळे पाणी वेगळे करणे इतके सोपे होते.
आजूबाजूच्या जगात, पाण्यासारख्या पदार्थाचा अभ्यास करताना, त्याच्या गुणधर्मांचा अभ्यास करण्यासाठी अनेक प्रयोग करण्याचा प्रस्ताव होता. तसे, आम्ही उन्हाळ्यात समुद्रात असताना मीठ बाष्पीभवनाचा प्रयोग पाहिला. काढलेल्या छायाचित्रांमधून अनुभवाचे सादरीकरण करण्यात आले. याव्यतिरिक्त, थीम सुरू ठेवण्यासाठी आणि पाण्यात विविध पदार्थांच्या विद्राव्यतेचा अभ्यास करण्यासाठी, आम्ही गलिच्छ समुद्री मीठ शुद्ध केले. माझ्या मुलीने तिच्या वर्गमित्रांना मीठ बाष्पीभवन आणि पाण्यात पदार्थांची विद्राव्यता या विषयावर एक सादरीकरण सादर केले.
सपाट पृष्ठभाग
सपाट पृष्ठभाग
जेव्हा समुद्र खडबडीत असतो तेव्हा तो समुद्राच्या पाण्याने भरलेला असतो
समुद्राच्या पाण्याने भरला
उन्हात हे डबके
उन्हात हे डबके
हळूहळू कोरडे
कोरडे करणे
आणि मीठ राहते
आणि मीठ राहते
मीठ कसे शुद्ध करावे? हे तथ्य वापरणे आवश्यक आहे की काही पदार्थ (मीठ) पाण्यात विरघळतात, तर इतर पदार्थ (घाण, कचरा) पाण्यात विरघळत नाहीत.
त्यांनी घाण मीठ घेतले
गलिच्छ मीठ
ते पाण्यात विरघळले
पाण्यात विरघळलेले गलिच्छ मीठ
गलिच्छ खारे पाणी फिल्टरमधून जात होते. मीठ आणि पाणी फिल्टरमधून गेले, घाण टिकून राहिली
फिल्टरमधून पाणी पार केले
शुद्ध खारट पाणी एका सपाट पृष्ठभागावर पातळ थराने ओतले आणि उबदार ठिकाणी सोडले
स्वच्छ मीठ पाणी बेकिंग ट्रेमध्ये ओतले गेले
पाणी बाष्पीभवन झाले आहे - मीठ शिल्लक आहे
पाणी बाष्पीभवन झाले आहे - मीठ शिल्लक आहे
पाण्यातील विविध पदार्थांच्या विद्राव्यतेचे ज्ञान वापरून शुद्ध मीठ मिळवले.
शुद्ध मीठ
आणि मिठाचे बाष्पीभवन आणि पाण्यातील पदार्थांची विद्राव्यता याबद्दल सादरीकरण स्लाइड शो:
समुद्राच्या पाण्यात विरघळलेले किमान 60 घटक आता ज्ञात असूनही, औद्योगिक स्तरावर फक्त चारच काढले जातात. हे सोडियम, क्लोरीन (सामान्य टेबल मीठ), मॅग्नेशियम आणि त्यातील काही संयुगे तसेच ब्रोमिन आहेत. उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान उप-उत्पादन म्हणून टेबल मीठकिंवा मॅग्नेशियम काढताना, काही कॅल्शियम आणि पोटॅशियम संयुगे काढले जातात. सामान्यतः, ही उत्पादने एकतर समुद्राच्या पाण्यामधून काढण्याद्वारे किंवा कॅल्शियम आणि पोटॅशियम केंद्रित करणारे शैवाल प्रक्रिया करून मिळवली जातात. तथापि, हे लक्षात घ्यावे की समुद्राच्या पाण्यापासून थेट सूचीबद्ध घटकांचे औद्योगिक निष्कर्षण अद्याप विकसित केले गेले नाही. समुद्राच्या पाण्यामधून इतर खनिज संयुगे काढण्याचे अनेक प्रयत्न केले गेले आहेत, परंतु व्यावसायिक उत्खनन अयशस्वी झाले आहे. टेबल मीठ, मॅग्नेशियम आणि त्याची संयुगे, ब्रोमीन, आयोडीन, पोटॅशियम, कॅल्शियम सल्फेट, सोने आणि चांदी समुद्राच्या पाण्यातून काढण्यासाठी अनेक पद्धतींचे पेटंट देखील घेतले गेले आहे (बॉडीन, 1916; सेर्निक, 1926; निकाली, 1925; एस. ओ. पीटरसन; 19, 1925 , 1949).
2200 ईसापूर्व चीनमध्ये समुद्राच्या पाण्यापासून पद्धतशीरपणे मीठ काढण्यास सुरुवात झाली. e शतकानुशतके, अनेक लोक मीठाचे स्त्रोत म्हणून समुद्रावर अवलंबून होते (आर्मस्ट्राँग, मियाल, 1946). आणि आता समुद्राच्या पाण्यातून साध्या बाष्पीभवनाने मीठ काढले जाते सूर्यकिरणे, चीन, भारत, जपान, तुर्की आणि फिलीपिन्स सारख्या देशांच्या एकूण मिठाच्या वापरामध्ये लक्षणीय वाटा आहे. दरवर्षी जगभरात सुमारे 6 दशलक्ष टन मीठ तयार होते. सामान्यतः, समुद्राच्या पाण्यापासून बाष्पीभवन करून मीठ तयार करण्यासाठी कोरड्या वाऱ्यांसह गरम हवामान आवश्यक असते. तथापि, समुद्राच्या सान्निध्यात आणि गरम हवामानाव्यतिरिक्त, इतर अनेक अटींची पूर्तता करणे आवश्यक आहे: बाष्पीभवन तलावांच्या मातीची कमी पारगम्यता, समुद्रसपाटीपासून खाली असलेल्या विस्तीर्ण सखल भागांची उपस्थिती किंवा समुद्राच्या भरतीमुळे पूर येणे. , सक्रिय बाष्पीभवनाच्या महिन्यांत कमी पर्जन्यवृष्टी, नदीच्या ताज्या पाण्याच्या सौम्य प्रभावाची अनुपस्थिती आणि शेवटी, मीठ काढण्याच्या कमी खर्चामुळे - स्वस्त वाहनांची उपलब्धता किंवा विक्री बाजारांच्या जवळ असणे.
युनायटेड स्टेट्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या सर्व मीठांपैकी सुमारे 5% बाष्पीभवनाद्वारे तयार केले जाते, प्रामुख्याने सॅन फ्रान्सिस्को खाडी भागात, जिथे मत्स्यपालन 1852 मध्ये सुरू झाले. आकृती 5 सॅन फ्रान्सिस्को खाडीच्या दक्षिणेकडील टोकाजवळ कृत्रिम बाष्पीभवन तलाव दर्शविते. येथे, एकूण क्षेत्रफळ सुमारे 80 चौ. मैल "लेस्ली सॉल्ट कंपनी" दरवर्षी अंदाजे 1.2 दशलक्ष टन मीठ तयार करते. दक्षिण कॅलिफोर्नियातील न्यूपोर्ट आणि सॅन दिएगो बेजच्या वरच्या भागातही तत्सम मीठाचे भांडे आढळतात; त्यांची वार्षिक उत्पादकता 100 हजार टन आहे (एमरी, 1960). सॅन फ्रान्सिस्को खाडीजवळील बाष्पीभवन खोऱ्यात समुद्राचे पाणी सोडण्याचे काम धरणातील स्लुइस गेट्सद्वारे उच्च पाण्याच्या काळात केले जाते जे समुद्रापासून खोऱ्याचे संरक्षण करते. समुद्राच्या पाण्याचा महत्त्वपूर्ण भाग बाष्पीभवन होईपर्यंत आणि त्यात असलेले क्षार स्थिर होईपर्यंत येथे ठेवले जाते.
तांदूळ. 6. क्रिस्टलाइज्ड मिठाचा वरचा थर काढण्यासाठी यांत्रिक स्क्रॅपर्सचा वापर केला जातो. मीठ कापणी होईपर्यंत, मिठाच्या थराची जाडी साधारणपणे 4-6 इंचांपर्यंत पोहोचते.
कॅल्शियम सल्फेट हे द्रावणातून स्फटिक बनवणारे पहिले आहे. कॅल्शियम सल्फेट क्षार तळाशी स्थिर झाल्यानंतर, उर्वरित समुद्र काळजीपूर्वक केज बेसिनमध्ये हस्तांतरित केले जाते, जेथे बाष्पीभवनामुळे, सोडियम क्लोराईडचा अवक्षेप सुरू होईपर्यंत द्रावण आणखी घट्ट केले जाते. ब्राइनचे बाष्पीभवन चालू राहते जोपर्यंत ते 1.28 च्या विशिष्ट गुरुत्वाकर्षणापर्यंत पोहोचत नाही, म्हणजेच मॅग्नेशियम क्षार जोडणे सुरू होत नाही. या टप्प्यावर, ब्राइन द्रावणाला कडू मदर ब्राइन म्हणतात. पिंजरा तलावातून समुद्र काढून इतर वनस्पतींमध्ये नेले जाते, जिथे विविध मॅग्नेशियम संयुगे, ब्रोमाइन आणि इतर क्षार मिळतात. समुद्र काढून टाकल्यानंतर, ताजे समुद्र पुन्हा पिंजऱ्याच्या बेसिनमध्ये ओतले जाते आणि सोडियम क्लोराईड तयार करण्याचे संपूर्ण चक्र पुनरावृत्ती होते. 1 ऑगस्टपर्यंत या तलावांच्या तळाशी सोडियम क्लोराईडचा 4-6 इंच जाडीचा थर जमा झाला आहे. मेकॅनिकल स्क्रॅपर्स आणि लोडर (चित्र 6) वापरून मिठाचा नमुना घेतला जातो; नंतर मीठ समुद्राच्या पाण्याने विविध अशुद्धतेपासून धुतले जाते आणि मोठ्या शंकूच्या आकाराच्या ढिगाऱ्याच्या स्वरूपात साठवले जाते (चित्र 7). बहुतेक प्रकरणांमध्ये औद्योगिक वापरासाठी वापरलेले मीठ अधिक शुद्ध केले जात नाही. तथापि, जर ते लोकसंख्येद्वारे अन्न वापरण्याच्या उद्देशाने असेल तर ते अतिरिक्त शुद्ध केले जाते. परिष्कृत उत्पादनातील NaCl सामग्री 99.9% पेक्षा जास्त आहे. सूर्यप्रकाशाच्या प्रभावाखाली समुद्राच्या पाण्याचे मुक्त बाष्पीभवन करून मिळणाऱ्या मिठाची किंमत यूएसएमध्ये काढण्याच्या ठिकाणाजवळील कच्च्या उत्पादनाच्या 10 डॉलर प्रति 1 टन ते शुद्ध केलेले आणि पॅकेज केलेले टेबल मीठ प्रति टन $150 पर्यंत आहे.
समुद्राच्या पाण्यामधून मीठ काढण्याची प्रक्रिया जगभरात जवळजवळ सारखीच आहे, तथापि, अनेक देशांमध्ये, स्वस्त कामगार ही प्रक्रिया सुधारणे शक्य करते.
इतर हवामान असलेल्या देशांमध्ये, जसे की स्वीडन आणि सोव्हिएत युनियन, समुद्राचे पाणी गोठवून मीठ मिळवले जाते. ब्राइन बर्फ, ज्यामध्ये जवळजवळ शुद्ध पाण्याचा समावेश आहे, उरलेल्या ब्राइनमधून फिल्टर केला जातो, जो नंतर कृत्रिम बर्फाच्या प्रभावाखाली बाष्पीभवन सुरू करण्यासाठी अवशिष्ट भागांची एकाग्रता पुरेशी जास्त होण्याआधी ते गोठवण्यासाठी लागोपाठ ऑपरेशन्सच्या मालिकेच्या अधीन केले जाते. उष्णता (आर्मस्ट्राँग, मियाल, 1946).
सोडियम क्लोराईडच्या पृथक्करणानंतर उरलेल्या एकाग्र समुद्रावर पुढील विशेष प्रक्रिया केली जाते जेणेकरून त्यातील संयुगे काढता येतील. अशा प्रकारे, द्रावणात कॅल्शियम क्लोराईड जोडल्याने कॅल्शियम सल्फेट (जिप्सम) चा वर्षाव होतो, जो नंतर विकला जातो. समुद्राच्या पुढील एकाग्रतेसह, मॅग्नेशियम, पोटॅशियम आणि इतर क्षारांचा अवक्षेप होतो. प्रक्रियेच्या अंतिम टप्प्यात, मॅग्नेशियम क्लोराईड आणि ब्रोमाइन अवशिष्ट द्रावणातून काढले जातात.
ब्रोमाइन हा जवळजवळ एक सागरी घटक मानला जाऊ शकतो, कारण पृथ्वीच्या कवचातील एकूण ब्रोमिन सामग्रीपैकी 99% महासागरात आहे (तक्ता 2 पहा). ब्रोमिनचा शोध १८२५ मध्ये फ्रेंच संशोधक ए.जे. बालार्ड यांनी मॉन्टपेलियरजवळील मीठ दलदलीच्या पाण्यातून मीठ वर्षाव झाल्यानंतर मिळवलेल्या एकाग्र द्रावणात लावला. ब्रोमाइन नंतर स्ट्रासफर्टमधील पोटॅश साठ्यांमध्ये आणि मिशिगन, ओहायो आणि वेस्ट व्हर्जिनियामधील विहिरी खोदलेल्या ब्राइनमध्ये सापडले. 1926 मध्ये कॅलिफोर्नियामध्ये कृत्रिम बाष्पीभवन टाक्यांमध्ये मीठ काढताना मिळालेल्या मदर ब्राइनच्या प्रक्रियेदरम्यान ब्रोमाइन प्रथम समुद्राच्या पाण्यापासून वेगळे करण्यात आले. उच्च-कंप्रेशन अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या उत्पादनापूर्वी ब्रोमाइनचा औद्योगिक वापर तुलनेने मर्यादित होता, त्यामुळे बाजारातील मागणी विहिरीतील ब्राइन आणि मिठाच्या साठ्यांमधून मिळणाऱ्या प्रमाणात पूर्ण केली जात असे. पण नंतर परिस्थिती एकदम बदलली. सिलेंडरच्या भिंती, व्हॉल्व्ह, पिस्टन आणि स्पार्क प्लगवर शिशाचे साठे रोखण्यासाठी टेट्राथिल लीड ॲडिटीव्ह असलेल्या अँटी-नॉक गॅसोलीनमध्ये इथिलीन डायब्रोमाइड जोडले गेले. ब्रोमाइनची गरज वाढल्यामुळे, बोअरहोलमधून पंप केलेले ब्राइन अपुरे ठरले. मिठाच्या उत्पादनात उप-उत्पादन म्हणून ब्रोमाइनच्या उत्पादनामुळे मागणीही पूर्ण झाली नाही. ब्रोमिनच्या दुसऱ्या स्त्रोताची तातडीची गरज होती.
ब्रोमिनच्या अतिरिक्त स्त्रोतांच्या विस्तृत शोधात, इथाइल कॉर्पोरेशनने पूर्व-केंद्रित नसलेल्या समुद्राच्या पाण्यापासून थेट ब्रोमिनचा थेट वर्षाव करण्याची प्रक्रिया विकसित केली. या योजनेनुसार, समुद्राच्या पाण्यावर ॲनिलिन आणि क्लोरीनने प्रक्रिया केली जाते तेव्हा ब्रोमाइन अघुलनशील संयुग - ट्रायब्रोमोएनिलिन - या स्वरूपात अवक्षेपित होते. क्लोरीनचे हायड्रोलिसिस टाळण्यासाठी, समुद्राच्या पाण्याचे प्रथम सल्फ्यूरिक ऍसिडने आम्लीकरण केले जाते. नंतर या प्रक्रियेचा विस्तार करण्यात आला औद्योगिक उत्पादन. हे संयंत्र एका जहाजावर स्थापित केले गेले होते, जे नंतर ब्रोमाइन रिकव्हरी प्लांटमध्ये रूपांतरित झाले. महिन्यातून 25 दिवस कार्यरत अशा तरंगत्या वनस्पतीतून सुमारे 75 हजार पौंड ब्रोमिन तयार होते. त्याच कालावधीत, वनस्पती अभिकर्मक वापरते: 250 टन केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिड, 25 टन ॲनिलिन, 66 टन क्लोरीन, वरच्या आणि खालच्या डेकमध्ये साठवले जाते. समुद्राच्या पाण्यामधून ब्रोमाइन काढण्याची कार्यक्षमता, ज्यामध्ये फक्त 0.1 lb प्रति टन असते, अंदाजे 70% आहे. जहाज पूर्ण झाल्यानंतर सोडल्या जाणाऱ्या सांडपाण्याने समुद्राचे पाणी सौम्य होऊ नये म्हणून संरक्षणात्मक उपाय केले आहेत. तांत्रिक प्रक्रिया. नंतर असे आढळून आले की मिसळण्यापासून रोखण्यासाठी, किनार्यावरील समुद्राच्या प्रवाहाचा यशस्वीरित्या वापर केला जाऊ शकतो जो अनेक किनारपट्टीवर अस्तित्वात आहे. याक्षणी, असे मानले जाते की तांत्रिक दृष्टीकोनातून, फ्लोटिंग प्लांटवर ब्रोमाइन काढण्याची प्रक्रिया यशस्वीरित्या सोडविली गेली आहे, परंतु जमिनीच्या तुलनेत अत्यंत संक्षारक अभिकर्मकांसह खुल्या समुद्रात काम करणे अधिक कठीण आहे.
ब्रोमिन एक्स्ट्रक्शन प्लांटच्या बांधकामासाठी स्थानाची निवड विशेष काळजीने केली पाहिजे. या प्रकरणात, पाऊस, सांडपाणी, तसेच ज्यातून ब्रोमाइन आधीच काढले गेले आहे अशा पाण्याने वनस्पतीद्वारे वापरल्या जाणाऱ्या समुद्राचे पाणी पातळ करण्याची शक्यता आगाऊ वगळणे आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, समुद्राच्या पाण्यात उच्च आणि स्थिर क्षारता असणे आवश्यक आहे, तुलनेने उच्च तापमान असणे आवश्यक आहे आणि सेंद्रिय कचऱ्याने दूषित नसावे, ज्यामुळे क्लोरीन वाया जाते. वरील सर्व गरजा पूर्ण करणारे असे ठिकाण क्युर बीच (उत्तर कॅरोलिना) जवळ सापडले. इथे इथाइल डाऊ केमिकल कंपनीने वर्षाला ३ हजार टन ब्रोमाइन क्षमतेचा प्लांट बांधला. 1938 मध्ये, या एंटरप्राइझची क्षमता प्रति वर्ष 20 हजार टन ब्रोमाइन (शिगली, 1951) पर्यंत वाढविण्यात आली.
या प्रकारची आणखी एक वनस्पती फ्रीपोर्टजवळ बांधली गेली, जिथे समुद्राच्या पाण्यातून ब्रोमिन काढण्याची परिस्थिती अधिक समाधानकारक आहे. तांत्रिक आवश्यकताक्युअर बीच जवळ. या प्लांटची डिझाईन क्षमता प्रति वर्ष 15 हजार टन ब्रोमिन आहे. 1943 मध्ये तितक्याच क्षमतेचा दुसरा प्लांट तिथे बांधला गेला. क्युर बीच जवळील एंटरप्राइझ द्वितीय विश्वयुद्धाच्या शेवटी बंद करण्यात आले. अशा प्रकारे, फ्रीपोर्ट वनस्पती सध्या युनायटेड स्टेट्सद्वारे दरवर्षी वापरल्या जाणाऱ्या ब्रोमिनपैकी 80% उत्पादन करतात. अंजीर मध्ये. आकृती 8 इथाइल डाऊ केमिकल कंपनीच्या ब्रोमाइन काढण्याच्या प्रक्रियेचा प्रवाह आकृती दर्शविते.
क्युअर बीच प्लांटमध्ये, पूर्वी विकसित तंत्रज्ञानानुसार, समुद्राच्या पाण्याचे आम्ल आणि क्लोरीनचे मिश्रण विटांच्या टॉवरच्या वरच्या भागात ओतले गेले होते ज्यात लाकडी जाळी बांधल्या होत्या. समुद्राच्या पाण्यात विरघळलेले ब्रोमाइन क्लोरीनमुळे तुलनेने अस्थिर मूलद्रव्य ब्रोमिनमध्ये कमी झाले आणि मिश्रणात असलेल्या ऍसिडमुळे क्लोरीनचे हायड्रोलिसिस रोखले गेले. टॉवरच्या वरच्या भागातून समुद्राचे पाणी आणि ब्रोमाइनचे मिश्रण निचरा झाल्यामुळे, हवा खालून वर उडाली. जाणाऱ्या हवेने मुक्त ब्रोमाइन समुद्राच्या पाण्यातून बाहेर नेले आणि सोडा राखने भरलेल्या शोषक टॉवरमध्ये नेले, त्यानंतर ब्रोमिन-मुक्त समुद्राचे पाणी पुन्हा समुद्रात सोडले गेले. सोडियम ब्रोमेट्स आणि ब्रोमाईड्सचे मुक्त ब्रोमिनमध्ये रूपांतर करण्यासाठी ब्रोमाइनसह संतृप्त सोडा राखच्या द्रावणावर सल्फ्यूरिक ऍसिडने उपचार केले गेले. मिश्रण नंतर बाष्पीभवन स्तंभात पंप केले गेले, जेथे ब्रोमिन डिस्टिल्ड केले गेले आणि काचेच्या किंवा सिरॅमिक भांड्यांमध्ये पुन्हा एकत्र केले गेले. डिस्टिलेशनद्वारे ब्रोमाइनचे आणखी शुद्धीकरण केल्याने शेवटी 99.7% पर्यंत ब्रोमिन सामग्री असलेले उत्पादन मिळवणे शक्य झाले.
1937 मध्ये, या प्रक्रियेत थोडासा बदल करण्यात आला. अशाप्रकारे, ब्रोमिनच्या सुरुवातीच्या ऊर्धपातन दरम्यान, सल्फर डायऑक्साइड आणि हवा ट्रान्सफर एजंट म्हणून वापरली गेली. परिणामी, ब्रोमाइन हायड्रोब्रोमिक ऍसिडच्या स्वरूपात सोडण्यात आले, ज्यामुळे त्याचे त्यानंतरचे शुद्धीकरण लक्षणीयरीत्या सुधारणे शक्य झाले. जरी दोन्ही प्रक्रियांमध्ये ब्रोमाइन पुनर्प्राप्ती कार्यक्षमता 90% पेक्षा जास्त असली तरी, सल्फर डायऑक्साइड वापरून समुद्राच्या पाण्यामधून ब्रोमाइनचे थेट निष्कर्षण आता जवळजवळ केवळ युनायटेड स्टेट्समध्ये वापरले जाते (शिगली, 1951).
मॅग्नेशियम हा बांधकामात वापरला जाणारा सर्वात हलका धातू आहे. त्याचा विशिष्ट गुरुत्व 1.74, तर ॲल्युमिनियमसाठी ते 2.70 आहे आणि लोहासाठी ते 7.87 आहे. या धातूचा वापर वाहनांच्या बांधकामात मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. याव्यतिरिक्त, मॅग्नेशियमचा वापर ॲल्युमिनियमसह मिश्रधातूचा घटक म्हणून, ॲनोडिक आणि कॅथोडिक संरक्षणात्मक कोटिंग्जच्या प्रणालींमध्ये, स्पंदित फोटो दिवे आणि तंत्रज्ञानाच्या इतर अनेक क्षेत्रांमध्ये केला जातो. 1964 पर्यंत, वार्षिक जागतिक उत्पादनमॅग्नेशियम सुमारे 150 हजार टन होते.
समुद्राच्या पाण्यात अंदाजे 0.13% मॅग्नेशियम असते. जरी ही एकाग्रता जमिनीवर उत्खनन केलेल्या मॅग्नेशियम धातूमध्ये आढळणारी मात्रा केवळ 1/300 आहे, तरीही युनायटेड स्टेट्ससाठी या धातूचा मुख्य स्त्रोत समुद्राचे पाणी आहे. मॅग्नेशियम प्रथम इंग्लंडमधील समुद्राच्या पाण्यामधून मिळवले गेले (आर्मस्ट्राँग, मियाल, 1946), परंतु समुद्राच्या पाण्यापासून मॅग्नेशियम काढण्यासाठी पहिला मोठा उपक्रम फ्रीपोर्टजवळ 1941 च्या सुरुवातीला इथाइल डाऊ केमिकल कंपनीने बांधला. या वेळेपर्यंत, युनायटेड स्टेट्समधील मॅग्नेशियम विहिरीतील ब्राइन आणि मॅग्नेसाइट ठेवींमधून मिळवले जात होते.
फ्रीपोर्ट जवळ प्लांट बांधण्यासाठी स्थानाची निवड खालील अतिशय अनुकूल परिस्थितींद्वारे केली गेली होती. स्वस्त नैसर्गिक वायूची उपलब्धता उष्णता आणि वीज निर्माण करण्यासाठी त्याचा प्रभावीपणे वापर करण्यास अनुमती देते. वनस्पतीच्या भौगोलिक स्थानामुळे सांडपाणी मेक्सिकोच्या आखातात परत सोडणे शक्य होते, ज्यामध्ये उपभोगलेले समुद्राचे पाणी पातळ होण्याची अत्यंत नगण्य शक्यता असते. मॅग्नेशियम वनस्पतीपासून अवघ्या काही मैलांवर मेक्सिकोच्या आखाताच्या तळापासून उत्खनन केलेल्या चुनखडीपासून अत्यंत स्वस्त चुना मिळू शकतो. अंजीर मध्ये. 9 दाखवले तंत्रज्ञान प्रणालीफ्रीपोर्ट जवळील प्लांटमध्ये मॅग्नेशियम काढणे आणि या वनस्पतीचा एक विभाग अंजीर मध्ये दर्शविला आहे. 10.
तांदूळ. 10. इथाइल डाऊ केमिकल कंपनी प्लांट, फ्रीपोर्ट (टेक्सॅक) येथे मॅग्नेशियम प्रक्रिया संयंत्राचे सामान्य दृश्य. अग्रभागात डोर जाड करणारे दृश्यमान आहेत, ज्यामध्ये मॅग्नेशियम क्लोराईडचा वर्षाव वेगवान करण्यासाठी समुद्राचे पाणी आणि चुना यांचे मिश्रण पंप केले जाते.
मेक्सिकोच्या आखाताशी जोडलेल्या कालव्याच्या पाण्याखालील स्लुइस गेट्समधून समुद्राचे पाणी सुमारे 1 दशलक्ष गॅलन प्रति तास या वेगाने सुविधेत प्रवेश करते. या पुरवठा प्रणालीचा फायदा असा आहे की पाण्याच्या खालच्या थरांमध्ये वनस्पती क्षेत्रातील पृष्ठभागावरील पाण्यापेक्षा लक्षणीय क्षारता जास्त असते. कृत्रिम तलावामध्ये, पाण्यावर सतत लिंबूच्या दुधाने प्रक्रिया केली जाते (वर उल्लेख केला आहे की ऑयस्टर शेल्सच्या कॅल्सीनिंगद्वारे चुना मिळतो). मॅग्नेशियम यौगिकांसह चुनाच्या दुधाच्या प्रतिक्रियेच्या परिणामी, अघुलनशील मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईडचा द्रव गाळ सारखा अवक्षेप तयार होतो, जो नंतर सेटलिंग टाक्यांमध्ये पंप केला जातो. या उत्पादनात वापरल्या जाणाऱ्या एकूण समुद्राच्या पाण्याच्या सुमारे 2% गाळ आहे, दुसऱ्या शब्दांत, तांत्रिक प्रक्रियेच्या पहिल्या टप्प्यावर, उपयुक्त घटकाची 100 पट एकाग्रता केली जाते. सांडपाणी ब्रासॉस नदीत सोडले जाते, जी वनस्पतीपासून बऱ्याच अंतरावर मेक्सिकोच्या आखातात वाहते.
फिल्टर केलेले मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईड हायड्रोक्लोरिक ऍसिडमध्ये विरघळते. मॅग्नेशियम क्लोराईडचे परिणामी द्रावण बाष्पीभवनाद्वारे केंद्रित केले जाते जेणेकरून समुद्राच्या पाण्यातून पकडलेल्या क्षारांची अंशतः सुटका होईल. द्रावणात मॅग्नेशियम सल्फेट टाकून कॅल्शियमला अघुलनशील सल्फेट किंवा जिप्सम म्हणून अवक्षेपित केले जाते, त्यानंतर द्रावण जिप्सम आणि इतर क्षार वेगळे करण्यासाठी पुन्हा फिल्टर केले जाते आणि नंतर बाष्पीभवनाद्वारे केंद्रित केले जाते. जेव्हा मॅग्नेशियम क्लोराईडची एकाग्रता अंदाजे 50% पर्यंत पोहोचते आणि द्रावणाचे तापमान अंदाजे 170° पर्यंत वाढते तेव्हा ते पूर्वी वाळलेल्या घन MgCl 2 वर फवारले जाते. सॉल्व्हेंट त्वरित वाफेमध्ये बदलते आणि मॅग्नेशियम क्लोराईड अवक्षेपित होते. वाळलेल्या घन अवशेषांना नंतर इलेक्ट्रोलाइटिक चेंबरमध्ये ठेवले जाते जेथे ते मॅग्नेशियम धातू आणि क्लोरीन वायूमध्ये विघटित होते. क्लोरीनचे हायड्रोक्लोरिक ऍसिडमध्ये रूपांतर होते, जे प्रक्रियेच्या पुढील चक्रांमध्ये यशस्वीरित्या वापरले जाते. मॅग्नेशियम धातू इलेक्ट्रोलाइटिक चेंबरमधून बाहेर काढला जातो आणि इनगॉट्समध्ये तयार होतो. त्यांची धातूची सामग्री 99.8% पेक्षा जास्त आहे (शिगली, 1951).
हा शोध अल्युमिना, सोडा, पोटॅश आणि इतर क्षारांच्या उत्पादनाशी संबंधित आहे, विशेषत: ट्यूबलर बाष्पीभवकांमध्ये बाष्पीभवन करण्याच्या प्रक्रियेशी. या पद्धतीमध्ये वाफेने द्रावण गरम करणे, कंडेन्सेट काढून टाकणे आणि क्षारांच्या स्फटिकांसह बाष्पीभवन केलेले द्रावण आणि ट्यूबलर बाष्पीभवक विभाजकातून दुय्यम वाफे काढून टाकणे समाविष्ट आहे, तर कंडेन्सेटचा भाग लहान स्प्लॅशच्या स्वरूपात वाफेच्या जागेत आणला जातो. विभाजक कंडेन्सेट विभाजकाच्या स्टीम स्पेसमध्ये परिणामी कंडेन्सेटच्या 0.3-2% च्या व्हॉल्यूममध्ये सादर केला जातो. परिणामी, नळ्या धुण्यासाठी थांबे दरम्यानचा कालावधी 40 दिवसांपर्यंत वाढला आणि बंद नळ्यांची संख्या 10% पर्यंत कमी झाली; शुद्ध कंडेन्सेट प्राप्त झाले आणि ड्रॉप एलिमिनेटरशिवाय विभाजकानंतर थर्मल पॉवर प्लांटमध्ये परत केले गेले; उष्मा हस्तांतरण वाढल्यामुळे आणि अतिवृद्ध ड्रिप एलिमिनेटर्सचा प्रतिकार कमी झाल्यामुळे वाफेच्या वापराची वारंवारता एका टप्प्याने वाढली आहे; बाष्पीभवन केलेल्या पाण्याचा प्रति टन विशिष्ट वाफेचा वापर 0.62 वरून 0.33 t/t पर्यंत कमी झाला. 1 पगार f-ly, 1 आजारी.
हा शोध अल्युमिना, सोडा, पोटॅश आणि इतर क्षारांच्या उत्पादनाशी संबंधित आहे, विशेषत: ट्यूबलर बाष्पीभवकांमध्ये बाष्पीभवन करण्याच्या प्रक्रियेशी. क्षारांच्या स्फटिकीकरणासह ट्यूबलर बाष्पीभवकांमध्ये द्रावणांचे बाष्पीभवन करण्याची एक ज्ञात पद्धत आहे (पर्टसेव्ह एल.पी., “क्रिस्टलायझिंग सोल्यूशनसाठी ट्यूबलर बाष्पीभवक.” एम., मेकॅनिकल इंजिनिअरिंग, 1982, पृष्ठ 29, अंजीर 15; पृष्ठ 66, अंजीर 42 ). या पद्धतीमध्ये वाफेने द्रावण गरम करणे, कंडेन्सेट काढून टाकणे आणि ट्युब्युलर बाष्पीभवनाच्या विभाजकातून मीठ क्रिस्टल्स आणि दुय्यम वाफेसह बाष्पीभवन केलेले द्रावण काढून टाकणे यांचा समावेश होतो. या पद्धतीचे तोटे आहेत:
विभाजकांच्या भिंतीवरून 20-30% पर्यंत घसरलेल्या सॉल्ट क्रस्ट्सद्वारे गरम नळ्या अडकणे आणि प्रत्येक ट्यूब पाण्याने धुण्यासाठी 3-4 दिवसांनी उपकरणे वारंवार थांबणे;
सर्वात प्रभावी जाळी किंवा लूव्हर्ड ड्रॉपलेट विभाजकांच्या अतिवृद्धीमुळे तसेच हीटिंग ट्यूब्सच्या अडथळ्यामुळे उपकरणाची उत्पादकता आणि वाफेच्या वापराची वारंवारता कमी होणे;
महागडे ड्रिफ्ट एलिमिनेटर स्थापित करण्याच्या गुंतागुंतीमुळे आणि व्हॉल्यूममध्ये वाढ झाल्यामुळे विभाजकाच्या किंमतीत वाढ;
वॉश वॉटरच्या बाष्पीभवनासाठी वाढीव वाफेचा वापर. विभाजक आणि ठिबक एलिमिनेटरच्या भिंतींच्या अतिवृद्धीचे कारण म्हणजे द्रावणातील क्षारांच्या अतिसंपृक्ततेसह लगदाचे थेंब जमा करणे आणि 12-20 डिग्री सेल्सियस तापमानात उदासीनतेच्या मर्यादेपर्यंत गरम झालेल्या बाष्पीभवन द्रावणाच्या वाफेने ते कोरडे करणे. विभाजक, ठिबक एलिमिनेटर आणि भिंतींच्या क्रस्ट विभाजकांवरून घसरलेल्या हीटिंग ट्यूब्सच्या भिंतींवर क्षारांची अतिवृद्धी दूर करणे हे या शोधाचे उद्दिष्ट आहे. विभाजकाच्या स्टीम स्पेसमध्ये लहान फवारण्यांच्या स्वरूपात 0.3-2% कंडेन्सेटचा परिचय करून तांत्रिक समस्येचे निराकरण केले जाते. रेखाचित्र प्रस्तावित पद्धतीचा वापर करून बाष्पीभवन दर्शविते. बाष्पीभवकामध्ये हीटिंग चेंबर 1, एक विभाजक 2, विभाजक 3 ला कंडेन्सेटचा भाग पुरवण्यासाठी पाईप आणि नोजल 4 यांचा समावेश आहे. वाफ हीटिंग चेंबर 1 च्या इंटरपाइप स्पेसमध्ये प्रवेश करते आणि विभाजक 2 मध्ये द्रावण प्रवेश करते. , जेथे ते परिसंचारी क्रिस्टलायझिंग बाष्पीभवन द्रावणात मिसळले जाते. कंडेन्सेट हे हीटिंग चेंबर 1 मधून काढून टाकले जाते आणि त्याचा काही भाग पाइपलाइन 3 द्वारे नोजल 4 द्वारे विभाजक 2 च्या स्टीम स्पेसमध्ये आणला जातो. लगदाच्या थेंबांनी दूषित झालेल्या वाफेच्या व्हॉल्यूममध्ये लहान थेंबांचा परिचय केल्याने जास्त गरम होणे दूर होते. दुय्यम वाफ आणि क्षारांसह ड्रॉप सोल्यूशनचे सुपरसॅच्युरेशन कंडेन्सेट थेंबांमध्ये विलीन झाल्यामुळे, जे मीठ क्रस्ट्स तयार होण्यास प्रतिबंध करते आणि लगदाच्या थेंबांमधून दुय्यम वाफ फ्लश करते. एका चार-शेल बाष्पीभवन संयंत्रावरील पद्धतीच्या औद्योगिक चाचणीसाठी, पहिल्या केसच्या कंडेन्सेटपैकी 0.4-0.6% नोझलद्वारे पोकळ विभाजक (ड्रॉप एलिमिनेटरशिवाय) मध्ये सादर केले गेले. परिणामी, सोडा-पोटाश उत्पादनात निर्जल सोडाच्या क्रिस्टलायझेशनसह कंडेन्सेट इनपुटशिवाय कार्यरत सर्वात शक्तिशाली 800 मीटर 2 बाष्पीभवकांच्या तुलनेत:
नळ्या धुण्यासाठी थांबे दरम्यानचा कालावधी 40 दिवसांपर्यंत वाढला आहे, बंद नळ्यांची संख्या 10% पर्यंत कमी झाली आहे;
क्लीन कंडेन्सेट मिळवले गेले आणि ड्रॉप एलिमिनेटरशिवाय विभाजकानंतर थर्मल पॉवर प्लांटमध्ये परत केले गेले;
उष्णता हस्तांतरण वाढल्यामुळे आणि अतिवृद्ध ठिबक एलिमिनेटर्सच्या प्रतिकारशक्तीचे उच्चाटन झाल्यामुळे वाफेच्या वापराची वारंवारता एका टप्प्याने वाढली आहे;
बाष्पीभवन केलेल्या पाण्याचा प्रति टन विशिष्ट वाफेचा वापर 0.62 वरून 0.33 t/t पर्यंत कमी झाला.
