Üretim sürecini öğrenin. Tuz üreticileri, bir ev üreticisinin yapabileceğinden daha büyük ölçekte deniz tuzu üretir, ancak ticari teknikler bilgisi, tuz üretimindeki bilginizi ve yeteneğinizi artırabilir.
Deniz suyu alın. Tuzlu sular tuzlu denizlerden veya göletlerden alınır. Suyun nereden alındığına bağlı olarak, ortaya çıkan tuz, farklı yerlerde bulunan farklı minerallerden dolayı farklı tonlarda olacaktır. Okyanustan su toplamak, özellikle de yemek pişirirken ihtiyacınız varsa, beklediğiniz kalitede tuz üretmeyebilir. Bu, suyun düşük tuzluluğundan kaynaklanmaktadır, ancak hangisinin en iyi tuzu yaptığını bulmak için farklı suları denemekte özgürsünüz.
Suyu süzün. Tuz toplamaya başlamadan önce sudan kum, kabuk ve diğer tortuları temizlemek çok önemlidir. Bunu yapmak için suyu tülbentten süzün. Bir veya daha fazla kat gazlı bez kullanabilirsiniz. Çeşitli yabancı maddeleri çıkardığınızdan tamamen emin olmak için suyu birkaç kez süzün. Tuz içeriğini etkilemez.
Suyun buharlaşması. Deniz tuzu, su buharlaştıktan sonra kalan üründür. Buharlaşmanın birkaç gün ve bazen birkaç hafta sürebileceğini bekleyin. İçin ev yapımı tuz birkaç yöntemden birini kullanabilirsiniz.
Deniz suyundan tuz nasıl çıkarılır? Yüzyıllar boyunca bu soru, denizlerde dolaşan denizcileri ve bilim proje fuarlarında dolaşan öğrencileri şaşırttı. Cevap basit: buharlaşma. Deniz suyunu buharlaştırdığınızda (doğal olarak veya yapay olarak ısıtarak), sadece su buhara dönüşür ve tuz kalır. Bu bilgiyle, evde sahip olabileceğiniz bazı basit malzemelerle tuzu sudan ayırmak oldukça kolaydır.
Tuzlu su elde etmek için suyu ısıtın ve üzerine tuz ekleyin. Bu basit deneyle, buharlaşma ilkelerini iş başında görmek kolaydır. Başlamak için normal ince sofra tuzu, musluk suyu, kızartma tavası, biraz siyah inşaat kağıdı ve bir set üstü ocak gerekir. Bir tavaya birkaç bardak su dökün ve yanan bir ocağa koyun. Suyun ısınmasını bekleyin: kaynaması gerekmez, sadece su ne kadar sıcaksa tuz içinde o kadar hızlı çözülür.
Artık eriyene kadar tuz ekleyin. Bir çay kaşığı üzerine döküp karıştırmaya devam edin. Sonunda, ne kadar sıcak olursa olsun, suyun artık tuzu çözemeyeceği noktaya ulaşacaksınız. Çizgi denir doyma su. Brülörü kapatın ve suyun biraz soğumasını bekleyin.
Koyu inşaat kağıdına bir çorba kaşığı su dökün. Bir kepçe veya yemek kaşığı kullanarak, bir parça koyu renkli inşaat kağıdına biraz tuzlu su dökün. Çalışma yüzeyinizi veya masanızı ıslatmamak için bu parçayı önceden bir tabağa koyun. Şimdi tek yapmanız gereken su buharlaşana kadar beklemek. Karton güneş ışığında bırakılırsa bu işlem daha hızlı olacaktır.
Tuzun oluşmasını bekleyin. Su buharlaştıkça geride minyatür tuz kristalleri bırakacaktır. Karton yüzeyinde küçük parlak beyaz veya şeffaf pullar gibi görünmelidirler. Tebrikler! Az önce tuzu sudan ayırdınız.
Bir tencere tuzlu suyu kaynatarak başlayın. Yukarıdaki basit deney, sudan tuzun nasıl çıkarılacağını gösteriyor, peki ya daha az tuzlu su istiyorsanız? Cevap damıtmadır. Damıtma, suyu içinde çözünen diğer kimyasallardan ayırmak için ısıtma ve ardından nispeten "temiz" olması gereken yoğuşma suyunu toplama işlemidir. Bu durumda, birkaç bardak tuzlu su (yukarıda nasıl olduğunu okuyun) yapıp ocakta kaynatarak başlayacağız.
Kovayı bir kapakla kapatın, ancak tamamen değil. Ardından, kepçeniz için bir kapak bulun (mükemmel oturması gerekmez). Kapağı, bir kısmı kepçeden sarkacak ve diğer tüm parçalardan daha aşağıda olacak şekilde yerleştirin. Kapakta yoğunlaşmanın oluşmaya başladığını ve ardından damlamaya başladığını izleyin.
Suyun kasede birikmesine izin verin. Su aşağı doğru akarken, kapağın iç kısmındaki yoğuşma doğal olarak en alt noktasında toplanacaktır. Yeterince toplandığında, damlalar oluşturmaya ve düşmeye başlayacaktır. Damıtılmış su damlalarını yakalamak için bu noktanın altına bir kap yerleştirin.
Gerekirse, önceki adımı tekrarlayın. Su kepçede ne kadar uzun süre kaynarsa, kapta o kadar fazla damıtılmış su toplanmalıdır. Bu su tuzun çoğundan yoksun olacaktır. Bununla birlikte, bazı durumlarda, az miktarda tuz kalacaktır. O zaman çift damıtma işlemine ihtiyacınız olabilir: kalan tuzu çıkarmak için bir kapta toplanan suyu kaynatmak.
Ters ozmoz kullanın. Yukarıda açıklanan yöntemler, tuzu sudan ayırmak için kullanılan yöntemlerden çok uzaktır, evdeki çoğu insan için en uygun olanıdır. Ancak yine de özel malzemeler kullanarak suyu tuzdan arındırabilirsiniz. Örneğin ters ozmoz adı verilen bir yönteme göre tuz, geçirgen bir zar vasıtasıyla sudan uzaklaştırılabilir. Bu zar, yalnızca su moleküllerinin geçmesine izin veren ve tuz gibi çözünmüş kirleticileri tutan bir filtre görevi görür.
Decanoik asit ekleyin. Tuzu sudan ayırmanın başka bir yolu da kimyasal reaksiyondur. Araştırmalar, örneğin, tuzlu suyu dekanoik asit adı verilen bir kimyasalla işlemden geçirmenin tuzu çıkarmanın güvenilir bir yolu olduğunu göstermiştir. Asit ilavesinden ve hafif ısıtma ve soğutmadan sonra, tuz ve diğer safsızlıklar çözeltiden "dökülür" (yani katılaşır ve dibe çöker). Reaksiyon tamamlandığında, su ve tuz tamamen ayrı iki katman halindedir, bu da suyu ayırmayı çok kolaylaştırır.
Çevremizdeki dünyada, su gibi bir maddeyi incelerken, özelliklerini incelemek için birkaç deney yapılması önerildi. Bu arada, yazın denizdeyken tuz buharlaşma deneyimini gözlemledik. Çektikleri fotoğraflardan deneyimin bir sunumunu yaptılar. Ayrıca konuya devam etmek ve çeşitli maddelerin sudaki çözünürlüğünü incelemek için kirli deniz tuzunu saflaştırdık. Tuzun buharlaşması ve maddelerin sudaki çözünürlüğü konulu sunum, kızı tarafından sınıf arkadaşlarına sunuldu.
Düz yüzey
düz yüzey
deniz dalgalı olduğunda, deniz suyuyla dolup taşar
deniz suyuyla dolu
güneşte bu su birikintileri
güneşte bu su birikintileri
yavaş yavaş kurur
kurumak
ve tuz kalır
ve tuz kalır
Tuz nasıl temizlenir? Bazı maddelerin (tuz) suda çözündüğü, diğer maddelerin (kir, çöp) suda çözünmediği gerçeğini kullanmak gerekir.
Kirli tuz var
kirli tuz
Suda çözüldü
suda çözünmüş kirli tuz
Kirli tuzlu su bir filtreden geçirildi. Tuz ve su filtreden geçti, kir kaldı
filtreden su geçti
Saf tuzlu su düz bir yüzeye ince bir tabaka halinde döküldü ve ılık bir yerde bırakıldı.
bir tavaya dökülen temiz tuzlu su
Su buharlaştı, tuz kaldı
su buharlaştı - tuz kaldı
Çeşitli maddelerin sudaki çözünürlüğü hakkındaki bilgiler yardımıyla saf tuz elde edilmiştir.
saf tuz
Ve tuzun buharlaşması ve maddelerin sudaki çözünürlüğü hakkında bir slayt gösterisi sunumu:
Deniz suyunda çözünmüş en az 60 elementin şu anda bilinmesine rağmen, endüstriyel ölçekte sadece dört tanesi ekstrakte edilebiliyor. Bunlar sodyum, klor (sıradan sofra tuzu), magnezyum ve bazı bileşikleri ile bromdur. Üretim sürecinde yan ürün olarak sofra tuzu veya magnezyum çıkarılırken, belirli kalsiyum ve potasyum bileşikleri çıkarılır. Genellikle bu ürünler ya deniz suyundan ekstraksiyon sonucu ya da alglerin işlenmesi sırasında kalsiyum ve potasyum konsantre edilerek elde edilir. Ancak, bu elementlerin doğrudan deniz suyundan endüstriyel olarak çıkarılmasının henüz ustalaşmadığına dikkat edilmelidir. Deniz suyundan diğer mineral bileşikleri çıkarmak için çok sayıda girişimde bulunuldu, ancak endüstriyel ekstraksiyon başarısız oldu. Deniz suyundan sofra tuzu, magnezyum ve bileşikleri, brom, iyot, potasyum, kalsiyum sülfat, altın ve gümüşün çıkarılması için birçok yöntemin patenti alınmıştır (Baudin, 1916; Cernik, 1926; Niccali, 1925; S. O. Petterson, 1928; Vienne). , 1949).
Deniz suyundan sistematik tuz üretimi, Çin'de MÖ 2200'den çok daha önce başladı. e. Yüzyıllar boyunca birçok insan bir tuz kaynağı olarak denize bağımlı olmuştur (Armstrong ve Miall, 1946). Ve şimdi deniz suyundan güneş ışığıyla basit buharlaşma yoluyla elde edilen tuz, Çin, Hindistan, Japonya, Türkiye ve Filipinler gibi ülkelerde toplam tuz tüketimi dengesinde önemli bir paya sahip. Dünyada yılda yaklaşık 6 milyon ton tuz üretilmektedir. Kural olarak, deniz suyundan buharlaşma yoluyla tuz üretimi, kuru rüzgarlı sıcak bir iklim gerektirir. Bununla birlikte, denizin yakınlığına ve sıcak iklime ek olarak, bir dizi başka koşulun karşılanması gerekir: buharlaşma havzalarının toprağının düşük geçirgenliği, deniz seviyesinin altında uzanan veya deniz gelgitleriyle dolup taşan geniş alçak alanların varlığı. , aktif buharlaşmanın olduğu aylarda düşük yağış, tatlı nehir sularının seyreltici etkisinin olmaması ve son olarak, düşük maliyetli tuz üretimi ile bağlantılı olarak - ucuz araçların mevcudiyeti veya pazarların yakınlığı.
Amerika Birleşik Devletleri tarafından tüketilen tüm tuzun yaklaşık %5'i, esas olarak bu balıkçılığın 1852 gibi erken bir tarihte başladığı San Francisco Körfezi bölgesinde buharlaşma yoluyla üretilir. Şekil 5, San Francisco Körfezi'nin güney ucuna yakın yapay buharlaşma havuzlarını göstermektedir. Burada, toplam alanı yaklaşık 80 metrekare. mil "Leslie Salt Company" yılda yaklaşık 1,2 milyon ton tuz çıkarmaktadır. Benzer tuzlalar, Güney Kaliforniya'daki Newport ve San Diego Körfezi'nin ırmak sularında da bulunur; yıllık verimleri 100 bin tondur (Emery, 1960). San Francisco Körfezi yakınlarındaki buharlaşma havuzlarına deniz suyunun bırakılması, havuzu denizden çevreleyen barajdaki bent kapaklarından yüksek su döneminde gerçekleştirilmektedir. Deniz suyu, önemli bir kısmı buharlaşana ve içerdiği tuzlar yerleşene kadar burada yaşlandırılır.
Pirinç. 6. Kristalize tuzun üst tabakasını çıkarmak için mekanik sıyırıcılar kullanılır. "Tuz hasadı" gerçekleştiğinde, tuz tabakasının kalınlığı genellikle 4-6 inçtir.
Kalsiyum sülfat, birinci çözeltiden kristalleşir. Kalsiyum sülfat tuzları tabanda biriktirildikten sonra, kalan tuzlu su dikkatlice bahçe havuzuna aktarılır, burada buharlaşma nedeniyle çözelti sodyum klorür çökelmeye başlayana kadar daha da kalınlaşır. Tuzlu suyun buharlaşması, yaklaşık 1.28'lik bir özgül ağırlığa ulaşana kadar, yani magnezyum tuzlarının yüklenmesi başlayana kadar devam eder. Bu aşamada tuzlu suya acı ana tuzlu su denir. Tuzlu su kafes havuzundan çıkarılır ve ondan çeşitli magnezyum bileşikleri, brom ve diğer tuzların elde edildiği diğer işletmelere taşınır. Tuzlu su uzaklaştırıldıktan sonra, kafes havuzuna tekrar taze tuzlu su dökülür ve sodyum klorür elde etme döngüsünün tamamı tekrarlanır. 1 Ağustos'a kadar, bu tür havuzların dibinde 4-6 inç kalınlığında bir sodyum klorür tabakası birikir. Tuz, mekanik sıyırıcılar ve yükleyiciler kullanılarak örneklenir (Şekil 6); daha sonra tuz çeşitli safsızlıklardan deniz suyuyla yıkanır ve büyük koni biçimli höyükler şeklinde depolanır (Şek. 7). Endüstriyel kullanım için tuz çoğu durumda daha fazla rafine edilmez. Ancak, nüfus tarafından gıda tüketimine yönelik ise ayrıca saflaştırılır. Rafine üründeki NaCl içeriği %99,9'u aşıyor. ABD'de deniz suyunun güneşin etkisi altında serbest buharlaşmasıyla elde edilen tuzun maliyeti, çıkarma yerinin yakınında 1 ton ham ürün başına 10 ABD doları ile 1 ton saflaştırılmış ve paketlenmiş sofra tuzu başına 150 ABD Doları arasında değişmektedir.
Deniz suyundan tuz çıkarma planı tüm dünyada yaklaşık olarak aynıdır, ancak bazı ülkelerde ucuz işgücü bu süreci değiştirmeyi mümkün kılmaktadır.
İsveç ve Sovyetler Birliği gibi iklimi farklı olan ülkelerde deniz suyunun dondurulmasıyla tuz elde edilir. Neredeyse saf sudan oluşan tuzlu su buzu artık tuzlu sudan süzülür ve bunun üzerine artık kısımlarının konsantrasyonu yapay olarak buharlaşmaya başlayacak kadar yüksek hale gelmeden önce bir dizi ardışık dondurma işlemi gerçekleştirilir. ısıtma (Armstrong, Miall, 1946).
Sodyum klorürün ayrılmasından sonra kalan konsantre tuzlu su, içinde bulunan bileşikleri çıkarmak için daha fazla özel işleme tabi tutulur. Böylece, çözeltiye kalsiyum klorür ilavesi, daha sonra satışa devam eden kalsiyum sülfatın (alçıtaşı) sertleşmesine neden olur. Tuzlu suyun daha fazla konsantrasyonu ile magnezyum sülfatlar, potasyum ve diğer tuzlar çökelir. Prosesin son aşamalarında, kalan çözeltiden magnezyum klorür ve brom geri kazanılır.
Brom, yerkabuğundaki toplam brom içeriğinin %99'u okyanusta bulunduğundan, neredeyse bir deniz elementi olarak kabul edilebilir (bkz. Tablo 2). Brom, 1825 yılında Fransız araştırmacı A. J. Balard tarafından Montpellier yakınlarındaki tuzlu bataklıkların suyundan tuzun çökeltilmesinden sonra elde edilen konsantre çözeltilerde keşfedildi. Daha yakın zamanlarda, brom, Strasfurt'un potas yataklarında ve Michigan, Ohio ve Batı Virginia'daki sondaj kuyularından gelen tuzlu sularda bulunmuştur. Brom ilk olarak 1926 yılında Kaliforniya'da yapay buharlaştırma havuzlarında tuzun ekstraksiyonu sırasında elde edilen ana tuzlu suların arıtılması sırasında deniz suyundan izole edilmiştir. Endüstri tarafından brom tüketimi, yüksek sıkıştırmalı içten yanmalı motorların piyasaya sürülmesinden önce nispeten sınırlıydı, bu nedenle piyasa talebi, kuyu tuzlu sularından ve tuz tortularından çıkarılan miktarlarla karşılandı. Ama sonra durum dramatik bir şekilde değişti. Tetraetil kurşun katkı maddesi içeren vuruntu önleyici benzine, silindir duvarlarında, valflerde, pistonlarda ve bujilerde kurşun birikmesini önlemek için etilendibromid ilave edildi. Brom talebinin bu kadar artmasıyla, sondaj kuyularından pompalanan tuzlu suların yetersiz kaldığı ortaya çıktı. Tuz üretiminde yan ürün olarak bromun ekstraksiyonu ve talebi karşılamadı. Farklı bir brom kaynağı için acil bir ihtiyaç vardı.
Ek brom kaynakları için kapsamlı bir araştırma yapan Ethyl Corporation, bromu doğrudan konsantre edilmemiş deniz suyundan doğrudan çökeltmek için bir süreç geliştirdi. Bu şemaya göre, brom, deniz suyu anilin ve klor ile muamele edildiğinde çözünmeyen bir bileşik - tribromoanilin - şeklinde çökeltilir. Klorun hidrolizini önlemek için deniz suyu önce sülfürik asit ile asitlendirilir. Daha sonra bu süreç endüstriyel üretim ölçeğine genişletildi. Ünite, daha sonra bir brom geri kazanım tesisine dönüştürülen bir gemiye kuruldu. Ayda 25 gün çalışan böyle bir yüzen tesis yaklaşık 75.000 pound brom üretiyor. Aynı dönemde tesis reaktifler tüketir: 250 ton konsantre sülfürik asit, 25 ton anilin, 66 ton klor, üst ve alt güverteler arasında depolanır. 1 ton başına sadece 0,1 pound içerdiği deniz suyundan bromu çıkarma verimliliği yaklaşık %70'dir. Tamamlandıktan sonra tahliye edilen atık su ile deniz suyunun seyrelmesini önlemek için gemide koruyucu önlemler bulunmaktadır. teknolojik süreç. Daha sonra, birçok kıyı boyunca var olan kıyı deniz akıntılarının, karışmayı önlemek için başarıyla kullanılabileceği bulundu. Şu anda, teknik açıdan, yüzen bir tesiste brom çıkarma işleminin başarıyla çözüldüğüne inanılıyor, ancak yüksek derecede aşındırıcı reaktiflerle açık denizlerde çalışmak karadan çok daha zor.
Bir brom geri kazanım tesisinin inşası için yer seçimi çok dikkatli yapılmalıdır. Aynı zamanda, bitki tarafından tüketilen deniz suyunu yağmur suyu, kanalizasyon ve ayrıca bromun çıkarılmış su ile seyreltme olasılığını önceden dışlamak gerekir. Ayrıca deniz suyu yüksek ve sabit bir tuzluluğa, nispeten yüksek bir sıcaklığa sahip olmalı ve klor israfına neden olan organik atıklarla kirlenmemelidir. Yukarıdaki tüm gereksinimleri karşılayan böyle bir yer Cure Beach (Kuzey Carolina) yakınlarında bulundu. Burada "Ethyl Dow Chemical Company" yılda 3 bin ton brom kapasiteli bir tesis kurdu. 1938 yılında bu işletmenin kapasitesi yılda 20 bin ton broma çıkarılmıştır (Shigley, 1951).
Bu türden başka bir tesis, deniz suyundan bromun çıkarılması için koşulların daha uygun olduğu Freeport yakınlarında inşa edilmiştir. teknolojik gereksinimler Cure Plajı'na yakın. Bu tesisin tasarım kapasitesi yılda 15 bin ton bromdur. 1943'te orada eşit kapasitede başka bir fabrika inşa edildi. Cure Beach yakınlarındaki işletme, İkinci Dünya Savaşı'nın sonunda kapatıldı. Bu nedenle, Freeport tesisleri şu anda Amerika Birleşik Devletleri'nin yıllık brom tüketiminin yaklaşık %80'ini üretmektedir. Şek. Şekil 8, Ethyl Dow Chemical Company için brom geri kazanım işleminin bir diyagramıdır.
Cure Beach tesisinde, daha önce geliştirilmiş bir tekniğe göre, içine ahşap ızgaralar yerleştirilmiş bir tuğla kulenin tepesine deniz suyu, asit ve klor karışımı döküldü. Deniz suyunda çözünen brom, klor tarafından nispeten uçucu element bromine indirgendi ve karışımda bulunan asit, klorun hidrolizini engelledi. Kulenin tepesinden brom-deniz suyu karışımı boşalırken, hava aşağıdan yukarıya doğru üflendi. Geçen hava, serbest bromu deniz suyundan dışarı taşıdı ve soda külü ile dolu bir absorpsiyon kulesine taşıdı, ardından artık brom içermeyen deniz suyu tekrar denize boşaltıldı. Brom ile doyurulmuş bir soda külü çözeltisi, sodyum bromatları ve bromürleri serbest broma dönüştürmek için sülfürik asit ile muamele edildi. Daha sonra karışım buharlaştırma kolonuna pompalandı, burada brom damıtıldı ve cam veya seramik kaplarda yeniden yoğunlaştırıldı. Damıtma yoluyla bromun daha fazla saflaştırılması, sonuçta %99.7'ye kadar brom içeriğine sahip bir ürün elde etmeyi mümkün kıldı.
1937'de bu süreç biraz değiştirildi. Böylece bromun birincil damıtılması sırasında taşıyıcı olarak kükürt dioksit ve hava kullanılmıştır. Sonuç olarak, brom hidrobromik asit formunda serbest bırakıldı, bu da sonraki saflaştırmayı önemli ölçüde iyileştirmeyi mümkün kıldı. Her iki proses de bromun geri kazanılmasında %90'dan fazla verimli olmasına rağmen, kükürt dioksit kullanılarak deniz suyundan bromun doğrudan ekstraksiyonu prosesi şimdi neredeyse sadece Amerika Birleşik Devletleri'nde kullanılmaktadır (Shigley, 1951).
Magnezyum, inşaatta kullanılan metallerin en hafifidir. Onun spesifik yer çekimi 1.74, alüminyum için 2.70, demir için 7.87'dir. Bu metal en yaygın olarak araç yapımında kullanılmaktadır. Ayrıca magnezyum, alüminyum alaşımlarının bir bileşeni olarak, anodik ve katodik koruyucu kaplama sistemlerinde, flaşlı fotolambalarda ve diğer birçok teknoloji alanında kullanılır. 1964 yılına kadar yıllık dünya üretimi magnezyum yaklaşık 150 bin ton idi.
Deniz suyu yaklaşık %0.13 magnezyum içerir. Ve bu konsantrasyonun karada çıkarılan magnezyum cevherinde bulunan miktarın sadece 1/300'ü olmasına rağmen, deniz suyu Amerika Birleşik Devletleri için bu metalin ana kaynağıdır. Magnezyum ilk olarak İngiltere'de deniz suyundan elde edildi (Armstrong, Miall, 1946), ancak deniz suyundan magnezyum çıkaran ilk büyük işletme, 1941'in başlarında Ethyl Dow Chemical Company tarafından Freeport yakınlarında inşa edildi. O zamana kadar, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki magnezyum, sondaj kuyusu tuzlu sularından ve manyezit yataklarından elde edildi.
Freeport yakınlarındaki bir tesisin inşası için yer seçimi, aşağıdaki çok uygun koşullar tarafından belirlendi. Ucuz doğal gazın mevcudiyeti, onu ısı ve elektrik üretmek için verimli bir şekilde kullanmayı mümkün kılar. Tesisin coğrafi konumu, tüketilen deniz suyunu seyreltme gibi son derece ihmal edilebilir bir ihtimal ile atık suyun Meksika Körfezi'ne geri akmasını mümkün kılıyor. Magnezyum fabrikasından sadece birkaç mil uzakta, Meksika Körfezi'nin dibinden çıkarılan kireç kabuklarından çok ucuz kireç elde edilebilir. Şek. 9 gösterildi teknoloji sistemi Freeport yakınlarındaki bir tesiste magnezyumun çıkarılması ve bu bitkinin bölümlerinden biri şekil 2'de gösterilmektedir. on.
Pirinç. 10. Ethyl Dow Chemical Company, Freeport'taki (Texac) magnezyum işleme tesisinin genel görünümü. Ön planda, magnezyum klorürün çökelmesini hızlandırmak için içine deniz suyu ve kireç karışımının pompalandığı Dorr kıvamlaştırıcıları görülmektedir.
Deniz suyu, Meksika Körfezi'ne bağlı bir kanalın su altı kilit kapılarından saatte yaklaşık 1 milyon galon hızla tesise giriyor. Böyle bir besleme sisteminin avantajı, alt su katmanlarının, bitki alanındaki yüzey suyundan çok daha yüksek tuzluluğa sahip olmasıdır. Yapay bir havuzda, su sürekli olarak kireç sütü ile işlenir (yukarıda istiridye kabuklarının kireçlenmesiyle kireç elde edildiği belirtilmişti). Kireç sütünün magnezyum bileşikleri ile reaksiyonunun bir sonucu olarak, daha sonra çökeltme tanklarına pompalanan çözünmeyen magnezyum hidroksitin sıvı silt benzeri bir çökeltisi oluşur. Tortu, bu üretimde tüketilen toplam deniz suyu hacminin yaklaşık% 2'sini oluşturur, başka bir deyişle, zaten teknolojik sürecin ilk aşamasında, faydalı bileşenin 100 kat konsantrasyonu gerçekleştirilir. Atık sular, tesisten oldukça uzakta Meksika Körfezi'ne dökülen Brasos Nehri'ne iner.
Filtrelenen magnezyum hidroksit, hidroklorik asit içinde çözülür. Elde edilen magnezyum klorür çözeltisi, deniz suyundan yakalanan tuzlardan kısmen kurtulmak için buharlaştırma yoluyla konsantre edilir. Kalsiyum, bir çözeltiye magnezyum sülfat eklenerek çözünmeyen sülfat veya alçıtaşı olarak çökeltilir, ardından çözelti, alçıtaşı ve diğer tuzları ayırmak için tekrar filtrelenir ve daha sonra buharlaştırılarak konsantre edilir. Magnezyum klorür konsantrasyonu yaklaşık %50'ye ulaştığında ve çözeltinin sıcaklığı yaklaşık 170°'ye yükseldiğinde, önceden kurutulmuş katı MgCl2 üzerine püskürtülür. Çözücü anında buhara dönüşür ve magnezyum klorür çökelir. Kurutulmuş katı çökelti daha sonra magnezyum metali ve klor gazına ayrıştığı bir elektrolitik odaya yerleştirilir. Klor, işlemin sonraki döngülerinde başarıyla kullanılan hidroklorik aside dönüştürülür. Metalik magnezyum elektrolitik hazneden alınır ve külçe haline getirilir. Metal içerikleri %99.8'i aşmaktadır (Shigley, 1951).
Buluş, alümina, soda, potas ve diğer tuzların üretimiyle, özellikle boru şeklindeki buharlaştırıcılarda çözeltilerin buharlaştırılması işlemiyle ilgilidir. Yöntem, yoğuşmayı gidermek ve buharlaştırılmış çözeltiyi tuz kristalleri ve ikincil buharla boru şeklindeki buharlaştırıcının ayırıcısından çıkarmak için çözeltinin buharla ısıtılmasını içerirken, yoğuşmanın bir kısmı küçük sıçramalar şeklinde buhar boşluğuna verilir. ayırıcı. Kondensat, separatörün buhar boşluğuna, ortaya çıkan kondensin %0,3-2'si oranında verilir. Sonuç olarak, tüplerin yıkanması için durmalar arasındaki süre, tıkanmış tüplerin sayısında %10'a varan bir azalma ile 40 güne kadar arttı; damla tutucusuz bir ayırıcıdan sonra CHP'ye dönüş ile temiz kondens elde edildi; ısı transferindeki artış ve aşırı büyümüş damla tutucuların direncinin ortadan kaldırılması nedeniyle buhar kullanım sıklığını bir kademe arttırdı; bir ton buharlaştırılmış su başına özgül buhar tüketimi 0,62'den 0,33 t/t'ye düşürüldü. 1 z.p. f-ly, 1 hasta.
Buluş, alümina, soda, potas ve diğer tuzların üretimiyle, özellikle boru şeklindeki buharlaştırıcılarda çözeltilerin buharlaştırılması işlemiyle ilgilidir. Tuzların kristalizasyonu ile boru şeklindeki buharlaştırıcılarda çözeltilerin buharlaştırılmasına yönelik bilinen bir yöntem (Pertsev L.P., "Tüp şeklindeki buharlaştırıcılar için kristalleştirme çözeltileri", M., Mashinostroenie, 1982, sayfa 29, Şekil 15; sayfa 66, şekil 42). Bu yöntem, yoğuşmayı gidermek ve buharlaştırılmış çözeltiyi tuz kristalleri ve ikincil buharla boru şeklindeki buharlaştırıcının ayırıcısından çıkarmak için çözeltinin buharla ısıtılmasını içerir. Yöntemin dezavantajları şunlardır:
Ayırıcıların duvarlarından düşen tuz kabukları ile ısıtma borularının %20-30'a kadar tıkanması ve her bir borunun su ile yıkanması için 3-4 gün sonra aparatın sık sık durması;
En etkili ağ veya panjurlu damlacık ayırıcıların aşırı büyümesi ve ayrıca ısıtma borularının tıkanması nedeniyle cihazın azaltılmış verimliliği ve buhar kullanım sıklığı;
Pahalı damla tutucuların kurulumunun karmaşıklığı ve hacimdeki artış nedeniyle ayırıcının maliyetinde bir artış;
Buharlaşan yıkama suyu için artan buhar tüketimi. Seperatörlerin ve damla tutucuların duvarlarının aşırı büyümesinin nedeni, çözelti tarafından tuzlarda aşırı doygunluğa sahip hamur damlalarının çökeltilmesi ve 12-20 o C'ye kadar aşırı ısıtılan buharlaştırılmış çözeltinin buharla kurutulmasıdır. Teknik amaç Buluşun amacı, seperatörlerin, tuz içeren damla tutucuların duvarlarının aşırı büyümesini ve duvarlardan düşen ısıtma borularının kabuk ayırıcıların tıkanmasını önlemektir. Teknik problemin çözümü, küçük sıçramalar şeklindeki kondensin %0,3-2'sinin ayırıcının buhar boşluğuna verilmesiyle sağlanır. Çizim, önerilen yöntemi kullanan bir buharlaştırıcıyı göstermektedir. Evaporatör, bir ısıtma odası 1, bir ayırıcı 2, yoğuşmanın bir kısmını ayırıcıya 3 beslemek için bir boru, memelerden 4 oluşur. Buhar, ısıtma odasının 1 halka şeklindeki boşluğuna girer ve çözelti, ayırıcıya 2 girer, burada dolaşımdaki kristalize buharlaştırılmış çözelti ile karışır. Kondensat ısıtma odasından 1 çıkarılır ve bir kısmı boru hattı 3 vasıtasıyla meme 4 vasıtasıyla ayırıcının 2 buhar boşluğuna verilir. Hamur damlaları ile kirlenmiş buhar hacmine küçük damlaların eklenmesi, aşırı ısınmayı ortadan kaldırır. ikincil buhar, tuz kabuklarının oluşumunu önleyen ve ikincil buharı hamur damlalarından akıtan kondensat damlaları ile birleşmeleri nedeniyle damla çözeltisinin tuzlarla aşırı doygunluğu. Yöntemin dört kabuklu bir evaporatör ünitesinde endüstriyel testi için, ilk kabuğun yoğuşma suyunun %0,4-0,6'sı nozullar aracılığıyla içi boş ayırıcılara (damla tutucular olmadan) verildi. Sonuç olarak, soda potas üretiminde susuz soda kristalizasyonu ile yoğuşma enjeksiyonu olmadan çalışan 800 m 2 en güçlü evaporatörler ile karşılaştırıldığında:
Tıkanmış tüplerin sayısında %10'a varan azalma ile 40 güne kadar tüpleri yıkamak için duraklar arasında artan süre;
Damla tutucusuz bir ayırıcıdan sonra CHP'ye dönüş ile temiz bir kondens elde edildi;
Isı transferinin artması ve aşırı büyümüş damla tutucuların direncinin ortadan kalkması nedeniyle buhar kullanım sıklığı bir kademe arttırılmış;
Bir ton buharlaştırılmış su başına özgül buhar tüketimi 0,62'den 0,33 t/t'ye düşürüldü.
