Химиялық өндіріс үшін кальций гидроксидінің қандай түрі қолайлы

Кальций гидроксиді (әдетте сөнген әк деп аталады) – арзан, көп функциялы бейорганикалық химиялық шикізат. Күшті сілтілік, жоғары реакциялық белсенділік және кең қол жетімділік сипаттамаларымен ол химиялық синтезді, ағынды суларды тазартуды, түтін газдарын күкіртсіздендіруді, материалды дайындауды және басқа да негізгі буындарды қоса алғанда, химиялық өндірістің әртүрлі салаларында кеңінен қолданылады. Дегенмен, кальций гидроксидінің барлық сипаттамалары химиялық өндірістің қатаң талаптарына жауап бере алмайды. Оның тазалығы, физикалық қасиеттері, белсенділік көрсеткіштері және қоспаларды бақылау өндіріс тиімділігін, өнім сапасын және технологиялық процестің тұрақтылығын тікелей анықтайды. Бұл мақалада химиялық өндіріске жарамды кальций гидроксиді болуы керек негізгі шарттар егжей-тегжейлі сипатталады, бұл таңдауда химиялық кәсіпорындар үшін анықтама береді.

I. Негізгі көрсеткіштер: өнеркәсіптік деңгейдегі кальций гидроксиді үшін қатты шектер

Кальций гидроксиді үшін химиялық өндіріс талаптары негізінен өнеркәсіптік кальций гидроксиді өнеркәсіп стандарттарына (мысалы, HG/T 4120-2009) сәйкес келуі тиіс 'функционалдық' және 'тұрақтылыққа' бағытталған. Негізгі көрсеткіштер сәйкес бағаларға сәйкес болуы керек, олардың ішінде тазалық, қоспалардың құрамы және белсенділік басымдықтары болып табылады.

(I) Тазалық: Белсенді ингредиенттер реакцияның тиімділігін анықтайды

Кальций гидроксидінің тазалығы оның реакция тиімділігіне және төменгі ағын өнімдерінің сапасына тікелей әсер етеді және химиялық таңдаудың негізгі көрсеткіші болып табылады. Химиялық өндірісте кальций гидроксидіндегі белсенді ингредиенттің (Ca(OH)₂) мазмұнын арнайы технологиялық талаптарға сәйкес сұрыптау қажет. Кәдімгі химиялық сценарийлер ≥90% тазалықты талап етеді, ал жоғары сапалы химиялық өнеркәсіп пен химиялық синтезде 95%-дан астам (бірінші класты өнім стандарты) тазалыққа жоғары талаптар қойылады және кейбір арнайы сценарийлер тіпті ≥98% тазалықты талап етеді.

Тазалықтың жеткіліксіздігі екі негізгі мәселеге әкеледі: біріншіден, шикізатты тұтыну мен өндіріс шығындарын арттыратын толық емес реакция. Мысалы, ағартқыш ұнтақ және пропилен оксиді сияқты химиялық өнімдерді дайындау кезінде төмен тазалық реакцияның айналу жылдамдығын төмендетеді және қосымша өнімдерді көбірек шығарады; екіншіден, ағынды өнімдердің тазалығына әсер ететін қоспалардың жиналуы. Мысалы, жұқа химиялық синтезде тазалығы төмен кальций гидроксидіндегі қоспалар өнімнің сапасыз өнімділігіне әкелуі мүмкін және тіпті процестің бұзылуына әкелуі мүмкін. Айта кету керек, өнеркәсіптік деңгейдегі кальций гидроксидінің тазалық талабы тағамдық және фармацевтикалық дәрежедегіден төмен болғанымен, шамадан тыс қоспалардың әсерінен химиялық процестердің тұрақтылығына әсер етпеу үшін ол құрылыс дәрежесінен әлдеқайда жоғары болуы керек.

(II) Қоспаны бақылау: процестің жасырын қауіптерін және өнімнің ластануын болдырмау

Химиялық өндірістің қоспаларға төзімділігі өте төмен. Қоспалардың түрлері мен мазмұны салалық стандарттарға қатаң сәйкес келуі керек. Негізгі бақыланатын қоспаларға әрекеттеспеген сөндірілмеген әк (CaO), кальций карбонаты (CaCO₃), ауыр металдар, қышқылда ерімейтін заттар және т.б. кіреді. Әртүрлі химиялық сценарийлерде қоспаларға әртүрлі талаптар қойылады.

1. Өндірілмеген әк (CaO): кальций гидроксидін өндіру процесінде әрекеттеспеген шикізат ретінде оның мазмұны 1% (жоғары сапалы өнім стандарты) деңгейінен төмен бақылануы керек. Құрамы тым жоғары болса, кальций гидроксиді пайдалану кезінде сумен кездескен кезде жылуды бөледі, бұл жергілікті қызып кетуді тудырады, бұл реакция тұрақтылығына әсер етіп қана қоймайды, сонымен қатар жабдықты зақымдауы немесе қауіпсіздікке қауіп төндіруі мүмкін. Әсіресе жұқа химиялық синтез және ағынды суларды тазарту сияқты температураға сезімтал процестерде сөндірілмеген әктің қалдық мөлшерін қатаң бақылау керек.

2. Кальций карбонаты (CaCO₃): Бұл кальций гидроксидінің белсенділігін төмендететін және реакция жылдамдығына әсер ететін инертті қоспа. Өнеркәсіптік дәрежедегі кальций гидроксидіндегі кальций карбонатының мазмұнын 2% және 8% (бірінші сортты өнім ≤2%, білікті өнім ≤8%) арасында бақылау қажет. Күкіртсіздендіру және бейтараптандыру реакциялары сияқты сценарийлерде кальций карбонатының шамадан тыс мөлшері өңдеу тиімділігін төмендетеді және пайдаланылатын шикізат мөлшерін арттырады.

3. Ауыр металдар және зиянды қоспалар: Химиялық өндірісте ауыр металдардың (қорғасын, мышьяк, сынап, кадмий және т.б.) құрамындағы реакция процесі кезінде өнімге түспеуі үшін өте төмен деңгейде (әдетте ≤0,002%) қатаң бақылау қажет. Әсіресе, химиялық синтез және фармацевтикалық аралық өнімдер үшін шикізат ретінде пайдаланылатын кальций гидроксиді үшін шамадан тыс ауыр металдар өнімнің қалдықтарына әкеледі; қышқылда ерімейтін заттардың (мәселен, шөгінділер, қоспалы минералдар) мөлшері ≤0,1%~1,0% болуы керек (сорт бойынша жіктеледі). Құрамының шамадан тыс жоғары болуы реакция жүйесінің бұлыңғыр болуына әкеліп соғады, оны бөлу қиынға соғады және өнімнің тазалығына және одан кейінгі технологиялық операцияларға әсер етеді.

( III ) Физикалық қасиеттер: процестің жұмысына қойылатын талаптарға бейімделу

Химиялық өндірісте кальций гидроксидінің физикалық қасиеттерін белгілі бір процестерге бейімдеу қажет. Өзекке оның дисперстілігіне, ерігіштігіне және пайдаланудың қарапайымдылығына тікелей әсер ететін ұсақтық, ылғалдылық және ақтық сияқты көрсеткіштер кіреді.

1. Ұсақтық: Кәдімгі химиялық сценарийлерде кальций гидроксидінің нәзіктік талабы 180~250 көзді құрайды. Жақсы химия өнеркәсібінде, жоғары сапалы жабындарда және басқа сценарийлерде ол 320 тордан астамға жетуі керек (325 тор, ≥95% құрайды). Ұсақтық неғұрлым жоғары болса, соғұрлым меншікті бетінің ауданы (≥15m²/г) үлкенірек, дисперстілігі мен ерігіштігі соғұрлым жақсы болады және реакцияның тиімділігін одан әрі жақсартуға мүмкіндік беретін реакцияның жанасу аймағы соғұрлым үлкен болады; егер жұқалық жеткіліксіз болса, процесс тұрақтылығына әсер ететін шамадан тыс жергілікті реакцияға немесе толық емес реакцияға әкеліп соғу және біркелкі емес еріту сияқты мәселелер туындауы мүмкін.

2. Ылғалдылық: Өнеркәсіптік деңгейдегі кальций гидроксидінің ылғалдылығын 0,5% ~ 2,0% деңгейінде бақылау қажет (сынып бойынша жіктеледі). Ылғалдың шамадан тыс жоғары болуы өнімнің тоқырауын тудыруы, белсенділікті төмендетуі мүмкін, сонымен қатар сақтау және тасымалдау кезінде көмірқышқыл газын сіңіріп, кальций карбонатын түзуі мүмкін, бұл одан әрі пайдалану әсеріне әсер етеді; шамадан тыс төмен ылғалдылық шаңның ластануын арттырады, бұл пайдалану қауіпсіздігіне ықпал етпейді. Сондықтан технологиялық талаптарға сәйкес тиісті ылғалдылықты бақылау қажет.

3. Ақтық: жабындар, қағаз жасау және жұқа химия өнеркәсібі сияқты өнімнің сыртқы түрін қажет ететін сценарийлер үшін кальций гидроксидінің ақтығы 85 градустан жоғары болуы керек (бірінші класс өнімі ≥90 градус). Ағынды суды тазарту және түтін газын күкіртсіздандыру сияқты сценарийлер үшін ақтықтың жеткіліксіздігі төменгі ағын өнімдерінің сыртқы түріне әсер етеді, бірақ ақ түске қойылатын талап тиісті түрде жеңілдетілуі мүмкін, бірақ көрінетін қоспалар мен түсі өзгерген бөлшектердің болмауын қамтамасыз ету қажет.

II. Жіктеу және бейімдеу: әртүрлі химиялық сценарийлер үшін негізгі таңдау нүктелері

Химиялық өндірістің әртүрлі сценарийлері бар және әртүрлі процестер кальций гидроксиді үшін әртүрлі талаптарға ие. Шығынды ысырапқа әкелетін жоғары көрсеткіштерге немесе өндіріске әсер ететін жеткіліксіз көрсеткіштерге соқыр ұмтылуды болдырмау үшін нақты қолдану сценарийлері бойынша дәл таңдау қажет.

(I) Химиялық синтез сценарийі: жоғары тазалық және төмен қоспалар негізгі болып табылады

Ағартқыш ұнтақ, кальций карбонаты, пропилен оксиді және сода күлі, кальций гидроксиді сияқты химиялық өнімдерді дайындау кезінде негізгі шикізат ретінде тазалығы ≥95% бірінші сортты өнімдерді таңдау керек, ауыр металдардың, хлорид иондарының, сульфаттардың белсенділігін ≥2 және басқа реакцияларды талап ететін ≥95% бақылау қажет. конверсия жылдамдығы және өнімнің тазалығы. Мысалы, хлоргидрин әдісімен пропилен оксидін алуда хлоргидринді сілтілеу үшін жоғары таза кальций гидроксиді қажет. Шамадан тыс қоспалар пропилен оксидінің тазалығын төмендетеді және өнім сапасына әсер етеді; ағартқыш ұнтақ өндірісінде аз қоспасы бар кальций гидроксиді зиянды қоспалардың араласуын болдырмайды және дезинфекциялық әсерді және ағартқыш ұнтақты пайдалану қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.

(II) Қоршаған ортаны қорғауды өңдеу сценарийі: жоғары белсенділік пен жоғары экономикалық тиімділікке басымдық беріледі

Химиялық өндірісте ағынды суларды тазарту және түтін газдарын күкіртсіздандыру сияқты қоршаған ортаны қорғау сценарийлерінде кальций гидроксидіне қойылатын негізгі талаптар жоғары белсенділік пен жоғары экономикалық тиімділік болып табылады. Тазалық сөндірілмеген әк пен қышқылда ерімейтін заттардың қалдық мөлшерін бақылауға назар аудара отырып, 90% ~ 95% (бірінші сыныпты өнім немесе білікті өнім) деңгейіне дейін төмендетілуі мүмкін. Қышқылды ағынды суларды тазартуда ағынды сулардың қышқылдығын тез бейтараптандырып, ағынды суларда ауыр металл иондарын тұндыру мүмкіндігін қамтамасыз ету үшін активтілігі ≥200 мл және тұрақты рН мәні (1% сулы ерітіндінің рН мәні 12,0~12,4) кальций гидроксидін таңдау қажет; түтін газын күкіртсіздендіруде түтін газындағы күкірт диоксидімен жылдам әрекеттесу, күкіртсіздендіру тиімділігін арттыру және өңдеу шығындарын азайту үшін әк сүтіне дайындалатын белсенділігі ≥280 мл өнімдерді таңдау қажет. Кейбір электр станциялары жоғары белсенді кальций гидроксидін таңдау арқылы күкіртсіздендіру тиімділігін 89%-дан 94%-ға дейін арттырып, жылына 620 мың юаньға дейін үнемдеді.

(III) Таза химиялық сценарий: барлық көрсеткіштерді қатаң бақылау

Жұқа химия өнеркәсібі (мысалы, фармацевтикалық аралық өнімдер, тағамдық қоспалар шикізаты, жоғары сапалы жабындар) кальций гидроксидіне ең қатаң талаптар қояды. Тазалығы ≥98%, қоспасы өте төмен (ауыр металдар ≤0,001%, қышқылда ерімейтін заттар ≤0,1%) және 325 тордан жоғары майдалығы жоғары сапалы өнімдерді таңдау қажет. Сонымен қатар, өндіріс процесі ластануды болдырмау үшін тиісті техникалық шарттарды сақтауды талап етеді. Мысалы, фармацевтикалық көмекші зат немесе тағамдық қоспа шикізаты ретінде пайдаланылатын кальций гидроксиді тағамдық немесе фармацевтикалық деңгейдегі стандарттарға сәйкес болуы керек және пайдалану қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін микробтардың құрамы қатаң бақылауда болуы керек; жоғары сапалы жабын өндірісінде жоғары жіңішке және ақтығы жоғары кальций гидроксиді жабындардың жасыру күші мен тұрақтылығын жақсартып, жауын-шашын мен түссіздену сияқты мәселелерді болдырмайды.

www.cncalcium.com сайтында біз химия, қоршаған ортаны қорғау және ауылшаруашылық секторларын қоса алғанда, кең ауқымды қолданбаларға жарамды әртүрлі тазалықтағы кальций гидроксиді мен кальций оксиді өнімдерін жеткізуге маманданғанбыз. Егер сіз кальций гидроксиді (сөндірген әк) және кальций оксиді (тез әк) туралы көбірек білгіңіз келсе, www.cncalcium.com сайтындағы ресми веб-сайтымызға кіріңіз.