Получение NaOH и Сl без электричества из NaCl.

[kristalprom]

Здравствуйте. Вот заинтересовал вопрос об экономической целесообразности получения гидроксида натрия и хлора без эл.енергии.

Путем-

1. NaCl + NH3 + CO2 + H2O= NaHCO3 + NH4Cl  ,  гидрокарбонат фильтруем, декарбонизируем гидроксидом кальция. Карбонат кальция на обжиг.

 

В растворе остается сложный кисель NaCl, NH4Cl, NaHCO3, (NH4)2CO3  ,  добавляем Mg(OH)2 , кипятим,  регенерируем аммиак.

Раствор с MgCl2 c прочими остатками выпариваем и обжигаем с температурой выше 300 град. и ВРОДЕ КАК ЛЕТИТ HCl и получаем MgO + остатки.

Хлороводород с кислородом через катализатор хлорид меди с температурой , получим хлор.

 

В идеальных условиях регенерации расходниками будут соль и уголь, и немножко меди для катализатора (сколько не знаю).

 

Через электролиз тратим 7 тыс квт.ч на условно тонну хлора и тонну гидроксида натрия. 

Как мне кажется тепловой энергии необходимо будет меньше чем 7 квт.ч на 1 кг хлора и 1 кг гидроксида натрия. 

Если в денежном выражении то 7 тыс квт.ч из розетки будут дороже чем 2 тонны угля .

Потери при обороте реагентов конечно тоже необходимо считать но чисто интуитивно мне кажется что модель может работать.  

 

[dmr]

1 час назад, kristalprom сказал:

добавляем Mg(OH)2 , кипятим,  регенерируем аммиак.

Гидроксид магния слабое основание

И нужно заметный избыток думаю, что бы эффективно сдвинуть равновесие в сторону избавления раствора от аммиака. При этом избыток Mg(OH)2, может способствовать образованию основного хлорида, который может в итоге ограничить доступ реагентов. Схватывается магнезиальный цемент 

 

Ну и кроме того, щелочь получится грязной, не совсем товарной для некоторых потребителей

 

Наличие большого количества стадий, и даже двух термических, в получении не самого дорогого продукта, тоже не айс для экономики 

[aversun]

7 часов назад, kristalprom сказал:

Здравствуйте. Вот заинтересовал вопрос об экономической целесообразности получения гидроксида натрия и хлора без эл.енергии.

Путем-

1. NaCl + NH3 + CO2 + H2O= NaHCO3 + NH4Cl  ,  гидрокарбонат фильтруем, декарбонизируем гидроксидом кальция. Карбонат кальция на обжиг.

Зачем творить лишние сущности?

Получайте соду по методу Сольвье http://khimie.ru/istoriya-himii/metod-solve

Потом едкий натр, по реакции соды с известью http://anytech.narod.ru/Reagent.htm#NaOH

[St2Ra3nn8ik]

В 20.01.2019 в 18:39, dmr сказал:

Гидроксид магния слабое основание

Не-а. Mg(OH)₂ основание сильное (о чём свидетельствует малая степень гидролиза и почти нейтральный pH солей магния и сильных кислот), оно просто при этом малорастворимо.

[dmr]

Цитата

Показатели диссоциации:

pK_b (2) = 2,6 (25°C, вода)

Нууу, как бы сильно гидролизуещеяся

[kristalprom]

Дело в том что содовые заводы работают по методу Сольвье и на 1 тонну Na2CO3 выбрасывают 1.5 куба воды которая содержит в основном хлорид кальция и прочие продукты реакции в небольших кол-вах. Отходы содового производства достаточно огромны.

Если в процессе регенерации аммиака (по Сольвье) вместо гидроксида кальция использовать гидроксид магния (который также регенерировать) получилась бы интересная модель. К примеру для условий производства где географически есть NaCl и нет CaCO3 

Как минимум более экологичная.

Как максимум и более дешевая (теоретически). 

 

 

[Аль де Баран]

49 минут назад, kristalprom сказал:

Дело в том что содовые заводы работают по методу Сольвье и на 1 тонну Na2CO3 выбрасывают 1.5 куба воды которая содержит в основном хлорид кальция и прочие продукты реакции в небольших кол-вах. Отходы содового производства достаточно огромны.

Если в процессе регенерации аммиака (по Сольвье) вместо гидроксида кальция использовать гидроксид магния (который также регенерировать) получилась бы интересная модель. К примеру для условий производства где географически есть NaCl и нет CaCO3 

Как минимум более экологичная.

Как максимум и более дешевая (теоретически).

 

1. Насчёт экономичности и дешевизны. Окисление хлороводорода до хлора кислородом или воздухом на хлормедном катализаторе процесс равновесный, но константа равновесия не шибко велика, поэтому степень конверсии HCl за один проход относительно не высока, и чтобы обеспечить мало-мальски приемлемую рентабельность необходимо обеспечить рециркуляцию газовой смеси после отделения из неё хлора. В целом производство хлора по этой схеме выходит весьма энергозатратным, а потому практически и не применяется. 

 

2. Насчёт экономичности и экологичности. Фактически вы предлагаете заменить огромный объём отходов в виде хлорида кальция эквивалентным ему объёмом отходов в виде свободного хлора. Но хлор - это вам не какие-то там невинные оксиды азота или серы, разбавлять его воздухом до безопасного значения ПДК и выбрасывать в атмосферу никто не позволит. Возить тысячи тонн сжиженного хлора в баллонах и цистернах по городам и весям к потребителям тоже не фонтан, всё ж таки это аварийно опасное химическое отравляющее вещество. Следовательно, в дополнение к содовому заводу обязательно надо строить какое-либо химическое производство для утилизации хлора на месте. 

[dmr]

Ну хлор то и на сторону продают, востребованый товарный продукт,а не отход. Но в предложенном окислении, гидролизного хлороводорода, ещё же наверное стоит сушить предварительно после гидролиза HCl. Что тоже не прибавляет рентабельности. Ну и ещё же выпаривание энергозатратное, плюс пиролиз его, плюс ещё какие-то энергозатратные стадии. 

 

Но согласен, что этот шаг регенерации аммиака, с образованием белых морец всё же можно и нужно уже давно давно переоборудовать. То ли инерция мышления, то ли инертность экономики мешает 

[N№4]

Хлорид кальция находит применение. В Москве асфальт посыпан, при -15 С ходим по мокрой жиже.

[dmr]

3 часа назад, N№4 сказал:

Хлорид кальция находит применение. В Москве асфальт посыпан, при -15 С ходим по мокрой жиже.

 Его добыча из раскола, требует выпаривание. И его потребность много меньше, чем его получается в рассолах содовых заводов. К сожалению. 

Вообще при определённых условиях возможно осадить основной хлорид, типа Ca(OH)2+CaCl2

Но возможно этим никто не заморачивается