Приготовление раствора каустической соды (едкого натра, гидроксида натрия, NaOH)

4 Февраль 2020
 4 февраля, 2020
Категория: едкий натр

В технологических процессах многих предприятий используется раствор едкого натра.  Чаще всего закупается готовый раствор гидроксида натрия. В России всего несколько заводов-изготовителей, занимающихся производством каустической соды. Основные – АО «Башкирская содовая компания» (г. Стерлитамак, специализируется на чешуированном едком натре), АО «Каустик» (г. Волгоград, специализируется на гранулированном едком натре).

Все привыкли к тому, что можно купить 46% раствор, а затем разбавить водой до необходимой концентрации. Более концентрированный раствор производители едкого натра не поставляют, т.к. повышается вероятность кристаллизации раствора при понижении температуры, что создаст проблемы при перекачивании. В холодное время года приходится перевозить раствор едкого натра в обогреваемых утепленных танк-контейнерах, что еще больше удорожает и без того недешевую перевозку.

Принимая во внимание еще и:

  • монопольно завышенную цену на раствор каустической соды,
  • возможные перебои поставок,
  • экономию места для хранения раствора

 

руководство некоторых предприятий задумалось о снижении издержек путем самостоятельного наведения раствора из сухого каустика. Данное решение также позволяет снизить риски, связанные с хранением вещества второго класса опасности. Периодически создавать достаточный запас раствора из сухого реагента проще, чем обеспечивать хранение большого объема агрессивного раствора.

Одно из таких предприятий – ТОО «Cracking Catalyst» (Казахстан, г. Шымкент).

При проработке вопроса приготовления раствора едкого натра технолог предприятия столкнулся со следующими затруднениями:

  1. При ручном растаривании мешков с гидроксидом натрия неизбежно пыление. Пыль впитывает влагу, образуя вокруг площадки оператора щелочь.
  2. Растаривать мешки в костюме химзащиты очень затруднительно, неудобно, жарко. Без костюма поражаются открытые кожные покровы оператора. Неясно, как обезопасить персонал.
  3. При приготовлении щелочи выделяются значительное количество тепла, раствор закипает, возникает обильное щелочное парение.
  4. За смену нужно успеть растворить 6 900 кг каустической соды (растарить 276 мешков – что весьма трудоемко).
  5. Ввиду отсутствия соответствующего опыта нет четкого понимания, как самостоятельно изготовить работоспособное оборудование для растворения едкого натра в воде.

 

Решение проблемы растворения каустической соды

 

Весной 2018 г ТОО «Cracking Catalyst» обратилось в ООО «Квант Минерал», имеющее опыт изготовления оборудования для безопасного растаривания опасных реагентов и приготовления их растворов.

Уточнив исходные данные заказчика, мы предложили ему для ускорения процесса и снижения трудоемкости операций растаривать едкий натр в биг-бегах (МКР). Получив согласие заказчика, мы разработали под его нужды следующее техническое решение:

растаривание биг бегов едкий натр

 растворение биг бегов едкий натр

 

Описание технологии растворения

Оператор заполняет исходной водой накопительную емкость.

Контейнеры МКР с каустической содой доставляют автотранспортом в здание узла растворения. С помощью электрического тельфера контейнеры разгружают и устанавливают на площадку.

Оператор закрепляет контейнер на крюк тельфера и с его помощью загружает контейнер в растворный бак (растворитель). Оператор закрывает крышку растворного бака, нажимает кнопку запуска цикла растворения. Растаривание и растворение проводятся в герметично закрытом пространстве, что обеспечивает отсутствие пыления и гарантирует безопасность персонала

Циркуляционный насос подает воду из накопительной емкости в контейнер МКР с растворяемым веществом. Через перфорированную решетку раствор стекает в нижнюю часть растворителя. Циркуляция раствора продолжается до полного растворения. Цикл растворения и перезагрузки одного контейнера в среднем составляет около 60-90 мин (подбирается при пуско-наладочных работах).

После окончания растворения (время задается таймером) отключается циркуляционный насос и включается сигнализатор окончания цикла. Оператор открывает крышку. Из растворного бака извлекается пустой контейнер.

Готовый раствор каустической соды сливается в имеющиеся у заказчика накопительные емкости.

Для обслуживания оборудования требуется 1 оператор.

Отвод теплоты, образующейся при растворении каустической соды, происходит через пластинчатый теплообменник.

Предусмотренная автоматизация обеспечивает защиту насосов от «сухого хода», автоматическое отключение циркуляционных насосов по завершении цикла растворения, защиту емкостей от перелива, оповещение оператора об аварийных ситуациях, оповещение об окончании растворения. Контроль и управление оборудованием осуществляется при помощи щита управления.

 

Реализация проекта

После утверждения технического решения и подписания договора, мы приступили к проектированию, комплектации, изготовлению, поставке узла растворения едкого натра.

В ходе реализации проекта заказчик для экономии воды установил градирню – создал закрытый контур охлаждения.

Через 6 месяцев заказчик получил оборудование. В течении 3 последующих недель мы произвели шеф-монтажные и пуско-наладочные работы.

Запас мощности, заложенный в теплообменник, пригодился после окончания работ.  Осенью 2018 г в Казахстане установилась жаркая погода и температура исходной воды, подаваемой на охлаждение, увеличилась с 25 °С до 30 °С. Оборудование успешно справилось с повышением нагрузки.

Отзыв ТОО «Cracking Catalyst» на узел растаривания биг-бегов.

Опросный лист для заказа установки растворения

Тара, в которой поставляется растворяемое вещество

Количество потребляемого раствора

_