Синтетические цеолиты могут быть отнесены к новому классу синтетических неорганических материалов классу пористых кристаллов. Интерес к этим материалам начал (стр. 4 из 7)

Na₂O – 0.396 т/сутки

Al₂O₃– 0,66 т/сутки

SiO₂ – 1,584 т/сутки

Итого: потери цеолита с промывной водой

0,396+0,66+1,584=2,64 т/сутки

Т.о. в отмытой лепешке цеолита – 657,36 т/сутки по компонентам:

Na₂O:

92,447–0,396=92,051 т/сутки

Al₂O₃:

169,757–0,66=169,097 т/сутки

SiO₂:

397,765–1,584=396,181 т/сутки

В отмытой лепешке цеолита 50 % сухого вещества, значит воды – 657,36 т/сутки.

Получено:

а) промывной воды:

7260–657,36=6602,64 т/сутки

В промывную воду уходит Na₂O:

г/л

0,000908×6602,64=5,995 т/сутки

Al₂O₃не переходит.

SiO₂:

г/л

0,0085×6602,64=58,4 т\/сутки

NaNO₃:

г/л

0,00175×6602,64=11,55 т/сутки

Итого в промывной воде:

Na₂O: 5,995+0,396=6,391 т/сутки

SiO₂: 58,4+1,584=59,984 т/сутки

Al₂O₃: 0,66 т/сутки

NaNO₃: 11,55 т/сутки

Н₂О: 6602,64 т/сутки

Всего промывной воды:

6,391+0,66+59,984+11,55+6602,64=6681,225 т/сутки

Отмытой лепешки цеолита:

8003,551–6681,225=1322,326 т/сутки

В отмытой лепешке цеолита остается:

Na₂O: 99,044–6,391=92,653 т/сутки

Al₂O₃: 169,757–0,66=169,097 т/сутки

SiO₂: 462,009–59,984=402,025 т/сутки

NaNO₃: 12,741–11,55=1,191 т/сутки

Н₂О: 7260–6602,64=657,36 т/сутки

Удельный вес промывной воды – 1,03 г/см³. Объем промывной воды:

6681,225:1,03=6486,63 м³.

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 – Промывка лепешки цеолита

Наименование	м³/сутки	т/сутки
Наименование	м³/сутки	Общее кол–во	Na₂O	Al₂O₃	SiO₂	NaNO₃	Н₂О	% вес
Взято: а) неотмытой лепешки цеолита в т.ч сухого цеолита б) воды	–– –– 6600	1403,551 660 6600	99,044 92,477 ––	169,757 169,757 ––	462,009 397,765 ––	12,741 –– ––	660 –– 6600	17,5 –– 82,5
Итого	––	8003,551	99,044	169,757	462,009	12,741	7260	100
Получено: а) отмытой лепешки, в т.ч сухого цеолита б) промывной воды в т.ч сухого цеолита	–– –– 6486,63 ––	1322,326 657,36 6681,225 2,64	92,653 92,051 6,391 0,396	169,097 169,097 0,66 0,66	402,025 396,181 59,984 1,584	1,191 –– 11,55 ––	657,36 –– 6602,64 ––	16,5 –– 83,5 ––
Итого	––	8003,551	99,044	169,757	462,009	12,741	7260	100

2.1.4. Узел приготовления суспензии кремнезема

После промывки содержание воды в лепешке кремнезема 77%, всего лепешки кремнезема будет 824,53: 0,23= 3584,91 т/сутки

В лепешке содержится

SiO₂– 824,53 т/сутки

NaNO₃– 83,84 т/сутки

Н₂О– 2661,12 т/сутки

NН₃– 15,42 т/сутки

Воды для разбавления лепешки кремнезема

4315,287–3584,91=730,377 т/сутки

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.4.

Таблица 2.4. – Приготовление суспензии кремнезема

Наименова-ние	м³/сут.	т/сутки
Наименова-ние	м³/сут.	Общее кол–во	SiO₂	NaNO₃	NН₃	Н₂О	% вес
Взято: а) лепешки кремнезема б) воды	–– 730,377	3584,91 730,377	824,53 ––	83,84 ––	15,42 ––	2661,1 730,3	83,1 16,9
Итого	––	4315,28	824,53	83,84	15,42	3391,4	100
Получено: а) суспензии кремнезема в т.ч сухого кремнезема	1664,0 ––	4315,28 923,79	824,53 824,53	83,84 83,84	15,42 15,42	3391,4 3391,4	100
Итого	1664,0	4315,28	824,53	83,84	15,42	3391,4	100

2.1.5. Узел приготовления реакционной массы

Реакционная масса готовится смешиванием суспензии кремнезема, раствором амомината натрия с каустическим модулем 1,82, концентрацией 280 г/л и раствора NaOH с концентрацией 550г/л

Взято:

а) раствора амомината натрия

170940:280=610,5 м³/сутки

Удельный вес раствора – 1,45т/м³

610,5∙1,45=885,225 т/сутки

Содержание Na₂O в растворе амомината натрия

170940:102∙1,82∙62=189107 кг/сутки =189,107 т/сутки

Содержание H₂O в растворе амомината натрия

885,225–(170,94+189,107)=525,178 т/сутки

б) раствор NaOH

Количество Na₂O в растворе едкого натрия

374,06–189,107=184,953 т/сутки

концентрация раствора NaOH

в пересчете на Na₂O: 550:80∙62=426 г/литр

Итак, раствор NaOH взято:

184953:426=434,162 м³/сутки или

434,162×1,41=612,168 т/сутки

1,41 т/м³ – удельный вес раствора NaOH

Количество H₂O в растворе NaOH

612,168–184,953=427,215 = 6,62т/сутки

Количество H₂O в суспензии кремнезема

4343,89 – (427,215+525,178) = 3391,497 т/сутки

В процесс приготовления реакционной массы потери NH₃–1,37% от содержания SiO_2,что составляет 11,3 т/сутки

Реакционной массы получено: 5801,38 т/сутки

Na₂O – 374,06 т/сутки

Al₂O₃– 170,94 т/сутки

SiO₂– 824,53 т/сутки

NaNO₃–83,84 т/сутки

NH₃– 4,12 т/сутки

H₂O – 4343,89 т/сутки

Суспензии кремнезем взято 4315,287 т/сутки

SiO₂– 824,53 т/сутки

NaNO₃–83,84 т/сутки

NH₃–4,12 т/сутки + 11,3 т/сутки = 15,42 т/сутки

H₂O – 3391,497 т/сутки

В т.ч. сухого вещества 4315,287–3391,497=923,79 т/сутки

SiO₂– 824,53 т/сутки

NaNO₃– 83,84 т/сутки

NH₃– 15,42 т/сутки

Итак, для получения реакций массы взято:

4315,287+885,225+612,168=5812,68 т/сутки

получено:

5812,68–11,3=5801,38 т/сутки

11,3 т/сутки – потерял за счет выделения аммиака.

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.5.

Таблица 2.5. – Приготовление реакционной массы для кристаллизации

Наименование	м³/сут-ки	т/сутки
Наименование	м³/сут-ки	Общее кол–во	Na₂O	Al₂O₃	SiO₂	NaNO₃	NН₃	Н₂О	% вес
Взято: а) суспензия кремнезе-ма в т.ч сухого вещества б) раствора алюмината натрия в) раствор едкого натра	1664,0 –– 611,04 122,51	4315,287 923,79 885,225 612,168	–– –– 189,107 184,953	–– –– 170,94 ––	824,53 824,53 –– ––	83,84 83,84 –– ––	15,42 15,42 –– ––	3391,497 –– 525,178 427,215	74,2 –– 15,2 10,6
Итого	2397,55	5812,68	374,06	170,94	824,53	83,84	15,42	4343,89	100
Получено: а) реакцион-ной массы б) потери за счет выделения аммиака	1686,1 –––	5801,38 11,3	374,06 ––	170,94 –––	824,53 ––	83,84 ––	4,12 11,3	4343,89 ––	99,8 0,2
Итого		5812,68	374,06	170,94	824,53	83,84	15,42	4343,89	100

2.1.6. Узел осаждения кремнезема из раствора жидкого стекла

Осаждение идет по реакции:

Na₂O + 2,06SiO₂+2 Na₄NO₃ = 2 Na₄NO₃+2,06SiO₂+ 2 NH₃+ H₂O

62 123,6 160 170 123,6 34 18

После осаждения получается:

824,53: 0,992= 831,18 т/сутки SiO₂

(принято, что при фильтрации и промывки кремнезема потери SiO₂ – 0,8%)

На осаждение взято:

а) Na₄NO₃:

т/сутки

Раствора с концентрацией 250 г/л

1075,96: 0,25= 4303,84 м³

ρ= 1,076 г/см³ 4303,84 ∙1,076= 4630,93 т/сутки

из них 4630,93–1075,96=3554,97 т/сутки воды

б) раствор жидкого стекла с концентрацией SiO₂ – 157 г/л

831,18: 0,157= 5294,14 м³

ρ = 1,22 г/л, 5294,14 ∙ 1,22= 6458,85 т/сутки

Из них:

1) силиката натрия

т/сутки

1248,11–831,18=416,93 т/сутки Na₂O;

2) воды: 6458,85– (1248,11+ 71,099)= 5139,641 т/сутки,

где 71,099 т/сутки – содержание NaNO₃ в маточном растворе идущем на приготовление жидкого стекла.

Итого взято: 11089,78 т/сутки

Получено:

а) NaNO₃:

т/сутки

б) NH₃:

т/сутки

Потери NH₃– 7,25% от количества SiO₂, что составляет 60,26 т/сутки

Таким образом, в суспензии кремнезема NH₃ – 228,64–60,26=168,38 т/сутки

в) H₂O

11089,78–60,26=11029,52 т/сутки

11029,52–(831,18+1214,3+168,38)=8815,66 г/л

Воды в полученной суспензии кремнезема на

8815,66–(3554,97+5139,641)=121,049 т/сутки больше за счет выделения воды при реакции Na₄NO₃ с жидким стеклом.

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.6.

Таблица 2.6. – Материальный баланс по суспензии кремнезема

Наименование продуктов	м³/сутки	т/сутки
Наименование продуктов	м³/сутки	Общее кол–во	SiO₂	NaNO₃	NН₃	Н₂О	% вес
Взято: а) суспензия кремнезема	1550,19	11029,52	831,18	1214,3	2,616	8815,66	100
Итого	1550,19	11029,52	831,18	1214,3	2,616	8815,66	100
Получено: а) неотмытой лепешки кремнезема б) фильтрата	––– 6709,36	3850,5 7179,02	827,86 3,32	4,84 13,944	36,21 132,17	2711,43 6104,23	34,9 65,1
Итого	–––	11029,52	831,18	18,784	2,616	8815,66	100

2.1.7. Узел фильтрации суспензии кремнезема

Потери SiO₂ с фильтратом – 0,4%

Таким образом, в фильтрате содержится 3,32 т/сутки SiO₂, а в лепешке SiO₂