CC BY
52DOI: 10.24412/2181-144X-2022-2-4-8
Худойбердиев Ф.И., Умиров Ф.Э.
ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДИСТИЛЛЕРНОЙ ЖИДКОСТИ - ОТХОДА ПРОИЗВОДСТВА КАЛЬЦИНИРОВАННОЙ СОДЫ
Худойбердиев Фазлидин Исроилович - начальник отдела магистратуры Ташкентского химико-технологического института, PhD, доцент, Республика Узбекистан, г.Ташкент
Умиров Фарход Эргашович - профессор Навоийского государственного горнотехнологического университета, Республика Узбекистан, г.Навои
Аннотация. На промышленных предприятиях, где выпускается кальцинированная сода по аммиачному методу образуется отход производства -дистиллерная жидкость. Это жидкость содержит ряд химических компонентов, которых можно переработать в готовую продукцию. Утилизации дистиллерной жидкости содового производства заключается в решении экологических проблем регионе и создание новых видов продукции на основе отходов производства. Основной задачей является физико - химические исследования исходного вещества, полупродуктов синтеза и готовой продукции с наименьшими потерями. В заключительном этапе исследования основной задачей является разработка новой технологии на основании научных исследований. Внедрение данной разработки возможна на самих предприятиях, где производится кальцинированная сода.
Ключевые слова: промышленность, предприятие, кальцинированная сода, аммиачный метод, отход, дистиллерная жидкость, компоненты, готовая продукция, утилизация, исследования.
DISTILLER SUYUQLIGI - SODA IS^AB CT^AR^ CfflQINDISINI KIMYOVIY XUSUSIYATLARINI O'RGAN^
Xudoyberdiev Fazlidin Isroilovich - Toshkent kimyo-texnologiya instituti magistratura bo'limi boshlig'i, PhD. dotsent, O'zbekiston Respublikasi, Toshkent sh. Umirov Farhod Ergashovich - Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti professori, O'zbekiston Respublikasi, Navoiy sh.
Annotatsiya. Ammiak usulida soda ishlab chiqariladigan sanoat korxonalarida ishlab chiqarish chiqindilari - distillash suyuqligi hosil bo'ladi. Bu suyuqlik tayyor mahsulotga qayta ishlanishi mumkin bo'lgan bir qator kimyoviy komponentlarni o'z ichiga oladi. Soda ishlab chiqarishning distillash suyuqligidan foydalanish mintaqaning ekologik muammolarini hal qilish va ishlab chiqarish chiqindilari asosida yangi turdagi mahsulotlarni yaratishdir. Asosiy vazifa - boshlang'ich materialni fizik-kimyoviy tadqiq qilish, sintez, oraliq mahsulotlardan eng kam yo'qotishlar bilan tayyor mahsulotlar olishdan iborat. Tadqiqotning yakuniy bosqichida ilmiy tadqiqotlarga asoslangan yangi texnologiyani ishlab chiqish asosiy vazifadir. Ushbu ishlanmani soda ishlab chiqaradigan korxonalarning o'zida joriy etish mumkin.
Kalit so'zlar: sanoat, korxona, sodali suv, ammiak usuli, chiqindilar, distillash suyuqligi, butlovchi qismlar, tayyor mahsulotlar, qayta ishlash, tadqiqot.
STUDY OF THE CHEMICAL PROPERTIES OF DISTILLERY LIQUID - A WASTE PRODUCT OF SODA ASH PRODUCTION
© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol. 3(2) 2022 SJ IF=3.943
t i-АГчнА* уцтюнши) W «НОМОЧХЛ
* LIBRARY.RU
? COPERNICUS
4
Khudoyberdiev Fazlidin isroilovich - Head of Department masters degree of the Tashkent chemical and technological institute, PhD. associate professor, Republic of Uzbekistan, Tashkent city.
Umirov Farkhod Ergashovich - professor at the Navoi state mining and technological university, Republic of Uzbekistan, Navoi city.
Annotation. At industrial enterprises where soda ash is produced by the ammonia method, a waste of production is formed - distillery liquid. This liquid contains a number of chemical components that can be processed into finished products. Utilization of distiller liquid of soda production consists in solving environmental problems of the region and creating new types of products based on production waste. The main task is the physico-chemical studies of the initial substance, synthesis intermediates and finished products with the least losses. In the final stage of the research, the main task is to develop a new technology based on scientific research. The implementation of this development is possible at the enterprises themselves, where soda ash is produced.
Keywords: industry, enterprise, soda ash, ammonia method, waste, distiller liquid, components, finished products, recycling, research.
Введение. В настоящее время на мировой практике производства применяют несколько способов получения кальцинированной соды, но аммиачный (метод Сольве) получил широкое применение во всем мире. Единственный завод по производству кальцинированной соды в Республике Узбекистан находится на Кунградском районе, где имеется большие запасы основного сырья производства - хлорид натрия.
При организации производства по аммиачному методу имеется проблема утилизации отходов производства кальцинированной соды. Остро стоит вопрос переработки отходов производства во всем мире, где производят соду по аммиачному методу [1]. Разработка технологии по переработке, по утилизацию и использования дистиллерной жидкости можно решит эту проблему, так-как на производстве образуется большое количество отходов в виде дистиллерной жидкости производства.
Самый большой научно-практический интересы показывает процессы по использованию дистиллерной жидкости переработки на другие виды готового продукта.
На Кунградском содовом заводе Республики Каракалпакстан работающий по аммиачному способу также не исключено образования дистиллерной жидкости как отхода производства. Эту жидкость в количестве около 100-200 м /час сбрасывают в как называемое «белое море» этого завода.
В основном происходит накопление отходов в шламонакопителях (прудах-отстойниках) и организуется сброс в водоемы, расположенные рядом от содовых заводов. Накопление дистиллерной жидкости в отстойниках образует проблему занятость новых земельных участков под секции отстойников не только при увеличении объема производства, но и даже для поддержания действующих мощностей. В следствии этого создание отстойников является таким мероприятием, и это усугубляет экологическую проблему.
На заводах по выпуку кальцинированной соды аммиачному методу, образуется огромное количество отходов на получение 1 тонны готовой продукции:
1. 9,5-10 м дистиллерной жидкости.
2. 50-55 кг шлама в результате получения известкового молока.
3. 0,1-0,15 м шлама в результате очистки рассола хлорида натрия.
Эти отходы производства, шламы и дистиллерную жидкость, хранят в специальных отстойниках, которые называют «белое море». Отстойники делятся на секции, которые заполняются последовательно. Следить за накопителями требуется огромное количество
© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol. 3(2) 2022 SJ IF=3.943
----нщуЧ-иЛУЧкН'Оти*
INCH
ЧЬ» LIBRARV.ttU
Ь WimM VKKHOmut
----"EX i® COPERNICUS
материальных и технических средств, а также персонал. Заводы по произвоству кальцинированной соды, могут сбросить водоемы за один раз во время паводка до 10-13 миллион кубических метров дистиллерной жидкости. Это может, наносит значительные потери рыбному хозяйству и непригодную воду для использованияв технических и бытовых целях.
Откачивание дистиллерной жидкости в природные водоемы ведет к неминуемой минерализации, существенному изменению биологической ситуации в водоема. Загрязнения водоемрв может оказать прямое или косвенное воздействие на население, таким образом причинить ущерб водоснабжению.
Известный способ переработки является получения из дистиллерной жидкости хлорида кальция, который применяют в производстве бетона, обслуживании автодорог. Для того чтобы из дистиллерной жидкости удаляют гидроксид кальция с помощью карбонизации и последующего выделения карбоната кальция. Образовавшийся шлам направляют на производство кормовых добавок. Раствор отправляют в выпарной аппарат, в которой выпаривают до концентрации 16-17 % хлорида кальция а также кристаллизация сульфата кальция. Суспензия стекает в отстойник для образования CaSO4. Хлорид кальция подается на второй выпарной аппарат, где выпаривают до концентрации до 35-38% и выделяют хлорид натрия. При необходимости мажно достичь концентриции до 64-67%. По расчетама для получения 1 тонны хлорида кальция (67%) расходуется 8,3 -8,8 м3дистиллерной жидкости.
Дистиллерную жидкость содового производства можно использовать для закачки в нефтяные скважины, для поддержания пластовое давление. К дистиллерной жидкости после осветления направляется в следующий отсек. После этого дистиллерную жидкость подают в специальный резервуар, где к добавляют воду, чтобы снять перенасыщение по гипсу.
Важной задачей улучшения экологии заводов по производству кальцинированной соды является разработка нового способа переработки дистиллерной жидкости. Научная задача по переработки основного отхода производства соды при увеличении объема производства является актуальной задачей.
Методы исследований. Состав дистиллерной жидкости содержит некоторые химические соединения которых можно переработать в другие готовые продукции. В составе дистиллерной жидкости имеется 10-12% хлористого кальция - Са02, 6,1-7,2 % хлористого натрия - NaCl, 1,1-1,3% гидроокиси кальция - Са^ИЪ, 0,8-1,0% сульфата кальция - CaSO4 и 0,5-0,6% карбоната кальция - CaCO3.
Рис. 1. Сброс дистиллерной жидкости на «белое море» завода
© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol. 3(2) 2022 SJ IF=3.943
Нам известен также способ очистки дистиллерной жидкости путем ее осветления, снятия сульфатного пресыщения контактированием осветленной жидкости с кристаллами гипса в кипящем слое, карбонизации углекислым газом и повторного осветления [2]. Недостатком этого способа является неполнота снятия сульфатного пресыщения. Содержание сульфата кальция в очищенной дистиллерной жидкости составляет 0,58-0,65 г/л, что приводит к инкрустированию аппарата, т.е. степень очистки недостаточно высокая. Указанная цель достигается тем, что в способе очистки дистиллерной жидкости содового производства от сульфата кальция, включающем ее, осветление, обработку гипсом, карбонизацию и повторное осветление, предварительно данную жидкость насыщают углекислым газом, обработку гипсом и карбонизацию нужно вести одновременно до рН 7,07,8.
Следующая острая проблема состоит очистка дистиллерной жидкости от хлорида кальция. В данном направлении работают ученые несколько научно-исследовательских институтов.
Результаты и их обсуждение. Нами были отобраны несколько проб из трубопровода сброса дистиллерной жидкости. Состав дистиллерной жидкости по результатам химических анализов приведены в таблице 1.
Таблица 1.
№ пробы Содержание в % Показатель рН
СаС12 NaCl Са(ОН)2 CaSO4 CaCO3
1 10,12 6,21 1,12 0,75 0,54 7,88
2 9,81 6,12 1,21 0.83 0,56 7,89
3 10,72 6,53 1,12 0,87 0,52 8,01
4 11,34 6,64 1,23 0,92 0,57 8,14
5 11,63 6,92 1,34 0,95 0,54 8,18
Определение массовой доли хлористого кальция проводили в лабораторных условиях согласно известной методики ГОСТ 450-77 из каждой пробы. Определение массовой доли хлористого натрия проводили согласно методики ГОСТ 4233-77 из каждой пробы. Определение массовой доли гидроокиси кальция проводили согласно методики ГОСТ 926277. Сульфат кальция определяли согласно ГОСТ 3210-77. Карбонат кальция определяли согласно ГОСТ 4530-76 [3-7].
СП-ООО «Кунградский содовый завод» - единственное предприятие по производству кальцинированной соды в Центральной Азии который расположен на территории Кунградского района Республики Каракалпакстан. Данный завод является одним из предприятий драйверов экономики страны и региона благодаря грандиозным и легкодоступным запасам высококачественной, самоосадочной (озерной) соли, а также известняка, утвержденные запасы которых достаточны для обеспечения потребности завода более чем на сто лет с возможностью дополнительного расширения. Расширение действующих производственных мощностей начнется с проекта по увеличению объема производства с нынешних 200 тысяч до 450 тысяч тонн в год [8-10].
В дальнейшем темпы роста производства намечен, нарасти до 1 миллион тонны в год. С увеличением роста объемов производства кальцинированной соды более чем в 5 раз, соответственно увеличится объем образования отходов производства. Если в данный момент сброс дистиллерной жидкости составляет в пределах 200 м3/час, то увеличением производства кальцинированной соды, нетрудно рассчитать что объем увеличится в 4-5 раз.
Одним из перспективных направлений использования отходов производства - это переработка на поверхностно-активные вещества, дефолианты и десиканты. Так-как хлорсодержащие препараты обладают активными свойствами и их можно применит при выращивании таких сельскохозяйственных культур такие как хлопчатник, виноград, табак и других подобных растений [11,15].
> International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol. 3(2) 2022 SJ IF=3.943
№H«wWI —= - — ~ . 7
[1 INDEX f® COPERNICUS .....^ > *
Vt LIBRARY. It (J
Заключение. Таким образом, основной задачей утилизации дистиллерной жидкости содового производства заключается в решении экологических проблем в Кунградском районе и создание новых видов продукции на основе отходов производства. В результате снизится себестоимость кальцинированной соды, можно будет исключит переполнение отстойников или строительство новых отстойников, улучшится экологическая обстановка региона и появится новые рабочие места.
Список исползованных литературы:
1. Р.Р.Насыров, Р.Р.Даминев. Метод переработки основного отхода производства кальцинированной соды / Башкирский химический журнал. 2008. Том 15. № 3 95-99с.
2. Патент С01 D 7/18. Способ очистки дистиллерной жидкости содового производства от сульфата кальция. Школьник И.И., Посторонко А.И. https://findpatent.ru/patent/99/990661.html.
3. https://uzklmyosanoat.uz/ru/enterprise/manufacture/kungrad-soda-zavod
4. https://yuz.uz/ru/news/sp-ooo-kungradskly-sodovy-zavod-rasshlrlt-prolzvodstvennuyu-monost-kaltslnlrovannoy-sod-do-1-mllllona-tonn-v-god.
5. Умиров Ф.Э., Худойбердиев Ф.И., Номозова Г.Р., Сайфуллаева Н.Ф. Новые дефолианты на основе хлората натрия, содержещего поверхностно-активные вещества / Журнал «Фан ва жамият» №2, 2020г., 12-14 с.
6. Худойбердиев Ф.И., Тохирова Н.Б. Изучение основных химических свойств некоторых минералов Каракалпакстана. Вопросы науки и образования / №309 (114) 2020.
7. Номозова Г. Р,. Умиров Ф. Э., Йулдошева М.Б., Сайфуллаева Н.Ф. Новые методы получения хлоратов натрия и кальция на основе гипохлорита натрия / «Илм-фан ва техниканинг ривожланишида инновацион ёндашувлар» мавзусидаги Олий ва урта махсус таълим вазирлиги микёсида ташкил килинган илмий-амалий онлайн конференция 20 ноябрь 2020 йил/. 29-31 с.
8. Умиров Ф.Э., Номозова,Г.Р., Вахобов Ж.В. Исследование получения хлоратов натрия, магния и кальция на основе гипохлорита натрия / International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences, №1. 12-17 с.
9. ГОСТ 450-77.
10. ГОСТ 4233-77
11. ГОСТ 9262-77.
12. ГОСТ 3210-77.
13. ГОСТ 4530-76.
14. https://cyberlenlnka.ru/artlcle/n/metody-pererabotkl-dlstlllernoy-zhldkostl-kak-othoda-
proizvodstva-kaltsinirovannoy-sody-ammiachnym-sposobom
15. https://cyberlenlnka.ru/artlcle/n/metod-pererabotkl-osnovnogo-othoda-prolzvodstva-kaltsinirovannoy-sody
© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol. 3(2) 2022 SJ IF=3.943
► «номочхл
* LIBRARV.I1 U
J COPERNICUS
8
