Defining features in the kinetics of sodium carbonate-bicarbonate solution carbonization and the quality of the resulting sodium bicarbonate crystals

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorPorokhnia, Mykola
dc.contributor.authorTseitlin, Musii
dc.contributor.authorBukhkalo, Svitlana
dc.contributor.authorPanasenko, Vladimir
dc.contributor.authorNovozhylova, Tetiana
dc.date.accessioned2024-05-14T07:30:53Z
dc.date.available2024-05-14T07:30:53Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractThis paper reports a study into the influence of temperature and gas consumption on the carbonization kinetics (saturation with carbon dioxide) of sodium carbonate-bicarbonate solution. The study also examined the quality and speed of crystal formation in this process. This research is predetermined by the environmental problems faced by modern enterprises that produce purified sodium bicarbonate – an insufficient degree of carbonization and, as a result, excessive air pollution with carbon dioxide, which did not participate in the reaction during the process. This study addresses these particular issues. As a result of using specialized laboratory equipment, it was found that an increase in the absorbent temperature from 79 to 85 °C leads to a decrease in the maximum degree of carbonization of the solution from 64 to 59 %. In contrast, the quality of the resulting sodium bicarbonate crystals improves but only in the range from 79 to 82 °C. With a further increase in temperature, the quality stabilizes. It is shown that the carbonization rate increases with increasing specific consumption of the absorbent (carbon dioxide) and is characterized by a negative correlation with the value of oversaturation of the absorbent in terms of NaНCO₃. The quality of sodium bicarbonate crystals decreases with increasing gas velocity. Thus, it was reasonable to assume that the established dependence of the kinetics of carbonization of Na₂CO₃ and NaНCO₃ solution on the gas velocity in the apparatus is explained by the inhibition of СО₂ absorption, which is caused by the diffusion resistance of sodium bicarbonate crystallization. To improve the quality of crystals and the productivity of carbonization by reducing the supersaturation in terms of NaНCO₃, it is recommended to introduce a seed crystal in the zone of binding of crystals in the carbonization columns.
dc.description.abstractДосліджено вплив температури та витрати газу на кінетику карбонізації (насичення діоксидом вуглецю) розчину карбонат-гідрокарбонату натрію. Також у дослідженні розглядалась якість та швидкість утворення кристалів в цьому процесі. Необхідність цих досліджень обумовлена екологічними проблемами, з якими стикаються сучасні виробництва очищеного гідрокарбонату натрію – недостатня ступінь карбонізації та, як наслідок, надмірне забруднення атмосфери вуглекислим газом, що непрореагув під час чього процесу. Саме на вирішенні цих проблем і побудовані дані дослідження. В результаті використання спеціального лабораторного обладнання знайдено, що зростання температури абсорбенту від 79 до 85 °С призводить до зниження максимального ступеню карбонізації розчину з 64 до 59 %. Якість же отриманих кристалів гідрокарбонату натрію, навпроти, зростає, але тільки в інтервалі від 79 до 82 °С. При подальшому підвищенні температури якість стабілізується. Показано, що швидкість карбонізації зростає з підвищенням питомої витрати абсорбтиву (діоксиду вуглецю) та характеризується негативною кореляцією з величиною пересичення абсорбенту по NaНCO₃. Якість кристалів гідрокарбонату натрію зі зростанням швидкості газу понижується. Висловлено обґрунтоване припущення, що знайдена залежність кінетики карбонізації розчину Na₂CO₃ та NaНCO₃ від швидкості газу в апарату пояснюється гальмуванням абсорбції СО₂, яке викликане дифузійним опором кристалізації гідрокарбонату натрію. Для підвищення якості кристалів та продуктивності карбонізації шляхом зменшення пересичення по NaНCO₃ рекомендовано введення затравки в зону зав'язки кристалів у карбонізаційних колонах
dc.identifier.citationDefining features in the kinetics of sodium carbonate-bicarbonate solution carbonization and the quality of the resulting sodium bicarbonate crystals / Mykola Porokhnia, Musii Tseitlin, Svitlana Bukhkalo [et al.] // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2021. – Vol. 4, № 10 (112). – P. 38-44.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.239157
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-3135-9000
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2452-7814
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1389-6921
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-0441-9063
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-2551-6954
dc.identifier.urihttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/77187
dc.language.isoen
dc.publisherТехнологический центр
dc.subjectsodium bicarbonate
dc.subjectsodium bicarbonate production
dc.subjectcarbonization
dc.subjectcarbon dioxide absorption
dc.subjectabsorption kinetics
dc.subjectгідрокарбонат натрію
dc.subjectсодова промисловість
dc.subjectкарбонізація
dc.subjectабсорбція діоксиду вуглецю
dc.subjectкінетика абсорбції
dc.titleDefining features in the kinetics of sodium carbonate-bicarbonate solution carbonization and the quality of the resulting sodium bicarbonate crystals
dc.title.alternativeВиявлення особливостей кінетики карбонізації розчину карбонат-гідрокарбонату натрію та якості отриманих кристалів гідрокарбонату натрію
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
EEJET_4_10_Porokhnia_Defining_features.pdf
Розмір:
629.97 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
11.25 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Кафедра "Хімічна техніка та промислова екологія"