ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Утилизация хлористого водорода и соляной кислоты из "Безотходные технологические схемы химических производств" При электролитическом получении хлора и хлорпро-дуктов серьезную проблему представляет уничтожение излишнего хлора или соляной кислоты. Метод технического электролиза соляной кислоты, применяемый в ФРГ, обеспечивает удержание соляной кислоты в замкнутом цикле путем возвращения ее для получения хлора. При этом попадание соляной кислоты и свободного хлора в сточные воды исключается [2]. [c.20] В ЧССР применяют следующие способы использования отбросной соляной кислоты электролитическое получение хлора из водного раствора в открытом цикле с адсорбцией при 5%-ной концентрации отбросной соляной кислоты дистилляцию хлористого водорода в жидкой фазе с применением различных добавок, снижающих его растворимость в воде окисление хлористого водорода кислородом в присутствии соответствующего катализатора для получения хлора. [c.20] При хлорировании органических веществ, в частности, насыщенных углеводородов около 50 % израсходованного хлора превращается в хлористый водород, выделяемый в виде соляной кислоты, не имеющей рыночной ценности. Последнюю, во избежание сброса в канализацию, направляют на регенерацию для получения хлора путем электролиза. Таким образом, достигается циркуляция хлора в замкнутом цикле и уменьшается выход гидроксида натрия в два раза, причем этот способ конкурирует с электролизом поваренной соли. [c.20] В ФРГ таким способом получают 100 т хлора в сутки. Этот процесс намечено дополнить этерификацией метанола путем превращения избыточного хлористого водорода непосредственно с метанолом в хлористый метил, который может быть использован для получения четыреххлористого углерода. [c.20] Кроме того, хлор можно получить каталитическим окислением хлористого водорода кислородом или содержащим его газом. В этом случае катализатором служит силикоалюминат щелочного или щелочноземельного металла природный, или синтетический, в котором часть ионов металла замещены ионами тял елых металлов. [c.20] В процессе электролиза хлорида натрия диафрагменным методом получают хлор, водород и диоксид натрия (каустическую соду). [c.21] Сточные воды непосредственно в технологическом процессе не образуются. Однако при выпаривании растворов электролитов в многокорпусных вакуум-выпар-ных аппаратах и при охлаждении и конденсации электролизного хлора получаются значительные количества вод охлаждения, конденсации и впрыскивания. Эти воды имеют щелочную реакцию (pH = 7,5...9,0), содержат незначительное количество свободного хлора, в большинстве случаев менее 5 мг/л и большое количество хлоридов (более 200 мг/л в пересчете на хлор-ион) [29]. Образующаяся при электролитическом получении гидроксида натрия соль выпарки , которая состоит в основном из хлорида натрия, как правило, возвращается в цикл. Таким образом, в сточных водах от выпарки растворов электролитов содержатся только ЫаОН и НаС в сравнительно небольших количествах. В связи с тем что наиболее экономичными и простыми в эксплуатации для выпарки являются барометрические конденсаторы, указанные загрязнения вместе с конденсатом сокового пара вносятся в большой объем воды (около 140 м т продукта). При соответствующей обработке эту воду возвращают в производство, предварительно охладив ее, на градирне с нейтрализацией избыточной щелочи. [c.21] Для того, чтобы не происходило накопления солей в оборотной воде, необходима постоянная продувка системы с подпиткой ее свежей водой. [c.21] Такая схема использования сточных вод корпуса выпарки щелочи в настоящее время осуществлена на, нескольких химических комбинатах. [c.21] Учитывая большой объем находящейся в обороте загрязненной воды, важным вопросом является ликвидация продувочного сброса и полное прекращение сброса сточных вод. Однако при этом повышается солесодер-жание и возникает проблема коррозионной стойкости оборудования и сооружений оборотной системы. В настоящее время на двух отечественных предприятиях эксплуатируются оборотные системы барометрических вод цехов выпарки щелочи с повышенной минерализацией. [c.21] Характеристика вод систем оборотного водоснабжения при различных режимах работы приведена в табл. 3. [c.22] Для предотвращения солеотложений было предложено [41] вводить в систему воду, содержащую минимальное количество ионов жесткости й взвешенных частиц. Расчет и анализ водного баланса бессточного хлорного производства показали, что при предотвращении сброса из системы для подпитки оборотного цикла барометрических вод достаточно образующегося в процессе выпарки конденсата. [c.23] Результаты гравиметрических испытаний показали, что уже при концентрации Na l в оборотной воде 2 г/л необходимы специальные меры защиты от коррозии, так как скорость коррозии основных конструкционных материалов (углеродистой стали и серого чугуна) становится больше значений, допустимых для систем оборотного водоснабжения (до 0,1 г/м ). При одинаковых условиях скорость коррозии чугуна больше, чем скорость коррозии углеродистой стали. В зоне ватерлинии это различие проявляется более заметно, чем в объеме раствора, что объясняется более вырал енной электрохимической гетерогенностью чугуна и диффузионно-кинетическим контролем процесса. Необходимо отметить, что значительная часть оборудования систем оборотного водоснабжения (линии самотечной канализации, оборудование в камерах горячей и холодной воды и т. д.) эксплуатируется в зоне ватерлинии и в первую очередь из строя выходит именно это оборудование. С этой точки зрения необходимый замедлитель коррозии металлов должен эффективно тормозить коррозионный процесс как в объеме раствора, так и в зоне ватерлинии, и одновременно препятствовать развитию биообрастаний и микроорганизмов. [c.23] Наиболее полно этим требованиям отвечает NaOH, который попадает в оборотную воду самопроизвольно и фактически является отходом производства. Таким образом, появляется возможность использовать гидроксид натрия в качестве замедлителя коррозии металлов, в то время как раньше его нейтрализовали введением коррозионно-агрессивных ком понентов. [c.23] На основании весовых и электрохимических исследований доказано, что скорость коррозии стали и чугуна в минерализованной оборотной воде (общее солесодержание до 10 г/л), рН = 12...13 такая же, как в нейтральной воде с минерализацией в 6—7 раз меньшей. Такое положение сохраняется при всех температурах до 60 °С и скорости потока до 0,14 м-с . [c.24] Анализ наиболее водоемких стадий передовых производств позволил составить баланс водопотребления и водоотведения (табл. 4), охватывающий практически полностью поступающую на производство воду и образующиеся сточные воды. [c.26] Рассмотрим схемы хлорных производств с однократным использованием воды и замкнутые системы, проектируемые в США. Наиболее прогрессивными по имеющемуся опыту являются следующие решения. [c.26] Хлоргаз и водород охлаждают в поверхностных холодильниках, образующиеся конденсаты направляют в цикл подпиточных вод, используемых в основном для приготовления рассола (в том числе и для подземного растворения соли). [c.26] Смыв с полов, смывы диафрагм и другие минерализованные сточные воды фильтруют и также направляют на приготовление рассола. Продувочные воды барометрического цикла не утилизируются, хотя они составляют более половины общего объема сточных вод. Также не приводятся данные о составе и способе утилизации конденсата вторичного пара, об отпарке от хлора конденсата из хлоргаза. [c.26] Указанные решения требуют высокой надежности очистки сточных вод и тщательного регулирования pH, так как наличие избыточной щелочности может привести к нарушению баланса кальция и магния в сыром рассоле и выводу из строя скважин рассолопромысла. [c.26] Вернуться к основной статье