ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологические схемы хлорных заводов из "Прикладная электрохимия" Процесс получения хлора методом с твердым катодом включает следующие производственные стадии приготовление рассола, его очистка, электролиз, сушка хлора и водорода, выпарка электролитической щелочи. [c.171] В некоторых случая.х к этим стадиям присоединены операции сжижения хлора и плавки каустической соды с получением твердого едкого натра. Технологическая схема производства приведена на рис. У-31. [c.171] Очистка рассола. В природной соли всегда содержатся соединения кальция и магния, вызывающие преждевременную забивку диафрагмы. Нежелательно также присутствие сульфат-ионов. Указанные примеси должны быть удалены путем очистки рассола, причем их содержание не должно превышать следующих пределов 5 мг/л Са +, 1,0 мг/л Мд2+ и 5 мг/л 50Г. [c.172] Ионы Са + и Mg + удаляются в виде нерайтворимых солей СаСОз и Mg(0H)2, которые образуются при обработке рассола содой и едким натром. Так как карбонат кальция менее растворим при повышенной температуре, осаждение обычно ведут при 40—70°С. Такая температура благоприятствует также образованию легко отделяемого крупнокристаллического осадка. [c.173] Осаждение ионов кальция и магния ускоряется в присутствии флокулянтов — высокомолекулярных веществ, адсорбирующих мелкие взвешенные частицы. В качестве флокулянта промышленное применение нашел полиакриламид (мол. вес около 10 ). [c.173] Для достижения полноты осаждения, также с целью предотвращения коррозионного разрушения аппаратуры необходим некоторый избыток реагентов. В очищенном рассоле содержание NaOH не должно превышать 0,1 г/л и Nas Os — 0,4 г/л. [c.173] Сульфаты удаляют в виде нерастворимой бариевой соли, образующейся при введении в рассол хлорида или гидроокиси бария. [c.173] Для подщелачивания используют так называемый обратный рассол, содержащий 2—2,5 г/л NaOH. Часть обратного рассола пропускают через пенный аппарат, в который подают двуокись углерода или предварительно очищенные от пыли топочные газы. В аппарате происходит карбонизация раствора, и далее раствор вводят в очищаемый рассол. [c.173] Очистка рассола осуществляется непрерывно в специальных аппаратах— осветлителях. Принцип их действия основан на том, что в зону, содержащую осадок, удерживаемый во взвешенном состоянии встречным noTOKOj жидкости, вводят необходимые компоненты (сырой рассол, обратный рассол, карбонизированный обратный рассол). Суспензия содержит частицы, которые могут служить центрами кристаллизации образующихся нерастворимых солей. Кроме того, растущие крупные частицы легко адсорбируют более мелкие, что также благоприятствует осаждению осадка и осветлению рассола. Крупные частицы опускаются на дно осветлителя, где они с помощью гребковой мешалки продвигаются к центру аппарата и периодически удаляются через сливное отверстие. Осветленный раствор через бортовой карман в верхней части аппарата сливается в сборник, из которого раствор для окончательного осветления подают на насадочные фильтры, заполненные мраморной крошкой или антрацитом. Очищенный раствор совершенно прозрачен его подогревают, нейтрализуют кислотой и подают на электролиз. [c.173] Электролиз. Хлорные электролизеры располагают в одноэтажном здании с хорошей естественной вентиляцией. В некоторых случаях в здании имеется полуподвальное помещение, в котором размещают коммуникации, сборники щелочи и другую вспомогательную аппаратуру. Электролизеры соединяют последовательно в виде серии. Питание серии осуществляют от контактных или полу-проводниковых выпрямителей напряжением 380—825 В, наиболее распространено напряжение 420 В. [c.173] Для устранения токов утечки, вызывающих коррозию рассольной и щелочной коммуникаций, на линии подачи рассола и слива щелочного раствора устанавливают струепрерыватели. Значительный эффект дает установка неэлектропроводных вставок, а также применение гуммированных трубопроводов. Стальные трубопроводы следует устанавливать на изолирующих опорах, в месте стыка должны быть изолирующие прокладки. [c.174] Хлорную и водородную коммуникации прокладывают с некоторым уклоном для обеспечения стока жидкости, накапливающейся вследствие конденсации паров. Для отсасывания хлора в системе хлоропронода устанавливают хлорные компрессоры, которые поддерживают в анодном пространстве разрежение 2—3 мм вод. ст. [c.174] Высокая токсичность хлора и возможность образования взрывоопасных смесей с водородом обусловливают особые требования техники безопасности при эксплуатации хлорных цехоз. Наиболее важными из них являются полная герметизация электролизеров и трубопроводов и обеспечение помещений хорошей вентиляцией. Для предупреждения образования смеси водорода с хлором в катодном пространстве должен поддерживаться более глубокий вакуум, чем в анодном. Уровень рассола в анодном пространстве должен быть не ниже верхнего края диафрагмы. [c.174] Сушка и транспортирование хлора. Хлор, образующийся при электролизе, унрсит с собой значительное количество влаги. Влажный хлор можно транспортировать только по неметаллическим утепленным трубопроводам (керамика, пластмассы). Перед передачей хлора в цеха-потребители его подвергают осушке, которую проводят в две стадии охлаждением и последующей обработкой серной кислотой. [c.174] Охлаждение хлора до 20—25 °С осуществляют водой в холодильниках смешения,- заполненных кольцами Рашига. При этом отделяется до 60% содержавшейся в хлоре влаги. Сушка серной кислотой производится в керамических или стальных, футеровап-нъ1х изнутри, скрубберных колоннах с насадкой из керамических колец. Хлор проходит последовательно две или три башни высотой 6—10 м и соприкасается с орошающей насадку концентрированной серной кислотой. [c.174] Высушенный хлор далее направляют потребителю в газообразном либо в сжиженном виде. Хлор сжижается [19] при давлении 3-10 — 6-10 Па и температуре 5—25°С. Компримирование хлора производят ротационными компрессорами (или двухступенчатыми поршневыми компрессорами с промежуточным охлаждением на первой ступени). Жидкий хлор транспортируют в стальных баллонах или в железнодорожных цистернах. [c.174] Полученный при электролизе водород охлаждают водой и в случае необходимости сушат серной кислотой аналогично хлору. [c.175] Вторую стадию выпаривания ведут в однокорпусном выпарном аппарате с принудительной циркуляцией (рис. V-32). Испарение щелочи происходит в испарителе— нижней части аппарата 2. [c.175] Вернуться к основной статье