ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологическая схема из "Производство хлора а каустической соды методом электролиза с ртутном катодом" В схеме электролиза имеется два основных цикла—рассольный и амальгамный. В рассольном цикле электролизеры обеспечиваются непрерывным потоком чистого рассола (температура 55—65 X, концентрация Na I 305—310 г/л). Проходя через электролизеры, рассол обедняется хлористым натрием (концентрация Na становится равной 260—270 г/л) и насыщается хлором (содержание СЬ—0,3—0,6 г л). [c.169] Перед подачей снова в электролизер рассол следует донасы-тить поваренной солью и очистить от загрязнений, вносимых с солью. [c.169] Иопользуется несколько вариантов схемы донасыщения рассола как с дехлорированием, так и без дехлорирования его. [c.169] Выхолящий из ванн рассол подкисляют до содержания 0,1— 0,2 г/л НС1. При этом часть растворенного хлора выделяется и отсасывается в хлорный коллектор. Затем рассол обесхлоривают (ом. ниже) и направляют на донасыщение твердой солью. Насыщенный рассол подогревают до 65—75 С, осаждают в нем нежелательные примеси и после отстаивания и фильтрации направляют в сборные емкости, откуда перекачивают в напорные баки в зале электролиза. Отсюда рассол самотеком поступает в электролизеры. [c.169] По пути этот рассол подкисляется концентрированной соляной кислотой, подаваемой через ротаметр из расчета, чтобы содержание НС в рассоле составило 0,1—0,15 г/л. Подкисление рассола позволяет уменьшить износ анодов, отложение осадков на амальгамном катоде и понизить содержание активного хлора в выходящем из ванн рассоле. [c.169] Существуют различные варианты рассольного цикла. Так, обес-хлоривание рассола может производиться вакуумированием, отдувкой воздухом и обработкой сернистым натрием. При наличии потребителя разбавленного хлора дехлорирование производится отдувкой воздухом. [c.169] Рассол может донасыщаться привозной твердой солью (см. рис. 73, стр. 174), непосредственно в скважинах (см. рис. 75, стр. 179). [c.169] Имеются схемы, в которых обесхлориванию и очистке от примесей подвергается только часть потока рассола, выходящего из ванн, тогда как другая часть его только донасыщается твердой солью и отделяется от взвешенных частиц. Целесообразность той или другой схемы определяется источником соли, ее составом, мощностью производства и требованиями к чистоте получаемого продукта. Более подробно схемы приготовления рассола рассматриваются ниже. [c.170] Получаемый в электролизерах хлор отсасывается обычно при небольшом вакууме. В электролизерах с очень герметичным уплотнением хлор можно получать под небольшим давлением. Наиболее удобен вывод хлора из ванн вместе с отработанным рассолом через переливной штуцер в конце электролизера в общий коллектор. На коллекторе установлены отделители (абшайдеры), из которых отсасывается выделившийся из рассола хлор. Реже применяется раздельный вывод хлора и рассола из электролизеров. Влажный горячий хлор сначала охлаждается, а затем осушается серной кислотой. [c.170] Амальгамный цикл совершается между электролизером и разлагателем амальгамы при помощи ртутного насоса. Чаще всего амальгама, полученная в электролизере, самотеком перетекает в разлагатель, отсюда после разложения амальгамы ртуть насосом вновь подается в электролизер. Иногда амальгаму перекачивают из электролизера в разлагатель, а из разлагателя она самотеком поступает в электролизер. [c.170] Для разложения амальгамы в разлагатели подают чистую воду, и, таким образом, получают раствор едкого натра заданной концентрации (42 или 50% NaOH). Чтобы соли щелочноземельных металлов не отлагались в разлагателе на графитовых пластинках и не вызывали потерю их активности, вода, используемая для разложения, должна быть очищена от солей жесткости. Очистка воды необходима также в связи с требованиями, предъявляемыми к чистоте получаемой каустической соды. Обычно удовлетворяются катионитовой очисткой воды на сульфоугле иногда для разложения амальгамы используют конденсат технического пара. [c.170] Получаемый раствор едкого натра и газообразный водород отводят из разлагателя либо совместно через переливной штуцер, либо раздельно. В первом случае для разделения водорода и раствора на трубопроводе устанавливают отделители. Система отсоса водорода регулируется так, чтобы во избежание подсоса воздуха и образования взрывоопасной смеси в разлагателях амальгамы поддерживалось избыточное давление 10—15 мм вод. ст. [c.170] Водород, выходящий из разлагателей амальгамы, содержит влагу и до 2—3 г1м ртути. После охлаждения в трубчатых холодильниках до 20—30 из газа выделяется сконденсировавшаяся металлическая ртуть, которую собирают и возвращают в ванны. Чтобы не выводить из высокоамперных ванн больщое количество паров воды и ртути, непосредственно на разлагателях устанавливают холодильники для водорода со стоком конденсата обратно в разлагатель. [c.171] Охлажденный до 20—30 °С водород, содержащий 5—8 лсг/л ртути, выбрасывают в атмосферу или, в случае его использования, дополнительно очищают от ртути. Для очистки водород пропускают через колонки с активированным углем, либо промывают хлорной водой (или хлорным рассолом), а затем для отделения хлора и каломели—раствором едкого натра. При очистке активированным углем содержание ртути в водороде снижается до 0,1— 0,01 мг1м , а при очистке хлорной водой — до 0,1—0,5 мг1м . [c.171] Слабая амальгама натрия может попадать в ртутные насосы вследствие неполного разложения ее в разлагателях. В этих случаях в насосах отлагается твердая сода и едкий натр, что затрудняет работу насоса и может вывести его из строя. Поэтому в схеме всегда предусматривается промывка насосов водой. Обычно насосы стараются промывать водой, которая затем поступает в разлагатели амальгамы. Иногда воду отводят отдельно из входных карманов ванн в линию отсоса отходящих газов. Эта вода может быть в дальнейшем использована для поглощения хлора из отходящих газов или для подщелачивания рассола при осаждении магния. Чтобы избежать попадания примесей из воды и отложения солей жесткости в насосах, для промывки следует применять очищенную воду. [c.171] Поскольку в выходные карманы ванн проходит рассол, насыщенный хлором, эти карманы снабжают отсосом. Воздух, содержащий хлор, очищают раствором каустической соды или известковым молоком. [c.171] Для разбавления хлора до безопасной концентрации при повышенном содержании в нем водорода, а также для продувки разлагателей амальгамы от воздуха к ваннам перед включением их подводится сжатый азот. [c.171] В процессе электролиза в амальгаму переходят различные металлы, содержащиеся в виде примесей в рассоле, графитовых анодах и в воде, питающей разлагатели амальгамы. Примеси труднорастворимых в ртути металлов, главным образом железа, образуют твердую фазу, плавающую на поверхности более тяжелой амальгамы. Эта твердая фаза, обычно называемая тяжелым амальгамным маслом, частично может быть отделена счерпыванием сеткой. [c.171] Если в растворах, соприкасающихся с амальгамой, присутствуют следы хрома, то на поверхности амальгамы образуется пенистая металлическая масса, называемая обычно легким амальгамным маслом. Оно содержит относительно мало примесей и после удаления щелочного металла разрушается. [c.172] Как правило, из карманов ванн выбирается смешанное амальгамное масло и кусочки графита, опадающие с анодов. Выбираемая из карманов масса передается в отстойники, из которых большая часгь содержащейся в ней ртути сливается и вновь возвращается в ванны. Остающаяся в отстойниках густая масса состоит в основном из графита и железной амальгамы ее направляют на регенерацию для извлечения ртути. [c.172] Вернуться к основной статье