ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Поглощение брома раствором бромистого железа из "Технология брома и йода" Для расчета константы равновесия реакции 2Вг +С1з5 =Вг2+2СГ пользуются значениями нормальных потенциалов хлорного и бромного электродов. Для удобства расчетов оба значения потенциала берутся для одинакового, в данном случае газообразного состояния. [c.134] В выражении константы равновесия величины [Вг 1 и [СГ] представляют собой активности соответствующих ионов в растворах. Можно принять, что влияние всех ионов, находящихся в растворе, на одинаковые по структуре и мало различающиеся по радиусу ионы Вг и СГ единообразно, вследствие чего коэффициенты активности их в одном и том же растворе одинаковы. Это позволяет заменить в уравнении константы равновесия отношение активностей ионов брома и хлора отношением их концентраций. Вг.д и С1.2 в выражении константы равновесия обозначают равновесные парциальные давления их над растворами. [c.134] При таком способе выражения константы не требуются сложные вычисления активностей брома и хлора в растворе и можно пользоваться для всех условий одними и теми же значениями константы. [c.134] Образование трибромид-ионов и кислородных соединений брома и хлора в расчет не принималось, так как оно не играет большой роли. [c.135] Для расчета степени окисления бромида необходимо знать зависимость отношения концентраций хлора к брому (или к сумме хлора и брома) в газовой фазе от такого же отношения концентраций в жидкой фазе. Эта зависимость для данного рассола определяется экспериментально или же принимается по аналогии с другим рассолом близкого состава. Кривая такой зависимости для одного из природных рассолов показана на рис. 45. [c.135] В зависимости от дозировки хлора отгонка брома и хлора может закончиться либо до того момента, когда состав жидкой фазы станет таким же, как и состав газовой фазы, либо после этого. В последнем случае состав отгоняемой смеси брома и хлора не будет изменяться, и следовательно, реакция окисления закончится. Таким образом, существует предельная концентрация недоокисленного бромида, которую уже нельзя снизить увеличением дозировки хлора. Для рассолов, имеющих промышленное значение, она равна 4—6 мг1л. [c.136] Пример. Рассчитать степень окисления и содержание хлора в бромо-воздушной смеси для рапы озера Б. Яровое, содержащей 270 г/лг брома, при концентрации хлоридов в этой рапе, равной 4 зкв л и температуре 25°. При этом расчете следует пользоваться кривой зависимости состава газовой фазы от состава жидкой, приведенной на рис. 45. [c.137] По этим данным строят график зависимости равновесной концентрации Вг от состава газовой фазы (рис. 46). Пользуясь этим графиком, определяют равновесный состав рапы после хлорирования. [c.137] Принимают содержание хлора в газовой фазе равным 8%. Тогда в жидкой фазе будет содержаться [Вг ] 91 мг/л [Вгз 270—91 = 179 мг/л. [c.137] Исходный состав раствора, рассчитанный выше, следующий [Вгз] — 179 жг/л 2,25 [С1.,]—58 жг/л [Вг ]—91 мг/л. В жидкой фазе содержится хлора 24,5%, в газовой фазе—8%. [c.138] Процент хлора в жидкой фазе увеличивается до 28,9. Такому составу жидкой фазы, согласно рис. 45, соответствует уже не 91 мг/.i бромида, а значительно меньше. Вследствие этого реакция окисления пойдет дальше и часть хлора вступит в реакцию с бромидом. [c.138] Равновесное содержание хлора в газовой фазе увеличивается до 8,5%. Продолжая подобные расчеты еще несколько раз, находят, что после отгонки всего брома в растворе останется 55 мг/л бромида (вместо 91 мг/л, содержавшегося перед отгонкой). Всего будет отогнано 215 мг/л брома и 22 мг/л хлора. [c.138] Содержание хлора в бромо-воздушной смеси будет равно 9,3% от суммы галоидов, а процент окисления составит 79,5. [c.138] Рассчитав количество отогнанного брома н хлора для других исходных составов жидкой фазы, находим следующую зависи.мость степени окисления бромида и содержания хлора в бромо-воздушной смеси от дозировки хлора для рапы озера Б. Яровое при 25°. [c.138] Яровое при 2о 4--краснокамская буровая вода при 20°. [c.139] Теоретический расход хлора на получение 1 кг брома составляет 0,445 кг. Фактически же хлора расходуется больше, так как некоторое его количество, как уже указывалось, переходит в готовый продукт или теряется с хлорочистительными растворами. Кроме того, в производственных условиях бром полностью никогда не отгоняется. В отработанном рассоле всегда содержится небольптое количество свободного брома, на выделение которого также был затрачен хлор. Наряду с этими статьями расхода хлора, зависящими от выбранного режима окисления и отгонки, значительное количество хлора расходуется на побочные реакции, обусловленные присутствием в рассолах окисляющихся примесей. Эти примеси могут содержаться в природных рассолах или же попадают в рассол при подаче в бромный цех. [c.140] Особенно много окисляющихся примесей содержится в водах нефтяных месторождений в эти воды переходят из нефти органические вещества и продукты их разложения (сероводород, соли аммония и др.). Органические вещества содержатся и в рапе соляных озер. Кроме того, они могут попадать в рассол из сенных или соломенных фильтров, а также из деревянной аппаратуры. При коррозии железных трубопроводов в рассол попадают соли двухвалентного железа. Особенно много таких солей находится в подземных рассолах, имеющих низкое значение pH вследствие наличия в них растворенного углекислого газа. [c.140] Газообразный хлор, предназначенный для хлорирования рассола, подают в тот же трубопровод, по которому рассол поступает на башню выдувания. Трубопровод изготовляют из асбоцементных или стальных гуммированных труб. Применяют также так называемые хлораторы, изготовленные из асбоцементных труб и имеющие форму опрокинутой буквы П. Назначение такого хлоратора—увеличить продолжительность соприкосновения хлора с рассолом. Хлор подают в нисходящее колено хлоратора. Хлораторы других типов—насадочные колонны, пустотелые аппараты с полками в настоящее время почти не применяются. Хлор вводят в одном или в нескольких местах хлоратора через эбонитовые или керамиковые трубки ( свечи ). Он поступает со специальных хлориспарительных станций под давлением 1 —2 ати. [c.141] Вернуться к основной статье