Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
18,3 25,2 27,4 34,0 45,9 50,0 50,1
1965 1966 1967 1968 1969 1970
178,2 189,8 197,6 222,8 258,8 266,3
12,5 11,4 11,7 9,8 8,0 5,3
38,3 30,6 28,2 27,8 28,3 30,1
49,2 58,0 60,1 62,4 63,7 64,6
Большие количества хлористого водорода могут быть получены также в качестве побочного продукта при производстве окиси магния для промышленности огнеупоров из хлоридов магния, выделяемых из рапы, или при производстве хлористого калия для удобрений из смешанных солей калия и магния. На 1 т MgO, получаемой этим методом, образуется одновременно 1,55 т хлористого водорода. Источником хлористого водорода может быть также производство фосфатов калия из хлористого калия и фосфорной кислоты. Разрабатываются новые способы регенерации аммиака из хлорида аммония
в производстве кальцинированной соды с получением хлористого водорода или хлора. В качестве-очень важной народнохозяйственной проблемы вновь выдвигается вопрос о рациональном использовании больших количеств отходного хлористого водорода и соляной кислоты. В последние годы этой проблеме уделялось много внимания в ряде стран. Работы велись в нескольких направлениях, из них наиболее важные:
1) получение товарной соляной кислоты из абгазного хлористого зодорода; очистка абгазной соляной кислоты от загрязняющих ее примесей;
2) использование абгазного хлористого водорода в хлороргани-ческом синтезе;
3) использование абгазного хлористого водорода для окислительного хлорирования органических соединений;
4) регенерация хлора из абгазного хлористого водорода электрохимическими методами;
5) регенерация хлора из абгазного хлористого водорода химическими методами.
Возможности использования соляной кислоты, полученной абсорбцией абгазного хлористого водорода, ограничены потребностями народного хозяйства в соляной кислоте. Загрязнения, содержащиеся в такой кислоте, дополнительно сокращают возможности ее потребления. Потребность в соляной кислоте может существенно возрасти при использовании ее для травления металлов взамен серной кислоты.
Разработанные в последнее время способы очистки абгазной соляной кислоты от загрязняющих ее примесей и способы получения 100% -ного чистого хлористого водорода или чистой соляной кислоты расширили возможные области использования абгазного хлористого водорода.
Наиболее перспективно применение абгазного хлористого водорода в хлорорганическом синтезе вместо применявшегося для этой цели синтетического хлористого водорода. При производстве хлористого винила, найрита, хлористого этила, хлористого метила и др. могут потребляться многие сотни тысяч тонн, а в перспективе и миллионы тонн чистого хлористого водорода. Существенным недостатком такого использования абгазного хлористого водорода являются ограничения при выборе сырья для соответствующих производств: ацетилена для производства хлорвинила, метанола — для хлористого метила и т. д.
Поэтому, особенно в последнее время, привлекает внимание возможность применения хлористого водорода в смеси с воздухом или кислородом для окислительного хлорирования таких органических соединений, как этилен, бензол, метан и др. [15—191. Большие экономические преимущества и широко поставленные в этом направлении научно-исследовательские и опытные работы обеспечили быстрое продвижение методов окислительного хлорирования в промышленность.
ПРЯМЫЕ МЕТОДЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ
WO
При электролизе водных растворов соляной кислоты на катоде всегда выделяется водород. Процессы на аноде зависят от условий проведения электролиза, в частности, от концентрации кислоты, температуры, материала анода и др. Изменение характера анодного процесса в зависимости от концентрации HCl в электролите показано [20] на рис. 5-1.
При малых концентрациях HCl в электролите на аноде происходит преимущественно разряд ионов ОН" , доля разряда CIt в общем токе составляет менее 50%. С увеличением концентрации HCl в злектролите до 8—10% процессы разрядки ОН", выделения кислорода и образования хлорной кислоты подавляются и на аноде происходит преимущественно разряд Cl^. Выход хлора на аноде по току приближается к 100%.
Электродвижущая сила хлорно-водородного элемента в нормальных условиях составляет около 1,36 В. Напряжение на ячейке при электролизе содяной кислоты всегда выше этого Значения и зависит от применяемой* плотности тока, температуры, состава электролита и устройства ячейки.
Исследован [21] баланс напряжения электролитической ячейки при различной концентрации соляной кислоты в электролите в интервале плотностей тока от 1 до 5 кА/м2. При расстоянии между электродами 17 мм и для диафрагмы из фторлоновой ткани получены данные, приведенные в табл. 5-3 и 5-4.
? ч 6 в ю
Концентрация HCI, %
Рис. 5-1. Анодные процессы при электролизе разбавленной соляной кислоты:
і — разряд гидроксил-ионов; 2 — разряд ионов хлора; з — выделение Кислорода; 4 — образование хлорной кислоты.
Таблица 5-3. Баланс напряжения (в В) на ячейке при 70 °С
и концентрации HCI в электролите 195,8 г/л при различной плотности тока
