Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
Особое Значение осушка хлора приобрела в последнее время в связи с внедрением схем с практически полным (100%-ным) сжижением хлора.
Существенное снижение влажности поступающего на сжижение хлора связано с серьезными трудностями. Поэтому предложены схемы, по которым газообразный хлор после обычной осушки его в башнях, орошаемых серной кислотой, поступает на первую ступень сжижения. Абгазы первой ступени сжижения подвергаются дополнительной сушке под давлением сорбентами типа цеолита или молекулярных сит [30—33] и подаются далее на вторую ступень для сжижения при более низкой температуре. Применение таких схем позволяет избежать образования отдельной водной фазы при глубоком сжижении хлора в условиях низких температур и соответственно исключить возможность интенсивной коррозии аппаратуры, трубопроводов и хранилищ жидкого хлора.
Небольшие количества хлорированных углеводородов, присутствующие в исходном хлоре, практически полностью переходят в жидкий хлор. Обычно содержание углеводородов невелико и не вызывает неприятностей у производителей и потребителей жидкого хлора. Однако в некоторых случаях содержание хлорорганических примесей в жидком хлоре может значительно возрасти.
, При объемном испарении жидкого хлора происходит накопление в остатке неиспаренного хлора хлорорганических примесей, имеющих более высокие температуры кипения. Хроматографический анализ этих примесей в кубовом остатке, составляющем 0,06—1,6% исходного количества жидкого хлора, показал содержание следующих хлорорганических соединений (в %):
CHCl3 CCl4
C2CIr
CH2Cl C2Cl4
67,5 23,0 8,02 0,34 0,22
Количество и состав хлорорганических примесей в жидком хлоре зависят от условий производства, в частности от пропитки анодов, применения в качестве конструкционных или защитных материалов органических и полимерных продуктов. '
Примеси тумана раствора поваренной соли неполностью *уда-ляются на стадии охлаждения хлора и, попадая в аппараты осушки, часто ухудшают работу системы осушки [34]. В результате взаимодействия этих примесей с серной кислотой образуется смесь частичек сульфата и хлорида натрия. ^
Туман серной кислоты и твердые частички сульфата и хлорида натрия, хлорного железа и высокомолекулярных хлорорганических соединений, проходящие в небольшом количестве через систему очистки и фильтрации газообразного хлора перед компримирова-нием, попадают в жидкий хлор и загрязняют его. При испарении жидкого хлора эти загрязнения остаются в испарителе, что приводит , к необходимости периодической его чистки.
Ранее уже упоминалось о применении двухступенчатых схем сжижения хлора, позволяющих исключить возможность образования 1 взрывоопасной концентрации водорода в абгазах и проводить промежуточную осушку абгазов с помощью сорбентов. Преимущество Двухступенчатой схемы сжижения перед одноступенчатой заключается в снижении энергетических затрат. Это преимущество особенно важно при необходимости получить высокую степень сжижения.
Как ранее рассматривалось, при сжижении чистого хлора процесс сжижения может быть осуществлен вне зависимости от необходимой степени сжижения при постоянной температуре и давлении, поэтому применение двухступенчатой схемы не рационально. При сжижении технического хлора, содержащего примеси несжи-жаемых газов, с увеличением необходимой степени сжижения необ-
¦ .г
л-
^ -
ходимо снижать температуру конденсации или повышать применя-ремое давление. И то и другое связано с дополнительными энергетическими затратами. Поэтому для сжижения технического хлора fib высокой степенью сжижения целесообразно применять двухступенчатую схему, на первой ступени которой сжижается 80—90% общего количества хлора при более высокой температуре сжижения, Jt остающееся количество сжижается на второй ступени при более |{;§йїзкой температуре конденсации. При этом основное количество " ісепла процесса сжижения отводится на первой ступени, где фспользуется более дешевый холод на высоком температурном 'Суровне.
Такие двухступенчатые схемы сжижения с одинаковым давлением газов на обеих ступенях и при различной температуре конденсации І в настоящее время широко используются в промышленности [35], Эозможны также двухступенчатые схемы сжижения с дополнительным компримированием газа между ступенями, однако такие схемы I менее удобны [35].
Вторую ступень сжижения можно рассматривать как установку для полезного использования абгазов сжижения. В этом случае извлечение хлора из абгазов первой ступени сжижения производится jt за счет более глубокого охлаждения. Эта же цель может быть достигнута также сорбцией хлора из его смесей с инертными примесями различными растворителями или'твердыми сорбентами с no's; следующей десорбцией концентрированного хлора и его сжижением. Эти способы будут рассмотрены несколько позже.
Sb,-/
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА
В зависимости от условий производства применяются различные технологические схемы сжижения хлора, отличающиеся применяемым давлением, температурой конденсации, коэффициентов сжижения хлора и соответственно используемой аппаратурой [36].
