Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
Выбор наиболее рациональной и экономичной схемы сжижения хлора зависит от многих факторов и определяется структурой потребления хлора на предприягиит наличием или отсутствием потребителей низкопроцентного хлоргаза в виде абгазов, а также производств, для работы которых необходим чистый испаренный хлор. Поэтому единой, общей для всех условий, оптимальной схемы сжижения хлора не может быть предложено. В каждом отдельном случае необходимо принимать наиболее рациональное решение.
Далее будут изложены некоторые общие соображения, которые необходимо учитывать при конкретном выборе рациональной схемы. Ниже приведены результаты технико-экономического сопоставления методов высокого давлений, комбинированного и глубокого охлаждения при использовании одноступенчатой схемы сжижения [37]. Основной составляющей себестоимости жидкого хлора является стоимость поступающего на сжижение хлоргаза, поэтому сравнение всех методов проведено при одинаковом коэффициенте сжижения и при условии, что абгазы сжижения находят полезное применение.
В табл. 6-6 приведены затраты на сжижение хлора различными методами [37].
Наименьшие затраты на сжижение хлора получаются при использовании метода высокого давления и максимальные — при методе
Таблица 6-6. Затраты на сжижение хлора
Затраты
Метод высокого давления
К омб ин ир OB энный метод
Метод глубокого охлаждения
руб./т
%
руб./т
%
руб./т
%
Энергетические средства
3,57
46,3
5,14
54,3
8,91
60,7
0,79
10,2
0,79
8,3
1,30
8,8
0,87
11,3
1,01
10,6
0,97
6,6
Цеховые расходы . . .
2,52
32,4
2,52
26,8
3,49
23,9
Всего . . .
V
7,75
100
9,46
100
14,67
100
глубокого охлаждения. Это объясняется тем, что при методе высокого давления снижаются энергетические затраты вследствие использования воды для отвода тепла конденсации.
При отсутствии потребителя абгазного хлора на предприятии возникает необходимость применения схем сжижения с коэффициентом сжижения, близким к единице, или оборудования установки для извлечения хлора из абгазов сорбционными методами.
На новых предприятиях с большими мощностями по производству жидкого хлора используются преимущественно двухступенчатые схемы сжижения с общим коэффициентом сжижения 0,98—0,99.
Можно полагать, что наиболее экономичными должны быть двухступенчатые схемы, работающие под давлением 10—12 ат с использованием на первой ступени сжижения в качестве холодильного агента воды.
На второй ступени конденсация должна осуществляться при температуре около —30 °С в конденсаторах, охлаждаемых испаряющимся при атмосферном давлении жидким хлором или испаряющимся фреоном от специальных холодильных установок.
ИЗВЛЕЧЕНИЕ ХЛОРА ИЗ ЕГО СМЕСЕЙ С ВОЗДУХОМ ИЛИ ИНЕРТНЫМИ ГАЗАМИ
Ранее были рассмотрены двухступенчатые схемы сжижения хлора, обеспечивающие практически полное сжижение хлора. Абгазы после второй ступени сжижения содержат 0,5—2,0% от поданного на сжижение хлора и обычно поступают на установки санитарной очистки газов от хлора растворами щелочи или известковым молоком. Получающиеся в установках растворы гипохлоритов натрия или кальция стараются в дальнейшем использовать. В случае невозможности их полезного использования проводят разрушение активного хлора с помощью восстановителей, катализаторов разложения гипохлоритов или путем солянокислотного разложения.
Однако нередко возникает необходимость использования хлоро-воздушных смесей с низким содержанием хлора. При сжижении
і
хлорд всегда получаются абгазы, содержащие некоторые количества разбавленного хлора. Объем абгазов конденсации зависит от состава исходного газообразного хлора и принятой схемы сжижения. На одноступенчатых установках сжижения в абгазах остается обычно до 10—15% поступившего на сжижение хлора. При зтом состав абгазов колеблется в широких пределах.
Если производится одноступенчатое сжижение хлора, полученного электролизом с диафрагмой при 3,5 ат и температуре —15-г — —17 °С, тона 1 т сжиженного хлора выделяется примерно 120 кг абгазного хлора в виде газа, содержащего 62—67% Cl3, 9—10% CO2 и 0,68—0,9% H3. После второй стадии конденсации при давлении 3,5 ат и охлаждении до —60 °С абгазы имеют примерный состав: 13,4-22,4% Cl3, 15,8-17,2% CO3, 1,2-1,8% H2 и содержат 20-25 кг хлора на 1 т сжиженного хлора.
Хлоровоздушные смеси получаются также при передавливании жидкого хлора сжатым воздухом и при эвакуации остатков хлора из цистерн, контейнеров и баллонов при их проверке перед заполнением.
Хлор абгазов стараются использовать непосредственно для производства. Если это невозможно, хлор из хлоровоздушных смесей концентрируют с целью получения жидкого хлора или использования 100%-ного газообразного хлора. Если не представляется возможным использование или концентрирование разбавленного хлора из абгазов, его обезвреживают, улавливая в санитарных колоннах растворами щелочей.
Круг потребителей абгазного хлора ограничен. Наилучшими потребителями, разбавленного и загрязненного двуокисью углерода хлора являются производства бертолетовой соли^ хлората натрия химическим способом, хлораткальциевого дефолианта и некоторые другие. Однако масштаб этих производств невелик. Производство хлоратов натрия и калия развивается преимущественно по электрохимическому способу.
