Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
Для уменьшения утечки тока щелочь выводят из электролизера в коллектор через капельницу. Электролизер БГК-13 может работать при. разных уровнях католита в катодном пространстве, регулируемых специальными запорными устройствами. Верхний штуцер для слива щелочи "расположен немного ниже верхнего края катодной сетки. Возможна работа электролизера как с заполненным, так и незаполненным катодным пространством.
Общая рабочая поверхность анодов в электролизере БГК-13 составляет 6,15 м2, поверхность катодов 6,80 м2. При номинальной нагрузке 5,0 кА электролизер работает при плотности тока на аноде 820 А/м2 (с новыми графитовыми электродами) и на катоде 735 А/м2. Каждый графитовый анод в электролизере БГК-13 с трех сторон окружен катодом, что несколько снижает рабочую плотность тока на аноде.
Электролизеры этого типа не приспособлены для смены диафрагмы в процессе работы, поэтому весь тур электролизер работает с одной и той же диафрагмой. В течение 4—6 мес по мере старения диафрагмы и'забивки ее пор осадками солей кальция, магния, железа й продуктами разрушения графитовых анодов концентрация
щелочи в электролитических щелоках постепенно повышается до 130—140 г/л. Чтобы предотвратить дальнейшее увеличение концентрации щелочи и снижение в связи с этим выхода по току, диафрагму промывают водой. Это на короткий срок улучшает протекаемость диафрагмы. Средняя продолжительность работы электролизеров БГК-13 составляет 7—9 мес. Это обусловливает повышенный удельный расход графита.
Высота верхней газовой части анодного пространства в электролизере БГК-13 невелика, благодаря чему доля анодов, не используемая в процессе электролиза, сравнительно невелика. Вследствие малого объема анолита над верхним краем катода электролизер чувствителен к неравномерности питания его рассолом, при перерыве или изменении скорости подачи рассода сильно колеблется концентрация щелочи. В большей мере это обстоятельство сказывается на работе электролизера с заполненным катодным пространством. Поэтому на практике предпочитают вести процесс в электролизерах БГК-13 с незаполненным катодным пространством и регулировать подачу рассола по постоянному уровню анолита в электролизере.
Показатели работы электролизеров БГК-13 приведены ниже:
і
Нагрузка, к А.................... 5 4
Плотность тока, А/м2
на катоде.................... 735
на аноде.................... 820
Среднее напряжение на электролизере, В....... 3,35
Средний выход по току, %............ . 93,5
Расход электроэнергии (постоянный ток), кВт-ч
на 1 т хлора................... 2700
на 1 т 100%-ной NaOH ............. 2400
Концентрация NaOH в католите, г/л . ........ 110—125
Концентрация Cl2 в хлоргазе, % .......... 96—98
Срок службы, мес.
диафрагмы................... 7—9
анодов..................... 7—9
Производительность по хлору, кг/сут
электролизера . . . ............... 147
сім2 площади пола (с учетом проходов)..... 105
Вследствие сравнительно небольшой мощности электролизеров БГК-13 серии аппаратов обычно питают постоянным током параллельно от общих шин преобразовательной подстанции при одинаковом напряжении. Поэтому нагрузка на серии электролизеров цри ее пуске обычно составляет 6,5 — 6,8 кА при напряжении на один электролизер 3,35 В. К концу тура нагрузка на серию уменьшается; при снижении ее до 2,5 — 3,0 кА серию электролизеров отключают для замены анодов и диафрагм.
По компактности и малому удельному расходу электроэнергии электролизер БГК-13 превосходит многие типы электролизеров, применяемое в промышленности. Расход материалов на изготовле-
ниє электролизера и требуемая производственная площадь на 1 кА нагрузки и на мощность 1 т/сут хлора приведены ниже:
Затраты
на 1 кА на мощность нагрузки 1 т/сут хлора
Сталь, кг .............
Медь, кг .............
Площадь пола (с учетом проходов), м2
53 1800
3,6 122
0,28 9,5
В настоящее время электролизеры БГК-13 применяются весьма ограниченно и в ближайшие годы будут полностью заменены более мощными современными электролизерами.
Электролизеры БГК-17 и БГК-50 (3, 13—15)
Электролизеры БГК-17 рассчитаны на номинальную нагрузку 25 кА. Они выпускаются для работы при 750 и 900 А/м2, но могут работать и при более высокой плотности тока — до 1200 — 1300 А/м2. Электролизеры этого типа предназначены в основном для цехов электролиза мощностью 25—100 тыс. т хлора в год.
Электролизеры БГК-50 рассчитаны на нагрузку 50 кА при плотности тока около 1000 А/м2 и предназначены для цехов электролиза мощностью 50„тыс. т хлора в год и более, но могут быть использованы ив цехах меньшей мощности, особенно если предусматривается
дальнейшее увеличение мощности производства.
В последнее время электролизеры БГК-17 и БГК-50 несколько модернизированы. При сохранении их габаритов и плотности тока нагрузка на электролизеры БГК-17 повышена до 32 кА, на электролизеры БГК-50 — до 65 кА.
Выпускаются также электролизеры на нагрузку 15 кА при различных плотностях тока — от 500 до 1200 А/м2. Электролизеры таких моделей целесообразно использовать в менее крупных цехах для производства хлора и каустической соды.
