Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
Для разложения амальгамы применяются как горизонтальные, так и вертикальные разлагатели, хотя в последние годы горизонтальные разлагатели быстро уступают место вертикальным.
Горизонтальные разлагатели выполняются в виде герметичного корыта, снабженного люками для загрузки и выгрузки насадки и расположенного с уклоном до 20 мм/м рядом с электролизером или под ним. При расположении разлагателя пбд электролизером сокращается необходимая производственная площадь и облегчается обслуживание электролизера. Однако при этом ухудшается обслуживание самого разлагателя.
Разлагатель, помимо своей основной функции, служит также для возвращения ртути в верхнюю часть электролизера. По дну разлагателя течет тонким слоем амальгама, здесь же размещается насадка,
служащая для ускорения разложения амальгамы вследствие создания короткозамкнутых элементов амальгама натрия — раствор NaOH — материал насадки. Насадка плавает в слое амальгамы, часто для улучшения ее контакта с амальгамой применяются грузы или упоры, прижимающие насадку к днищу разлагателя для лучшего ее погружения в слой амальгамы.
Скорость разложения амальгамы пропорциональна периметру контакта амальгама — раствор — материал насадки. Поэтому периметр контакта этих фаз должен быть как можно больше.
В качестве насадки в разлагателях такого типа применяется преимущественно графит в виде плит. На нижней стороне графитовых плит прорезаются канавки шириной 4—5 мм и шагом 8—12 мм для развития поверхности графита, увеличения периметра контакта фаз и облегчения отвода водорода из зоны разложения амальгамы. Возможно применение и кускового графита, однако при этом увеличивается количество ртути в разлагателе и затрудняется замена насадки.
В вертикальных разлагателях в качестве насадки обычно применяют кусковой графит, зажатый между решетками* что улучшает электрический контакт между кусками графита, способствует интенсификации разложения амальгамы, а также предотвращает перетирание кусков насадки при работе разлагателя.
В последнее время предложены и другие материалы для изготовления насадки, например карбиды металлов (вольфрама) или графит, покрытый слоем карбида [108], а также комбинированная железографитовая насадка [109]. Для интенсификации разложения [110] предложено вводить в разлагатель растворы молибдата и, кроме того, обматывать графитовые элементы насадки стальной проволокой [111]. Интенсификация работы скрубберного разлагателя может быть достигнута наложением пульсации с помощью пуль-сокамеры [111]. Наиболее распространены вертикальные разлагатели скрубберного типа, в которых сплошной фазой является раствор щелочи, амальгама поступает на орошение насадки сверху противотоком водному раствору, а ртуть отводится снизу. При применении скрубберных разлагателей возрастает требуемая высота подъ-\ ема ртути и повышаются требования к ртутному насосу. Необходимо, чтобы скорость движения раствора была достаточной для предотвращения образования местных зон высокой концентрации щелочи. Образованию таких зон могут способствовать конвекционные потоки, возникающие вследствие разности плотностей подаваемой на разложение воды и отводимой из разлагателя щелочи.
В разлагателях с погружной насадкой вода для разложения подается через распределитель в нижнюю часть разлагателя. Сюда же поступает свежая амальгама. Выделяющийся в процессе разложения амальгамы водород может быть использован для организации подъема ртути по принципу Мамут-насоса. Для обеспечения работы разлагателя необходимо равномерное распределение воды по сечению
\
разлагателя, что затруднено при эксплуатации разлагателей большой мощности.
Длительное время применялись преимущественно горизонтальные разлагатели вследствие их простоты, надежности и устойчивости в работе. После создания компактной конструкции вертикального разлагателя и устранения истирания графитовой насадки [112] все большее предпочтение отдается вертикальным разлагателям, главным образом скрубберного типа. Преимуществами этих разлагателей являются возможность полного разложения амальгамы, их компактность, что резко сокращает затраты производственной площади, хороший доступ для обслуживания электролизера и несколько уменьшенная закладка ртути по сравнению с горизонтальным разлагателем.
При применении вертикального скрубберного разлагателя следует принимать специальные меръкдля предотвращения истирания кусков графита насадки во время работы. Это достигается с помощью устройств для зажима слоя насадки, предотвращающих движение частичек насадки относительно друг друга. Однако полностью истирание насадки обычно предотвратить не удается, и растворы каустической соды из скрубберных разлагателей загрязнены графитовой пылью. Такие растворы обычно фильтруют через специальные микропористые фильтры [113].
Разлагатели с погружной насадкой, хотя и открывают принципиальную возможность осуществления циркуляции ртути без специального насоса за счет водородного подъема, однако не получили широкого распространения. Это объясняется несколько большей закладкой ртути по сравнению со скрубберными, они неустойчивы в работе вследствие трудности распределения сравнительно малых количеств воды, подаваемой на разложение по сечению разлагателя. Последний недостаток можно устранить путем циркуляции щелочи через разлагатель.
