Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
Для очистки растворов хлористого калия могут применяться схемы и аппаратура, используемые для очистки растворов NaCL Необходимо учитывать лишь такие особенности растворов хлористого ^калия, как зависимость растворимости KCl от температуры и повышенную растворимость карбоната кальция и гидроокиси магния в растворах K(Tl по сравнению с растворами поваренной соли. При обычном режиме очистки в очищенном рассоле остается до 8—10 мг/л кальция и до 2—4 мг/л магния. Если повышенное содержание иона -Натрия в рассоле нежелательно, применяют карбонизацию обратного рассола или заменяют соду поташом.
Очистка рассола для электролиза с ртутным катодом
В зависимости от источника соли и других условий применяются различные варианты схем и аппаратуры для приготовления и очистки рассола для электролиза с ртутным катодом. Большинство этих схем можно объединить в две группы: схемы на природной соли
•г
и на чистой соли, содержащей небольшие количества вредных примесей.
При использовании для донасыщения анолита твердой природ-ной^соли поток анолита загрязняется примесями, содержащимися в соли, и подлежит очистке от них. Обычно обедненный анолит содержит 260—270 г/л хлорида натрия, 0,3—0,5 г/л активного хлора и до 10—20 мг/л ртути в виде ее хлоридов. При частых остановках электролизеров содержание ртути в анолите может возрасти до 40— 60 мг/л и более. Температура обедненного анолита обычно составляет 75—85 °С. Анолит донасыщается до концентрации 305—310 г/л NaCl и очищается от примесей.
t Ртутный электролиз очень чувствителен даже к небольшим загрязнениям рассола твердыми взвесями, которые, осаждаясь на поверхности ртути, могут усиливать выделение водорода, загрязняющего хлор. Цоэтому рассол перед подачей на 'электролиз подвергается обязательно одной, а часто и двум последовательным фильтрациям. К процессе двойной фильтрации из рассола частично выводятся также тонкие взвеси амальгамных ядов. Обычно циркулирующий рассол надо охлаждать, так как в электролизер необходимо подавать рассол при температуре не выше 55—65 0C
Активный хлор, содержащийся в анолите из электролизеров, мешает осаждению примесей в ходе очистки. Кроме того, при работе с таким рассолом аппаратура должна быть герметична и выполнена из коррозионно-стойких материалов. Поэтому при донасыщении анолита твердой природной солью обычно весь его поток подвергается дехлорированию.
* Количество хлора, растворенного в анолите, составляет около 2% от производимого в электролизерах. Поэтому при дехлорировании стремятся возвратить хлор для полезного использования.
Для дехлорирования анолит подкисляют до содержания 0,1 — 0,2 г/л HCl, что предотвращает гидролиз хлора, и удаляют хлор в вакууме в насадочных колоннах при остаточном давлении 260— 360 мм рт. ст. При этом анолит вскипает и содержание хлора в нем снижается до 30—50 мг/л. Отсасываемый хлор вместе с парами воды подается в общий коллектор хлора на охлаждение и сушку. С целью дальнейшего уменьшения содержания актидного хлора анолит подвергается отдувке воздухом в гуммированной насадочной колонне. Расход воздуха составляет 1—1,5 M3Zm3 анолита, в последнем остается 10—20 мг/л активного хлора.
Воздух от продувки, Содержащий небольшое количество хлора, пропускают через санитарную колонну, орошаемую раствором NaOH или известкового молока. Если имеется на месте потребитель растворов гипохлорита кальция, процесс обесхлоривания может быть упрощен. После подкисления и частичного выделения хлора анолит может быть подан в колонну для отдувки воздухом. При этом около 1,5— 2,0% производимого хлора \будет перерабатываться на растворы гипохлорита.
Для окончательного обесхлоривания используются химические методы связывания хлора. Для этой цели наиболее широко применяется обработка анолита сульфидом натрия
Реакция (4.10) протекает преимущественно в кислой среде в избытке хлора, а реакция (4.12) — в щелочной и в избытке сульфида натрия. •
Вместо Na2S можно также применять NaHSO3, Na2SO3, H2O2 и другие восстановители. Практическое применение нашел способ [52, 53] разрушения остатков хлора в анолите с помощью кускового графита или на активированном угле
Обесхлоривание на активированном угле проходит быстро и до конца. Так, для полного обесхлоривания при 60—75 0C достаточно нескольких секунд контакта анолита с углем. Одновременно с обесхлориванием анолита на активированном угле происходит сорбция примесей ртутных солей и амальгамных ядов, содержащихся в анолите [54]. При этом ртуть и активный хлор полнее поглощаются активированным углем с анионообменными свойствами, а примеси пятивалентного ванадия — углем с полифункциональньщи кати-
B процессе химического дехлорирования анолита с помощью сульфида натрия происходит осаждение ртути в виде сернистых соединений. Сульфид ртути можно улавливать и далее регенерировать. Однако фильтрование коллоидного осадка сульфида ртути затруднительно. Поэтому обычно сернистую ртуть не улавливают, и часть ртути теряется со шламами на стадии донасыщения и очистки рассола. Потери ртути могут составлять 120—150 г/т NaOH. Особенно велики потери ртути при повышении ее содержания в анолите более 20 мг/л. Преимуществом сульфидного обесхлоривания анолита является одновременная очистка рассола от амальгамных ядов, значительное количество которых выводится в виде сульфидов в'оса-
