Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
обедненным по сульфатам рассолом при 18—20 °С. При этом сульфат натрия выщелачивается, а оставшаяся нерастворенной поваренная соль отделяется на центрифуге, растворяется в воде
^ 300
I 260
I 120 із
о
аС1
1
Na2SO4
—
—
I
I
!
і
-70 О
20 W 60 60 Температура t °С
7OO
Рис. 4-33. Совместная растворимость сульфатау натрия и поваренной соли при различной температуре.
Соляная пульпа из выпарного аппарата II ступени
Рассол, обедненный сульфатом
Соль для обратного ^ рассола
На выпарку
Рис. 4-34. Принципиальная схема вывода сульфата натрия нагреванием:
I — сгуститель — напорный бак центрифуги; 2 — центрифуга; з — сборник щелочи и промывных вод; 4 — центробежный насос; 5 — приемник щелочи; 6 —- бак для выщелачивания сульфата при і = і8 — 20 °С; 7 — теплообменник; * — бак для рассола, обогащенного сульфатом; 9 — напорный бак; 10 — подогреватель-испаритель; 11 — бак для рассола, обедненного сульфатом.
и в виде обратного рассола, освобожденного от Na2SO4, возвращается на очистку рассола. Обогащенный по Na2SO4 раствор поступает в подогреватель-испаритель, где раствор нагревают до кипения и частично упаривают для доведения его до насыщения по NaCl [118]. Выпадающие кристаллы Na2SO4 отделяют на центрифуге ив виде товарного сульфата натрия, содержащего до 3% влаги, могут быть отгружены потребителям. Маточник (55—60 г/л Na 2S04) возвращается на выщелачивание новых порций соли из аппаратов второй стадии выпарки.
При работе по такой схеме получают безводный Na2SO4, однако съем сульфата натрия сім3 циркулирующего рассола составляет только около 30 кг.
Вывод сульфатов из обогащенного им рассола может быть осуществлен также путем охлаждения раствора. При этом выпадает десятиводный кристаллогидрат сульфата натрия. При охлаждении раствора до 0—5 0C содержание сульфата натрия в растворе снижается до 20—30 г/л и съем сульфата натрия сім3 рассола может составить около 60 кг, т. е. примерно в 2 раза выше, чем по методу с нагреванием. Однако при этом выделяется Na2SO4-IOH2O и для получения товарного сульфата осадок необходимо обезвоживать. По этой причине предпочитают осуществлять вывод сульфатов по методу с нагреванием.
В цехах электролиза с ртутным катодом, работающих на соли, получаемой выпаркой рассола, может применяться схема вывода сульфатов, аналогичная описанной. Выпаривание рассола разделяют на две стадии и соль второй стадии, загрязненную сульфатом натрия, направляют на выщелачивание сульфата, который выделяют по схеме, аналогичной изображенной на рис. 4-34.
Может применяться также кальциевый способ вывода сульфатов, заключающийся в обработке хлористым кальцием маточников, обогащенных сульфатом, с выводом его иэ цикла в виде CaSO4. При этом повышается расход соды на последующее осаждение остающегося в растворе кальция.
Очистка каустической соды, получаемой электролизом с диафрагмой
При электролизе с ртутным катодом получают очень чистую каустическую соду. Если на разложение амальгамы натрия направлять дистиллят или очищенную на ионообменных смолах воду,
+
то можно получить химически чистую каустическую соду.
Каустическая сода, полученная по методу электролиза с ртутным катодом, всегда загрязнена ртутью. Содержание ртути зависит от условий, при которых проводилось разложение амальгамы. Фильтрованием через тонкодисперсные фильтры или очисткой на осветлительных центрифугах содержание ртути может быть снижено до 2,5.10-5 вес. % [ИИ.
і
и
Загрязнения каустической соды попадают в нее с водой, поступающей на разложение, и вносятся с амальгамой, которая также может увлекать с собой в разлагатели из электролизера небольшие количества электролита. Помимо того, при получении каустической соды высокой степени чистоты необходимо учитывать возможность загрязнения ее за счет частичного перехода в раствор продуктов коррозионного разрушения материалов, из которых выполнены разлагатель, его насадка, трубопроводы и емкости для хранения растворов.
При недостаточно тщательной промывке амальгамы, поступающей из электролизера в разлагатель, она может захватывать с собой некоторое количество анолита и амальгамных масел. Примеси анолита вносят в каустическую соду ионы СГ~ и SO|", а амальгамные масла могут ее загрязнять примесями тяжелых металлов.
Если обеспечена тщательная промывка амальгамы и полное удаление амальгамных масел, для разложения применяется дистиллированная вода особой чистоты и приняты меры, предотвращающие загрязнение получаемой щелочи продуктами разрушения конструкционных материалов (применение насадки разлагателя из особо чистого графита, футеровка разлагателя материалами, инертными в условиях работы разлагателя), можно получить щелочь особой чистоты. При этом наиболее трудной задачей является подбор материалов для емкостей, трубопроводов и тары, исключающих загрязнение особо чистых щелочей при длительном их хранении.
Каустическая сода, получаемая выпаркой электролитических щелоков из диафрагменного электролизера, содержит до 2% Na2CO3 и 2,2% NaCL Такое качество каустической соды не удовлетворяет требованиям некоторых потребителей, в частности она мало пригодна для использования в вискозной промышленности.
