Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
Переработка хлористого водорода в хлор разнообразными химическими методами или электролизом соляной кислоты частично используется в ряде стран, однако не находит широкого применения в промышленности из-за экономических соображений. Химические методы регенерации хлора и электролиз соляной кислоты применяются в промышленности там, где по местным условиям не могут быть использованы другие, более экономичные методы переработки абгазной соляной кислоты. Более подробно вопросы рационального использования абгазного хлористого водорода будут рассмотрены ниже.
Химические методы получения хлора из соляной кислоты или хлоридов (NaCI, NH4Gl и др.) в ближайшей перспективе не имеют шансов на большое развитие. Однако использование хлористого водорода для процессов гидрохлорирования и получения дихлорэтана и других органических хлорпродуктов в процессах оксихлори-рования этилена, метана и других углеводородов может существенно сократить потребность в хлоре и обеспечить рациональное использование побочного хлористого водорода, получаемого в ряде процес-
сов, связанных с выделением больших количеств попутного хлористого водорода.
Хлорная промышленность выпускает обширный ассортимент продуктов с самыми разнообразными свойствами и использует много различных технологических приемов; предприятия хлорной промышленности обычно объединяют комплекс из большого числа сложных и разнообразных производств. Поэтому при строительстве крупного хлорного комбината на базе использования нефтехимического сырья стоимость цехов, непосредственно относящихся к производству хлора и каустической соды, обычно не превышает 10—15% общей суммы затрат на строительство такого комбината.
Основные количества хлора потребляются внутри химической промышленности для выработки разнообразных хлорпродуктов. В разных странах для этих целей расходуется от 75 до 90% вырабатываемого хлора. Точных данных о распределении хлора и каустической соды между отдельными отраслями промышленности и отдельными потребителями в различных странах в литературе не опубликовано. Имеющиеся сообщения дают заметный разброс и несколько противоречивы.
Ниже приведены примерные данные о распределении хлора (в %) между отдельными потребителями в СССР (на 1967 г.):
Химическая промышленность ........ 86,5
Целлюлозно-бумажная промышленность ... 5,9
Коммунальное хозяйство .......... 2,7
Цветная металлургия............ 2,2
Легкая промышленность.......... 0,1
Здравоохранение .............. 0,2
Экспорт .................. 1,4
Прочие .................. 1,0
Всего... 100,0
В отличие от хлора доля каустической соды, потребляемая в химической промышленности для производства различного рода химикатов, значительно меньше и составляет обычно в различных странах от 30 до 40% ее общей выработки. Остальное количество каустической соды расходуется в различных отраслях народного хозяйства. Ниже приведены данные, характеризующие распределение каустической соды (в %) между различными потребителями в нашей стране (в 1968 г.):
Химическая промышленность...............41,9
в том числе 1
хлорная промышленность.............. 7,5
промышленность красителей и органических продуктов 6,2
промышленность химических волокон .....¦. . . 17,9
основная химическая промышленность........ 0,5
горнохимическая промышленность.......... 0,1
продукция прочих отраслей химической промышленности 9,7 Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность 12,0
Целлюлозно-бумажная промышленность ........, 5,8
Цветная металлургия . . . .'.............. 4,3
Черная металлургия .....'............. 2,2
5,7 3,2 18,0 2,8
1,8 2,3
В настоящее время преобладающая роль в производстве хлора и каустической соды принадлежит электрохимическим методам их получения по способу электролиза водных растворов поваренной соли.
Небольшие количества хлора выделяются в качестве побочного продукта при электролизе расплавов хлоридов металлов в производстве магния, натрия, кальция, лития и некоторых других металлов. Однако масштабы этого производства хлора невелики и целиком определяются потребностью в перечисленных выше металлах.
В 1968 г. примерно 96,3% хлора производилось электролизом водных растворов хлоридов щелочных металлов, 0,4% — электролизом соляной кислоты, 2,1% — электролизом расплавов и 1,2% — химическими методами.
Электрохимическое производство хлора с момента его зарождения развивалось по двум методам: электролиза с твердым катодом и диафрагмой и электролиза с ртутным катодом. Оба метода имеют свои преимущества и недостатки. В различные периоды развития хлорной промышленности менялась доля каждого из методов в производстве хлора как в отдельных странах, так и в мировой хлорной промышленности.
Основным преимуществом метода электролиза с ртутным катодом является возможность получения каустической соды или едкого^ кали (при электролизе водных растворов KCl) высокой степени чи-стоты."Если проводить разложение амальгамы очень чистой водой и предусмотреть хорошую отмывку амальгамы, поступающей из электролизера в разлагатель, от увлекаемого амальгамой анолита, то в разлагателе можно получать щелочи реактивной чистоты и даже особо чистые. Для этого необходимо предохранить получаемую щелочь от загрязнения продуктами коррозии аппаратуры, трубопроводов, емкостей и тары для хранения. -
