Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
Рассол для электролиза с диафрагмой должен быть тщательно очищен от кальция и магния, поэтому вместе с водой для растворения подается необходимое количество щелочи и кальцинированной соды для осаждения кальция и магния. Чтобы снизить затраты реагентов, в скважину можно подавать частично карбонизованный обратный рассол после выпарки каустической соды. Расход реагентов на очистку зависит от состава примесей в пласте соли.
При высоком содержании ангидрита в пласте соли, растворяемой в воде, часть его остается в скважине в виде нерастворимого шлама, оседающего на дно. При подземной очистке рассола по мере осаждения кальция содой возможно дальнейшее растворение новых порций ангидрита. Это способствует увеличению расхода химикатов и содержания в очищенном рассоле сульфат-иона, если в дальнейшем не осаждать его хлористым кальцием или барием. Для снижения скорости растворения загрязняющих поваренную соль примесей кальциевых соединений предложено [10—13] добавлять к воде, подаваемой на растворение, пирофосфат, гексаметафосфат, трипо-лифосфат или карбонат натрия. Предполагается, что при этом на поверхности кристаллов ангидрита или других кальциевых соединений отлагается осадок малорастворимых соединений, препятствующих растворению солей кальция. Насколько эти предложения могут быть эффективными при подземном растворении соли в течение продолжительного контакта раствора с пластом, трудно судить.
При приготовлении и очистке рассола для электролиза с ртутным катодом не требуется полного удаления кальция. Поэтому при подземной очистке рассола можно ограничиться осаждением магния. В зависимости от соотношения Ca : SO4 в пласте соли загрязнение рассола кальцием или сульфат-ионом можно ограничить, подавая в скважину вместе с обедненным анолитом раствор хлористого кальция (при избытке ионов SO|"), или сульфата натрия (при избытке кальция).
При подземном донасыщении анолита электролизеров с ртутным катодом производительность скважин снижается по сравнению с простым выщелачиванием соли водой, так как сім3 рассола выводится из скважины 50—60 кг соли вместо 300—310 кг при выщелачивании соли водой.
Серьезной проблемой при подземном донасыщении анолита является подбор коррозионно-стойких материалов для буровой скважины. При повышенных температурах обычная черная сталь не стойка, а проведение донасыщения при пониженных температурах связано с большими потерями тепла и затратами на теплообменную аппаратуру. Необходимо также принимать меры для предотвращения гипсования труб скважины, коммуникаций и теплообменной аппаратуры в связи со снижением растворимости гипса при повышении температуры рассола.
Помимо этого, питание электролизеров с ртутным катодом рассолом, насыщенным по CaSO4, приводит к ухудшению их работы. Поэтому для питания электролизеров с ртутным катодом обычно
применяют рассол, содержащий CaSO4 в количестве, меньшем чем требуется для полного его насыщения.
Ниже приведены требования, предъявляемые к качеству соли [14], применяемой для производства хлора и каустической соды:
Содержание, %
NaCl, не менее ........... 97,5
примеси в пересчете на сухое вещество, не более
нерастворимого осадка...... 0,5
Ca*+ .............. 0,4
Mg2+ .............. 0,05
SOl- .............. 0,84
влаги.............. 5,0
K+ ............... 0,02 *
Амальгамная проба за 30 мин, мл H2, не
более . ................ 0,3 *
* Только для электролиза с ртутным катодом.
Твердую соль стараются перевозить водным транспортом. Если это невозможно, используют железнодорожные или смешанные перевозки. При длительных перевозках в зимнее время соль смерзается и выгрузка ее затруднена. Для механизации разгрузки соли применяют саморазгружающиеся вагоны, механические лопаты или краны [15]. Иногда при разгрузке соли в бассейны складов-растворителей ее смывают из вагона струей рассола.
При применении водного транспорта в связи с сезонностью навигации необходимы большие запасы соли для обеспечения бесперебойной работы предприятия. Соль хранят на открытых бетонированных площадках или в бассейнах складов-растворителей. Для предотвращения потерь соли с рассолом, утекающим в грунт, бетонированные площадки или бассейны складов растворителей должны быть выполнены тщательно и снабжены хорошей гидроизоляцией днищ и стенок, от грунта. Сообщается [16] о применении на зару-беяшых заводах бетонных бассейнов, выложенных поливинилхло-ридом на специальном клее.
Растворение соли обычно производят в бассейнах складов-растворителей или в специальных растворителях.
Скорость растворения соли определяется в основном скоростью диффузии молекул соли из насыщенного раствора у поверхности растворяемого кристалла соли в объем раствора [17—20]. Поэтому скорость растворения соли возрастает с ростом температуры (рис. 4-6) при перемешивании раствора или пропускании его через слой соли.
Скорость растворения соли и загрязняющих ее примесей различна. Скорость растворения CaSO4 ниже, чем поваренной соли. Поэтому при ограниченном времени контакта раствора с кристаллами соли можно получить рассолы с пониженным содержанием медленно растворяющихся примесей [21]. Если в воду, подаваемую на растворение соли, добавить соду для связывания кальция, эффект фракционирования может быть дополнительно я увеличен, по-види-
