Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Справочник по производству хлора, каустической соды и основных хлорпродуктов

..pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
44.11 Mб
Скачать

Рис. 11-45. Технологическая схема получения перхлората калия обменным раз­ ложением перхлората натрия с хлористым калием:

/ — приемник растворов

NaClCb; 2 — каскад

перхлоратных электролизеров;

3 — сборник

рас­

творов

NaClO^; 4 — первый кристаллизатор

КСЮ4; 5,

7, 12 — центрифуги;

6 — выпарной

ап­

парат

для

маточников

первой кристаллизации; 8 , 9

— растворители

соответственно КС1 и

КСЮ<;

10 — фильтр

раствора КСЮЧ; / / — второй

кристаллизатор

КСЮ4; 13 — сушка.

Оодстбэ хлорато

Рис. 11-46. Технологическая схема получения перхлората аммония обменным разложением перхлората натрия с аммиаком и соляной кислотой:

1 — бак для приема

NaCIO* из

цеха электролиза;

2 — аппарат

для

очистки

раствора от

хроматов и тяжелых

металлов;

3 аппарат для

очистки

раствора

от хлоратов; 4 — реак­

тор; 5 — кристаллизатор; б —центрифуга кристаллов

NH4CIO4;

7 — выпарной

аппарат для

маточных растворов;

д — центрифуга кристаллов

NaCl;

9 — растворитель;

10 — второй

 

 

кристаллизатор.

 

 

 

 

 

61

11-18. Примерные расходные коэффициенты на производство

1 т перхлората аммония:

Перхлорат натрия, кг .

1050—1100

Аммиак, к г ............................

.

145—152

Соляная кислота

(32%), к г ...................

1000—1050

Побочный продукт

(поваренная соль), кг

500

П.ОКИСЛИТЕЛЬНО-ОТБЕЛИВАЮЩИЕ ПРОДУКТЫ

Кнеорганическим хлорсодержащим окислительно-отбеливаю­ щим продуктам относятся хлорная известь, гипохлориты щелочных

нщелочноземельных металлов, двуокись хлора и хлорит натрия. Во многих странах производство хлорной извести прекращено

почти полностью. В СССР сохранилось производство значитель­ ного количества хлорной извести в цехах, оборудованных аппара­ тами Бакмана.

ЕМ9. Основные нормы технологического режима в производстве хлорной извести в аппаратах Бакмана:

Съем с одного аппарата,

т/сут . . .

8,5—9,5

Содержание в обожженной извести, %

90—95

СаО, не менее . .

.

СаСОз, не более . .

2—5

Содержание в пушонке, %

86-94

Са(ОН)2 . .

.

Н20 ....

 

0,5—3

Содержание С12 в абгазах, мг/л

5—10

после аппарата, не более. . . .

после санитарной очистки, неболее .

0,5.

Выпускаемая хлорная известь содержит 35 и 32% активного хлора, для бытовых нужд выпускается продукт с содержанием 28% активного хлора.

11-20. Примерные расходные

коэффициенты на производство

1 т хлорной извести (содержание активного хлора 35%):

Известь обожженная (100% СаО), т .

0,51—0,52

Хлоргаз (100%), т ...................................................

.

0,37—0,38

Электроэнергия, кВт-ч

20—30

Пар

 

0,10-0,15

Гкал .

 

ГДж .

 

0,42—0,63

Вода, м3

 

18—20

Стабильная хлорная известь, содержащая не более 2% влаги, производится хлорированием пушонки в аппаратах с кипящим слоем. Съем продукта с одного такого аппарата до 30 т/сут.

Гипохлорит кальция (ГПК) производится в виде нейтральной (НГ) соли, содержащей 50—80% активного хлора, и в виде основ­ ных солей (двутретьосновной — ДТС и двойной — ДС), содержа­ щих соответственно 50—60 и 39—43% активного хлора.

62

Предложены и используются различные производственные схе­ мы получения гипохлорита кальция.

На рис. II-47 приведена схема производства НГ по известково­ му методу с отжимом массы кристаллов от маточника на прессах

Рис. 11-47. Схема производства нейтрального гипохлорита кальция (НГ) по известковому методу.

под давлением 150 кгс/см2 ( ~ 15 МПа). Необходимость такого пресса обусловлена трудностью отделения кристаллов от маточ­ ника с высоким содержанием СаС12 путем фильтрования.

11-21. Примерные расходные коэффициенты на производство I т нейтрального (71—73% активного хлора) и основного (61—63% активного хлора) гипохлорита кальция

по известковому методу:

 

Нейтральная

Основная соль

 

соль

 

Хлор (1 0 0 % ), т .

1 ,2

1,1

СаО (96—98%), т

1 ,2

1,1

Пар

5 - 6

 

Гкал .

5 — 6

ГДж

2 1 - 2 5

2 1 - 2 5

Чтобы избежать трудностей, связанных с высокой концентра­ цией СаС12 в маточнике, применяют безотходный известково-кау­ стический метод производства, при котором можно перерабаты­ вать фильтрат с получением дополнительно к основному продукту НГ низкопроцентного воднорастворимого гипохлорита кальция (рис. П-48).

На производство 1 т НГ расходуется 1,25 т С12, 1,4 т СаО и 0,6—0,7 т NaOH; в качестве побочных продуктов получают 0,6— 0,7 т низкопроцентного гипохлорита кальция НПГ (содержание 28—30% активного хлора) и около 0,22 т поваренной соли

63

КСЮд

 

Рис. 11-51. Схема производства двутретьосновной

соли гипохлорита кальция

(ДТС).

 

5—2644

65

Если требуется получить нейтральный гипохлорит с малым

содержанием нерастворимых в

воде примесей, применяют схе­

му с высаливанием (рис. II-49)

или с выпаркой осветленных рас­

творов НГ в вакууме (рис. II-50). В этих схемах при хлорировании получают растворы Са(СЮ) 2 и все нерастворимые примеси от­ деляются при осветлении хлорированных растворов Са(ОН)2.

Для менее квалифицированных потребителей производят более дешевые продукты ДТС и ДС.

сь

Рис. II-52. С хем а производства двойной соли гипохлорита кальция (Д С ).

На рис. 11-51 показана схема производства ДТС с переработ­ кой фильтратов до получения бертолетовой соли и концентрирован­ ных растворов хлористого кальция, а на рис. II-52—схема произ­ водства ДС.

Для получения гипохлорита кальция, содержащего 40—45% активного хлора, может быть использована схема без производст­ венных отходов (рис. II-53).

Рис. П-53. У прощ енная схема производства гипохлорита кальция (ГГ1К) по

известково-каустическому м етоду.

На производство 1 т ДТС расходуется 1,6 т обожженной извести и 1 , 5 т хлора, в качестве побочных продуктов выделяют 0 , 1 т бер­ толетовой соли и 1 , 8 т хлористого кальция.

66

11-22. Примерные расходны е коэффициенты

на производство

1 т двойной

соли

гипохлорита

кальция

 

(содер ж ан и е 39— 43%

активного хлора):

 

И звесть

обож ж ен н ая

(100% С аО ),

т

1,7

Х лоргаз

(100% ),

т ........................

 

 

0 ,7 5

Кислота

соляная

(31% -ная),

т

 

1 ,25

Топливный газ, м3 . .

.

 

 

350

Электроэнергия,

кВ т-ч .

 

 

800

П ар

 

 

 

 

 

 

Гкал

 

 

 

 

 

3 ,0

Г Д ж

 

 

 

 

 

12,5

В ода, м3

 

 

 

 

 

500

Технологическая схема производства нейтрального ГПК извест­ ково-каустическим методом без стадий обжига известняка и гаше­ ния извести приведена на рис. 11-54.

Рис. 11-54. Технологическая схема производства нейтрального ГПК по извест- ково-каустическому методу:

I — бак для

приготовления

раствора

NaOH; 2, 7 — смесители хлора

с воздухом;

3 — хлора­

тор каустической

соды; 4 — емкость

для

NaCIO;

5 — центрифуга

для

отделения

NaCl;

6 — аппарат

для

приготовления

известково-каустической

смеси; 8 — хлоратор

известково-

каустической

смеси;

5 — сборник отхлорированной

смеси;

10 — барабанный вакуум-фильтр;

II — распылительная

сушилка;

12 — циклоны; 13 — шиек-холодильиик;

И — бункер

для

низкопроцентного

ГПК; 15 — ленточный

транспортер;

16 —смеситель

пасты

с ретуром;

17 —«питатель; 18 — секционная

фонтанирующая сушилка;

15 — циклоны

для улавливания

НГ; 20 — дезинтегратор; 2 / — ленточный транспортер;

22 — ковшевой

элеватор;

23 — шиек-

 

 

 

холодильннк; 24 — бункер нейтрального гипохлорита.

 

 

 

Двуокись

хлора

получают

восстановлением

хлората

натрия,

в меньшей степени используют процесс восстановления хлората кальция.

б*

67

/ —бак

исходного

хлорнд-хлоратного

раствора;

2 — бак

концентрированной

соляной кислоты; 3 — фильтры;

4

теплообменники; 5

каскад

реакторов;

6 приемник

отработанного

хлорид-хлоратного

раствора; 7 — выпарной

аппарат;

8 — барометрический

конденсатор;

9 — выносной

теплообменник;

10 — сборник

упаренной

пульпы;

11— центрифуга;

/2 — приемник

маточника; 13 — абсорбер — раз-

делитель

смеси

СЮ2

н

С12;

14 — приемник

раствора

СЮ?;

15 — подогреватель раствора CIO*;

76' — охладитель воды;

17 — при­

емник

для

десорбированной

воды; 18 — десорбер;

19 — колонна

дополнительной

очистки

от

CL;

20 — бак

циркулирующего

раствора

NaClOjNaCl;

21 — колонна

для

получения

хлорита натрия;

 

22 — теплообменник; 23 — напорный

бак раствора

NaOH;

24 — напорный

бак

НаОа;

25 — приемник

раствора

NaC102;

26 — напорный бак

раствора

NaClO-;

27 — распылительная

сушилка;

28— циклон;

29— напорный

бак

NaOH;

30 — холодильник

раствора

гипохлорита

натрия;

31 — колонна для

получения

1 ПОХлорита

натрия;

32 — сборник

раствора

 

 

 

 

 

NaClO;

— колонна

санитарной очистки газов;

34 — аппарат для разложения следов хлора.

 

 

 

В качестве восстановителей применяют преимущественно хло­ ристый водород или двуокись серы. При восстановлении хлората натрия хлористым водородом образующийся NaCl можно исполь­ зовать для получения хлората натрия, такое производство будет безотходным.

При использовании двуокиси серы в качестве восстановителя получают кислый сульфат натрия, как отход производства.

Хлорит натрия (NaC102) получают поглощением двуокиси хло­ ра щелочью в присутствии восстановителя (Н20 2, Zn и др.).

На рис. 11-55 приведена технологическая схема получения дву­ окиси хлора восстановлением хлората натрия хлористым водоро­ дом, разделения смеси С12 и СЮ2 и получения хлорита натрия

сиспользованием в качестве восстановителя перекиси водорода.

Внародном хозяйстве широко используются растворы гипо­ хлорита натрия, содержащие 95— 185 г/л активного хлора и ги­ похлорита кальция, содержащего 85— ПО г/л активного хлора. Эти растворы получают хлорированием растворов NaOH или известко­ вого молока. Могут быть также использованы фильтраты от произ­ водства гипохлорита кальция.

На производство 1 т раствора гипохлорита натрия (185 г/л активного хлора) расходуется 0,162 т хлора и 0,19 т каустической соды.

12. ХЛОРИДЫ

Промышленностью в больших количествах производятся хлори­ ды алюминия, кремния, железа, цинка, фосфора и др.

Рис.

Н-56.

Технологическая

схем а производства

хлористого

алюминия:

1 — склад

каолина; 2 —бункер

для глинозема; 3 — бегуны;

4 — брикетная

машина; 5 — су­

шилка;

6 — печь

прокаливания;

7 — печь хлорирования;

S — холодильник;

9 ~ шламоотде-

лнтель;

10— разлагатель шлама; И,

14 — конденсаторы;

12, 15 — ловушки; 13 --сублима­

 

 

 

тор; 16 — камера для разложения отходящих газов.

 

Хлористый алюминий получают хлорированием каолина в при­ сутствии глинозема (рис. 11-56). Разрабатываются также способы получения хлористого алюминия хлорированием металлического алюминия.

69