Блок-схема процесса производства кальцинированной соды аммиачным способом. Тенденции развития содового производства.

Развитие содовой промышленности связанно с использованием отходов производства – CaCl₂ и мелких фракций мела или известняка. Промышленное применение получил процесс производства соды из мирабилита – Na2SO4 с одновременным получением сульфата аммония. Предлагается получать соду без регенерации аммиака из раствора NH4Cl, выделяя хлористый аммоний из раствора и используя его как удобрение. Предлагается применение в качестве сырья вместо NaCl сильвинита, что позволит получать соду и азотно-калийное удобрение.

Вопрос № 30

Производство едкого натра и хлора электрохимическим способом. Электролиз хлоридов натрия в ваннах с фильтрующей диафрагмой. Блок-схема промышленного производства едкого натра и хлора.

Едкий натр (каустическая сода) широко используется в ряде отраслей промышленности: производство мыла и СМС, алюминия, для очистки нефтепродуктов и газов, производстве бумаге, искусственных волокон и в других отраслях.

Хлор широко используется при получение органических хлорпроизводных, изготоволение пластических масс (поливинилхлоридных), синтетических каучуков., растворителей, соляной кислоты. Несмотря на значительную экологическую опасность хлора и его производных, промышленное производство хлора в мире остаётся очень высоким.

К электрохимическим производствам относят химические процессы, протекающие в водных процессах или расплавах под действием постоянного электрического тока. (при помощи процесса электролиза).

Путем электролиза возможно получение химических продуктов высоко чистоты. К недостаткам электролитических процессов следует отнести высоких расход энергии при электролизе, что увеличивает себестоимость получаемого продукта.

При электролизе помимо основного процесса, протекает ряд побочных, также связанная с затратами энергии. Мерой эффективности использования энергии при электролизе служит коэффициент использования энергии (μ), который равен отношению количества энергии, теоретически необходимой для выделения единицы продукта (Wт), к действительно затраченной (Wпр):

μ= (Wт/ Wпр)*100%; μ=(Vr/Vпр)*η

где: Vт- теоретическое напряжение на электролизе, В;

Vпр- практическое напряжение в ванне В.

На практике всегда стремятся иметь максимальный коэффициент использования энергии. Для этого создают условия, при которых напряжение в ванне невелико, выход по току большой.

Электролиз хлоридов натрия в ваннах с фильтрующей диафрагмой.

В анна с фильтрующей диафрагмой представляет собой цилиндрический сосуд (1) внутри которого находится асбестовая диафрагма (2) железный катод (3) в виде сетки и графитовый анод (4)

.

При пропускании постоянного электрического тока на аноде происходит разряд ионов хлора и образуются молекулы газообразного хлора:

2Cl ^--2e = Cl₂

.на катоде разряжаются ионы водорода:

2H ⁺+ 2e = H2.

Ионы гидроксила и натрия образуют едкий натрий:

Na ⁺ + OH ^- = NaOH.

Подготовленный раствор NaCl подается в анодное пространство (5) ванны, где при прохождении электрического тока происходит выделение CL₂ на аноде. Раствор хлорида натрия фильтруется через диафрагму (2), водород в катодном пространстве (6) выделяется на катоде и выводится из катодного пространства. Образовавшийся NaOH вместе с неразложившейся поваренной солью стекает на дно катодного пространства и выводится из нижней части ванны.

На переносе тока от катода к аноду наряду с ионами Cl- принимает участие и OH- ион. Материал анода (графит) взаимодействует с кислородом в момент его выделения по реакции:

C + O2 = CO₂.

Чтобы уменьшить участие OH- ионов в переносе тока и связанные с этим нежелательные процессы устанавливают обратный поток электролита из анодного в катодное пространство через диафрагмы. Диафрагма предотвращает контакт выделяющего хлора с водородом или с одновременно образующейся щёлочью.

Блок-схема:

Вопрос № 31

Производство едкого натра и хлора электрохимическим способом. Электролиз хлоридов натрия в ваннах с ртутным катодом. Блок-схема промышленного производства едкого натра и хлора. Основные показатели процесса электролиза.

Едкий натр (каустическая сода) широко используется в ряде отраслей промышленности: производство мыла и СМС, алюминия, для очистки нефтепродуктов и газов, производстве бумаге, искусственных волокон и в других отраслях.

Хлор широко используется при получение органических хлорпроизводных, изготоволение пластических масс (поливинилхлоридных), синтетических каучуков., растворителей, соляной кислоты. Несмотря на значительную экологическую опасность хлора и его производных, промышленное производство хлора в мире остаётся очень высоким.

К электрохимическим производствам относят химические процессы, протекающие в водных процессах или расплавах под действием постоянного электрического тока. (при помощи процесса электролиза).

Путем электролиза возможно получение химических продуктов высоко чистоты. К недостаткам электролитических процессов следует отнести высоких расход энергии при электролизе, что увеличивает себестоимость получаемого продукта.

При электролизе помимо основного процесса, протекает ряд побочных, также связанная с затратами энергии. Мерой эффективности использования энергии при электролизе служит коэффициент использования энергии (μ), который равен отношению количества энергии, теоретически необходимой для выделения единицы продукта (Wт), к действительно затраченной (Wпр):

μ= (Wт/ Wпр)*100%; μ=(Vr/Vпр)*η

где: Vт- теоретическое напряжение на электролизе, В;

Vпр- практическое напряжение в ванне В.

На практике всегда стремятся иметь максимальный коэффициент использования энергии. Для этого создают условия, при которых напряжение в ванне невелико, выход по току большой.