3.1Структурная схема

3.2Операторная схема

1. Растворение NaCl в H₂O;

2. Химическая очистка от Са²⁺ и Mg²⁺ путем добавки в него необходимых количеств растворов соды и едкого натра;

3. Образование нерастворимых осадков CaC0₃, Mg(OH)₂;

4. Фильтрация;

5. Нейтрализация остаточной щелочи;

6. Подогрев глухим паром до 70—80°;

7. Электролиз очищенного раствора поваренной соли;

8. Разделение продуктов реакции;

9. Охлаждение;

10) Сжижение водорода;

11) Охлаждение хлора водой;

12) Осушение хлора;

13) Сжижение хлора;

14) Упаривание слабого щелока;

15) Очистка концентрированного щелока от поваренной соли;

16) Возврат непрориагировавшей поваренной соли в цикл.

3.3Структурная схема

Материальные потоки

Элементы системы

L1 – Вода; L2–Концентрированный раствор поваренной соли (305—310 г/л NaCl); L3 –Раствор NaOH; L4 – Раствор Na2CO3; L5–Концентрированный раствор поваренной соли, содержщий нерастворимые осадки CaC03, Mg(OH)2; L6–Концентрированный раствор поваренной соли, отфильтрованный от нерастворимых осадков CaC03, Mg(OH)2; L7 – Раствор HCl; L8–Концентрированный нейтрализованный раствор поваренной соли, L9 – Слабый раствор NaOH; L10 – H2SO4 (95-96%); L11 – H2SO4 (около 78%); L12 – Сжиженный чистый хлор; G1 – Водород; G2 – Хлор; G3 – Охлажденный хлор с содержанием влаги; G4–Очищенный от влаги хлор, с небольшим содержанием серной кислоты. G5 – Полностью очищенный хлор; S1 – Поваренная соль; S2 – Осадок CaC03; S3 – Осадок Mg(OH)2.

Бак для растворения поваренной соли; Бак для очистки раствора от магния и кальция; Вертикальный фильтр; Бак для нейтрализации раствора; Бак для очищенного раствора; Напорный бачок; Теплообменник; Аппарат для поддержания постоянного уровня; Ванны; Сборник слабого щелока; Холодильная башня; Сушильные башни; Холодильники; Ловушка; Ротационный компрессор.

3.5 Функциональная схема

1. Растворение NaCl в H₂O;

2. Химическая очистка от Са²⁺ и Mg²⁺ путем добавки в него необходимых количеств растворов соды и едкого натра;

3. Образование нерастворимых осадков CaC0₃, Mg(OH)₂ и их фильтрация;

4. Нейтрализация остаточной щелочи;

5. Подогрев глухим паром до 70—80°;

6. Электролиз очищенного раствора поваренной соли;

7. Разделение продуктов реакции;

8. Охлаждение водорода;

9) Сжижение водорода;

10) Упаривание щелока;

11) Раздиление концентрированного щелока и осадка NaCl (фильтрованием);

12) Охлаждение хлора;

13) Очистка хлора от воды;

14) Сжижение хлора.

Вывод

Сравнение методов электролиза: ванны с ртутным катодом по сравнению с ваннами с диафрагмой имеют как преимущества, так и недо­статки. К преимуществам ртутных ванн относится возможность получе­ния едких щелочей в четыре-шесть раз большей концентрации, чем в ван­нах с диафрагмой; щелока почти не содержат хлористых солей, не требуют упарки и могут быть применены непосредственно в ряде произ­водств (например, в производстве искусственного шелка, в мыловаре­нии и т. п.). Газообразный хлор получается высококонцентрированный (до 98% С1₂).

Недостатками метода с ртутным катодом являются: повышенный расход электроэнергии (по сравнению с методом с диафрагмой), обусло­вленный более высоким потенциалом выделения натрия на ртути, чем водорода на железе; значительные капитальные затраты на приобрете­ние дорогостоящей ртути для первоначальной заливки ее в ванны; не­большие, но неизбежные потери ртути в процессе производства (1 —1,5% от всего количества в год); сложность и дороговизна конструкции ванн; вредные условия труда из-за проникновения ртути в атмосферу и др.

Перечисленными недостатками объясняется значительно меньшее распространение ртутного метода по сравнению с диафрагменным. Ртут­ный метод значительно менее распространен также вследствие достигну­тых в настоящее время успехов по очистке от примесей (главным обра­зом от хлористого натрия) щелоков, получаемых в ваннах с диафрагмой