7 Экономическая часть

7.1 Организация технического контроля качества исходного сырья и конечной продукции

Каустическая сода в промышленности и народном хозяйстве потребляется преимущественно в виде растворов с содержанием 42 до 50% NaOH. За рубежом выпускается также каустическая сода в виде 72—75%-ных растворов NaOH. Только очень ограниченное количество потребителей нуждается в твердой каустической соде, которая обычно содержит от 92 до 96% NaOH.

Хотя при перевозке товарной каустической соды в виде водных 42-50%-ных растворов на 1 т NaOH приходится 1,0—1,4 т воды, потребители предпочитают получать каустическую соду в виде растворов, так как при этом резко снижаются затраты труда на погрузочно-разгрузочные работы, отпадает операция растворения щелочи и становится удобным ее транспортирование, разбавление и дозирование.

В производстве по методу с ртутным катедом из разлагателей электролизеров сразу же получают каустическую соду в ее товарной форме (42-45% NaOH).

После охлаждения и отстаивания в баках-сборниках от увлекаемых из разлагателей капелек ртути каустическая сода может отгружаться потребителям. В последнее время для снижения содержания ртути в товарной каустической соде ее дополнительно фильтруют через мелкопористые фильтры.

Хорошие результаты получены при глубокой очистке каустической соды от ртути фильтрованием через слой графитового порошка. Путем фильтрования растворов каустической соды через фильтр из смеси асбестовых волокон с графитовой пылью содержание ртути в растворе NaOH снижается до 2,5-10^-5 вес. %. Дополнительная очистка щелочи от ртути может быть достигнута барботажем через подогретую щелочь газа, не взаимодействующего со щелочью и ртутью.

В процессе хранения и транспортирования чистой каустической соды необходимо исключить возможность поглощения щелочью двуокиси углерода из воздуха, а также загрязнение ее продуктами коррозии стенок

баков-хранилищ и цистерн. Для перевозки применяют, цистерны из нержавеющей стали или цистерны, защищенные гуммировкой. За границей для перевозки чистой каустической соды используются также цистерны, выложенные изнутри листовым никелем. Цистерны для перевозки каустической соды должны быть закреплены за заводами, так как при использовании цистерн от перевозки другой продукции остатки воды после промывки цистерн загрязняют каустическую соду.

В процессе электролиза по методу с твердым катодом и диафрагмой образуются электролитические щелока, содержащие 100— 140 г/л NaOH и 170—200 г/л NaCl. Для получения товарной формы каустической соды электролитические щелока следует упаривать.

Количество поваренной соли, получаемой в процессе выпарки электролитических щелоков, зависит от состава щелоков и в среднем составляет около 1,5 т/т NaOH.

В рассоле, поступающем на электролиз, обычно содержится также сульфат натрия в количестве не более 4—6 г/л. При нарушениях технологического процесса содержание Na₂S0₄ может быть значительно выше. При электролизе весь сульфат натрия переходит в электролитические щелока, поэтому при их упаривании происходит кристаллизация сульфата натрия аналогично NaCl. В связи со сравнительнo низкой исходной концентрацией сульфата насыщение выпариваемого раствора по Na₂S0₄ наступает значительно позже, чем по NaCl. При последовательном концентрировании электролитических щелоков вначале выделяются кристаллы чистой поваренной соли без примеси сульфата натрия. Насыщение по Na₂SO₄ обычно наступает на последних стадиях выпаривания, ког-да основная масса хлорида натрия уже выделена из раствора и кон-центрация щелочи достигает примерно350-400 г/л. После этого из раствора выделяют смесь мелких плохо фильтрующихся кристалл-лов NaCl и Na₂S0₄. Естественно, что условия, при которых начинается совместное выделение кристаллов NaCl и Na₂S0₄, зависят от исходной концентрации сульфата натрия в электролитических щелоках.

Выделение смеси кристаллов NaCl и Na₂S0₄ на последних стадиях концентрирования электролитических щелоков используется в промышленности для вывода сульфатов из цикла производства.

В ходе испарения влаги и увеличения концентрации NaOH повышается температура кипения раствора. На рисунке 1.2 приведено парциальное давление паров воды над растворами NaOH при различных температурах.

В процессе упаривания электролитических щелоков для получения товарной щелочи необходимо испарить 7-7,5 т воды на 1 т NаОН, при этом основную часть затрат составляет расход пара.

Помимо затрат на испарение воды тепло расходуется па подогрев электролитических щелоков, на дегидратацию щелочи и на восполнение тепловых потерь аппаратуры и трубопроводов. Теплота растворения (гидратации) твердой щелочи зависит от конечной концентрации получаемого раствора щелочи.

В большинстве выпарных аппаратов поддерживается естественная циркуляция, возникающая за счет вскипания раствора в греющей камере. Для предотвращения вскипания раствора в самих трубках греющих камер выпарных аппаратов и выпадения солей на поверхности трубок уровень упариваемого раствора должен быть на 0,5-1,0 м выше верхнего края греющих трубок. Потери полезной разности температур компенсируются увеличением надежности работы аппарата и возрастанием коэффициента теплопередачи.

На последних стадиях упаривания щелочи применяются аппараты, как с естественной, так и с принудительной циркуляцией. На стадии окончательного упаривания вязкость растворов сильно возрастает, поэтому целесообразно ставить аппараты с повышенной скоростью циркуляции. В аппаратах с естественной циркуляцией для увеличения циркуляции используются греющие камеры большей высоты (до 4000 мм) и устанавливаются над ними камеры вскипания, ограничивающие объем кипящей жидкости. За счет увеличения паросодержания в камере вскипания возрастает циркуляционный напор. Для уменьшения сопротивления циркуляции жидкости увеличивается сечение по всему контуру циркуляции. В аппаратах с принудительной циркуляцией, циркуляция упариваемого раствора осуществляется с помощью центробежного насоса, прока-чивающего раствор вместе с кристаллами соли через выносную греющую камеру. Часть раствора в виде упаренных щелоков отводится из напорной линии насоса. Из греющей камеры раствор поступает в сепаратор по тангенциальному вводу.

Для отделения пара от брызг щелочи над уровнем жидкости в сепараторе устанавливается отбойный козырек и на выходе сокового пара из сепаратора — брызгоотделитель.

Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией позволяют иметь больший съем сокового пара с 1 м² поверхности теплопередачи по сравнению с аппаратами с естественной циркуляцией, однако наибольшеe распространение получают аппараты с естественной циркуляцией, вследствие их большей мощности, отсутствия насоса и меньших затрат на обслуживание и ремонт.

Трубки греющих камер выпарных аппаратов подвержены кор-розионному разрушению, особенно на последних стадиях упарки щелоков. Трубки из стали 12Х18Н10Т разрушаются значительно меньше, чем трубки из черной стали. Хорошей стойкостью на всех стадиях упарки, отличаются трубки из хромистой стали Х25. В зависимости от давления пара применяются различные схемы цеха выпарки электролитических щелоков.

Контроль физико-химических показателей готовых продуктов выполняется с помощью отбора проб с последующим анализом в хим. лаборатории. Отбор проб выполняется непосредственно на установке, а также в товарном парке.

Перечень некоторой внутренней и внешней нормативной до-кументации, регламентирующей деятельность ОНМК:

СТП 60.02-96- Порядок проведения НМК.

ГОСТ 14782-86- Контроль неразрушающий. Соединения сварные.

Методы ультрозвуковые.

ГОСТ 24507-80- Контроль неразрушающий. Паковки из черних и цветных металлов. Методы ультрозвуковой дефектоскопии.

ГОСТ 18442-80- Контроль неразрушающий. Капиллярные методы.

Общие требования.

ГОСТ 7512-82—Контроль неразрушающий.

Сварные соединения. Радиографический метод.

ОСТ 26-11-09-85- Паковки и штамповки сосудов и аппаратов, работающих под давленим. Методика ультразвукового контроля.

ОСТ 26-291-94- Сосуды и аппараты. Стальные сварные. Общие технические условия.

ОСТ-26-11-03-84- Швы сварных соединений сосудов и аппаратов работающих под давленим. Радиографический метод контроля.

ПНАЭГ-7-017-89- Унифицированные методики. Радиографический контроль.

ПНАЭГ-7-010-89-Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварные соединения и направки. Правила контроля.

РД РТМ 26-07-242-80- Руководящий технический материал. Проектирование изготовление и правила контроля сварных соединений стальной трубопроводной арматуры.

ВСН 012-88- Строительство магистральных и промышленных трубопроводов. Контроль качества и приёмка работ.

По этим и другим документам ведётся оценка качества изделий. Данные записываются в журнал. На основе этих данных выдается заключение, которое заполняется бригадиром и подписывается инженером. Далее это заключение отдается цеховому мастеру.