Меню Рубрики

Установки для получения соды

Публикации

Эффективное оборудование для получения каустической соды, выпаривания щелочи, охлаждения упаренного раствора и вывода сульфатов

В настоящее время наиболее совершенным способом получения каустической соды является мембранный, и многие предприятия, выпускающие каустик, хотят иметь такие производства. При этом получение мембранной щелочи требует значительно меньших удельных энергетических затрат, чем для щелочи, полученной с применением ртутного или диафрагменного электролиза [1, 2], что видно из таблицы 1, в которой приведены основные энергетические показатели различных способов получения каустической соды. Однако для реализации намерений по вводу в эксплуатацию мембранных производств необходимы очень большие капитальные затраты с длительными сроками окупаемости, составляющими почти 15 лет [3].

Основные энергетические показатели различных способов получения каустической соды

Наименование показателей Способ получения
Ртутный Диафрагменный Мембранный
Расход электроэнергии на 1 т 100 % NaOH, кВт-ч/т 3000-3200 2400-2750 2320-2600
Расход пара на 1 т 100 % NaOH Гкал/т 0,8-1,5* 2,3-3,5 (1,5-1,7)** 0,64-0,93
т/т 1,14-2,15* 3,3-5,0 (2,14-2,43)** 0,45-0,65
Массовая доля NaOH в электролитической щелочи, % 46-50 10-12 30-32

* С учетом затрат пара на получение твердой соли.

** На установках, предлагаемых ЗАО НПП «Машпром».

В то же время себестоимость диафрагменного каустика можно значительно снизить за счет уменьшения энергетических затрат путем усовершенствования выпарной установки для концентрирования электролитической щелочи. При этом капитальные затраты на новое оборудование будут гораздо меньше вследствие того, что не потребуются новые электролиз и рассолоочистка, которые уже имеются на предприятии.

В качестве нового оборудования для выпаривания электрощелочи нами предлагается разработки ЗАО НПП «Машпром», специалисты которого ранее участвовали в создании и внедрении крупных производств для получения каустической соды для Калушского ПО «Хлорвинил» в Ивано-Франковской обл. (Украина), Химкомбината в г. Девня (Болгария) и др., являвшихся одними из лучших по своим показателям среди других установок, применяемых в производствах хлора и каустика 5.

Производительность предлагаемых нами установок для получения каустика по
100 % NaOHсоставляет от 15 до 150 тыс. т/год для одной технологической нитки. Они работают при давлении греющего пара 0,8-1,2 МПа и имеют следующие удельные показатели на тонну 100 % NaOH:

— удельный расход тепла 1,4-1,8 Гкал/т;

— удельный расход охлаждающей воды 85-125 м 3 /т;

— удельный расход электроэнергии 60-110 кВт-ч/т;

— удельная поверхность теплообмена 0,020-0,033 м 2 /т;

— удельная металлоемкость оборудования установки 20-30 кг/т.

Предлагаемые нами выпарные установки имеют межпромывочный период непрерывной работы, равный 15-20 суткам, в течение которого оборудование работает без остановок и без промывок с постоянной производительностью. В то же время, действующие на большинстве отечественных заводов выпарные установки оснащены выпарными аппаратами, имеющими период между промывками от 2-12 ч до 1-3 суток. Зарубежные выпарные установки, работающие в России, способны работать без промывок 5-7 суток. При этом промывные воды, подаваемые на промывку, разбавляют каустик и требуют дополнительных затрат пара на их выпаривание. В результате этого удельный расход тепла на большинстве выпарных установок получения диафрагменного каустика составляет 3-4 Гкал/ тонны 100 % NaOH, что в 2-3 раза больше, чем на предлагаемом нами оборудовании.

Кроме того, следует отметить, что предлагаемые нами выпарные установки способны получать вторичный пар высокой чистоты. При этом конденсат этого пара по содержанию примесей удовлетворяет требованиям к обессоленной воде, подаваемой в котлы ТЭЦ. Вследствие изложенного, на наших установках при отборе с ТЭЦ пара, обратно возвращается не 100 % конденсата, как на других установках, а 300 %, за счет дополнительного возврата конденсата вторичного пара. Благодаря этому себестоимость каустика снижается еще больше, что ведет к увеличению эффективности производства.

Сравнение показателей предлагаемых нами выпарных установок для получения каустика с установками других фирм по основным показателям и удельным расходам на тонну 100 % NaOH, а также стоимости энергетических затрат для них в себестоимости каустика (рассчитанным по средним ценам энергоресурсов для различных хлорных заводов) показывает, что наши установки позволяет снизить удельный расход пара по сравнению установкой фирмой «Де Нора» на 25-40 %, а по сравнению с большинством отечественных установок разработки Гипрохлора – в 2-2,4 раза. При этом следует учесть, что стоимость тепла составляет 75-80 % от общей стоимости энергоресурсов при получении едкого натра. Только за счет экономии пара можно снизить себестоимость производства каустика на 1300-1500 руб. на тонну, что составляет около 15-20 %. Если же учесть дополнительную экономию от возврата конденсата вторичного пара на ТЭЦ в качестве обессоленной воды, а также другие технико-экономические преимущества, которые надо рассматривать для каждой конкретной установки, то общий экономический эффект возрастет еще больше. Так, например, недавно нами разработаны предложения по выпарной установке для одного из заводов, с определением экономического эффекта (по сравнению с существующей выпаркой) и срока окупаемости, который, с учетом вышеуказанных показателей, составляет 1 год и 8 месяцев.

Достижение отмеченных выше показателей и характеристик работы предлагаемых нами выпарных установок для получения каустика и, главным образом, снижение затрат пара, может быть получено только в результате применения выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией специальных конструкций. Именно такие аппараты способны работать без промывок в течение 15-20 суток с постоянной производительностью и получением крупнокристаллической соли, обеспечивая надежную эксплуатацию выпарной установки. Указанные выпарные аппараты имеют такие конструкции, в которых созданы специальные гидродинамические режимы, позволяющие высокоэффективно действовать в условиях переработки электрощелоков при выделении кристаллической соли в течение длительного межпромывочного периода. Кроме того, данные аппараты обеспечивают высокую степень очистки вторичного пара [7].

В таблице 2 приведено сравнение показателей работы выпарных установок для концентрирования электролитической щелочи, оснащенных выпарными аппаратами с принудительной и естественной циркуляцией.

Сравнение показателей работы выпарных установок для концентрирования электролитической щелочи, оснащенных выпарными аппаратами с принудительной и естественной циркуляцией

Из таблицы видно, что применение выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией, помимо всех преимуществ, ведущих к снижению затрат пара, позволяет в два раза поднять их удельную производительность на единицу теплообменной поверхности. То есть, их применение в составе выпарной установки позволит снизить ее стоимость каустика и за счет уменьшения амортизационных затрат.

После выпарной установки раствор каустической соды направляют на установку охлаждения, где происходит выделение из раствора хлорида и сульфата натрия для выполнения требований к продукционной щелочи. Существующие установки охлаждения, использующие спиральные теплообменники, работают крайне неэффективно. Межпромывочный период их работы равен 2-8 часов, после чего их промывают, а промводы выпаривают, что ведет к увеличению удельных затрат пара на получение каустика.

В состав предлагаемых нами выпарных установок входит оборудование для охлаждения упаренного раствора, представляющее собой охладительные циркуляционные кристаллизаторы специальной конструкции. Установка, состоящая из таких аппаратов, охлаждает каустик до 30-32 О С обычной оборотной водой с температурой 25-27 О С. При этом указанные кристаллизаторы имеют межпромывочный период работы 3-4 месяца. Благодаря этому значительно снижается количество промывных вод, вводимых в процесс, а, следовательно, и удельные энергозатраты.

Читайте также:  Установка в link dwa 120

Сравнение показателей работы спиральных и циркуляционных холодильников каустика показывает, что последние позволяют не только снизить энергозатраты при получении каустика, но и дают возможность также существенно снизить стоимость оборудования.

Необходимо отметить, что для предлагаемых установок получения каустика принята технология переработки щелочи, позволяющая применять оборудование из нержавеющей стали, что приводит к значительному снижению их стоимости относительно зарубежных, изготовленных из никеля и никелевых сплавов. При этом в качестве конструкционных материалов выбраны стали, имеющие коррозионную стойкость в 3-4 раза большую, чем обычная нержавеющая сталь, применяемая на большинстве хлорных заводов, в то время как по цене отмеченные стали отличаются незначительно.

Наряду со снижением энергетических и капитальных затрат предлагаемое нами выпарное и кристаллизационное оборудование дает возможность получать выделяющиеся из раствора соли в крупнокристаллическом виде. Благодаря этому значительно снижается количество щелочи, которое находится в отделенном от раствора осадке солей, вследствие чего исключается или намного сокращается расход промвод для промывки соли, что ведет к сокращению энергозатрат. Получаемые в предлагаемом оборудовании кристаллы соли имеют средние размеры от 400 до 500 мкм. При отделении этой соли от средней щелочи на центрифугах типа ФГП получают осадок с влажностью 2,5-3 %. Такой осадок нет необходимости промывать от щелочи, т.к. получаемый из него обратный рассол соответствует требованиям, предъявляемым на электролизе. Кроме того, на данном оборудовании, путем изменения технологического режима и применения холодной воды, можно получить каустик с существенно меньшим содержание поваренной соли, чем задается в нормативной документации.

В состав предлагаемых нами выпарных установок для получения каустической соды, по требованию заказчика, могут быть включены узлы для вывода сульфатов из цикла получения каустика. Благодаря этому создаются условия для проведения электролиза в оптимальных условиях с исключением или значительным уменьшением таких негативных явлений, как снижение выхода по току, увеличение расхода электроэнергии, износ анодов, образование хлоратов и др. Сульфаты могут выводиться в виде сульфатного раствора или мирабилита или кристаллического продукта технической квалификации. Вывод сульфатов производится физико-химическим способом из хлорид-сульфатного рассола, получаемого из солей, отделенных от упаренного раствора каустической соды. Применение узла для вывода сульфатов позволяет получить обратный рассол, содержащий 3-5 г/л Na2SO4. При этом вывод сульфатов лишь незначительно увеличивает себестоимость каустика.

Вместе с установками для получения каустика из электрощелочи ЗАО НПП «Машпром» предлагает свои разработки в области оборудования для выпаривания мембранной щелочи и получения твердого едкого натра.

При производстве мембранной щелочи стадия выпаривания является гораздо менее нагруженной, чем в диафрагменном способе. Поэтому выпарная установка в данном случае значительно проще и дешевле, а энергозатраты существенно меньше. Однако при оптимальном выборе аппаратуры для этих установок, как их стоимость, так и энергопотребление могут быть в значительной степени снижены

При получении твердого едкого натра раствор каустической соды, содержащий 46-48 % NaOH, концентрируют и доводят до плавления при температуре 350-400 О С, после чего расплав охлаждают в барабанном кристаллизаторе на чешуировочной машине, получая чешуированный каустик. Концентрирование и плавление каустика проводится на выпарной установке, обогреваемой высокотемпературным теплоносителем. При этом, за счет выбора оптимальной схемы выпарной установки и рациональных конструкций оборудования, можно значительно снизить капитальные и энергетические затраты на производство.

Для применения в составе выпарных установок как для концентрирования мембранной щелочи, так и для концентрирования и плавления каустика при получении твердого продукта наиболее предпочтительными являются выпарные аппараты с падающей плёнкой. Эти аппараты способны обеспечить интенсивную работу при невысокой металлоемкости относительно других типов выпарных аппаратов. Однако эффективность их работы зависит от многих факторов, в том числе и от правильно выбранной плотности орошения трубок, которая определяет необходимую поверхность теплообмена и, в конечном итоге, стоимость установки. Нами выполнен большой объем работ по определению зависимости интенсивности теплообмена от плотности орошения трубок, показавший, что при оптимальном значении этого параметра требуемая поверхность аппаратов может быть снижена в несколько раз [8].

Изложенные принципы были реализованы в разработанных нами установках для различных заводов. Сравнение их показателей с показателями аналогичных установок лучших зарубежных фирм, таких как «GE-SET» и «Bertrams», показывает, что наши установки, по сравнению с зарубежными позволяют снизить удельные затраты энергоносителей на тонну каустика в 1,2-2,0 раза. При этом удельная стоимость оборудования уменьшается в 1,3-2,0 раза.

Список использованных источников

1 Якименко Л.М., Пасманик М.И. Справочник по производству хлора, каустической соды и основных хлорпродуктов [Текст] -М.: Химия, 1976. –440с.

2 Мазанко А.Ф., Камарьян Г.М., Ромашин О.П. Промышленный мембранный электролиз [Текст]
-М.: Химия, 1989. –240с.

3 Обзор состояния производства хлора и каустика в России за 2012 г. Отчет Ассоциации предприятий хлорной промышленности «Русхлор» [Текст] -М.: Русхлор, 2013. –192с.

4 Левераш В.И., Обухов А.В., Ронкин В.М. и др. Автоматизированные установки для получения каустической соды из электролитических щелоков [Текст] // Труды СвердНИИхиммаша. -М.: ЦНИИУЭИ, 1993. –С. 176-183.

5 Левераш В.И., Гонионский В.Ц., Ронкин В.М. Создание выпарных установок для крупнотоннажных производств поваренной соли и каустической соды [Текст] // Тезисы докл. III Всес. конф. «Химтехника-83». Ч. 2. -Ташкент, 1983. –С. 55-56.

6 Leverash V.I., Gonionsky V.Ts., Ronkin V.M., Makarov V.V. The crystallization equpment comples for solt extraction in caustic soda production [Текст] // Ind. Crist.-87: Proc. 10th Symp., Bechyne, Sept. 21-25. -Praga, 1989. –P. 447-451.

7 Leverash V.I. Principal aspelts for the design of evaporations crystallizers [Текст] // Ind. Crist.-87: Proc. 10th Symp., Bechyne, Sept. 21-25. –Praga, 1989. –P. 365-371.

8 Ронкин В.М., Вайсблат М.Б., Минухин Л.А., Ковзель В.М. Выбор оптимальных режимов работы выпарного аппарата с падающей пленкой при концентрировании алюминатных растворов // Сб. докладов IХ Конференции «Алюминий Урала-2004» [Текст] –Краснотурьинск, 2004. -С. 65–67.

источник

Основы аммиачного способа производства соды

История развития содового производства.

Применение и нахождение щелочей в природе

Производство щелочей. Виды щелочных продуктов.

В широком смысле слово «щелочь» относится к большому числу химических соединений, хорошо растворимых в воде и создающих в водном растворе высокую концентрацию гидроксидионов. К щелочным продуктам относятся гидроокиси, бикарбонаты и карбонаты щелочных металлов, аммиак и гидроксид аммония. Они применяются практически во всех областях народного хозяйства.

Щелок. Наименование «щелок» (K2CO3, Na2CO3, NaOH) было присвоено продуктам, получаемым путем выщелачивания древесной золы. Она содержит приблизительно 70% карбоната калия (поташа), используемого в основном для изготовления мыла и стекла. Карбонат натрия (кальцинированная сода) — главный компонент золы некоторых растений. Путем обработки гашеной известью (гидроксидом кальция) карбонат натрия превращают в каустическую соду (гидроксид натрия), которая применяется для бытовых и промышленных целей под названием «щелок» или «каустик».

Читайте также:  Установка переднего сидения 2121

Кальцинированная сода.Углекислая сода (карбонат натрия) была известна еще в глубокой древности. Издавна соду получали из золы морских и солончаковых растений и извлекали из природных содовых озер. Кальцинированная сода встречается в природе главным образом в соляных пластах и отложениях троны (минерала состава Na2CO3´NaHCO3´2H2O). Её использовали в стеклоделии и в качестве моющего средства. К концу XVIII века эти источники уже не могли удовлетворить возрастающую потребность в соде. В 1775 году французский фармацевт Леблан предложил получать соду прокаливанием смеси сульфата натрия, измельченного мела или известняка и угля согласно реакции:

Из полученного плава соду выщелачивали водой, затем раствор упаривали, выделяя Na2CO3 в твердом виде. В шламе оставался CaS, являющийся отходом производства.

Способ Леблана сыграл большую роль в развитии химической промышленности и разработке сырьевых баз. В то же время, существенные недостатки этого способа, и в первую очередь обильные отходы, выявившиеся, как только производство достигло значительных масштабов, привели к созданию более рациональных способов производства кальцинированной соды.

В 1838 году англичане Гаррисон и Хемминг взяли патент на производство соды по аммиачному способу. Несмотря на кажущуюся простоту этого метода в лабораторных условиях, осуществление его в промышленном масштабе было сопряжено с огромными трудностями. С этого времени основное внимание исследователей было направлено на решение вопросов аппаратурного оформления, так как именно они являются ключом к решению всей проблемы аммиачно-содового производства в целом.

В 1861 году к практическому осуществлению аммиачно содового производства приступил бельгийский инженер Э. Сольве. К 1872 году ему удалось создать удачное аппаратурное оформление аммиачно-содового способа, что позволило обеспечить непрерывность производственного процесса. При этом в первой четверти XX столетия содовое производство явилось центром, вокруг которого возникли, развились и от которого потом отделились другие химические производства минеральные продуктов.

Первый в России завод, начавший систематическую выработку соды по способу Леблана, был построен в 1864 году. Он был построен в Сибири на базе природного сульфата натрия. Попытка осуществить аммиачный способ на базе привозной поваренной соли была предпринята Лихачевым, построившим под руководством инженера-химика Тиса в 1869 году в Казанской губернии небольшой (2,5 т/сут) завод. Однако из-за больших потерь соли и аммиака при их высокой стоимости завод просуществовал только четыре года. Аммиачный способ утвердился в России с 1883 года, когда был построен содовый завод в Березниках на базе Соликамского месторождения поваренной соли. Затем в 1892 году построен второй – Донецкий содовый завод, работавший по способу Гонигман.

Процесс Сольве осуществленный в конце 1860-х годов двумя бельгийцами, братьями Эрнестом и Альфредом Сольве, аммиачный способ получения кальцинированной соды основан на реакции взаимодействия гидрокарбоната аммония с хлоридом натрия, в результате которой получаются хлорид аммония и гидрокарбонат натрия. На практике процесс проводят, вводя в почти насыщенный раствор хлорида натрия сначала аммиак, а потом диоксид углерода. Гидрокарбонат натрия выпадает в осадок, когда диоксид углерода вводится в раствор:

Прокаливая отфильтрованный гидрокарбонат натрия, получают карбонат натрия и диоксид углерода, который используют повторно:

Экономичность процесса Сольве связана с тем, что аммиак регенерируется путем обработки раствора хлорида аммония оксидом кальция, который получают из карбоната кальция путем нагрева (при этом одновременно образуется также используемый в процессе диоксид углерода):

Хлорид кальция, образующийся в процессе извлечения аммиака, является важным побочным продуктом.

Преимущества аммиачного способа производства соды: относительная дешевизна, широкая распространенность и доступность извлечения необходимого сырья (поваренная соль и карбонат кальция); незначительность температур (до 100 С), при которых осуществляются основные реакции процесса и близкие к атмосферному давления; достаточная отлаженность способа и устойчивость технологических процессов; высокое качество получаемого продукта; невысокая себестоимость кальцинированной соды.

Для получения 1т кальцинированной соды (95%) расходуется 1,49 т NaCl (100%), 1,37 т известняка (40,5% CO2), 10 кг аммиачной воды (25,5%), 60 кВт ч электроэнергии, 75 м 3 воды, 5,65 МДж пара. В качестве отхода образуется 8,3 м 3 жидкости, содержащей 993 кг CaCl2 и 446 кг NaCl.

Аммиачному способу получения соды присущи, однако, и серьезные недостатки, главными из которых являются: низкая степень использования исходного сырья (натрий используется всего примерно на 2/3, а хлор и кальций не используются совсем); большие количества твердых и жидких отходов, требующих утилизации, сброса или длительного хранения; значительный расход энергетических ресурсов; большие удельные капиталовложения, необходимые для создания содового производства.

Недостатки аммиачного получения сода становятся все существеннее по мере ужесточения требований к комплексности использования природного сырья и к охране окружающей среды от загрязнений, а также с ростом стоимости энергоносителей. Многочисленные попытки сделать способ безотходным до сих пор не увенчались успехом.

Электролизный процесс. Карбонат натрия можно также получить посредством электролизного процесса. Водяной пар и диоксид углерода запускаются в катодное отделение установки с камерой диафрагменного типа для электролиза растворов солей, где, взаимодействуя с едким натром, они превращают его в карбонат натрия.

Применение соды.Крупнейшими потребителями соды являются химическая, металлургическая и другие отрасли промышленности.

В химической промышленности сода применяется для получения каустической соды, гидрокарбоната натрия, моющих средств, соединений хрома, сульфитов и фторидов, фосфатов, нитрита натрия, натриевой селитры.

Также карбонат натрия используется при производстве листовых, прокатных, светотехнических стекол, силикатной глыбы, бутылок, хрусталя, сортовой посуды и др. В состав всех этих продуктов и изделий сода входит в виде . В стекольной промышленности кальцинированная сода является основным компонентом шихты для варки стекла.

Большое количество карбоната натрия используется в цветной металлургии в основном при переработке свинцово-цинковых, кобальт-никелевых, а также вольфрамо-молибденовых руд.

Значительное количество соды использует целлюлозно-бумажная промышленность (при проклейке бумаги и картона, в производстве пергамента, дубителей и главным образом сульфитной варке целлюлозы).

Сода также необходима в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности при производстве синтетических жирных кислот, синтетических моющих средств, а также при переработке нефти в других процессах.

В черной металлургии карбонат натрия используется для удаления серы и фосфора из чугуна.

В машиностроении также не обойтись без содопродуктов.

В медицинской промышленности сода применяется в производстве медикаментов. В электронной промышленности сода применяется для производства электровакуумного стекла.

Читайте также:  Установка deb пакетов в ubuntu терминал

Применение содопродуктов для нейтрализации кислых сточных вод и извлечения из них смолистых и органических соединений, как, например фенолов, позволяет предохранять водоемы от загрязнения. Значительное количество содопродуктов расходуется для обезжиривания и очистки тары и рабочих мест на предприятиях мясомолочной и рыбной промышленности, что имеет большое значение для повышения качества пищевых продуктов.

В легкой промышленности кальцинированная сода используется для мытья, беления и крашения ткани, получения искусственного шелка, нитроцеллюлозы и др.

В кожевенной и обувной промышленности, при выработке мехов сода применяется для щелочной обработки материалов.

Применение карбоната натрия для очистки воды, питающей паровые котлы, способствует удлинению срока службы котлов и значительной экономии топлива.

Поташ. Хотя в химической промышленности поташом называют главным образом карбонат калия (K2CO3), в сельском хозяйстве это наименование охватывает все соли калия, идущие на изготовление удобрений, но в основном хлорид калия (KCl) с небольшой примесью сульфата калия (K2SO4).

Обычные способы получения поташа — электролизный процесс с участием гидроксида калия и более распространенный процесс на основе химического взаимодействия смеси хлорида калия и карбоната магния с диоксидом углерода. В результате этой реакции образуется нерастворимая двойная соль гидрокарбоната калия и карбоната магния, которая при нагревании разлагается на карбонаты калия и магния, воду и диоксид углерода.

Карбонат калия применяется в производстве стекла, солей калия, красителей и чернил. Карбонат калия — важный компонент специальных стекол, например оптических и лабораторных.

Каустическая сода (едкий натр). Гидроксид натрия NaOH получил свое название по причине сильного разъедающего действия на животные и растительные ткани.

Каустическую соду получают либо путем электролиза раствора хлорида натрия (NaCl) с образованием гидроксида натрия и хлора, либо, реже, с помощью более старого способа, основанного на взаимодействии раствора кальцинированной соды с гашеной известью. Большое количество производимой в мире кальцинированной соды используется для получения каустической соды.

Взаимодействие раствора кальцинированной соды с гашеной известью. Каустическую соду получают из кальцинированной на установке периодического или непрерывного действия. Процесс обычно проводят при умеренных температурах в реакторах, оборудованных мешалками.

Реакция образования каустической соды представляет собой реакцию обмена между карбонатом натрия и гидроксидом кальция:

Карбонат кальция выпадает в осадок, а раствор гидроксида натрия отводится.

Электролизные методы. Когда концентрированный раствор хлорида натрия подвергается электролизу, образуются хлор и гидроксид натрия, но они реагируют друг с другом с образованием гипохлорита натрия — отбеливающего вещества. Этот продукт, в свою очередь, особенно в кислых растворах при повышенных температурах, окисляется в электролизной камере до перхлората натрия. Чтобы избежать этих нежелательных реакций, электролизный хлор должен быть пространственно отделен от гидроксида натрия.

В большинстве промышленных установок, используемых для получения электролизной каустической соды, это осуществляется с помощью диафрагмы, помещенной вблизи анода, на котором образуется хлор. Существуют установки двух типов: с погруженной или непогруженной диафрагмой. Камера установки с погруженной диафрагмой целиком заполняется электролитом. Соляной раствор втекает в анодное отделение, где из него выделяется хлор, а раствор каустической соды заполняет катодное отделение. В установке с непогруженной диафрагмой раствор каустической соды отводится из катодного отделения по мере образования, так что камера оказывается пустой. В некоторых установках с непогруженной диафрагмой в пустое катодное отделение напускается водяной пар, чтобы облегчить удаление каустической соды и поднять температуру.

В диафрагменных установках получается раствор, содержащий как каустическую соду, так и соль. Большая часть соли выкристаллизовывается, когда концентрация каустической соды в растворе доводится до стандартного значения 50%. Такой «стандартный» электролизный раствор содержит 1% хлорида натрия. Продукт электролиза пригоден для многих применений, например для производства мыла и чистящих препаратов. Однако для производства искусственного волокна и пленки требуется каустическая сода высокой степени очистки, содержащая менее 1% хлорида натрия (соли). «Стандартный» жидкий каустик можно надлежащим образом очистить методами кристаллизации и осаждения.

Непрерывное разделение хлора и каустика можно также осуществить в установке с ртутным катодом. Металлический натрий образует с ртутью амальгаму, которая отводится во вторую камеру, где натрий выделяется и реагирует с водой, образуя каустик и водород. Хотя концентрация и чистота соляного раствора для установки с ртутным катодом более важны, чем для установки с диафрагмой, в первой получается каустическая сода, пригодная для производства искусственного волокна. Ее концентрация в растворе составляет 50-70%. Более высокие затраты на установку с ртутным катодом оправдываются получаемой выгодой.

В России согласно ГОСТ 2263-79 производятся следующие марки натра едкого:

ТР — твердый ртутный (чешуированный)

ТД — твердый диафрагменный (плавленый)

РД — раствор диафрагменный.

Показатели российского рынка жидкого натра едкого по годам:

Показатели российского рынка твердого натра едкого в:

Применение. Наиболее важные области потребления каустической соды (перечислены в порядке уменьшения потребляемого количества) — химическое производство; переработка нефти; производство искусственного волокна и пленки, целлюлозы и бумаги, алюминия, моющих средств и мыла; обработка тканей; рафинирование растительного масла; регенерация резины.

Каустический поташ (едкое кали).Соединения калия менее распространены и поэтому более дороги, чем соответствующие соединения натрия. Они применяются только в тех случаях, когда необходим присущий им комплекс физико-химических свойств, не обеспечиваемый соединениями натрия. Гидроксид калия KOH, в обиходе называемый каустическим поташем, не является исключением из этого правила. Подобно каустической соде, каустический поташ можно получить путем обработки раствора карбоната калия K2CO3 гашеной известью Ca(OH)2 или электролизом раствора хлорида калия. Этот материал продается в виде массивных блоков, хлопьевидной массы, гранул или небольших кусков, а также 40 × 50%-х растворов.

Применение. Главная область применения гидроксида калия — производство мягкого мыла. Смеси калиевых и натриевых мыл используются для получения жидких мыл, моющих средств, шампуней, кремов для бритья, отбеливателей и некоторых фармацевтических препаратов. Другая важная область применения каустического поташа — производство различных солей калия. Например, перманганат калия получают путем сплавления диоксида марганца с каустическим поташем и последующего окисления образовавшегося манганата калия в электролизной камере. Дихромат калия можно получить аналогичным способом, хотя чаще его изготовляют сплавлением тонко измельченной хромитной руды (FeO´Cr2O3) с карбонатом или гидроксидом калия и воздействием на полученный хромат кислотой с образованием дихромата калия. Каустический поташ также применяют вместе с каустической содой в производстве многих красителей и других органических соединений.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10588 — | 7787 — или читать все.

источник