ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Охлаждение хлора и водорода из "Электролизеры с твёрдым катодом" Влажный хлор, выходящий из электролизеров, кроме паров воды и примесей СО2, содержит некоторое количество воздуха, который проникает в хлоргаз через случайные неплотности в аппаратуре и трубопроводах. В хлоргазе присутствуют такж небольщие количества окиси углерода и водорода, брызги и туман анолита. Помимо этого, хлоргаз может содержать примеси органических веществ (четыреххлористый углерод, хлороформ, пента- и гексахлорэтан, гексахлорбензол и др.), образующихся при разрушении графитовых анодов, а также при хлорировании материалов, применяемых для пропитки анодов и анодных токопроводов, для уплотнения пли защиты деталей электролизеров от коррозии. Если в соли, применяемой для приготовления рассола, и.меются примеси бромидов, в хлоргазе будет присутствовать также бром. [c.252] Реакции образования треххлористого азота или хлораминов возможны и при охлаждении хлора в башнях смешения (если в воде присутствуют ионы аммония). При сжижении хлора х С1з переходит в жидкий хлор и при его испарении может накапливаться в остатках неиспаренного хлора, что создает опасность взрыва. Чтобы предотвратить возможность накопления треххлористого азота в жидком хлоре и связанных с этим взрывов, нельзя допускать присутствия ионов аммония в воде, используемой для приготовления рассола. Если соли аммония содержатся в охлаждающей воде, необходимо охлаждать хлор в поверхностных теплообменниках или в холодильниках смешения с замкнутым циклом охлаждающей воды. [c.252] Водород, кроме паров воды, может содержать примеси воздуха (вследствие случайных подсосов его через неплотности), а иногда и следы хлора. В некоторых случаях отмечено значительное содержание хлорорганических примесей в водороде, достигающее нескольких десятков миллиграммов на 1 газа. Для очистки от хлора применяют щелочную промывку водорода в скрубберах, очистку от хлорорганических примесей производят путем их каталитического разрушения. [c.253] Выделяющиеся в электролизерах хлор и водород содержат пары воды в количестве, соответствующем парциальному давлению паров Н2О соответственно над раствором анолита и электролитической щелочи. При температуре электролиза 90— 95 °С парциальное давление паров воды над анолитом и электролитическими щелоками составляет 400—500 мм рт. ст. В этих условиях в 1 хлора и водорода (считая на объем газа, приведенного к нормальным условиям) содержится от 0,9 до 1,5/сг влаги. [c.253] Устройства для эвакуации газов электролиза и первичной их обработки должны обеспечивать равномерное отсасывание водорода и хлора из электролизеров, охлаждение газов и конденсацию основного количества паров воды, дальнейшую осушку газов и компримированпе их для последующего транспортирования по трубопроводам на переработку и использование. [c.253] Для охлаждения хлора и конденсации из него основного количества паров воды ранее широко применялись керамические холодильники—целляриусы, снаружи орошаемые водопроводной водой. Использовались также стеклянные трубчатые холодильники. Из-за громоздкости конструкций, трудностей герметизации многочисленных соединений холодильники такого типа вытеснены холодильниками смешения с охлаждением хлора в башнях, орошаемых холодной водой. Непосредственный контакт между хлором и охлаждающей водой позволяет придать компактность аппаратам для охлаждения хлоргаза и лучше очистить его от брызг и тумана электролита. [c.253] Сообщалось , что при промывке и охлаждении хлора в башнях содержание С1 в тумане электролита снижается с 30 до 10 мг, а содержание хлорорганических примесей — с 40 до 30 мг на 1 газа. [c.253] При охлаждении хлора в поверхностных холодильниках конденсат, образующийся в количестве 400—450 л на 1 г СЬ (в зависимости от начальной температуры хлора), насыщен хлором. [c.254] В случае охлаждения хлора в холодильниках смешения количество хлорной воды увеличивается в несколько раз, так как к образующемуся конденсату добавляется вся вода, подаваемая в холодильник. Потери хлора с охлаждающей водой при этом могут достигать нескольких процентов от его выработки. Для максимального снижения потерь хлора необходимо поддерживать правильный режим работы холодильника смешения, подавая минимально необходимое количество воды и поддерживая возможно более высокую температуру отходящей воды (до 70 °С). Чтобы еще более уменьшить потери хлора и улучшить санитарные условия работы, стремятся полнее использовать хлор, растворенный в охлаждающей воде, и обезвреж] -вать стоки, сбрасываемые в канализацию. [c.254] Для удаления основного количества хлора из воды, выходящей из холодильников смешения, воду подогревают до температуры кипения, отпаривая из нее таким образом хлор. Пары воды вместе с выделившимся из нее хлором вновь возвращают в холодильник смешения, а отходящую воду, освобожденную от основного количества растворенного хлора, обрабатывают веществами, легко реагирующими с хлором, добиваясь таким образом полного обезвреживания сточных вод. [c.254] Для окончательного обезвреживания хлорной воды перед сливом ее в канализацию горячую воду пропускают через насадку из кусков графита (остатки отработанных графитовых электродов). Содержание хлора, растворенного в воде, после такой очистки снижается до 0,1—0,2 г/л. После обработки такой воды, например гидросульфитом, она может быть слита в канализацию. [c.255] Применение описанной схемы обезвреживания отработанной воды из холодильников смешения связано с дополнительным расходом пара для отдувки хлора, растворенного в воде, и с установкой дополнительной аппаратуры для отпаривания и окончательного обезвреживания воды. Обезвреживание отработанной воды облегчается при замкнутом цикле охлаждающей воды в холодильниках смешения. При этом вода, выходящая из холодильника смешения, не сливается в канализацию, а охлаждается в теплообменнике и снова возвращается в холодильник смешения на охлаждение хлора. [c.255] Количество воды, циркулирующей в замкнутом цикле, возрастает вследствие конденсации паров воды, поступающих с хлором. Объем хлорной воды, который необходимо удалять из системы обесхлоривания, как и в случае применения поверхностных холодильников, равен количеству конденсата, образующегося при охлаждении хлора. [c.255] Объем аппаратуры и затраты энергии и материалов на обесхлоривание сточных вод при такой схеме сокращаются пропорционально уменьшению количества хлорной воды. Введение дополнительного теплообменника для охлаждения воды, циркулирующей в замкнутой системе, ухудшает условия охлаждения хлора. Температура воды, поступающей в холодильник смешения, на 5—8 °С выше температуры охлаждающей воды, подаваемой в жидкостной теплообменник, что приводит к повышению температуры хлора после холодильника смешения. [c.255] При замкнутом цикле воды в холодильнике смешения повышается влагосодержание хлора, поступающего на последующую стадию — осушку, что связано с увеличением удельного расхода серной кислоты при осушке газа. Этот недостаток может быть устранен в случае применения воды, охлажденной на специальной установке. Выбор наиболее целесообразного варианта схемы охлаждения хлора определяется конкретными условиями производства. [c.255] Холодильники смещения обычно вьшолняются в виде стальных гуммированных башен, заполненных кольцами Рашига или насадкой Берла . [c.255] Опубликованы сообщения об охлаждении хлора в титановых теплообменниках , а также в стеклянных трубчатых холодильниках , корпус и трубные рещетки которых выполнены из специальной пластмассы. Площадь, занимаемая титановыми теплообменниками, в 8 раз меньше, чем при установке обычных холодильников кроме того, снижаются эксплуатационные рас.ходы (по сравнению с расходами для холодильников смешения), так как сокращается расход пара на дехлорирование отработанной воды. Указывается на двухступенчатое охлаждение хлора при использовании таких холодильников в первой ступени — водопроводной водой до температуры 30—40 °С, во второй ступени — водой, охлажденной на специальной установке до 10—13 °С. [c.256] Водород обычно охлаждают водой в холодильниках смешения с насадкой из колец Рашига. Вследствие того, что водородом уносится некоторое количество брызг электролитической щелочи, насадка охлаждающих башен забивается солями жесткости, содержащимися в воде. [c.256] Вернуться к основной статье