ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Требования к очищенному рассолу из "Приготовление и очистка рассола" Сырой рассол, кроме основных компонентов — хлористого натрия и воды, содержит ряд примесей, находящихся как в растворенном, так и в коллоидном и грубодисперсном состоянии. [c.43] В табл. 13 приведены данные Кольрауша по электропроводности и температурным коэффициентам растворов Na l и КС1 различной концентрации. [c.43] Зависимость электропроводности растворов хлоридов от температуры, выражается формулой Кольрауша, справедливой в интервале температур от О до 40 °С. [c.44] В табл. 14 приведены значения постоянных из уравнения (1) для растворов различной концентрации. [c.44] Кроме уменьшения напряжения на электролизерах при возрастании электропроводности, с увеличением концентрации электролита понижаются также теоретический потенциал выделения хлора на аноде и перенапряжение хлора. [c.45] Очень существенное влияние оказывает концентрация Na l (и КС1) на анодный процесс, изменяя выход хлора по току . С понижением онцентрации Na l увеличивается возможность разряда на аноде гидроксильных ионов воды. Это является следствием не только увеличения относительного содержания ионов гидроксила в растворе, но и следствием освобождения молекул воды, входящих в гидратную оболочку ионов С1 и Na+. Большая часть кислорода, выделяющегося на аноде, расходуется на окисление графитовых анодов, что приводит к их износу. Особенно резко 1влияет на этот процесс понижение концентрации Na l в питающем рассоле и, следовательно, в анодном пространстве. [c.45] проведенные в промышленных электролизерах, показали, что при снижении концентрации Na l в анодном пространстве примерно на 50 г/л расход анодов увеличивается вдвое . Влияние концентрации хлоридов на процесс электролиза обусловливает необходимость получения рассола с концентрацией Na l, близкой к насыщению, поэтому концентрация хлорида натрия должна быть не ниже 305—310 г/л. Однако можно работать и при более высоких концентрациях (в пределах 310— 315 г/л), поддерживая в растворителях соли температуру 40—50 °С. [c.45] Дальнейшее увеличение концентрации Na l в рассоле может быть достигнуто путем повышения температуры растворения. С этой целью на некоторых американских заводах в технологическую схему приготовления и очистки рассола включают донасыщение очищенного рассола обратной солью при 70—85 °С. Концентрация Na l в получаемом рассоле составляет 320—325 г/л, во избежание кристаллизации соли в рассолопроводах рассол подогревают до 98—99 °С и подают на электролиз . [c.45] Анолит Можно донасыщать путем создания независимой циркуляции его с непрерывным насыщением вне электролизера или путем непосредственного введения твердой соли в электролизер. Известны случаи промышленного применения внешнего донасыщения анолита для питания диафрагменных электролизеров, причем концентрация Na l в анолите поддерживалась в пределах 270—280 г/л. Однако внешнее донасыщение затруднительно, так как связано с потерями тепла и дополнительной операцией удаления хлора из анолита перед его насыщением. При использовании чистой соли, например обратной соли из цеха выпарки, можно проводить донасыщение без предварительного обесхлоривания анолита. Для введения в электролизер заданного количества соли необходим большой объем циркулирующего анолита, что приводит к усложнению технологической схемы. [c.46] Твердую соль можно вводить непосредственно в электролизер с потоком рассола или самостоятельно, но в обоих случаях соль необходимо мелко раздробить, чтобы образовалась устойчивая суспензия. [c.46] Подача соли со струей рассола в промышленном масштабе была осуществлена фирмой Хукер . Соль подавали шнековым питателем, вращаемым протекающим через него рассолом. Следовательно, такое устройство может работать лишь при большом объеме протекающего рассола. В настоящее время фирма Хукер отказалась от этого метода донасыщения . [c.46] Из-за технических трудностей метод донасыщения не получил пока широкого распространения в производстве хлора методом электролиза с диафрагмой. [c.47] Из примесей, содержащихся в сыром рассоле, практически наиболее существенное влияние на электролиз оказывают соли кальция и магния. Они попадают в рассол из поваренной соли и из промышленной воды, применяемой для растворения. Абсолютное содержание и соотношение солей кальция и магния зависят как от источника поваренной соли, так и от жесткости местной промышленной воды. К регламентированным примесям рассола относятся также ионы сульфата и нерастворимые взвешенные примеси. Иногда рассол содержит небольшие количества соединений калия, брома, иода и железа, силикаты, хлораты и другие неорганические растворимые примеси. Кроме того, сырой рассол может быть загрязнен взвешенными нерастворимыми частицами глины и мелкого песка, поступающими в рассол из поваренной соли и воды. Соль, получаемая в качестве отхода калийной промышленности, а также каменная соль некоторых месторождений загрязнены органическими примесями. [c.47] Присутствие некоторых примесей отрицательно сказывается в процессе электролиза, поэтому они должны быть удалены из рассола. [c.47] Практически наиболее вредное влияние оказывают соединения кальция и магния. Они забивают поры диафрагмы и снижают протекаемость диафрагмы, увеличивая ее электрическое сопротивление. При содержании в рассоле 10 мг/л примесей в течение цикла работы диафрагмы на I м ее поверхности осаж даются до 600 г осадков . [c.47] Экспериментальная проверка влияния ионов магния и кальция на электролиз показала, что при работе диафрагменных электролизеров (при плотности тока 900 а/м и 70 С) нд неочищенном рассоле, приготовленном из баскунчакской соли, уже через 18 суток протекаемость диафрагмы была примерно в 2 раза меньше, а сопротивление в 3 раза больше, чем в электролизерах, питаемых очищенным рассолом. Концентрация щелочи при этом намного превышала нормальную . А. М. Агальцов изучал влияние забивки диафрагмы примесями кальция в промышленных электролизерах. По условиям эксперимента в одну из ванн подавали рассол, содержащий 30 мг/л кальция, в другую — рассол, содержащий 60 мг/л, в контрольные электролизеры подавали очищенный рассол. На ванне, в которую подавали рассол, содержащий 60 мг/л ионов Са +, вскоре по-.высилось напряжение, и она была отключена через 3 месяца. Ванна, для питания которой использовали рассол с концентрацией 30 мг/л Са +, вышла из строя через 5 месяцев. Контрольные электролизеры были отключены через 7 месяцев работы. Было показано также, что в присутствии примесей ухудшается распределение щелочи по высоте катода. [c.48] Наличие ионов кальция и магния в рассоле также непосредственно снижает выход щелочи, так как они связывают гидроксильные ионы В малорастворимые соединения кальция и магния. [c.48] Однако обусловленные этим потери невелики. К сожалению, до сего времени не установлена строгая количественная зависимость между протекаемостью, электрическим сопротивлением диафрагмы и содержанием примесей в электролите. Это объясняется сложностью исследуемых явлений, так как свойства диафрагмы зависят от многих факторов набухания, технологии осаждения (насасывания диафрагмы), плотности тока, температуры и др. [c.48] Присутствие взвешенных нерастворимых частиц (мутность) также приводит к ухудшению работы диафрагмы вследствие забивки ее пор. Мутность очищенного рассола обусловливается чаще всего наличием в нем взвешенных частиц карбоната кальция, не успевших осесть при очистке рассола. Содержание взвешенных частиц определяют при помощи фотоколориметра или измеряют прозрачность методом креста °. По этому методу измеряется высота слоя жидкости, через которую еще виден крест на дне цилиндра. [c.48] На рис. 15 показана зависимость прозрачности рассола от содержания карбоната кальция (концентрация взвешенного СаСОз пересчитана на содержание 3 +). Как видно из рисунка, достаточно полное удаление частиц СаСОз, соответствующее содержанию Са + менее 5 мг/л, достигается при прозрачности по кресту 1200—1300 мм. [c.48] Вернуться к основной статье