ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Автоматизация процесса получения хлора и каустической соды методом ртутного электролиза из "Автоматизация хлорных производств" Назначение локальной системы автоматического регулирования (ЛСАР) процесса получения хлора и каустической соды методом ртутного электролиза то же, что и для ЛСАР процесса по методу диафрагменного электролиза обеспечить максимальную производительность агрегата электролизер — разлагатель но целевым продуктам (хлор, щелочь, водород) при минимальных удельных затратах рабочей силы, электроэнергии, сырья и материалов, т. е. при минимальных расходных коэффициентах себестоимости. [c.147] Производительность агрегата электролизер — разлагатель характеризуется амперной нагрузкой I и величиной выхода по току т]. Максимальной производительности электролизер достигает, следовательно, тогда, когда нагрузка постоянно поддерживается на максимально допустимом уровне (определяемом конструкцией электролизера), а потери тока минимальны. [c.148] Как известно на аноде в ртутном электролизере, кроме основного анодного процесса, характеризуемого разрядом ионов хлора с выделением газообразного lj, протекает побочный процесс — разряд гидроксильных ионов с выделением газообразного кислорода В результате этого снижается выход по току и ускоряется разрушение анодов. [c.148] Главной причиной повышения концентрации ионов ОН в электролите являются побочные процессы на катоде, протекающие с выделением водорода и образованием эквивалентного количества щелочи Выделение водорода может происходить вследствие наличия различных вредных примесей ( ядов ) в рассоле и загрязнения поверхности амальгамы твердыми токопроводящими частицами, а также в результате прямого разложения амальгамы водой электролита. [c.148] Потери хлора и каустической соды и, следовательно, уменьшение выхода по току, возможны также при химическом взаимодействии растворенного в рассоле хлора и амальгамы натрия с образованием хлористого натрия. Растворимость хлора в электролите уменьшается с повышением в нем концентрации Na l, т. е. с увеличением скорости циркуляции поваренной соли, что определяется скоростью поступления рассола в электролизер. [c.149] Принципиальная схема автоматического контроля и регулирования работы цеха ртутного электролиза приведена на рис. 76 (см. вклейку к стр. 144). Схема в своей технологической части дана в упрощенном виде, без расшифровки аппаратурного оформления участков, которые являются общими и для цеха диафрагменного электролиза (осушка хлора и водорода). Не показана также аппаратура для очистки воды и водорода от ртути, так как здесь возможны различные варианты технических решений. [c.149] Специфическими видами автоматического регулирования для ртутного электролиза можно считать автоматическое регулирование подкисления анолита (20), регулирование расхода воздуха для продувки подкисленного анолита, регулирование величины pH (21) и ред-окс-потенциала (22) на стадии химического обесхлоривания анолита (если эти две последние операции автоматизированы). [c.149] Работа регулятора расхода корректируется по величине сигнала АМ (произведение амперной нагрузки А на число работающих электролизеров М). Сигнал АМ вырабатывается специальным счетнорешающим устройством. [c.150] Формула для /др является основой алгоритма управления нодачей рассола в электролизер. Ее нельзя считать вполне точной, так как величина gj введена в знаменатель при допущении равенства объемных расходов поступающего рассола и выходящего из ванны анолита. В этом случае не учитывается испарение воды, которое тем больше, чем выше амперная нагрузка. [c.150] Постоянство подачи рассола в отдельные электролизеры обеспечивается стабилизацией уровня в напорном баке цеха электролиза, для чего бак снабжен переливной трубой. Очевидно, что в этом случае решающее значение имеет сохранение максимально возможной величины напора рассола (см. выше). Понятно, что уровень рассола в напорном баке можно стабилизировать не только при помощи переливной трубы, но и установкой автоматического регулятора уровня. [c.150] Следует, однако, заметить, что количество рассола, которое необходимо подавать в электролизер, не всегда пропорционально амперной нагрузке. Прп повышении температуры в электролизере (нанример, из-за плохого регулирования межэлектродного расстояния) расход рассола нужно увеличить. Для контроля подачи рассола в электролизеры (и воды в разлагатели) па всех современных заводах используют указывающие ротаметры (рис. 77). [c.150] Температурный режим весьма существенен для работы электролизеров. Наибо.пьшее влияние он оказывает на степень использования тока, т. е. на основной экономический показатель работы электролизера С увеличением температуры выше определенного предела ускоряется процесс разрушения гуммировки, что кроме преждевременного выхода электролизера из строя вызывает усиленное выделение водорода. [c.150] При постоянной амперно11 нагрузке температуру в электролизере можно регулировать изменением температуры иди количества подаваемого рассола. Исследования А. В. Огородника показали, что наиболее эффективен второй способ. Регулирующим параметром в этом случае может служить температура анолита на выходе из электролизера. [c.151] Экспериментальная проверка способа автоматического регулирования подачи рассола по температуре выходящего анолита в производственных условиях еще не закончена. По-видимому, метод индивидуального регулирования расхода рассола, предложенный А. В. Огородником, целесообразно использовать лишь для электролизеров большой мощности (100 ка и более). [c.152] На некоторых зарубежных заводах индивидуальное автоматическое регулирование подачи рассола в отдельные электролизеры уже практически реализовано (рис. 78). [c.152] Исследования А. В. Огородника, Р. Я. Ладиева, Б. А. Яловенко и др. показали, что основным затруднением при автоматическом регулировании межэлектродного расстояния является неравномерное выгорание анодов по длине ванн ш-из. Авторами сформулированы основные принципы построения трехпозиционного релейного регулятора для группового (секционного) регулирования межэлектродного расстояния. [c.152] Автоматическое регулирование подачи воды в разлагатель амальгамы для получения на выходе каустической соды заданной концентрации, так же как и регулирование подачи рассола в электролизер, можно осуществить двумя методами централизованным и индивидуальным. [c.152] Измеритель плотности установлен на сборном коллекторе электролитической щелочи. Поэтому время запаздывания при регулировании подачи воды по описанной схеме весьма велико постоянная времени вертикального разлагателя составляет око.по 70 мин изменение расхода воды начинает отражаться на показаниях измерителя плотности только через 2—3 ч. На заводе пытаются устранить этот недостаток использованием аналоговой модели, но кардинальное решение проблемы заключается, по мнению авторов, в увеличении точек замера, т. е., по-видимому, в переходе на индивидуальное регулирование работы каждого разлагателя. [c.154] Регулирование подачи воды в отдельный разлагатель по концентрации NaOH в выходящем из него растворе каустическо соды довольно широко используется на зарубежных заводах и начинает применяться на заводах СССР Во всех известных случаях для контроля концентрации используют приборы, измеряющие плотность. [c.154] Вернуться к основной статье