ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сравнение диафрагменного и ртутного методов элек- i тролиза из "Электролиз растворов поваренной соли Издание 2" Один из важнейших потребителей едкого натра — производство вискозного волокна нуждается в едком натре высокой чистоты. При использовании каустической соды, получаемой химическим способом или диафрагменным электролизом, ухудшается качество волокна. [c.218] Чтобы диафрагменная каустическая сода стала вполне пригодной для производства искусственного волокна, была разработана технология очистки продукта от примесей. Однако затраты на очистку по любому из известных методов (аммиачный и сульфатный методы, метод кристаллизации) приблизительно равны затратам на выпаривание электролитической щелочи. Поэтому очищенная диафрагменная каустическая сода стоит дороже, чем более чистая каустическая сода, полученная в крупном хорошо работающем цехе ртутного электролиза. [c.218] Таким образом, в тех случаях, когда требуется чистая каустическая сода, ртутный метод электролиза применять целесообразнее, чем диафрагменный. [c.218] Следует также отметить, что в некоторых условиях ртутный метод получения каустической соды может быть и более экономичен, чем диафрагменный, даже если не производится очистка диафрагменного едкого натра. Во многих зарубежных странах ртутньим методом вырабатывают большую часть каустической соды. Например, в ФРГ около 96% едкого натра получают по ртутному методу электролиза, В США за последние годы также наблюдается преимуще-ственное развитие ртутного метода. Так, в 1946 г. на долю ртутного метода приходилось около 5% объема производства каустической соды, полученной электролизом, в 1957 г. — около 15%, а в 1965 г — около 30%. [c.218] Соль поваренная, т. Кальцинированная сода, кг Соляная кислота, кг. . Серная кислота, кг. . . Электроды графитовые, кг Асбестовое волокно, кг. [c.219] Сернистый натрий, кг. . Ртуть, кг. [c.219] Приведенные в таблице данные являются ориентировочными показателями работы хорошо оборудованного завода и могут значительно изменяться в зависимости от качества соли, условий работы и культуры производства. [c.219] Потери ртути могут быть значительно уменьшены при повышении плотности тока и увеличении мощности ванн. Тщательный отбор отходов и шлама, регенерация из них ртути и повышение общей культуры производства также приводят к резкому сокращению потерь ртути. При этом расходы на сырье и материалы в процессе ртутного электролиза существенно уменьшаются. [c.220] Имеются сведения, что в цехах электролиза, оборудованных крупными ртутными ваннами, расход ртути составляет 0,12 — 0,15 кг на 1 г едкого натра. [c.220] По энергетическим затратам ртутный метод весьма существенно отличается от диафрагменного главным образом расходом пара и электроэнергии постоянного тока. Стоимость воды обычно составляет незначительную часть затрат, а расход электроэнергии переменного тока в обоих методах невелик и почти одинаков. Значительно больший удельный расход пара при диафрагменном методе электролиза обусловлен необходимостью выпаривания электролитической щелочи. Зато удельный расход электроэнергии постоянного тока при ртутном методе электролиза примерно на 850 квТ Ч больше, чем при диафрагменном. [c.220] Отсюда можно сделать вывод, что в районах, располагающих дешевой электроэнергией (в особенности, вырабатываемой на крупных гидроэлектростанциях), но сравнительно дорогим паром, ртутной метод электролиза может быть экономичнее диафрагменного. При наличии дешевого пара( например, при использовании отборного пара турбин теплоэлектроцентралей, работающих на топливных отходах или газе) диафрагменный метод без очистки каустической соды может быть значительно экономичнее ртутного. [c.220] Необходимо также помнить, что процесс электролиза в ваннах с ртутным катодом отличается большей вредностью для обслуживающего персонала по сравнению с диафрагменным процессом. [c.221] Учитывая отмеченные ранее положительные стороны ртутного метода, можно предположить, что при дальнейшем усовершенствовании этого процесса объем производства хлора и каустической соды, вырабатываемых по этому методу, может значительно возрасти, В настоящее время развитие метода электролиза с ртутным катодом намечено в больших масштабах, обеспечивающих удовлетворение возрастающих потребностей в чистой каустической соде промышленности вискозного волокна и других потребителей. [c.221] Газообразный хлор из цеха электролиза направляют в общезаводской коллектор и оттуда — цехам-потребителям. Для преодоления сопротивления трубопроводов и арматуры на пути хлора от ванн к потребителям требуется напор примерно 2—5 м вод. ст., или 02—0,5 ат. Во многих цехах, потребляющих хлор, для проведения процесса необходимо избыточное давление 0,5—0,7 ат. Поэтому хлор приходится перекачивать при помощи компрессоров, создающих давление 0,7—1,2 ат. На новых заводах хлор компримируют до избыточного давления 2,5 ат и под таким давлением распределяют его по заводу. При этом же давлении на многих заводах производится и сжижение хлора. [c.222] Получаемый в ваннах хлор содержит большое количество влаги. Влажный хлор, как известно, разрушает почти все металлы. Из них только титан вполне устойчив к действию влажного хлора и хлорной воды. При обычных температурах к действию влажного хлора устойчивы керамика, фарфор, стекло и некоторые полимерные материалы, например фторопласт, винипласт, фаолит, полиэтилен и др. [c.222] Влажный хлор, выходящий из ванн при температуре, близкой к температуре электролита, насыщен водяными парами. Парциальное давление паров воды и содержание влаги в насыщенном влажном хлоре при различной температуре приведены в табл. 27. [c.223] Из табл. 27 видно, что если хлор выходит из ванны при 90 °С, то на 1 кг хлора в тазе содержится 571 г воды. В серийном и общем коллекторах хлор охлаждается лримерно до 80—85 °С, а содержание влаги понижается до 219—338 г/кг хлора. Следовательно, при охлаждении 1 кг хлора от 90 до 80 °С сконденсируется 571—219 = = 352 г воды, которая отводится с нижней точки наклонного хлорного коллектора. [c.223] Из коллектора отделения электролиза хлор поступает на охлаждение. Охдаждать его ниже 10 °С нельзя, так как при 9,6°С хлор образует с водой твердый гидрат СЬ-вНгО. Обычно хлор охлаждают водой до 15—30 °С. По табл. 27 можно определить, что при 30 °С содержание водяных паров в хлоре составит 30 г на 1 газа, или 10,8 г на 1 кг хлора, а при 15 °С уже 12,8 г м , или 4,3 г/кг хлора. Дальнейшая осушка газа производится серной кислотой, расход которой пропорционален содержанию влаги в хлоре. Поэтому при охлаждении его до 15°С значительно облегчартся процесс осушки и в 2,3 раза снижается расход серной кислоты по сравнению с осушкой после предварительного охлаждения до 30 °С. [c.224] Чувствительность к влаге сложных и дорогостоящих машин для перекачивания хлора, а также необходимость в сухом хлоре на ряде хлорорганических производств в последнее время привели к необходимости осушки хлора до уровня 10 частей на 1 миллион частей газа, или 0,001 вес.% (30 мг/м ), что соответствует давлению паров воды в газе 0,03 мм рт- ст. [c.224] Вернуться к основной статье