ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологическая схема производства хлора в ваннах с ртутным катоРабота со ртутью в цехе электролиза из "Работа со ртутью в лабораторных и производственных условиях" Производство хлора и едкого натра ртутным методом широко распространено во всем мире. Этим методом получают более 5-10 т едкого натра в год. На современном предприятии мощностью 100000 т хлора находится в обороте 200—250 т ртути. [c.187] Развитие производства хлора ртутным методом объясняется не только возросшей потребностью в высококачественной каустической соде, но и тем, что себестоимость каустической соды, производимой по этому методу, значительно снизилась в результате интенсификации процесса за счет повышения плотности тока до 5000—10 ООО а/м , создания крупных мощных ванн, улучшения технологии приготовления рассола. [c.187] Ванны с ртутным катодом (рис. 6.1) обычно состоят из электролизера 11, разлагателя амальгамы 12 и ртутного насоса 13, осуществляющего циркуляцию ртути между электролизером и разлага-телем амальгамы. В электролизере 11 катодом служит тонкий слой протекающей ртути, над которым расположены графитовые аноды. В электролизер непрерывно подается раствор хлорида натрия (поваренной соли) концентрацией 305—310 г/л. При электролизе на катоде выделяется металлический натрий, который образует со ртутью амальгаму натрия. Концентрация натрия в амальгаме на выходе из электролизера составляет обычно 0,2—0,5%. На графитовых анодах разряжается хлор, образующий пузырьки, которые удаляются из межэлектродного пространства через прорези и отверстия в анодах в газовое пространство электролизера. [c.187] Получаемая в электролизере амальгама непрерывно вытекает через ртутный затвор, служащий для отделения ее от рассола. После этого амальгама обычно проходит еще через один затвор, перед которым промывается водой для более полного отделения от рассола. Затем амальгама поступает в разлагатель 12, в котором она взаимодействует с водой, в результате чего получается раствор едкого натра и металлическая ртуть. [c.187] Для разложения амальгамы применяют чистую катионирован-ную воду, поэтому раствор едкого натра получается достаточно чистый и является готовым продуктом. После холодильника его перекачивают в сборные емкости, а оттуда сливают в железнодорожные цистерны. [c.188] получающуюся нри разложении амальгамы, перекачивают насосом 13 в электролизер 11, где снова насыщают щелочным металлом в процессе электролиза. Таким образом происходит непрерывная циркуляция ртути между электролизером и разлагателем. Разложение амальгамы в разлагателе 12 может быть неполным, и тогда возвращаемая в электролизер 11 ртуть содержит некоторое количество остаточного щелочного металла. [c.189] выделяющийся в электролизерах, вместе с отработанным рассолом собирают в общий коллектор, отделяют от рассола в аб-шайдере (отделителе) 18, охлаждают водой в холодильнике 2, сушат серной кислотой в башне 1 и передают потребителям. Проходящий через электролизер рассол постепенно обедняется и при содержании N801 260—270 г/л удаляется из аппарата. Кроме того, обедненный рассол содержит 0,3—0,6 г/л активного хлора и 3—5 мг/л ртути в виде сулемы. [c.189] Если для производства используют чистую соль (например, выпарную), то основной поток рассола направляют в склад-растворитель соли 3, в котором рассол снова донасыщают солью. В бак 4 можно вводить растворы соды и хлорида бария. После фильтрации на фильтре 5 рассол перекачивают в напорный бак 6 и снова направляют на электролиз. [c.189] Даже в самой чистой соли содержится некоторое количество примесей, которые постепенно накапливаются в циркулирующем рассоле. Кроме того, примеси попадают в рассол из графитовых анодов,а также из аппаратуры, с которой соприкасается рассол. Поэтому некоторую часть рассола (5—10%) после электролиза направляют на очистку, предварительно удалив из него хлор. [c.189] Образующийся малорастворимый осадок сульфида ртути отделяют от рассола на фильтре 5 и направляют на регенерацию ртути. Следует иметь в виду, что осадок сульфида ртути растворим в избытке сульфида натрия, поэтому избыток его не должен превышать 30 мг1л. [c.190] Рассол, освобожденный от хлора, направляют на донасыщение твердой солью в склад-растворитель соли 3. После донасыщения рассол очищают, добавляя в бак 4 соду для осаягдения солей кальция, и хлорид бария для осаждения ионов сульфата. Соли магния осаждаются избыточной щелочью, имеющейся в растворе. Затем рассол дважды фильтруют на фильтре 5 и направляют в напорный бак 6 для последующего использования при электролизе. [c.190] Если для производства хлора и едкого натра используют техническую неочищенную соль, то подвергают обесхлорированию и очистке не часть, а весь циркулирующей поток рассола. [c.190] Как видно из приведенного краткого описания технологического процесса получения хлора по ртутному методу, основная масса ртути находится в ваннах в виде металла, но значительные количества ртути присутствуют в виде паров, растворимых и нерастворимых солей, а также различных смешанных шламов. В связи с наличием больших количеств ртути усложняются условия безопасной эксплуатации этого производства и требуется неуклонное выполнение всех правил техники безопасности и промсанитарии . [c.190] Рамная конструкция электролизера имеет ряд преимуществ перед корытной конструкцией, в которой дно и боковые стенки составляют единое целое. Одно из преимуществ рамной конструкции состоит в том, что в случае повреждения гуммировки на боковых стенках для перегуммирования требуется снимать не весь корпус электролизера, имеющий амальгамированные поверхности, а лишь накладную раму, которая не соприкасается с амальгамой. [c.192] Рядом с электролизером находится разлагатель амальгамы 6, представляющий собой длинный стальной короб. Дно его имеет уклон 20 мм/м, противоположный по направлению уклону дна электролизера. Сверху расположены загрузочные люки для закладки и извлечения графитовой насадки, представляющей собой плитки с фрезерованными канавками и просверленными отверстиями. В старых конструкциях разлагатель имел крышку по всей длине, но для лучшей герметизации в современных конструкциях устанавливают только загрузочные люки. Для экономии площади пола и сокращения протяженности пшно- и трубопроводов разлагатель амальгамы часто помещают под электролизером. [c.192] Вытекающая из разлагателя ртуть попадает в выходной карман, куда собирается также образующееся в разлагателе амальгамное масло. Затем ртуть через затвор, отделяюпщй ее от щелочи, попадает в насос с конусным ротором. Под действием центробежной силы ртуть поднимается по стенке вращающегося конуса и выбрасывается наверху в приемный желоб, откуда перетекает через затворную трубку во входной карман электролизера. Если разлагатель амальгамы размещается под электролизером, то высота подъема ртути увеличивается и вместо роторных конусных насосов применяют центробежные насосы. [c.192] В последних конструкциях горизонтальные разлагатели амальгамы заменены вертикальными скрубберными разлагателями. Амальгама из электролизера поступает сверху в цилиндрический скруббер, заполненный насадкой из кусков графита и раствором щелочи. Она орошает насадку и, контактируя с графитом, разлагается. Свежую чистую воду подают в скруббер снизу, а сверху из разлагателя отводят готовый концентрированный раствор едкого натра. Сверху же из скруббера отводят и водород, получающийся при разложении амальгамы. Схема электролизера Р-20, аналогичного электролизеру Р-101, со скрубберным разлагателем показана на рис. 6.3. [c.192] Для уменьшения адсорбции паров ртути стены и перекрытия помещения, в котором производится электролиз, шпатлюют и окрашивают перхлорвиниловым лаком. Нижнюю часть стен иногда выкладывают керамической глазурованной плиткой. Полы первого и второго этажей здания цеха электролиза делают из плотного бетона с последующей обработкой его специальными составами (см. гл. 10). Иногда поверхность бетона окрашивают перхлорвиниловым лаком, но это покрытие держится недолго и его приходится часто возобновлять, даже если оно сделано с подслоем тканевого материала. Хорошо зарекомендовали себя гуммированные полы, но изготовление их обходится сравнительно дорого. Попытки оклеивания полов хлорвиниловым пластиком оказались неудачными, так как он сжимается, отслаивается, а сварные швы расходятся, и под пластик проникает вода и ртуть. В полах, выложенных керамическими плитками, ртуть скапливается в многочисленных швах. Наиболее удобны для этих целей бесшовные наливные полы (см. гл. 10). [c.194] Для сбора больших количеств случайно пролитой ртути в цехе устанавливают вакуум-насос, соединенный с емкостью. Вакуумная линия имеет разводку по залу электролиза. [c.194] Обслуживающий персонал перед началом работы и после ее окончания проходит через санпропускник. В первом отделении оставляется вся домашняя одежда и белье работающий получает свежее белье и спецодежду и одевается во втором отделении. В комплект спецодежды входит нательное белье, костюм, шапочка, резиновые перчатки и сапоги. По окончании работы персонал раздевается во втором отделении, сдает снятую одежду в дегазацию и стирку, принимает душ, чистит зубы, полощет рот раствором перманганата калия и одевается в домашнюю одежду в первом отделении. [c.194] Вернуться к основной статье