ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролиз с твердым катодом и диафрагмой из "Техника безопасности в электролитическом производстве каустической соды и хлора" Принципиальная схема производства хлора, каустической соды и водорода методом электролиза с твердым катодом и диафрагмой представлена на рис. 4.2 [24]. [c.41] В качестве сырья для получения хлора и каустической соды используют рассолы, полученные подземным выщелачиванием поваренной соли, или твердую привозную соль. Подземный рассол поступает на хранение в специальные резервуары, а из них по мере необходимости на очистку. Твердая привозная соль хранится на складе, где ее растворяют в воде, получая рассол, который передают на очистку. В отделение очистки поступает также обратный рассол, содержащий едкий натр. Рассол, очищенный от солей кальция и магния, направляют на электролиз. [c.42] Электролитическая щелочь поступает сначала в отделение выпарки, где она упаривается до содержания 42—50% едкого натра, а затем на склад. Каустическая сода транспортируется потребителям в железнодорожных цистернах, в автоцистернах или по межцеховым трубопроводам. [c.42] Влажный хлор из электролизеров поступает в отделения охлаждения, осушки и компримирования. Сухой хлор направляют на переработку или сжижение. Необходимую для осушки хлора 96— 98%-ную серную кислоту, получаемую смешением купоросного масла и олеума, хранят на специальном складе. [c.42] Водород из электролизеров поступает на охлаждение и транспортируется компрессорами потребителям. [c.42] В настоящее время наиболее совершенными электролизерами отечественной конструкции являются электролизеры с вертикальной осажденной диафрагмой и нижним токоподводом к анодам типа БГК-17 (нагрузка 25 кА) и БГК-50 (нагрузка 50 кА). [c.42] Основными частями электролизера типа БГК-17 (рис. 4.3) являются катодный и анодный комплекты, а также крьипка. [c.42] Расход электроэнергии (постоянный ток) на 1 т едкого натра, кВт.ч. . [c.44] Электролизеры питают постоянным электрическим током от типовых полупроводниковых выпрямительных агрегатов. Так как полупроводниковые выпрямительные агрегаты отечественной электропромышленностью выпускаются на напряжение от 75 до 850 В и силу тока до 50 кА, то электролизеры соединяют последовательно. Таким образом, образуется группа электролизеров, называемая серией, имеюш,ая обш,ее питание постоянным током. [c.45] Число серий в зале электролиза может быть различно и зависит от мощности цеха и мощности установленных электролизеров. Число электролизеров в серии зависит от напряжения источника постоянного тока. Наибольшее распространение получили серии из 120— 150 электролизеров при напряжении 425—500 В. [c.45] В электролизерах с твердым катодом и диафрагмой может происходить смешение газов, выделяющихся на электродах. Хлор может проникнуть из анодного пространства в катодное, а водород из катодного в анодное. Смешение газов происходит при разрыве диафрагмы или неравномерном покрытии катодных элементов осажденной диафрагмой, при снижении уровня анолита ниже верхнего края диафрагмы, а также при аварийном нарушении разрежения в хлорном и водородном коллекторах, к которым присоединены электролизеры. [c.45] Попадание водорода в анодное пространство более опасно, чем хлора в катодное пространство электролизера, в котором хлор сравнительно быстро поглощается щелочью, и водород, как правило, не содержит хлора. Водород в анодном пространстве анолитом не поглощается и удаляется в смеси с хлором. Известно, что смеси, содержащие в хлоре более 4% (об.) водорода, являются взрывоопасными [25]. [c.45] получаемый в электролизерах с твердым катодом и диафрагмой обычно содержит не более 0,5% водорода. Если содержание водорода в хлоре повысится до 1 % и выше, проверяют в каждом электролизере уровень анолита, содержание водорода в хлоре и разрежение в анодном и катодном пространствах. [c.45] Уровень анолита в электролизере может повышаться по мере увеличения гидравлического сопротивления фильтрующей диафрагмы. Скорость протекания электролита через диафрагму зависит от давления фильтрации, создаваемого разностью уровней анолита и католита. Когда диафрагма забивается осадком, ее протекаемость уменьшается и уровень анолита повышается. Если уровень анолита превысит уровень католита на 300—400 мм и концентрация едкого натра в католите станет больше 140—150 г/л, электролизер выключают на ремонт или промывают диафрагму водой. [c.46] В анодном пространстве электролизеров и в коллекторах влажного хлора обычно поддерживают небольшой вакуум (5—10 мм вод. ст.). При этом в водородном коллекторе необходимо поддерживать разрежение на 5—7 мм вод. ст. выше, чем в хлорном коллекторе. [c.46] Для предотвращения смешения газов в электролизере предусматривают автоматическое регулирование разрежения в хлорном и водородном коллекторах, блокировку электродвигателей хлорных и водородных компрессоров с преобразовательной подстанцией и систему гидравлических затворов, Црисоединяемых к хлорному и водородному коллекторам. Автоматические приборы для регулирования разрежения в коллекторах водорода и хлора, а следовательно, в электролизерах, присоединенных к этим коллекторам, автоматически устанавливают необходимое разрежение в каждом коллекторе в случае изменения разрежения в любом из них, а также сохраняют разность разрежения в этих коллекторах. [c.46] Схема блокировки электродвигателей хлорных и водородных компрессоров с преобразовательной подстанцией предусматривает автоматическое отключение элёктродвигателей компрессоров при внезапном прекращении питания электролизеров постоянным током. В случае внезапной остановки электродвигателей (если не произойдет самозапуск) всех хлорных компрессоров происходит автоматическое отключение источников постоянного тока, питающего электролизеры. При этом одновременно происходит подача сигнала в зал электролиза, в помещения компрессоров, на центральный щит управления процессом электролиза и на преобразовательную подстанцию. [c.46] На некоторых предприятиях, производящих хлор и каустическую соду, отсутствовали устройства и приспособления, препятствзш)щие образованию взрывоопасных смесей хлора с водородом. Поэтому на этих предприятиях иногда происходили взрывы газовых сиесей. Наиболее часто взрывы наблюдались в колоннах для осущки хлора серной кислотой (сушильных башнях), так так в верхней части этих колонн происходило образование большого объема газовой смеси ( газового мешка ). [c.47] Вследствие значительной разницы в плотности газообразного хлора и водорода происходит расслаивание этой смеси и образование смесей с взрывоопасными концентрациями водорода в хлоре. Можно также предположить, что поверхность насадки и каталитическое действие стенок аппарата способствуют взаимодействию хлора с водородом, когда содержание водорода в их смеси находится в пределах взрывоопасных концентраций. [c.47] В настоящее время на сушильных башнях штуцер для отвода газа размещают на крышке в самой верхней ее части. Там же предусматривают разрывную мембрану. [c.47] Вернуться к основной статье