Особое место в структуре производства занимает цех электролиза. Работа этого цеха определяет важнейшие технико-экономические показатели всего производства по выпуску готовых продуктов, так как здесь сосредоточены основные процессы и оборудование. Затраты на выпуск продуктов в цехе электролиза составляют 40-65% от общих затрат всего производства. В электролизерах под воздействием постоянного электрического тока происходят электрохимические процессы, приводящие к образованию хлора. Для питания электролизеров постоянным током цех имеет агрегаты преобразователей переменного тока в постоянный. Преобразователи должны иметь характеристики, допускающие значительные токовые на выходе (в зависимости от типов электролизеров токовая нагрузка может составлять от 25 до 150 кА и более при выходном напряжении 450 - 900 В).
Полученный в электролизерах хлор, насыщенный парами воды и содержащий примеси, состав которых зависит, в основном, от типа применяемых анодов, режима работы электролизеров и состава питающего рассола, поступает в отделение охлаждения, осушки и компримирования. Здесь происходит конденсация паров воды из хлор-газа при его охлаждении промышленной и захоложенной водой. Окончательную осушку влажного хлора проводят в абсорберах, применяя двухступенчатую промывку хлора серной кислотой. Затем хлор компримируют и направляют потребителям и в отделение сжижения.
Наиболее дешевым сырьем для производства хлора являются природный рассол и рассол, полученный подземным выщелачиванием залежей каменной соли. В последнем случае в скважину, пробуренную в пласт соли, нагнетают артезианскую воду и получают раствор хлорида натрия. Кроме хлорида натрия такой рассол содержит раствор сульфат натрия, соли кальция, магния и механические примеси. Сырой рассол поступает в отделение очистки и приготовления рассола. Здесь проводят его карбонизацию (вводят в рассол СО2) для связывания ионов кальция в малорастворимую соль СаСО3.Ионы магния связываются в гидроокись щелочью, содержащейся в обратном рассоле. Удаление механических примесей и образовавшихся осадков СаСО3 и Мg(ΟH)2 проводят в осветлителях отстойниках и фильтрах. Для интенсификации процесса очистки в рассол вводят флокулянт. После очистки и фильтрации готовый рассол подогревают и подают в цех электролиза для питания электролизеров.
Наибольшего развития электрохимическое производство хлора достигло в США. По окончании второй мировой войны доля ртутного метода в производстве хлора в США постепенно возросла, однако в первые послевоенные годы прирост мощностей по хлору происходил в значительной степени за счет диафрагменного метода. В последние же годы мощности производства хлора в США по ртутному методу увеличиваются быстрее, чем по диафрагменному. По оценке Б. А. Сасс - Тисовского, мощность производства хлора в США в 1965 г. составила 4750 тыс. тонн по диафрагменному методу и 2600 тыс. тонн по ртутному методу (т.е. соответственно 67 и 33%). В остальных зарубежных странах в 1965 г. мощность производства хлора по диафрагменному методу составила 2165 тыс. тонн, а по ртутному 6530 тыс. тонн (или соответственно 25 и 75%). Таким образом, мощности производства хлора в зарубежных странах в 1965 г. распределились следующим образом: 43% по диафрагменному и 57% по ртутному.
Ртутный и диафрагменный методы электролиза могут взаимно дополнять друг друга при комбинированном методе получения электролитического хлора. По этому методу обедненный рассол из ртутных ванн донасыщают обратной солью, получаемой после выпарки щелоков из диафрагменных ванн. В данном случае цех диафрагменного электролиза является источником чистой соли, необходимой для ртутного метода. При использовании дешевого подземного рассола такая комбинированная схема может стать выгодной. Она целесообразна также, когда поставляемая хлорному заводу твердая соль содержит примеси, не удаляемые обычным способом очистки рассола и вредные для процесса электролиза с ртутным катодом. В этом случае приходится упаривать рассол для получения чистой твердой соли (что удорожает ее) и тогда более выгодно использование обратной соли цеха диафрагменного электролиза с ртутным катодом.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.