В свою очередь, способ химического хлорирования, предлагает две производственные схемы



страница2/3
Дата15.09.2022
Размер1.07 Mb.
#131051
1   2   3
Введение
курсовая, Введение
2 часть.
Технологический процесс получения гипохлорита натрия.
Прием, хранение и загрузка соли.
Исходное сырье – соль - поступает на объект автотранспортом и складируется в помещении, защищенном от воздействия атмосферных осадков. Объем хранения определяется потребностями эксплуатирующей организации.
С площадки хранения соль подается в емкость для растворения.
Процесс растворения считается завершенным по достижении концентрации хлорида натрия 250-300 г/л, что соответствует плотности рассола 1,113 – 1,134 кг/л.
Приготовление и реагентная очистка рассола.
Солевой раствор подается в емкости с коническим дном. Емкость размещена на металлической опоре, оборудована краном полного слива в нижней части конуса.
В емкость последовательно подаются растворы реагентов для химической очистки рассола - гидроксида натрия NaOH и кальцинированной соды Na2CO3.
После введения реагентов начинается немедленное формирование нерастворимых хлопьев, их укрупнение и осаждение. Время отстаивания осадка определяется в процессе эксплуатации и составляет в среднем 12-24 ч.
Классификация осадка в качестве отхода – IV класс опасности, «Осадок реагентной очистки рассола каменной соли от карбоната кальция и гидроксида магния при производстве хлора методом мембранного электролиза».
Количество образующегося осадка зависит от типа сырья.
Глубокая доочистка рассола.
Рассол после химической очистки через теплообменник подается в ионообменную колонну, заполненную хелатной катионообменной смолой, обладающей высокой селективностью по отношению к ионам кальция, магния, стронция, бария и низкой селективностью в отношении к ионам натрия. Промывка и регенерация катионита выполняется растворами соляной кислоты (HCl 5-6 %), гидроксида натрия (NaOH 4-5 %) и деминерализованной водой. Регенерация выполняется в автоматическом режиме.
Реагенты поставляются и хранятся в герметичных химстойких емкостях. Помещение склада реагентов оборудуется напорной водопроводной линией. Пол склада реагентов и камера имеют химстойкое покрытие. В случае случайного пролива, реагент смывается большим количеством воды от напорной водопроводной линии с последующей нейтрализацией и отведением в хоз-бытовую канализацию.
Электролиз и получение гипохлорита натрия.
Солевой раствор поступает в блок электролиза для получения хлора и раствора гидроксида натрия.
Водород, который образуется в процессе электролиза, постоянно разбавляется воздухом от воздуходувок для получения концентрации менее 2%, которая безопасно утилизируется в атмосферу в непрерывном режиме (без накопления). За время суточной работы при полной производительности по хлору образуется количество водорода, значительно меньшее величины, установленной законом для отнесения объекта к категории опасных по критерию «воспламеняющиеся вещества». Хлор, полученный в анодных камерах ячеек электролизера, через коллектор поступает в сепаратор. Из сепаратора хлор подается в нижнюю часть абсорбционной колонны. Сверху контактная загрузка колонны орошается щелочью, образовавшейся в катодных камерах ячеек электролизера. На производство гипохлорита натрия расходуется весь объем образовавшейся щелочи без остатка. Таким образом, в процессе производства реагента не образуются высокоопасные щелочные отходы, требующие утилизации.

Р ис. 2.1 Электролизная установка для производства гипохлорита натрия


2.1 Оборудование для производства гипохлорита натрия

“Аквахлор-мембрана” – электролизные установки большой производительности для получения концентрированного (12-16 %) гипохлорита натрия (nacl), хлора и каустической соды высокой чистоты.


На базе установок “Аквахлор-мембрана” возможно строительство заводов по производству гипохлорита натрия производительностью  несколько тонн активного хлора в сутки.
В качестве сырья используется раствор соли технического качества, что позволяет максимально снизить себестоимость получаемого продукта.
Электролизные установки для производства гипохлорита натрия электролизом “Аквахлор-мембрана” и “Аквахлор-диафрагма” имеют одинаковый принцип работы и отличаются только характеристиками элемента, разделяющего продукты катодного и анодного процесса.
Установки “Аквахлор-диафрагма” менее чувствительны в качеству очистки рабочего рассола, получаемый гипохлорит натрия подходит для большинства областей применения, в частности, для обеззараживания воды.
Мембранные электролизеры предпочтительнее в случае, когда требуется получить особо чистые продукты электролиза.
Установки “Аквахлор-мембрана” имеют шаг производительности в 50 кг активного хлора. Оборудование для получения гипохлорита натрия монтируются в комплексы, что позволяет получить любую необходимую производительность, от нескольких десятков килограмм до нескольких тонн, необходимой концентрации.
В оборудованиипроизводства гипохлорита натрия “Аквахлор-мембрана” реализован принцип мембранного электролиза.
Раствор хлорида натрия поступает в реакторы установки, где в процессе электрохимической реакции образуется хлор, водород и гидроксид натрия (щелочь).
Электроды реактора разделены полимерной ионселективной мембраной, что позволяет разделять продукты реакции.
Хлор и щелочь проходят стадию дополнительной очистки и поступают в колонну, где образуют гипохлорит натрия заданной концентрации (12-16 %).
Чистота получаемого концентрированного гипохлорита натрия обеспечивается за счет глубокой очистки солевого раствора.
Концентрация гидроксида натрия, получаемого в процессе диафрагменного электролиза, позволяет вырабатывать
устойчивый гипохлорит натрия с концентрацией до 16 % «активного хлора».
Отличительной особенностью технологии производства гипохлорита натрия мембранным электролизом является чувствительность используемой мембраны к чистоте поступающего раствора поваренной соли.
Для обеспечения длительного срока эксплуатации мембран в состав каждого комплекса оборудования производства гипохлорита натрия входит модуль очистки солевого раствора .
Сырьём при получении гипохлорита натрия является NaCl, большая часть которого содержится в виде каменной соли. Также могут использоваться подземные минерализованные и морские воды. В качестве сырья может быть использована рапа соляных озёр, подземные рассолы. Недостатком подземных рассолов является относительно низкое содержание NaCl (180-250г/л) и значительное содержание примесей Ca2+ и Mg2+, механических примесей.
Всегда цена рассола, который получается из твёрдой поваренной соли, достаточно высока.
Т.к. соль является главным сырьём для проведения процесса получения гипохлорита натрия электролитическим способом , затраты на приобретение соли, доставку и хранение составляют значительную часть себестоимости готового продукта. Поэтому производство стремятся разместить как можно ближе к месторождению соли и уменьшить таким образом расходы на транспортировку соли. Более близким месторождением каменной соли является Новомосковское. При получении гипохлорита натрия электролизу должен быть подвергнут водный раствор NaCl с концентрацией 100-160г/л, который перевозят в кубовых емкостях.
Если используется в качестве сырья твёрдая соль, то первой стадией технологического процесса является её растворение. При хранении соли на открытых площадках рядом со складом размещают специальные аппараты-растворители соли, в которых получают рассол. Растворитель соли, который представляет собой стальной аппарат цилиндрической формы, углублённый в землю так, что его верхний край находится на уровне земли. В нижней части корпуса растворителя помещено решетчатое так называемое ложное дно, покрытое тканью. Растворитель заполняется солью, которая подвозится со склада.
Вниз под ложное дно подаётся вода, подогреваемая в теплообменнике до 40-50 ºС для усиления растворения соли. Вода, которая проходит снизу вверх через слой, растворяет её, а образующийся рассол откачивается центробежным насосом в отстойник для удаления механических примесей. Растворимость NaCl в воде при температуре 40 ºС составляет 26,71 % , концентрация сырого рассола NaCl 318г/л. Сырой рассол можно очистить от механических примесей в отстойниках непрерывного действия с коническими полками.
Суспензию подают через штуцер и распределяют по каналам между коническими полками, а на их поверхности которых проходит осаждение твёрдых частиц. Частицы, которые осели сползают по полкам к стенкам корпуса и далее перемещаются к штуцеру вниз для удаления шлама. Осветлённую жидкость отводят по каналам между 2-я вышележащими полками и выводят из аппарата. Плюсами отстойников такого типа являются простота обслуживания и отсутствие движущихся частей.

Отбеливатели


Мировое производство гипохлорита натрия оценивается в 5 миллионов тонн. Более половины всего производимого гипохлорита натрия используется в качестве отбеливателя и пятновыводителя для тканей. Гипохлорит натрия может быть использован для многих видов тканей, включая хлопок, полиэстер, нейлон, ацетат, лен, вискозу и другие. Он эффективен для удаления следов почвы и широкого спектра пятен, в том числе, от кофе, крови, травы, горчицы, ягодных и фруктовых соков и т.д.
Содержание гипохлорита натрия в отбеливателях и пятновыводителях для тканей обычно находится в диапазоне от 2,5 до 10%. В большинстве случаев эти средства выпускаются в жидкой форме в пластиковых бутылках или канистрах. Дополнительными компонентами отбеливателей являются поверхностно-активные вещества, модификаторы реологии, оптические отбеливатели, стабилизаторы разложения и др.
Преимуществами отбеливателей на основе гипохлоритов являются:

  • быстро качественное отбеливание;

  • использование отбеливателя без нагревания и даже в холодной воде;

  • доступная цена;

  • более удобная форма выпуска: не «пылят», в отличие от порошков и легко дозируются;

  • многофункциональность, так как помимо отбеливания и удаления пятен подходят для дезинфекции различных поверхностей.

Недостатками отбеливателей на основе гипохлоритов являются:

  • активное использование хлорсодержащих отбеливателей приводит к тому, что ткани быстрее изнашиваются и, как следствие, легко рвутся;

  • невозможность отбеливания шёлковых, шерстяных и некоторых синтетических волокон из-за интенсивного разрушения;

  • относительно короткий срок хранения;

  • невозможность использования в автоматической стиральной машине, особенно в сочетании с современными порошками;

  • сильный специфичный запах хлора.

Моющие и чистящие средства с дезинфицирующими свойствами
Гипохлориты используются во многих жидких и порошкообразных средствах:

  • для автоматических посудомоечных машин;

  • для ухода за ванными комнатами, душевыми и туалетами;

  • для очистки кухонных плит;

  • для мытья каменных и бетонных полов;

  • для очистки коптилен игрилей;

  • очистки канализационных сливов;

  • для уборки поверхностей в кухнях и столовых и др.

Эффективность очистки средствами, содержащими гипохлорит-ионы, обусловлена их сильным окисляющим действием. При деструкции крупных молекул загрязнителей образуются низкомолекулярные продукты разложения, характеризующиеся высокой растворимостью, отсутствием окраски и запаха. Одновременно с очищающим действием, гипохлориты проявляют высокую дезинфицирующую способность. В целом эффективность гипохлоритов возрастает с увеличением концентрации и температуры раствора, а так же при понижении кислотности раствора.
Гипохлорит содержащие средства с дезинфицирующими свойствами обладают следующими достоинствами:

  • эффективны в отношении различных бактерий, грибов и вирусов;

  • дезинфицирующая активность мало зависит от жесткости воды;

  • при использовании не образуют побочных токсичных продуктов;

  • выпускаются в жидкой, порошкообразной и гранулированной формах.

К недостаткам можно отнести:

  • нестабильность и потерю активности с увеличением температуры и при взаимодействии с органическими веществами;

  • снижение биологической активности с увеличением кислотности среды;

  • коррозия нержавеющей стали и других металлов, что допускает лишь кратковременный контакт с поверхностями и оборудованием из металлов;

  • потеря активности при хранении на свету;

  • ограниченный перечень поверхностно-активных веществ,

  • комплексообразователей, красителей, отдушек, способных быть устойчивыми в композиции моющего или чистящего средства, содержащего гипохлориты.

В заключение следует отметить, что рост производства и потребления гипохлоритов составляет более 2,5% ежегодно. Причем более половины всех произведенных гипохлоритов используется для бытовых целей, а менее половины для промышленных. Широкое использование гипохлоритов в средствах бытовой химии стало возможным благодаря их коммерческой доступности и высокой эффективности. Гипохлорит натрия является безусловным лидером среди других солей хлорноватистой кислоты, занимая 91% мирового рынка. Почти 9% остается за гипохлоритом кальция. Использование гипохлорита калия имеет историческое значение, однако, объемы его современного применения незначительные.

Электролитическое получение гипохлорита натрия


Производство гипохлорита натрия осуществляется методом электролиза раствора хлористого натрия NaCl (поваренная соль). При этом используют два пути получения конечного продукта с применением мембранного разделения катодного и анодного пространства электролизера и без такого разделения.
Производств ГПНХ с мембранным разделением электродного пространства.
В мембранной электролизной установке анодное и катодное пространство отделяются друг от друга катион-проницаемой мембраной. При этом в анодную камеру подается раствор поваренной соли, а в катодную камеру-вода.
На катоде вода под воздействием электрического тока разлагается на ионы гидроксила и водорода:
2О + 2е → 2ОН + Н2
На аноде- хлориды окисляются до молекулярного хлора:
2Cl–→ Cl2 + 2e–↑
Под воздействием электрического тока катионы натрия диффундируют через мембрану, переходят в катодное пространство и воздействуют с анионами, образуя при этом едкий натрий.
Из электролизера анолит, содержащий молекулярный хлор подается в реактор, где он вступает в реакцию с католитом, который содержит едкий натрий и водород, образуя ГПХН, который собирают в приемную емкость. Водород из реактора сбрасывается на «свечу» или в атмосферную при многократном разбавлении его воздухом. Для снижения энергозатрат в схеме устанавливают два рекуперационных теплообменника.

Технические характеристики. Установка состоит из:


1.Выпрямитель.
Выпрямитель тока (1 шт), спроектированный для подачи электричества, для одного (1) электролизера со следующими характеристиками:
1. Требуемая мощность: 3х 400 В переменного тока 50 Гц
2. Максимальный ток: 100 A
3. Максимальный выход напряжения: 50 В постоянного тока
4. Система управления: ток или напряжение с помощью SCR
5. Охлаждение: в воздухе, естественная циркуляция
6. Максимальная температура окружающей среды: 45 °
2. Электролизная установка.
Электролизная установка (1 шт), состоящая из одного (1) вертикального нового электролизера. Очищенный рассол поступает из дозирующих насосов в электролизер, где посредством электричества образуются газообразный хлор, водород и каустический раствор (католит).
Оборудование, установленное на агрегате:
2.1. Блок хлора / соды (1 шт), каждый из которых состоит из 12 ячеек, для ежедневного производства макс. 30 кг газообразного хлора (около 250 л / день гипохлорита натрия при 120 г / л активного хлора), в комплекте со всем изделием (ротаметр, разделительные барабаны, уровнемерное смотровое и т. д.) со следующими характеристиками:



1) кол-воячеек:

12, тип – униполярные, смонтированные на раме

2) сепаратор:

Специальная дифрагма /мембрана

3) Анод:

титан+ покрытие DSA

4) Анодная перегородка:

telene(полидициклопентадиен) /TEFLON

5) Катод:

Сеткаизникеля

6) Катодная перегородка:

P.P. (полипропилен)

7) Ток:

Номин. 100A

8) напряжение

3 -3,6В

9) Плотность тока A/м2:

1800/2000

10)Температура, макс.:

85°C

11) Католит

NaOH г/л - 110/130


NaClг/л - 160 / 200

12) Газообразный хлор:

Cl2объемных %- 96 / 99


H2объемных %- 0,1 / 0,5


O2объемных %- 0,5 / 2


кг/ч x электролизер = 0,9

13) Водород

H2объемных %- 99,9

2.2. Полный комплект труб, фитингов, клапанов (PVC-C и P.P.) и т.д. Для соединений ячеек, фитингов, ротаметров и т. д.


2.3. Стекловолоконная опора (1 шт).
3. Абсорбционная установка
Блок абсорбции ( 1 )для ежедневного производства макс. 300 литров, в основном состоящий из одной абсорбционной башни и одного резервуара для рециркуляции / хранения. Каустический рассол, поступающий из электролизеров, хранится в резервуаре для хранения и рециркулируется через абсорбционную колонну с помощью рециркуляционных насосов. После концентрации до желаемого значения, раствор гипохлорита натрия хранится во внешнем резервуаре (не указывается - не входит в объем поставки).
Оборудование, установленное в блоке:
3.1. Абсорбционная башня (1 шт), изготовленная из P.V.C.-C
3.2. Рециркуляционный / накопительный резервуар (1 шт) из P.E.H.D. 100 литров объем.
3.3. Полипропиленовый насос (1 шт) для рециркуляции рассола на абсорбционную колонну или хранилище, двигатель 380 В переменного тока 50 Гц
3.4. ПВХ-воздуходувка (1шт) для всасывания производимого хлора, электродвигатель 380 В переменного тока 50 Гц
3.5. Теплообменник (1 шт) из титана
3,6. Стальная конструкция (1 шт) из AISI316L / горячее цинкование. Оцинкованная углеродистая сталь, предназначенная для поддержки всего изделия.
3,7. PVC-C и PP трубы, фитинги и клапаны для гидравлического соединения изделия.
4. Блок очистки и ультраочистки (все в зависимости от заказчика, за исключением блока смол)
Концентрированный рассол, поступающий из растворяющего резервуара, проходит через реактор / декантер, где проводится химическая очистка (первичная очистка), после прохождения через фильтр и специальный блок смолы (в объеме поставки ENCE), где осуществляется химическая очистка. Такой ультраочищенный рассол хранится в резервуаре для хранения.
Оборудование, установленное в блоке (входит в комплект):
4.1. Специальный резервуар для смолы + система регенерации (1 шт)
4.2. Дозировочный насос для подачи электролизера (1 шт)
4.3. Фильтр (2 шт)
4.4. Опорная рама из AISI316L (1 шт) / горячее цинкование. Оцинкованная углеродистая сталь, предназначенная для поддержки всего изделия.
4.5. ПВХ-С и П.П. Трубы, фитинги и клапаны для гидравлического соединения изделия.
5. Панель управления
Научно-исследовательский этап5.1. Панель управления (1 шт) (для управления / защиты насосов, воздуходувок) с панелью HMI (сенсорный экран, цветной; 4,7 "), многофункциональный регулятор процесса для управления / автоматизации процесса.
Соль: около 75 кг / день
Потребление энергии для производства хлора: около 3 кВт-ч для производства хлора (только для электролизера)
Вода: около 300 л / сутки
ХИМИЯ: ОЧИЩЕННЫЙ РАССОЛ:
Каустическая сода (100%) (подлежит проверке с качеством соли).
Карбонат натрия (100%) (подлежит проверке с качеством соли).
РЕГЕНЕРАЦИЯ СМОЛ ДЛЯ УЛЬТРАОЧИСТКИ:
Соляная кислота (30%)(подлежит проверке с качеством соли).
Каустическая сода (30%) (подлежит проверке с качеством соли).
СТАБИЛИЗАЦИЯ ГИПОХЛОРИТА:
Избыток каустической соды: около 5-7 г на каждый литр гипохлорита

Соль смешивается с водой внутри резервуара-хранилища / реактора R1. Насыщенный рассол (концентрированный рассол) восстанавливается для удаления большинства катионов, отличных от Na +, и анионов, отличных от Cl-. Это достигается путем ручного добавления гидроксида натрия, карбоната натрия и соответствующего осаждения и удаления путем гравитационного осаждения гидроксидов кальция и магния
. После предварительной очистки остаточное количество катионов кальция, магния и железа находится в пределах 10-20 мг/кг в качестве их суммы. Предварительно очищенный и концентрированный рассол фильтруют.
Очищенный концентрированный рассол поступает в электролизеры, где из-за влияния непрерывного тока (постоянного тока) NaCl реагирует с водой в соответствии со следующей общей реакцией:
2 NaCl + 2H2O =>Cl2 + 2 NaOH + H2
Каждый блок состоит из определенного количества ячеек.
Каждая ячейка оснащена анодным отсеком (анодом) и катионическим отсеком (катодом), разделенным диафрагмой.
Каждая ячейка параллельна по отношению к гидравлическим соединениям, что означает, что каждая ячейка питается своей частью концентрированного рассола, но находится в ряду до постоянного тока, так что анод каждой ячейки напрямую подключен с катодом соседнего.
Реакции, которые происходят в клетке, следующие:
На аноде:
2Cl (-) =>Cl2 + 2e (-) Хлор непосредственно высвобождается в газообразной форме.
Na (+) мигрирует в катодное отделение по всей мембране. Более того, для каждого атома Na (+) имеется также миграция 4 молей воды.
На катоде:
Na (+) + 2H (+) + 2OH (-) + 2e (-) => 2 NaOH + H2
Водород непосредственно высвобождается в атмосферу.
NaOH увеличивает концентрацию каустической соды до 10/11 мас.% внутри католита.
Каустический раствор, оставляя анодный отсек каждой ячейки и содержащий некоторый хлор в форме гипохлорита натрия, собирают и затем направляют в резервуар V 10 A / B.
Хлор, собранный из каждого анодного отделения каждой ячейки, стехиометрически реагирует со всем количеством гидроксида натрия, содержащегося в концентрированной каустической соде, посредством следующей реакции:
Cl2 + 2 NaOH =>NaClO + NaCl + H2O
для получения раствора гипохлорита натрия, имеющего концентрацию 120 г / л хлора.
Реакция происходит в абсорбционной башне.
Полученный таким образом гипохлоритный раствор стабилизируют добавлением небольшого избытка гидроксида натрия, чтобы поддерживать свободную концентрацию гидроксида натрия в растворе гипохлорита при 5-10 г / л.
Технологический блок
Насыщенный рассол, приготовленный с помощью диссольвера (в потребительской загрузке), собирается в реакторе предварительной очистки / отстойнике. Предварительная очистка проводится в партии: реактор / отстойник имеет емкость 2,5 mc каждый.
Когда реактор / отстойник заполняется водой и солью, насос запускается в замкнутой циркуляции к самому реактору с помощью эжекторов, карбоната натрия и 50% каустической соды для добавления к химической очистке. После добавления вышеуказанных химических веществ осаждается гидроксид кальция и магния. Закрытая циркуляция обеспечивает смешение химических веществ, а гидроксиды и соли оставляют для осаждения под действием силы тяжести.
Когда осадки гидроксидов и соли и предварительно очищенный рассол очищаются и не содержат взвешенных твердых частиц, с помощью насосов через фильтровальную установку и установку очистки смолы подают в очищенный резервуар для хранения рассола, осадок, содержащий NaCl и вышеупомянутые гидроксиды и соль, сливается в канализацию.
Перед входом в резервуар для хранения рассол проходит через три фильтра, чтобы остановить гидроксиды и соль, возможно, все еще содержащиеся в рассоле из-за неполного осаждения и F-22 A / B, чтобы предотвратить образование твердых частиц входящие в электролизеры.
Очищенный концентрированный рассол, выходящий из барабана с помощью дозирующего насоса P-21, подает анодные отсеки электролизеров EL-1/3. El-1/3 являются электролизерами в гидравлических параллельных и электрических сериях. Активная поверхность электродов составляет 0,4 м2.
EL-1/3 способны выдерживать максимальную плотность постоянного тока 1800 / 2000 А /м2. Максимальная нагрузка постоянного тока составляет 800 А и 3,2 / 3,5 В на ячейку.
С электрической точки зрения анод первой ячейки и катод последней ячейки электролизера соединены с выпрямителями с помощью кабелей. С гидравлической точки зрения каждая ячейка питается своей частью концентрированного рассола (анодное отделение) и производит свою часть хлора и обедненного рассола (анодного отделения), водорода и 10% каустической соды из катодного отсека.
Хлор, собранный из каждой клетки, поступает в заголовок хлора.
Обезвоженный рассол и каустическая сода (каустический раствор), собранные из каждой клетки, и стоки под действием силы тяжести в резервуар реакции / хранения. Внутри, исправление каустической соды i. Внутри нее, каустическая содовая коррекция и затем раствор рециркулирует через абсорбционную колонну.
Водород, собранный из каждой ячейки, выпускается в атмосферу Как упоминалось ранее, хлор поступает в сборник хлора. Кроме того, он находится под небольшим вакуумом с помощью экстрактора, установленного на абсорбционной установке. Образование гипохлорита натрия происходит в башне, где вместе с хлором, добавляется все количество соды, поступающее с электролизера. Башня находится под небольшим вакуумом с помощью вентилятора. Гипохлоритный раствор натрия стекает в гипохлоритные барабаны. Насос повторно осуществляет рециркуляцию в верхней части башни. Теплота реакции удаляется теплообменником, охлаждаемый водой поступающей из системы охлаждения заказчика. Окончательный раствор будет содержать около 2-3 г / л каустической соды.

Есть несколько способов добычи этой соли, самый популярный из которых – промышленный. К промышленным способам получения этого раствора на сегодняшний день относят:



  • Хлорирование каустической и кальцинированной соды с помощью молекулярного хлора. Хлорирование проводят в абсорберах за счёт поглощения хлора раствором щелочи с концентрацией до 30% NaOH. Процесс проводят при температуре 30°С. . Объём раствора при хлорировании увеличивается от первоначального примерно на 5% на каждые 50 г/л активного хлора. Поэтому при получении раствора с концентрацией активного хлора 160 г/л первоначальный объем раствора едкого натрия увеличится на 17-18% с учетом теплового расширения, а при поддержании постоянной температуры до 13%.

  • Электролитическое получение. Производство осуществляют методом электролиза раствора хлористого натрия NaCl (поваренной соли). Используют два пути получения конечного продукта: с применением мембранного разделения катодного и анодного пространства электролизера и без такого разделения. Чем выше концентрация хлоридов, тем меньше перенапряжение выделения хлора, т.к. его равновесный потенциал сильнее сдвигается в электроотрицательную сторону. Следовательно, увеличение концентрации NaCl облегчает выделение хлора. С другой стороны, чем выше концентрация раствора NaCl, тем больше удельный расход поваренной соли на 1 кг гипохлорита натрия. Поэтому для практического использования концентрацию исходного раствора хлористого натрия выбирают в зависимости от требуемой концентрации вещества.

  • Реакции обмена с разложением соединений, содержащих гипохлорит кальция. Этот способ получил ограниченное распространение и используется только там, где хлорная известь и кальцинированная сода являются легкодоступным сырьём. Суть процесса заключается в следующем: хлорную известь Са(OCl)2 обрабатывают водным раствором кальцинированной соды или сульфата натрия при температуре не выше 30-35°С. При этом из неё выщелачиваются гипохлорит и хлорид кальция, которые вступают в обменную реакцию с Na2CО3 или Na2SO4. Частично карбонат и сульфат также взаимодействуют с Са(OH)2. В результате этих реакций образуется осадок СаСО3 или СаSО4.

2.3 Использование гипохлорита натрия в промышленности.

Использование в качестве отбеливателя является одним из приоритетных направлений промышленного использования наряду с дезинфекцией и очисткой питьевой воды. Обычно, для промышленных нужд в качестве отбеливателя используются водные растворы NaOCl, содержащие 10—12 % действующего вещества.


Продукция широко используется в качестве отбеливателя и пятновыводителя в текстильном производстве и промышленных прачечных и химчистках. Он может быть безопасно использован для многих видов тканей, включая хлопок, полиэстер, нейлон, ацетат, лён, вискозу и другие. Очень эффективен для удаления следов почвы и широкого спектра пятен, в том числе крови, кофе, травы, горчицы, красного вина и т. д.
Также используется в целлюлозно-бумажной промышленности для отбелки древесной массы. Отбелка с использованием NaOCl обычно следует за этапом хлорирования и является одной из ступеней химической переработки древесины, используемой для достижения высокой степени белизны целлюлозы. Обработку волокнистых полуфабрикатов проводят в специальных башнях гипохлоритной отбелки в щелочной среде (pH 8—9), температуре 35—40 °C, в течение 2—3 часов.
Широкое применение в качестве промышленного дезинфицирующего средства связано, прежде всего, со следующими направлениями:

  • дезинфекция питьевой воды перед подачей в распределительные системы городского водоснабжения;

  • дезинфекция и альгицидная обработка воды плавательных бассейнов и прудов;

  • обработка бытовых и промышленных сточных вод, очистка от органических и неорганических примесей;

  • в пивоварении, виноделии, молочной промышленности — дезинфекция систем, трубопроводов, резервуаров;

  • фунгицидная и бактерицидная обработка зерна;

  • дезинфекцияводырыбохозяйственныхводоёмов;

  • дезинфекциятехническихпомещений.

Данную соль применяет также наша фирма для дезинфекции инструментов и прочего оборудования. Если у вас остались какие-то вопросы свяжитесь с нашими менеджерами.

Обработка вод хлором или раствором хлорной извести по сей день остается одним из самых распространенных и относительно дешевых способов очистки от загрязнения органическими веществами (и некоторыми неорганическими, например, цианидами) . Содержание активного хлора определяют в дезинфицированной им питьевой воде, в воде плавательных бассейнов, сточных водах, которые приходится хлорировать или которые загрязнены хлором и соединениями, выделяющими хлор. В поверхностных водах содержание хлора определяют в местах ниже точки сброса упомянутых сточных вод.


Понятие «активный хлор» охватывает кроме растворенного молекулярного хлора и другие соединения хлора, как, например, двуокись хлора, хлорамины, органические хлорамины, гипохлориты и хлориты, т.е. вещества, определяемые йодометрическим методом или при помощи о-толидина. В практике хлорамины и другие соединения хлора обозначают термином «связанный активный хлор», а молекулярный хлор и гипохлориты как «свободный активный хлор».
При обеззараживании или очистке вод активным хлором, одна его часть реагирует с веществами, содержащимися в воде, связывая хлор в так называемый «связанный активный хлор», а другая часть, непрореагировавшая, именуется «свободным» или «остаточным активным хлором». При этом вода может содержать вещества, которые реагируют с активным хлором мгновенно, вещества, реагирующие с ним медленно или неполно, и вещества, совсем с ним не реагирующие (притом в самых разнообразных количественных соотношениях. Именно поэтому, при хлорирование воды трудно предусмотреть, какая часть активного хлора останется в виде остаточного (свободного) хлора. Чтобы решить данную проблему воду перед хлорированием исследуют, определяя ее хлороемкость.
Из литературы известен ряд методических разработок фотометрического определения активного хлора, включая определение отдельных его форм: связанной и остаточной (свободной). К сожалению, эти методики не аттестованы на территории РФ. Действующий ГОСТ содержит только методы титрования, которые трудоемки, и полностью исключают возможность оперативного контроля содержания активного хлора в полевых условиях.
В настоящее время налажен выпуск анализатора «Эксперт-003-активный хлор», предназначенного для определения общего активного хлора в диапазоне 0,05-2 мг/дм3. Особенность измерения состоит в применении тест-системы- набора расфасованных для единичных анализов реагентов, что полностью снимает необходимость лабораторных условия выполнения анализа. Даже предварительная градуировка фотометра по желанию заказчика может быть выполнена на заводе-изготовителе. Таким образом, анализ предельно упрощается: пользователю необходимо всего лишь отобрать 5 мл воды, внести в нее порцию реактива, находящуюся в маленьком контейнере, перелить полученный окрашенный раствор в оптическую кювету, поместить последнюю в кюветное отделение фотометра «Эксперт-003», нажать кнопку «измерение» и через 5 секунд считать с дисплея значение концентрации активного хлора. Следующим шагом развития анализаторов активного хлора станет появление фотометров для определения отдельных форм активного хлора: остаточного (свободного) и связанного.




Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница