атодному просторі), за рахунок чого безпосередньо в електролізері можна отримати каустичну соду майже без солі, концентрацією від 30 до 35%. Оскільки зникає необхідність відокремлювати сіль, випарювання забезпечує отримання 50% -ної комерційної каустичної соди значно простіше і при менших капіталовкладень і енерговитратах. Оскільки каустична сода в мембранному процесі значно більшій концентрації, то в якості катода використовують дорогий нікель.
Рис. 5.3. Схема ртутного електролізера
Сумарна реакція розкладання кухонної солі в ртутних електролізерах така ж, як і в диафрагменних:
NaCl + Н2O= gt; NaOH + 1/2Сl2 + 1/2Н2
Однак тут вона проходить у дві стадії і кожна в окремому апараті: електролізері і разлагателі. Вони конструктивно об'єднані між собою і називаються електролітичної ванній, а іноді ртутним електролізером.
На першій стадії процесу - в електролізері - проходить електролітичне розкладання кухонної солі (у електролізер подається її насичений розчин) з отриманням на аноді хлору, а на ртутному катоді - амальгами натрію, за наступною реакції:
NaCl + nHg= gt; l/2Cl2 + NaHgn
У разлагателі проходить друга стадія процесу, в який під дією води амальгама натрію переходить в гідроксид натрію і ртуть:
NaHgn + Н2O= gt; NaOH + 1/2H2 + nHg
З усієї солі, поданої в електролізер з розсолом, в реакцію (2) вступає лише 15-20% від поданого кількості, а інша сіль разом з водою виходить з електролізера у вигляді хлораноліта - розчину кухонної солі в воді, що містить 250-270 кг/м3 NaCl, насиченого хлором. У разла- гатель подається «міцна амальгама», яка виходить з електролізера, і вода.
Електролізер у всіх наявних конструкціях виготовляється у вигляді довгого і порівняно вузького, злегка похилого сталевого жолоби, по дну якого самопливом тече тонкий шар амальгами, що є катодом, а зверху анолит. Розсіл і слабка амальгама подаються з верхнього піднесеного краю електролізера через «вхідний кишеню».
Міцна амальгама втекти з нижнього кінця електролізера через «вихідний кишеню». Хлор і хлораноліт спільно виходять через патрубок, також розташований в нижнього кінця електролізера. Над усім дзеркалом потоку амальгами або катодом на відстані 3-5 мм від катода підвішені аноди. Зверху електролізер перекритий кришкою.
Поширені два типи разлагателі: горизонтальні і вертикальні. Перші виготовляють у вигляді сталевого похилого жолоба тієї ж довжини, що і електролізер. По дну разлагателі, встановлюваного з невеликим нахилом, тече потік амальгами. У цей потік занурена насадка разлагателі, що виготовляється з графіту. Протитечією рухається вода. У результаті розкладання амальгами вода насичується каустиком. Розчин каустику разом з воднем виходить з разлагателі через патрубок в днище, а бідна амальгама або ртуть насосом перекачується в кишеню електролізера.
У комплект електролізної ванни крім електролізера, разлагателі, кишень і переточні трубопроводів входить ртутний насос. Використовуються насоси двох типів. У тих випадках, коли ванни обладнані вертикальним разлагателі або коли разлагателі встановлений під електролізером, використовуються заглибні відцентрові насоси звичайного типу, опущені в разлагателі. У ванн, у яких разлагателі встановлений поряд з електролізером, амальгаму перекачують конусним роторним насосом оригінального типу.
Всі сталеві частини електролізера, дотичні з хлором або хлоранолітом, захищають покриттям з вулканізованої гуми особливої ??марки (гумування). Захисний шар гуми не є абсолютно стійким. З часом він хлорується, від дії температури стає крихким і розтріскується. Періодично захисний шар відновлюють. Всі інші частини електролізної ванни: разлагателі, насос, перетоки - роблять з незахищеною сталі, так як ні водень, ні розчин каустику її кородують.
В даний час в ртутному електролізері найбільш поширені графітові аноди. Однак на заміну їм приходять ОРТА.
6. Техніка безпеки в хлорному виробництві
та охорона навколишнього середовища
Небезпека для персоналу у виробництві хлору визначається високою токсичністю хлору і ртуті, можливістю утворення в апаратурі вибухонебезпечних газових сумішей хлору і водню, водню і повітря, а також розчинів треххлористого азоту в рідкому хлорі, застосуванням у виробництві електролізерів -апаратів, що знаходяться під підвищеним електричним потенціалом щодо землі, властивостями їдкого лугу, що виробляється в цьому виробництві.
Вдихання повітря, що містить 0,1 мг/л хлору протягом 30- 60 хв, небезпечно для життя. Вдихання по...
