Способ концентрирования электро-литической щелочи

 

1 ФВ!,вл, .

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИ

Союз Советскии

Социалистичесниз

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬС (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 270777 (2t) 2512568/ с присоединением заявкм Но

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2301.81. Бюллетень

Дата опубликования описания 2 301 (72) Авторы изобретения

В.Ц. Гонионский и В. И. Левераш (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОИ

ЩЕЛОЧИ

Изобретение относится к процессу концентрирования раствора гидроокиси натрия, в частности к концентрированию электролитической щелочи, получаемой при диафрагменном электролизе раствора поваренной соли.

Известны способы выпаривания электролитической щелочи с целью получения каустической соды в аппаратах различной конструкции 1 .

Однако эти способы не позволяют обеспечить длительную беспромывочную работу выпарной установки ввиду отложения поваренной соли, на внутренних поверхностях выпарных аппаратов. !з

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения каустической соды выпариванием электролитической щелочи в трехсту- 20 пенчатой установке, работающей последовательно по пару и раствору, заключающийся в выпаривании электролитической щелочи сначала до промежуточной концентрации по гидроокиси натрия (20-32%), а после отделения твердой фазы фильтрацией - до заданной концентрации по гидроокиси натрия, отделения твердой фазы и охлаждения щелочи (2j. 30

Однако этот способ упаривания электролитических щелоков не позволяет предотвратить отложения поваренной соли на внутренних поверхностях выпарного аппарата, работающего в качестве второго корпуса.

Вследствие этого второй. корпус трехкорпусной выпарной установки, в котором начинается кристаллизация поваренной соли при упарке электролитической щелочи, промывают через каждые 4-8 ч работы. При промывке второго корпуса в систему вводится много воды — до 10-20% от общего количества выпаренной воды, что приводит к соответствующему перерасходу греющего пара и снижению производительности установки.

Цель изобретения — снижение расхода греющего пара и повышение производительности установки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе концентрирования электролитической щелочи, включающем выпаривание щелочи до концентра" ции 20-32В NaOH часть которой вместе с выпавшими кристаллами NaCR подают в корпус,. где начинается кристаллизация поваренной соли, выделение кристаллов поваренной соли из сред798041 ней щелочи с последующим доупариванием раствора до конечной концентрации, отделение твердой фазы из упаренного раствора и его охлаждение.

Среднюю щелочь с концентрацией

20 - 32% подают на стадию начала кристаллизации поваренной со5 ли в. укаэанный корпус в ксали;честве, обеспечивающем достижение в этом корпусе концентрации

NaOH 20 — 32% и с содержанием кристаллов пов ренной соли в ней 4060 ьес.В.

Подача средней щелочи в корпус, в котором впервые по степени концентрирования раствора начинается кристаллизация поваренной соли, приводит к повышению концентрации NaÎH в этом корпусе, в результате чего снижает ся раст воримост ь поваренной соли. Вследствие этого уменьшается пересыщение раствора, так как при 26 выпаривании 1 кг воды образуется меньшее количество поваренной соли.

Снижение пересыщения раствора значительно уменьшает или предотвращает полнсстью отложения поваренной ссли 25 на внутренних поверхностях выпарного аппарата, омываемых кипящим раствором.

В многокорпусной выпарной установке при заданной (фиксированной) концентрации средней щелочи в .последнем корпусе, концентрации NaOH во всех остальных корпусах однозначно определены и не могут быть изменены, поэтому ввод средней щелочи в промежуточный корпус позволяет изменить в концентрацию NaOH в корпусах в сторону, благоприятную для уменьшения или полного предотвращения отложений поваренной соли на внутренних поверхно ст ях выпар ных ап пар ат ов . ЯО

Повышение концентрации NaOH до

20 - 32% за счет подачи средней щелочи в корпус, в котором начинается кристаллизация поваренной соли, позволяет создать наилучшие условия для предотвращения отложений в нем поваренной соли. Этому способствует также присутствие в. вводимой средней щелочи кристаллов поваренной соли с концентрацией 40- 60 вес.Ъ, которые благодаря большой суммарной поверхности кристаллизации способствуют более полному снятию пересыщения по NaCK в кипящем растворе.

П р и и е р. Выпаривание электролитической щелочи, содержащей, г/л

180. - 200 НаСР, 100 . — 130 NaOH и 4 - 7 Na>SO+, производят до концентрации средней щелочи в трехкорпусной выпарной батарее, состоящей из выпарных аппаратов и отделения g) кристаллов поваренной соли из средней щелочи.

При упарке раствора во втором корпусе начинается кристаллизация поваренной соли. Для предотвращения отложений поваренной соли во второй корпус подают раствор средней щелочи с концентрацией 28 — 30% и с содержанием крист аллов поваренной соли, 40 — 60 вес. В.

Из второго корпуса раствор вместе с кристаллами поваренной соли направляют в третий корпус, в котором раствор упаривают до концентрации средней щелочи, равной 28 -32%.

Из третьего корпуса раствор вместе с кристаллами поваренной соли по трубопроводу сливают в отстойник.

Сгущенную пульпу поваренной соли с концентрацией твердой фазы 40 — 60% подают на центрифугу, а часть пульпы подают во второй корпус. После центрифуги кристаллы поваренной соли возвращают на электролиз, а фугат и осветленный раствор подают на дальнейшее концентрирование в выпарной аппарат. Часть раствора средней щелочи по трубопроводу подают во второй корпус. В выпарном аппарате раствор концентрируют до 50% по

Na0H. Упаренный раствор каустической соды вместе с кристаллами поваренной соли и сульфата натрия сливают в отстойник. Сгущенную пульпу по трубопроводу направляют на центрифугу, а отделенную смесь кристаллов поваренной соли и сульфата натрия отправляют на узел разделения солей.

Фугат и осветленный раствор откачивают в отстойник. Раствор из отстойника многократно перекачивают через теплообменник, в котором расТ» вор каустической соды охлаждают до

30oC..

° В процессе охлаждения раствора каустической соды в теплообменнике происходит кристаллизация поваренной соли и сульфата натрия. Кристаллы осаждаются в отстойнике. Сгущенная пульпа поступает на центрифугу, а осветленный раствор каустической соды, представляющий собой готовый продукт, отправляют на склад готовой продукции.

Использование предлагаемого способа получения каустической соды выпариванием электролитической щелочи обеспечивает снижение расхода греющего пара и повышение производительности установки за счет предотвращения отложений поваренной соли на внутренних поверхностях корпусов выпарной установки, что позволяет исключить промывку корпусов водой и необходимость выпаривания промывных вод.

Общий экономический эффект для одной установки мощностью 270 тыс.т каустической соды в год составляет примерно 600 тыс. ру6. в год.

В целом для химической промышленности, которая вырабатывает диафрагменным методом около 1 млн. т каустической соды в год, внедрение

798041

Формула изобретения

Составитель Б. Ягуд

Редактор Н. Егорова Техред М.Рейвес Корректор Н. Швыдкая

Заказ 9934/24 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ьияяал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 предлагаемого способа позволяет получить годовой экономический эффект примерно 2 — 2,2 млн. руб.

1. Способ концентрирования электролитической щелочи, включающий многостадийное выпаривание до концентра ции щелочи 20 - 32%., с одновременной кристаллизацией при упаривании поваренной соли, отделение кристаллов поваренной соли, последующее доупаривание раствора, отделение твердой фазы от упаренного раствора

° и его охлаждение, о т л и ч а юшийся тем, что,с целью снижения. расхода греющего пара и повышения производительности установки, щелочь с концентрацией 20 - 323 подают на стадию начала кристаллизации поваренной соли в количестве, обеспечивающем достижение кЬнцентрации щелочи на этой стадии, равной 20 - 32%.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что щелочь с концентрацией 20 - 32% подают на стадию начала кристаллизации хлористого натрия с содержанием хлористого натрия 40 - 60 вес.В.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Беньковский С.В., Круглый С.М. и Сокованов С.К, Технология содопродуктов. М., Химия, 1922, с.306.

2. Авторское свидетельство СССР

М 205806, кл. В 01 D 1/26.