Способ приготовления раствора хлористого натрия

 

- Союз Советснмх

Соцмапмстмчесинх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.05.81 (21) 3291599/23 — 26 с присоединением заявки 1чЪ (23) Приоритет (51)М. Кл.

С 01 О 3/04 с

9куаауетесввй кенвтет

CCCP ав делам иавбретевяй в вткрнтвй (53) ЙК 661.833. .321 (088.8) Опубликовано 23;02,83. Бюллетень М 7

Дата опубликования описания .23.02.83..п:-, ф Царкавйй; = Ф ь л /

ig - ;с7 --;„...,.

Щд;/р,.-,-., А-. Ф. Мазанко, Ф. П. Гуцал, Б. А. Кривой, Е. В

А. М. Пеклер, 10. А. Кузнецов, В. В. Максимов, А. И. Ильинцев и А. 3. Линик (22) Авторы изобретения

/

1

/ с .-4 л .I ". ф У

У (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРА ХЛОРИСТОГО

НАТРИЯ

Изобретение относится к способу. приготовления раствора хлористого натрия, -BpHM H ®. щегося в хлорной промышленности в качестве анолита.

Нанболие близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ приготовления раствора хлористого натрия, состоящий из трех стадий, т. е. приготовление сырого рассола путем растворения солей природных месторождений или вторичного технологического сырья, приготовление обратного рассола путем растворения соли, получаемой после выпарки электрощелоков, и совместная реагентная очистка сырого и обратного рассола с последующим осаждением примесей. Приготовление растворов осуществляют в емкостных,аппаратах с мешалками или барботерами при перемешивании в течение 4 — 6 ч или в аппаратах, работающих по принципу эрлифта. Очистку рассола от солей кальция и магния после обработки рассола щелочью и содой проводят в отстойниках типа кипящего слоя (со средней скоростью осветления 3 — 5 м/ч) 11).

Недостатками известного способа являются невысокая удельная производительность, длительность процесса, невозможность получения рассолов с содержанием в них хлористого натрия выше 310 — 315 г/л и содержанием примесей кальция и магния после осветления выше 15 — 30 мг/л.

Целью изобретения является повышение скорости растворения хлористого натрия, получение пересыщенного по хлористому нат-. рию раствора, повышение скорости осаждения примесей кальция и .магния и уменьшения содержания их в растворе после осаждения, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, пульпу перед растворением подвергают обработке в магнитном поле, а растворение ведут в пульсационном режиме, причем обработку пульпы ведут в магнитном поле напряженностью 150-2000 Э при скорости подачи ее 0,7 — 1,0 м/с, а растворение в пульсационном режиме ведут при интенсивности пульсации 6000 — 8000 мм/мин.

Целесообразно воду перед смешением с хлористым натрием подвергать обработке

998346

3 в магнитном поле напряженностью 1500—

2000 Э при скорости подачи 0,7 — 1,0 м/с.

Применение пульсационного режима растворения при интенсивности пульсации 6000—

8000 мм/мин позволяет получить растворы с, содержанием 315 г/л хлористого натрия при времени обработки пульпы 1,5 — 2,0 мин. Уве личение времени пульсации до 30 — 40 мин приводит к увеличению концентрации раствора на 3 — 4 г/л. При уменьшении интенсивности пульсации ниже 6000 мм/мин уменьшается скорость растворения соли и увеличивается время пребывания раствора в зоне пульсации для достижения такого же эффекта растворения до 6 — 8 мин. Увеличение интенсивности пульсации .выше ф000 мм/мин приводит к

I уносу частиц из пульсационного аппарата.

Использование воды, обработанной в магнитном поле напряженностью 1500 — 2000 Э при скорости подачи 0;7 — 1,0 м/с, позволяет получить при 2 мин леремешиванин растворы с содержанием 240 г/л хлористого натрия, при 8 — 10 мин — 316 г/л, 50 — 60 мин—

322 г/л, что является пределом растворимости при температуре эксперимента.

Эффективность омагничивания примерно одинакова при скоростях прохождения раствора через магнитное поле, в диапазонах 0,7—

1,0 м/с и 2,8 — 3,1 м/с и напряженности магнитного поля 1500 — 2000 Э и 3200 — 3500 Э.

В предлагаемом способе был выбран режим

0,7-1,0 м/с и 1500 — 2000 Э, исходя нз апиаратурных возможностей и с целью экономини энергозатрат.

В таблице приведены результаты получения растворов хлористого натрия по предлагаемому способу, которые показывают, что ири оптимальных режимах совместного воздействия пульсационной и магнитной обработки на пульпу хлористого натрия при времени контакта до 2 мин получают растворы с концентрацией выше предела растворимости (325 г/л), чего нельзя достигнуть ири применении пульсации и магнитного поля в отдельности. Скорость осаждения примесей кальция и магния осле реагентной обработки также возрастает до 20 м/ч, а содержание примесей в растворе после осветления уменьшается до 10 мг/л.

Пример 1. На растворе подают обратную соль NaCI в количестве 3250 кг/ч, получаемую непосредственно после выпаркн электромагнитных щелоков и разделения их . на центрифуте. Химический состав обратной соли,%: NaCI 99; Na>SO4 5; NaOH 0,03.

Гранулометрический состав поваренной соли,%:

0,4 мм 10,5; 0,2 — 0,315 мм 46; 0,16 — 0,20 мм

6,5; 0,1 — 0,16 мм 25; 0,063 — 0,1 мм 8;- 0,05—

0,063 мм 2,5; менее 0,05 мм 1. В качестве растворителя используют производственную

I воду, которую подают в смеситель в количестве 3250 л/ч. Остальную воду в количестве

5,5 мз/ч подают непосредственно в колонку—

5 растворитель. Предварительно смешанную пульпу указанного состава из емкости — смесителя подают через проходной электромагнит со скоростью 0,9 м/с (напряженность магнитного поля составляет 1800 Э) и нейтрализатор, 10 Затем 9 м /ч пульпы поступает в колонну пульсационного растворения, сечение и высота которой выбраны таким образом, что максимальная скорость движения раствора (прн максимальной амплитуде пульсации) составляет

0,45 м/с, что соответствует интенсивности пульсации 7000 мм/мин, а время пребывания раствора в колонне составляет 1 мин. Примерно

3 м /ч раствора возвращают через рН-метр в смеситель, куда подают соляную кислоту

26 для нейтрализации. Концентрация раствора на выход из пульсационной колонны составляла 320 г/л (при увеличении времени контакта растворяемой соли с водой в колонне пульсационного растворения до 1,5 мин концентра25 ция получаемого рассола повышается до

325 г/л).

В отстойнике скорость осветления готового рассола составляет 20 м/ч. Суммарное содержание примесей (солей кальция и магния)

ЗО в готовом рассоле составляет 10 мг/л.

Пример 2. Приготовление обратного рассола, расход воды и пульпы соответствует примеру 1. Интенсивность пульсации в колонке — 6500 мм/мин. Пульпу перед иодачей в колонку предварительно обрабатывают в магнитном поле напряженностью 1500 Э со скоростью прохождения ее 0,7 м/с. При времени нахождения обрабатываемой сусиензии в колонке иульсационного растворения до

1,5 мин. Концентрация получаемого рассола составляет 323 г/л. Скорость осветления готового рассола в отстойнике составляет

18 м/ч ири суммарном содержании примесей в нем не более 12 мг/л.

Пример 3. Проведение процесса соответствует примеру 1, однако омагничиванию подвергают не только сусиензию, но и ту .часть воды, которую подают дополнительно в колонку растворения прн режимах омагннчивания: напряженность магнитного поля

1750 Э, скорость прохождения воды в магнитном поле 0,85 м/с. При времени контакта раствора с солью 1,0 мин концентрация раствора с солью 1,0 мин, концентрация раствора на выходе из колонны составляет 324 г/л, скорость осветления готового раствора в отстойнике составляет 20 м/г, а суммарное содержание иримссей в готовом рассоле составляет, 10 мг/л.

S 998346 4

Реализация предлагаемого способа позволя- (с 15 — 30 г/л по известному), получить растет сократить время растворения хлористого воры с содержанием хлористого натрия до натрия в воде до 1,5 — 2 мин, повысить ско- 322 — 325 г/л при 20 — 25 С, по выше предела рость осаждения примесей кальция и магния насыщения при этой температуре. до 18 — 20 м/ч, что в 2 — 2,5 раза выше, чем g За счет интенсификации процесса уменьшапо известному уменьшить содержание приме- ются габариты аппаратуры, установленной на сей в растворе после осветления до 10 — 15 г/л стадии растворения и осветления раствора.

Прнмер

Интенсивность

Напряженность магСкоросп осаждени осадка после ре гентной обработк м/ч

Содержание примесей в растворе после осветлеиия, мг/л

Скорость раствора в магнитном поле, м/с

Полученная онцентрация раство а йаС1, r/ë пульсации, м/мин нитного поля, Э

0,9

10

325

7,0

14

316

0;5

1450

5,0

12

316

8,5

315

1,0

2500

7,0

1400

0,7

12

315

7,0

18

323

0,7

1500

6,5

7,5

323

1,0

2000

10

315

7,0

14.

240

0,9

1800!

0,85

324

1850

10"

7,0 В примере 10 омагничиванию дополнительно подвергается вода, которая дополнительно подается в колонну растворения.

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 1056/37 Тираж 469 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4

1. Способ приготовления раствора хлористого натрия, включающий смешение хлористого натрия с водой, растворение его, обработку полученного раствора реагентами, осаждение и отделение от раствора примесей кальция и магния, .о т л и ч а ю ш и и с я

1 тем, что, с целью повышения скорости растворения хлористого натрия, получения пересыщенного по хлористому натрию раствора, повышения скорости осаждения примесей и уменьшения содержания их в растворе, пульпу перед: растворением подвергают обработке в магнитном поле, а растворение ведут в пчльсапионном режиме.

2. Способ по п. 1, о т л и ч à w щ и йс я тем, что обработку .пульпы ведут в магнитном поле напряженностью 1500-2000 Э при скорости подачи ее 0,7 — 1,0 м/с, а растворение в пульсационном режиме ведут при интенсивности пульсации 6000 †80 мм/мин.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что воду перед смешением с солыв подвергают обработке в магнитном поле напряженностью 1500-2000 Э и скорости нодачи 0,7-1,0 м/с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Якименко Л. М. Производство хлора, каустической соды и неорганических цродуктов. М., "Химия", 1974, с. 203-219.