Спосіб випарювання лужних розчинів
Винахід відноситься до хімічної промисловості, зокрема способів концентрування лужних розчинів - електролугів, одержуваних при електролізі розчину хлориду натрію діафрагмовим методом Електролуга подають на випарювання. У вихідні електролуги вводять добавку суміші органічних компонентів етиленгліколю і пропіленгліколю при масовому співвідношенні 1: 1 у кількості 0,10-0,15 г на 1 дм 3 вихідних електролугів. Добавки органічних компонентів створюють ефект зниження витрати тепла пари, що гріє, прискорення процесу випарювання і зменшення ступеня засолення гріючих поверхонь випарних апаратів за рахунок зміни умов теплопередачі. 1 з.п. ф-ли, 1 табл.
Винахід відноситься до хімічної технології, зокрема способів концентрування лужних розчинів, одержуваних в процесі хлорного діафрагмового електролізу насичених розчинів хлориду натрію [1].
Мета винаходу - економія тепла пари, що гріє, скорочення часу випарювання, зниження ступеня засолення випарних апаратів. Лужні розчини (електролуги), що подаються на випарювання, мали склад (г/дм 3 ): гідроксид натрію (90-140), хлорид натрію (140-190), невелика кількість домішок хлорату та карбонату натрію (до 1).
У процесі випарювання утворюється концентрований розчин лугу (каустичної соди) складу (г/дм 3 ): гідроксид натрію (650-670), хлорид натрію (20-25), домішки хлорату та карбонату натрію (до 0,3).
За існуючою технологією згідно з регламентом виробництва [2] процес випарювання проводять двома стадіями з використанням випарних апаратів спеціального призначення за рахунок тепла пари високого тиску, що надходить з ТЕЦ та ГРЕС.
Найбільш близьким до заявленої пропозиції є спосіб концентрування електролугу,включає її випарювання, охолодження, відділення осаду від лугу, в яку перед випарюванням вводять тринатрієву сіль оксиэтилендифосфоновой кислоти (Nа3ОЭДФ) у кількості 1-10 мг/дм 3 [4], який взятий як прототип. Проте недоліком цього є незначне зниження витрати пари на процес випарювання.
Мета винаходу досягається на існуючому технологічному обладнанні за існуючою технологічною схемою за допомогою добавки у вихідний лужний розчин суміші органічних компонентів етиленгліколю (ЕГ) і пропіленгліколю (ПГ) при масовому співвідношенні 1:1.
Присутність органічних компонентів створює зниження витрати тепла пари, що пригріє, прискорення процесу випарювання, зменшення ступеня засолення гріючих поверхонь випарних апаратів за рахунок зміни умов теплопередачі [3].
Приклад 1 (прототип).
Лужний розчин складу (г/дм 3 ): хлорид натрію - 180, гідроксид натрію - 130 з домішкою Na3OЭДФ - 10 мг/дм 3 випарювався до складу (г/дм 3 ): гідроксид натрію - 670, хлорид натрію При цьому питома витрата тепла пари, що гріє, ТЕЦ становила 3,0 Гкал на 1 т товарної продукції - каустичної соди.
Приклад 2 (пропонованим способом).
У розчин електролуг складу, аналогічного мінеральному складу за прикладом 1, додавалася суміш ЕГ і ПГ при масовому співвідношенні 1:1 в кількості 0,05 г на 1 дм 3 вихідних електролуг. Отриману суміш випарювали до складу, аналогічного складу за прикладом 1. Витрата тепла пари ТЕЦ, що гріє, становив 2,0 Гкал на 1 т одержуваної каустичної соди.
Приклад 3 (пропонованим способом).
У розчин електролуг складу, аналогічного мінеральному складу за прикладом 1, додавалася суміш ЕГ і ПГ при масовому співвідношенні 1:1 вкількості 0,10 г на 1 дм 3 вихідних електролугів. Отриману суміш випарювали до складу, аналогічного складу за прикладом 1. Витрата пари ТЕЦ, що гріє, становив 1,8 ГКал на 1 т одержуваної каустичної соди.
Приклад 4 (пропонованим способом).
У розчин електролуг складу, аналогічного мінеральному складу за прикладом 1, додавалася суміш ЕГ і ПГ при масовому співвідношенні 1: 1 в кількості 0,15 г на 1 дм 3 вихідних електролуг. Отриману суміш випарювали до складу, аналогічного складу за прикладом 1. Витрата пари ТЕЦ, що гріє, становив 1,75 ГКал на 1 т одержуваної каустичної соди.
Приклад 5 (за існуючими технологами).
Розчин електролуг складу, аналогічного по мінеральному складу, представленому в п.п. 1-4 електролуги, піддавався випаровування без добавки органічних домішок. Витрата пари становила 3,2 Гкал/т.
Дані випробувань представлені у таблиці. З таблиці слід, що оптимальне дозування органічної суміші становить 0,1-0,15 г на 1 дм 3 електролугів. У процесі випарювання спостерігалося зниження часу цього процесу та зменшення ступеня засолення випарних апаратів.
Джерела інформації 1. Якименко Л.М. Виробництво хлору, каустичної соди та неорганічних хлорпродуктів. - М: Хімія, 1974, с.249-260.
2. Технологічний регламент виробництва технічного їдкого натру (соди каустичного цеху 4-13 корпусу 13, 83, 101), Кемеровське акціонерне товариство "Хімпром", Кемерово, 1996.
3. Ісаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел О.С. Теплопередача. - М: Енерговидав, 1981, с.170-200.
4. Патент Україна 2062254, БІ 17, 1996 (прототип).
1. Спосіб випарювання електролугів, отриманих при електролізі розчину хлориду натрію діафрагмовим методом, що включає додавання у вихідніелектролугу органічних речовин та їх випарювання, який відрізняється тим, що у вихідні лугу додається суміш з етиленгліколю з пропіленгліколем при масовому співвідношенні 1: 1.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що суміш етиленгліколю та пропіленгліколю додається у кількості 0,10-0,15 г на 1 дм 3 вихідних електролугів.