СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРНОЙ ИЗВЕСТИ Российский патент 2010 года по МПК C01B11/06 

Изобретение относится к технологии производства хлорной извести и может быть использовано в производстве стабильной хлорной извести и гипохлорита кальция.

Из литературных данных известно, что хлорная известь - неустойчивый продукт, который под действием различных факторов (углекислоты, влаги воздуха, температуры, световых лучей и др.) разрушается с потерей активных свойств (Позин М.Е. Технология минеральных солей. - Ленинград, Госхимиздат, 1949).

Стабильность хлорной извести в большой степени зависит от ее состава и условий получения. По мнению авторов (Позин М.Е. Технология минеральных солей. - Ленинград, Госхимиздат, 1949) гипохлорит кальция может разлагаться по следующим схемам:

Известно (Позин М.Е. Технология минеральных солей. Часть 2, изд. Химия. Ленинградское. 1974), что ухудшению стабильности хлорной извести способствуют примеси тяжелых металлов и их окислы. Они каталитически ускоряют распад хлорной извести, сопровождающийся выделением кислорода. Скорость распада особенно увеличивается при повышении температуры и в присутствии влаги. При быстром нагревании разложение идет с выделением кислорода и сопровождается взрывом.

Известны способы получения хлорной извести с последующим внесением в нее добавок, стабилизирующих этот неустойчивый продукт (Ullman, т.V / глава «Хлорная известь»).

Основным и общим недостатком этих способов являются технологические трудности приготовления стабилизирующих добавок и внесения их в хлорную известь с достаточно равномерным распределением по массе продукта. Поэтому такие способы не нашли промышленного применения.

Известен (Патент США №3560396, кл. 232-187, 02.02.71) способ получения хлорной извести, стабилизированной нитратом натрия. По этому патенту порошок стабилизатора, полученный сушкой и распылением приготовленного водного раствора, фракционируют, затем нужную фракцию добавляют при перемешивании к хлорной извести (гипохлориту кальция).

Недостатком данного способа является его сложность, необходимость иметь специальную установку для получения стабилизатора и его фракционирования, установку или устройство для ввода стабилизатора в готовый продукт, а также неравномерное распределение стабилизатора в массе продукта.

Наиболее близким является внедренный в производство способ получения хлорной извести, заключающийся в введении нитрата натрия в виде водного раствора на стадии гашения обожженной извести в количестве 0,25-1,0 г на 100 г обожженной извести с последующим хлорированием полученного продукта (гидроокиси кальция).

Этот способ малоэффективен, так как до 30% полученной хлорной извести пожароопасно (таблица 1), и он позволяет лишь незначительно снизить потери активного хлора (таблица 2).

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения хлорной извести, обеспечивающего ее высокую стабильность и качество.

Технический результат, обеспечивающий высокую стабильность и качество хлорной извести, достигается тем, что на стадии гашения обожженной извести вводят стабилизатор, представляющий собой сульфатный рассол - отход производства хлора и каустика, имеющий следующий состав (г/л): NaCl - 250-270, Na₂SO₄ - 70-80, NaOH - 6-8, взятый в массовом в соотношении 1:1-1:2 с водой, с последующим доувлажнением полученной извести-пушонки водой при температуре 80-90°С до содержания избыточной влаги 0,5-3% и последующим хлорированием. Сульфатный рассол вводится из расчета 0,8-3 г сульфата натрия, содержащегося в сульфатном рассоле, на 100 г извести-пушонки.

Na₂SO₄ и NaCl способствуют разрыхлению обожженной извести и увеличению степени ее гидратации и гашения (таблица 1).

NaOH связывает в неактивные соли тяжелые металлы и их окислы, которые являются катализаторами разложения хлорной извести, приводящего к ее самовозгоранию. Добавка NaOH также снижает содержание CaCl₂, который по реакциям 5 и 7 также приводит к разложению хлорной извести с выделением Cl₂, самовозгоранию и значительно снижает ее качество. Оптимальным условием для хлорирования является доувлажнение полученной извести-пушонки водой при температуре 80-90°С до содержания избыточной влаги 0,5-3%.

Данный способ позволяет получить стабильную высококачественную известь, длительно сохраняющую свои потребительские свойства.

Данные экспериментов и полученные результаты приведены ниже в примерах и таблицах 1 и 2

Пример 1

Опытные работы были проведены на промышленной установке в действующем производстве.

Обожженная известь питателем подается в диссольвер. Диссольвер представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат, внутри которого смонтирован перфорированный барабан с отверстиями диаметром 12 мм. Барабан вращается. Одновременно с обожженной известью в диссольвер поступает разбавленный 1:1 или 1:2 сульфатный рассол (или раствор NaNO₃-прототип) (сульфатный рассол - фильтрованная вода 1:1 или 1:2). Разбавленный рассол подогревается паром до 50-90°С. Расход обожженной извести и рассола контролируется. Разгашенная известь просыпается через отверстия барабана и поступает в гаситель для окончательного гашения. Отходы из диссольвера поступают на получение известкового молока. В гаситель для окончательного гашения поступает фильтрованная вода при температуре 80-90°С до содержания избыточной влаги 0,5-3%. Далее известь-пушонка поступает на сита Бурат, где происходит отделение твердых отходов (отсев), и на стадию хлорирования. В рамках проведенного эксперимента контролировались следующие параметры:

1. Количество вводимого стабилизатора.

2. Процент гидратации извести после диссольвера.

3. Количество отсева после гашения (отходов).

4. Склонность продукта к самовозгоранию (по методике, приведенной ниже).

5. Качество полученной хлорной извести по ГОСТ 1691-85.

Полученные данные приведены в таблице 1.

Пример 2

Проверено влияние вводимых в известь-пушонку на стадии гашения обожженной извести раствора нитрата натрия или сульфатного рассола с последующим хлорированием пушонки.

Испытания полученной хлорной извести проводились в течение 8 месяцев. В таблице 2 представлены данные этих испытаний.

Таблица 2 Стабилизатор Содержание активного хлора в хлорной извести (%) Продолжительность хранения хлорной извести (мес.) Содержание активного хлора после испытаний (%) Потери активного хлора (%) NaNO₃ 22,4 8 14,6 7,8   20,5 8 13,8 6,7   23,1 8 16,2 6,9   21,8 8 14,5 7,3   22,9 8 17,4 5,5   23,4 8 21,5 1,9 сульфатный 24,2 8 19,9 4,3 рассол 22,8 8 19,3 3,5   25,2 8 20,4 4,8   25,0 8 20,0 5,0

Введение в известь-пушонку стабилизатора - сульфатного рассола - снижает величину потерь активного хлора в хлорной извести до 3,9% (потери с NaNO₃ в среднем составляют 6,84%).

Из данных таблицы 1 видно, что введение сульфатного рассола позволяет повысить гидратацию обожженной извести, снизить количество твердых отходов на стадии гашения, снизить пожароопасность хлорной извести, повысить ее качество и срок ее хранения (таблица 2).

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения хлорной извести включает гашение обожженной извести, введение стабилизатора, представляющего собой сульфатный рассол - отход производства хлора и каустика, разбавленный в массовом соотношении 1:(1-2) с водой, и последующее хлорирование. Сульфатный рассол имеет следующий состав (г/л): NaCl - 250-270, Na₂SO₄ - 70-80, NaOH - 6-8. Полученную известь-пушонку доувлажняют водой при температуре 80-90°С до содержания избыточной влаги 0,5-3%. Изобретение позволяет повысить стабильность и качество продукта. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ получения хлорной извести, включающий гашение извести, введение стабилизатора и последующее хлорирование, отличающийся тем, что на стадии гашения обожженной извести вводят стабилизатор, представляющий собой сульфатный рассол - отход производства хлора и каустика, имеющий следующий состав, г/л: NaCl - 250-270, Na₂SO₄ - 70-80, NaOH - 6-8, взятый в массовом соотношении 1:(1-2) с водой, с последующим доувлажнением полученной извести-пушонки водой при температуре 80-90°С до содержания избыточной влаги 0,5-3%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сульфатный рассол вводится из расчета 0,8-3 г сульфата натрия, содержащегося в сульфатном рассоле, на 100 г извести-пушонки.