Способ управления процессом электролиза пербората натрия Советский патент 1983 года по МПК C25B15/02 

Изооретекие относите } к управле-. 1:.ию npoixeccoM электролиза и может найти 1.римекение при про ;эводстве П€;рбората натрия эле 1строхим5- ческим методом.

Известен способ управления процессом электролиза путем изменения расхода электролита по величине токовой нагрузки Cl.

Недостатком данного способа управления является то, что величина токовой нагрузки неоднозначно характеризует количество продуктов, вырабатываемых в процессе электролиза, и следовательно, /технологический выход продукции по току.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, реализованный устройством для автоматического управления серией электролитических ванн путем изменения .расхода рассола и очищенной воды на серию электролизеров по величинам токовой нагрузки, температуры рассола и концентрации соды после серии электролизеров Сз.

Однако данный способ не позволяет увеличить технологический выход продукции по току, так как не учитывает наличие пербората натрия в рециркулирующем потоке и возможности повышения производительности изменением концентрации электролита перед серией электролизеров.

При применении данного способа для процесса электролиза пербората натрия в УСЛОВИЯХ объединеЕ ия Бор технологический выход продукции по току составит 51%.

Целью изобретения является повышение выхода продукции по току за счет улучшения точности регулирования .

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, вк.лючаю:Щему серию электролизеров, кристаллизатор и смеситель, связанные рециркулирующим потоком, путем изменения расхода рециркулирующего потока на серию электролизеров, дополнительно измеряют концентрации активного кис лорода после серии электролизеров и .в сливе кристаллизатора, измеряют концентрацию борного ангидрида в электролите перед серией электролизеров, изменяют концентрацию борного ангидрид расходом метабората натрия в смесител и экстремально регулируют расход рециркулирующего потока и концентрацию борного ангидрида по величине произведения расхода рециркулирующего потока и разности концентраций активного кислорода после серии электролизеров и в сливе кристаллизатора

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - графики изменения величины произведения П расхода рециркулирующего потока на разность концентраций активного кислорода после серии электролизеров и в сливе кристаллизатора в- зависимости от расхода (Q.) рециркулирующего -потока для различных концентраций (с) борного ангидрида в электролите перед серией электролизеров.

Блок-схема содержит серию электролизеров 1, кристаллизатор 2, смеситель 3, линию 4 подачи электролита, линию 5 подачи раствора на кристаллизатор, линию 6 отвода слива кристаллизатора, линию 7 подачи метабората натрия 7, датчики 8 и 9 концентрации активного кислорода после серии электролизеров и в сливе кристаллизатора датчик 10 концентрации борного ангидрида в электролите перед серией электролизеров, датчик 11 расхода рециркулирующего потока, регулятор 12 расхода рециркулирующего потока, регулятор 13 концентрации борного ангидрида, клапаны 14 и 15 на линиях слива кристаллизатора и подачи метабората натрия, элемент сравнения 16, блок произведения 17, двухканальныйоптимизатор 18.

Способ осуществляется следующим образом.

В смеситель 3 поступают по линии 6 слив кристаллизатора и по линии 7 метаборат натрия. Затем по линии 4 электролит поступает на серию электролизеров 1, где в результате электролиза образуется раствор пербората натрия, который по линии 5 подают в нижнюю часть кристаллизатора 2, В кристаллизаторе 2 происходит кристаллизация пербората натрия, которы отводят из нижней части, а из верхней части происходит слив раствора, в котором остается некоторая часть растворенного пербората натрия. Объем кристаллического пербората натрия, выводимого на кристаллизаторе 2 из схемы, составляет 2-5% расхода слива кристаллизатора, поэтому расходы раствора на кристаллизатор и слива кристаллизатора примерно равны.

Регулирование расхода рециркулирующего потока осуществляет регулятор 13, который, воздействуя на клапан 15 по величине отклонения текущей концентрации, измеренной датчиком 10, от заданной, поступающей с двухканального оптимизатора 18, изменяет расход метабората натрия в смеситель 3, приближая концентрациюборного ангидрида к заданной.

Количество кристаллического пербората натрия, полученное на кристаллизаторе 2, зависит как от pacxoдaQ рециркулирующего потока, так и от . концентрации С борного ангидрида перед серией электролизеров 1.

Количество выделенного кристаллического пербората натрия, а следовательно, и технологический выход по току характеризует величина проиэвеления П (получают на блоке произведения 17) расхода рециркулирующег потока Q, измеренного датчиком 11, на величину разности (получают на элементе сравнения 16) концентрацией активного кислорода после серии электролизеров и в сливе, кристаллизатора, измеренных датчиками 8 и Зависимость величины произведения П от расхода Q имеет экстремальный характер (фиг. 2). Причем оптимальные значения расхода Q , Чг и Qj для различных концентраций борного ангидрида С , С и С разли ны и различны также значения э.кстре мумов П,, П и Пз,. С течением времени из-за изменения состояния элек тродов электролизеров 1 и (или) состояния кристаллизатора 2 положение оптимума зависимости П f(Q), С const изменяется. Двухканальный оптимизатор 18, эк тремально регулируя расход Q, и концентрацию С по величине произведени П, обеспечивает получение наибольше величины произведения П для данного, состояния серии электролизеров 1 и кристаллизатора 2, тем самым определяет максимальное выделение кристаллического пербората натрия. Для приведенных на фиг. 2 графиков величина произведения П имеет при Q Q и наибольшее значение П С С, С течением времени при изменении состояния серии электролизеров 1 и (или) кристаллизатора 2 значение расхода Q и концентрации С, при которых величина П имеет наибольшее значение, изменяется. Оптимизатор 18, экстремально регулируя расход Q и концентрацию С по величине п)роизведения П.. вновь найдет оптимальное значение расхода Q и концентрации () . При использовании предлагаемого способа для электролизера пербората натрия на НПО Бор технологический выход продукции по току составит 51,2-51,3%.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОЛИЗА ПЕРБОРАТА НАТРИЯ на установке, включающей серию электролизеров, кристаллизатор и смеситель, связанные рециркулирующим потоком. путем изменения расхода ре циркулирую. щего потока на серию электролизеров. отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукции по току за счет улучшения точности регулирования, измеряют концентрации активного кислорода после серии электролизеров и в сливе кристаллизатора, измеряют концентрацию борного ангидрида в электролите перед серией электролизеров, изменяют концентрацию борного ангидрида расходом метабората натрия в смеситель и экстремально регулируют расход рециркулирующего потока и концентрацию борного ангидрида по величине произведения расхода рециркулиругощего потока и разности концентраций активного кислорода , (Л после серии электролизеров и в сливе кристаллизатора. 4 v3 х со ю