Способ концентрирования электролитических щелоков Советский патент 1976 года по МПК C01D1/42 

1

Изобретение относится к технологии выпаривания электролитических щелоков, получаемых при электролизе растворов хлоридов в диафрагменных электролизерах с твердым катодом.

Известен способ концентрирования электролитических щелоков с концентрацией 8-12% NaOH до крепких щелоков с концентрацией 42-50 NaOH путем двухстадийного выпаривания с промежуточной фильтрацией щелоков с концентрацией 25-30% NaOH, полученных на первой стадии выпаривания, от твердой фазы и трехкратным использованием в трехкорпусной системе первой стадии выпаривания поступающего со сторны пара под давлением 5-8 атм. На второй стадии однократно используется отборный пар под давлением 2,5-4 атм из первого корпуса трехкорпусной системы первой стадии выпаривания. Однако такой способ имеет высокий расход пара на второй стадии выпаривания и соответственно повышенный расход охлаждающей воды, подаваемой в конденсатор.

С целью устранения недостатков предлагается способ, по которому выпаривание на второй стадии ведут в две ступени, на первой из которых электролитические щелока выпаривают до концентрации 34-38% NaOH с использованием отборного пара под давлением 1- 2 атм из второго корпуса трехкорпусной системы первой стадии выпаривания, отборный пар под давлением 2,5-4 атм из первого корпуса трехкорпусной системы первой стадии выпаривания подают на вторую ступень второй стадни выпаривания.

Таким образом, ступени второй стадии выпаривания соединяются между собой но раствору последовательно, а по отборному пару параллельно. Выпаривание на обеих ступенях

второй стадии выпаривания ведут под одинаковым вакуумом - 70-90 %.

Предложенный способ позволяет снизить расход пара на 12-15% и соответственно снижается расход охлаждающей воды, подаваемой в конденсатор.

Пример. Электролитические щелока в количестве 100 т в час, содержащие 10% NaOH и 16% NaCl, подвергают двухстадийному концентрированию. На первой стадии щелока выпаривают до концентрации 15% NaOH в трехкорпусной системе при давлении первичного пара 6 ата (температура насыщения 158°С) и вакууме в последнем корпусе 80%. В первом корпусе из раствора под давлением 2,8 ата выпаривается 19 т/час воды, во втором корпусе под давлением 1,15 ата - 18 т/час (из них 4 т/час за счет самоиспарения раствора) и в третьем корпусе 11 т/час (из них 5 т/час за счет самоиспарения). 5 т/час

полученного в первом корпусе сокового и греющего пара, имеющего температуру насыщения 132°С, и 12 т/час сокового пара, полученного во вт.ором корпусе и имеющего температуру 102°С, отбирайзт на вторую стадию процесса концентрирования.

Средние щелока после третьего корпуса отфильтровывают от выпавщей при концентрировании кристаллической соли в количестве 12 т/час. Отфильтрованные средние щелока, содержащие 25% NaOH и 10% NaCl, последовательно пропускают в первую и во вторую ступени второй стадии выпаривания, где соответственно концентрируют до 38% и 49% NaOH. В обеих ступенях выпаривание производят под вакуумом 90%. Первую ступень обогревают отборным паром второго корпуса первой стадии. В ней выпаривается 10,8 т/час воды (еще 1,2 т/час пара расходуется на подогрев и дегидратацию раствора). Температура кипения раствора в первой ступени с учетом депрессии составляет 88°С.

Температура кипения во второй ступени в связи с резким увеличением концентрации и температурной депрессии возрастает до 105°С. Обогрев этой ступени производят отборным экстра-паром из первого корпуса первой стадии. Выпаривается во второй ступени всего 3,5 т/час воды, еще 1,5 т/час пара расходуется на подогрев раствора до температуры кипения в ступени и на его дегидратацию.

Из второй ступени второй стадии выпаривания крепкие щелока подают после охлаждения и отстоя на склад.

Формула изобретения

Способ концентрирования электролитических щелоков с концентрацией 8-12% NaOH до крепких щелоков с концентрацией 42-50% NaOH путем двухстадийного выпариванияс промежуточной фильтрацией щелоков с концентрацией 25-30% NaOH, полученных на первой стадии выпаривания, от твердой фазы, с трехкратным использованием в трехкорпусной системе первой стадии выпаривания поступающего со стороны пара под давлением 5-8 атм и подачей на вторую стадию выпаривания отборного пара под давлением 2,5- 4 атм из первого корпуса трехкорпусной системы первой стадии выпаривания, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода пара на второй стадии выпаривания и охлаждающей воды, выпаривание на второй стадии ведут в две ступени, на первой из которь1х электролитические щелока выпаривают до концентрации 34-38% NaOH с использованием отборного пара под давлением 1-2 атм из второго корпуса трехкорпусной системы первой стадии выпаривания, отборный пар под давлением 2,5-4 атм из первого корпуса трехкорпусной системы первой стадии выпаривания подают на вторзю ступень второй стадии выпаривания.