Способ концентрирования электро-лиТичЕСКОй щЕлОчи Советский патент 1981 года по МПК C01D1/42 

(54) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ЩЕЛОЧИ

Изобретение относится к процессу концентрирования раствора гидроокиси натрия, в частности к концентрированию электролитической щелочи, получаемой при диафрагменном электр лизе раствора поваренной соли, Известны способы выпаривания электролитической щелочи с целью по лучения каустической соды в аппаратах -различной конструкции ВД . Однако эти способы не позволяют обеспечить длительную беспромывочную работу выпарной установки ввиду отложения поваренной соли, на внутрен них поверхностях выпарных аппаратов Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ полу чения каустической соды выпариванием электролитической щелочи в трехступенчатой установке, работающей после довательно по пару и раствору, заклю чающийся в выпаривании электролитиче кой щелочи сначала до промежуточной концентрации по гидроокиси натрия (20-32%), а после отделения твердой фазы фильтрацией - до заданной концентрации по гидроокиси натрия, отделения твердой фазы и охлаждения щелочи 2. Однако этот способ упаривания электролитических щелоков не позволяет предотвратить отложения поваренной соли на внутренних поверхностях выпарного аппарата, работающего в качестве второго корпуса. Вследствие этого второй корпус трехкорпусной выпарной установки, в котором начинается кристаллизация поваренной -соли при упарке электролитической щелочи, промывают через каждые 4-8 ч работы. При промывке второго корпуса в систему вводится много воды - до 10-20% от общего количества выпаренной воды, что приводит к соответствующему перерасходу греющего пара и снижению производительности установки. Цель изобретения - снижение расхода греющего пара и повышение производительности установки. Поставленная цель достигается тем, что в способе концентрирования электролитической щелоч, включающем выпаривание щелочи до концентрации 20-32% NaOH часть которой вместе с выпавшими кристаллами NaC6 подгиот в корпус,, где начинается кристашлизация поваренной соли, выделение кристаллов поваренной соли из средней щелочи с последующим доупарИванием раствора до конечной концентрации, отделение твердой фазы из упаренного раств.ора и его охлаждение. Среднюю щелочь с концентрацией 20 - 32% подают, на стадию начала кристаллизации поваренной соли в. указанный корпус в коли-честве, обеспечивающем достижение в этом корпусе концентрации NaOH 20 - 32% и с содержанием кристги1лов пово.ренной соли в ней 4060 Еес.%.

Подача средней щелочи в корпус, в котором впервые по степени концентрирования раствора начинается кристаллизация поваренной соли, приводит к повышению концентрации NaOH в этом корпусе/ в результате чего снижается растворимость поваренной соли. Вследствие этого уменьшается пересьвдение раствора, так как при выпаривании 1 кг воды образуется меньшее количество поваренной соли. Снижение пересыщения раствора значительно уменьшает или предотвращае полностью отложения поваренной соли на внутренних поверхностях выпарного аппарата, омываемых кипящим раствором.

В многокорпусной выпарной установке при заданной (фиксированной) концентрации средней щелочи в -посленем корпусе, концентрации NaOH во всех остальных корпусах однозначно определены и не могут быть изменены поэтому ввод средней щелочи в промежуточный корпус позволяет изменить концентрацию NaOH в корпусах в сторбну, благоприятную для уменьшения или полного предотвращения отложени поваренной соли на внутренних поверностях выпарных аппаратов.

Повышение концентрации NaOH до 20 - 32% за счет подачи средней щелочи в корпус, в котором начинается кристаллизация поваренной соли, позволяет создать наилучшие условия для предотвращения отложений в нем поваренной соли. Этому способствует также присутствие в. вводимой средне щелочи кристаллов поваренной соли с концентрацией 40- 60 вес.%, которые благодаря большой суммарной поверхности кристаллизации способствуют более полному снятию пересыщения по NaCt в кипящем растворе.

Пример. Выпаривание электролитической щелочи, содержащей, г/л 180. - 200 Nace , 100 - н 4 - 7 Na.., производят до .концентрации средней щелочи в трехкррпусной выпарной батарее, состоящей из выпарных аппаратов и отделения кристаллов поваренной соли из средней щелочи.

При упарке раствора во втором корпусе начинается кристаллизация поваренной соли. Для предотвращения

отложений поваренной соли во второй корпус подаиот раствор средней щелочи с концентрацией 28 - 30% и с содержанием кристаллов поваренной соли. 40 - 60 вес.%.

Из второго корпуса раствор вместе с кристаллами поваренной соли направляют в третий корпус, в котором раствор упаривают до концентрации средней щелочи, равной 28 -32%.

Из третьего корпуса раствор вместе с кристаллами поваренной соли по трубопроводу сливают в отстойник. Сгущенную пульпу поваренной соли с концентрацией твердой фазы 40 - 60% подают на центрифугу, а часть пульпы подают во второй корпус. После центрифуги кристаллы поваренной соли возвращают на электролиз, а фугат и осветленный раствор подают на дальнейшее концентрирование в выпарной аппарат. Часть раствора средней щелочи по трубопроводу подаю во второй корпус. В выпарном аппарате раствор концентрируют до 50% по NaOH. Упаренный раствор каустической соды вместе с кристаллами поваренной соли и сульфата натрия сливают в отстойник. Сгущенную пульпу по трубопроводу направляют на центрифугу, а отделенную смесь кристаллов поваренной соли и сульфата натрия отправляют на узел разделения солей. Фугат и осветленный раствор откачивают в отсгойник. Раствор из отстойника многократно перекачивают через теплообменник, в котором раствор каустической соды охлаждают до

. .

, в процессе охлаждения раствора каустической соды в теплообменнике происходит кристаллизация поваренной соли и сульфата натрия. Кристаллы осаждаются в отстойнике. Сгущенная пульпа поступает на центрифугу, а осветленный раствор каустической соды, представляющий собой готовый « продукт, отправляют на склад готовой продукции.

Использование предлагаемого способа получения каустической соды выпсфиванием электролитической щелочи обеспечивает снижение расхода греющего пара и повышение производительности установки за счет предотвращения отложений поваренной соли на внутренних поверхностях корпусов выпарной установки, что позволяет исключить промывку корпусов водой и необходимость выпаривания промывных вод.

Общий экономический эффект для одной установки мощностью 270 тыс.т

каустической соды в год составляет примерно 600 тыс. руб. в год.

В целом для химической промышленности, которая вьрабатывает диафрагменным методом около 1 млн. т

5 каустической соды в год, внедрение

предлагаемого способа позволяет получить годовой экономический эффект примерно 2-2,2 млн. руб.

Формула изобретения

производительности установки, щелочь с концентрацией 20 - 32% подают на стадию начала кристаллизации поваренной соли в количестве, обеспечивающем достижение кЬнцентрации щелочи на этой стадии, равной 20 - 32%. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что щелочь с концентрацией 20 - 32% подают на стадию начала кристаллизации хлористого натрия с содержанием хлористого на0трия 40 - 60 вес.%.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 205806, кл. В 01 D 1/26.