Статья:

Технология переработки сточных вод производства натриевой соли ДХЦК

Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №29(50)

Рубрика: Химия

Выходные данные
Слямов Е.Ж., Масакбаева С.Р. Технология переработки сточных вод производства натриевой соли ДХЦК // Студенческий форум: электрон. научн. журн. 2018. № 29(50). URL: https://nauchforum.ru/journal/stud/50/45037 (дата обращения: 19.09.2019).
Журнал опубликован
Мне нравится
на печатьскачать .pdfподелиться

Технология переработки сточных вод производства натриевой соли ДХЦК

Слямов Ергазы Жумагазыевич
магистрант, Павлодарский государственный университет, им. С. Торайгырова, Республика Казахстан, г. Павлодар
Масакбаева Софья Руслановна
канд. хим. наук, асс. профессор, Павлодарский государственный университет, им. С. Торайгырова, Республика Казахстан, г. Павлодар

 

На ТОО «БО-НА» ведется исследования по получение натриевой соли ДХЦК из гипохлорита натрия и циануровой кислоты.

В ходе исследований было проведено моделирование процесса переработки сточных вод в низкосолевой гипохлорит натрия в две стадий хлорирования.

Маточный раствор после разделения содержит от 5 до 13 % NaCl, 1–6 % активного хлора и большое количество воды.

Для переработки этого раствора предлагается хлорирование его с получением низкосолевого гипохлорита натрия и частичного осаждение NaCl.

В непрерывном процессе, на первой стадию к маточному раствору добавляют гидроксид натрия, концентрация щелочи достигает 20 %. После добавление щелочи раствор отправляется на хлорирование, после первого этапа хлорирования концентрация гипохлорита составляет не более 15 %, а щелочи 4,5 %. Так же в процессе хлорирование происходит осаждение хлорида натрия, его концентрация достигает не более 12 %. Раствор охлаждается в теплообменнике.

Выход направляется в кристаллизатор с внешним теплообменником и механической мешалкой. Добавляют дополнительный гидроксид натрия и хлор для получения больших кристаллов хлорида натрия, которые легко фильтруются. Продукт содержит 25 % гипохлорита натрия, 9,5 % хлорида натрия и 0,2–0,8 % гидроксида натрия. Аналогичным способом можно добавлять воду, чтобы получить раствор с 13 % гипохлоритом натрия и 3,5 % хлоридом натрия.

Реакторы были также разработаны, чтобы отделить соль от раствора гипохлорита. Коническое основание вертикальной башни имеет меньший диаметр, чем верхняя часть. Жидкий хлор и раствор гидроксида натрия впрыскивают в нижнюю часть. Гипохлорит удаляется из верхней части колонны, некоторые из которых возвращаются в нижнюю часть Скорость рециркуляции и впрыска контролируют, чтобы кристаллы хлорида натрия псевдоожижались в нижней части реактора, а кристаллы удалялись со дна башни. Кроме того, кристаллы хлорида натрия могут храниться во взвешенном состоянии во всем реакторе и рециркулировать поток. Другой способ предотвращения засорения солей состоит в том, чтобы образовать тонкую пленку раствора гидроксида натрия на стенке реактора ниже своего порта ввода и ввести газ хлора из точки ниже этого порта, которая отделена от стенки реактора. Воздух также вводится вверх в текучий гидроксид. Реактор также может быть спроектирован таким образом, чтобы избежать засорения, как показано на рисунке 5.

Это устройство позволяет избежать охлаждаемых поверхностей, таких как те, которые встречаются с теплообменниками, на которых могут кристаллизоваться компоненты водной смеси. Давление в баке снижается до 0,05 атмосфер, таким образом, вода испаряется, чтобы охладить систему. Вертикальная колонна находится достаточно высоко, так что давление водной смеси составляет около 1 атмосфер в точке, где добавляется хлор. Смесь быстро циркулирует для поддержания суспензии, минимизации роста температуры и предотвращения разложения гипохлорита.

 

Рисунок 1. Схема производства низкосолевого гипохлорита натрия

 

Непрерывное удаление соли позволяет получать более высокие концентрации гипохлорита без осаждения пентагидрата гипохлорита натрия. В непрерывном процессе, гидроксид натрия и хлор непрерывно поступает в охлаждаемый реакционный резервуар, в котором степень хлорирования поддерживается выше 80 %. Раствор резервуара циркулирует через центробежный сепаратор для удаления соли и получения раствора с 40,7 % гипохлорита натрия, 2,4 % хлорида натрия и 1,2 % гидроксида натрия.

Данные опыта занесены в таблицу 1 – Результаты хлорирования.

Таблица 1.

Результаты хлорирования

Концентрация щелочи перед хлорированием, %

Концентрация гипохлорита после первой стадий хлорирования, %

Концентрация щелочи после первой стадий хлорирования, %

Концентрация гипохлорита после второй стадий хлорирования, %

Концентрация щелочи после второй стадий хлорирования, %

20

15,2

4,5

25,3

0,2

19,5

14,3

4,2

24,5

0,7

19

13,8

4,0

24,9

0,5

 

По таблице 1 был построен график 1 – зависимости концентраций гипохлорита натрия от концентраций щелочи.

На графики 1 видно, что при хлорирование в две стадий максимальная концентрация гипохлорита может достичь 25 %.

При хлорирование в одну стадию максимальное концентрация гипохлорита натрия достигает 15 %, это связано c растворимостью солей в системе .

Для получения гипохлорита натрия высокой концентрации, нужно использовать технологию низкосолевого получения гипохлорита натрия в две стадий хлорирования. Хлорирование щелочи с концентрацией выше 20 % в одну стадию не возможно, т.к. происходит осаждение гипохлорита натрия и хлорида натрия.

 

Рисунок 1. зависимость концентрация гпх от концентраций щелочи

 

Список литературы:
1. Фурман А. Хлорсодержащие окислительно-отбеливающие и дезинфицирующие вещества. М., «Химия», 1976.
2. Лидин Р. А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Часть VI. Растворимость веществ в воде // Константы неорганических веществ: справочник / Под редакцией проф. Р. А. Лидина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2006. – С. 618. – ISBN 5-7107-8085-5.
3. Губер Ф., Шмайсер М., Шенк П. В., Фехер Ф., Штойдель Р., Клемент Р. Руководство по неорганическому синтезу: в 6 томах // Пер. с немецкого / Под редакцией Г. Брауэра. – М.: Мир, 1985. – Т. 2. – С. 355–356.
4. Weisblatt J. Sodium Hypochlorite // Chemical Compounds / Project editor Charles B. Montney. – Thomson Gale, 2006. – P. 759–763. – ISBN 1-4144-0150-7.
5. Гипохлориты // Химическая энциклопедия / Главный редактор И. Л. Кнунянц. – М.: Советская энциклопедия, 1988. – Т. 1. – С. 1121–1122.
6. Турова Н. Я. Неорганическая химия в таблицах. – М.: Высший химический колледж РАН, 1997. – С. 6.
7. Химизм разложения активного хлора в растворах. ООО ФСП «Кравт». Проверено 29 января 2010. Архивировано 20 августа 2011 года.