Способ контроля работы электролизера

,же. рьян," О П И-.-А Н И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветсникСоциалистическихРеспублик 1 ц 717154 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22)Заявлено 24,02.78 (21) 2583085/23-26 с присоединением заявки РЙ(23) Приоритет Вщударстввииый комитат СССР во двиам иэвврвтвиий и открытий(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА Изобретение относится к химической промыш.ленности, в частности, к получению хлора исоды каустической электролиэом в ваннах с.ртутным катодом,Современное производство хлора и соды каус.. тической ртутным методом представляет собой серию из нескольких десятков последовательновключенных электролизеров, хлор из которыхпоступает в общий коллектор. При нарушенияхтехнологического режима отдельных электроли 10зеров (обрывы анодов, зашламление катода,нарушение циркуляции ртути и т.п.) в них образуется, наряду с хлором, повышенное коли.чество водорода, что увеличивает его содержание в хлоре иа коллекторе. При содержании15водорода в хлоре более 4 У создается взрывоопасная ситуация, уменьшается выход товарного хлора в отделении сжижения, увеличива.ется количество абгазов,Контроль за содержанием водорода в хлорепроводится обычно ежесменно силамн аппаратчиков с помощью переносного гаэоанализаторатипа "ОРСа" и требует до 5 мин на каждое определение. При норме обслуживания около 25 электролиэеров на человека, на проведениевсех анализов потребуется около 2 ч. Следовательно, быстрое определение электролизеровс повышенным содержанием водорода в хлореявляется весьма затруднительным, что не позволяет нормализовать работу всего отделенияэлектролизеров.Известен хроматографический метод определения содержания водорода в хлоре, заключающийся в том, что анализируемый газ непрерывно или порциями пропускают через хроматогра.фическую колонку и анализируют известнымспособом с непрерывной выдачей данных напоказывающий и регистрирующий приборы(Анализатор японской фирмы "Хитачи" ). Ввидусложности и дороговизны прибора его устанавливают только на коллектор хлоргаэа, а использование его совместно с системой газовойкоммутации для отдельных электролиэеров является нерентабельным,Известен способ определения водорода вхлоре с помощью переносного газоанализатора,принцип действия которого заключается в следующем: порцию газа отмеривают с помощью0 15 20 25 40 Э 7тазовой бюреткн, затем газ переводят в поглс-,тительный сосуд, где из него поглощаетсяхлор и углекислотаа оставшиеся непоглощенными водород, азот, кислород смешиваютсяс воздухом и дожнгаются на электроспирали.По уменьшению объема газовой смеси рассчитывается концентрация водорода в хлоре 111,Недостатком способа является его трудоемкость и длительность, так что в принципеаппаратчикудля определения одной ванны вгруппе с повышенным содержанием водородаможет понадобиться до 2 ч времени,Целью настоящего изобретении является сокращение времени определения электролизерас повышенным содержанием водорода в хлор.газе в группе,.Поставленная цель достигается тем, что подобную ванну обнаруживают путем измерениярН среды электролита в выходном карманезлектролизера с помощью индикатора рН, Воснове метода лежит реакция разложения воды,сопровождающая процесс образования водорода на ртутном катоде:НО - Н+ ОНПри этом электролит подщелачивается. Про.цесс подщелачивания электролита сопровождается его подкислением при раствореиии и гид.ролизе хлора:+2 МаОН + С 1 - -ь 2 МаО + 2 Н + ОНа фнг, 1 дана зависимость рН электролитана выходе из электролизера от рН-электролита на входе в электролизер. Из представленнойзависимости следует, что в интервале рН 4 - 10исходного электролита в условиях гидролнзахлора, рН электролита на выходе являетсявеличиной постоянной и составляет 3,65. Еслиучесть, что подщелачивание исходного электролита эквивалентно выделению водорода на катоде злектролиэера, то установившееся значение рН электролита в условиях идеальногоперемешивания практически не зависит от концентрации водорода в хлоре,На фиг. 2 представлена схема электролизера,Схема вюпочает: 1 - ртутный затвор, 2 -вход слабой амальгамы, 3 - выход отработанного рассола, 4 - выход крепкой амальгамы,5 - гидрозатвор, б - выходной карман,В реальных условиях не вся образовавшаясяв результате разряда ионов водорода щелочьвзаимодействует с хлором, некоторая часть еев виде ламинарной пленки на поверхностиамальгамы скользит, сползает вниз в выходнойкарман 6, где в условиях недостатка хлоранодщелачивает электролит. Поэтому, чем вышеконцентрация водорода в хлоре, тем более щелочная среда создается в выходящем электролите.Йзвестнс. 2), что при электролизе хлоридовс ртутным катодом, рН прнэлектродного 1754слоя, измеренного с помощью микроэлектрода, составляет 12 - 14, однако в глубине раствора из-за гидролиза хлора рН равно приблизительно 3. Следовательно, в нестационарных усло.виях толщина щелочной пленки зависит от концентрации водорода, а следовательно, и рН среды на выходе нээлектролизера. Факторами, способствующими повышению рН в глубине раствора выходного кармана являются еле. дующие:1, недостаток хлора,2. перемешивание электролита пузырькамиводорода, выделяющимися в выходном кармане ванны ввиду каталитического разложенияамальгамы графитсвой крошкой,3. сокращение поверхности амальгам за счетувеличения ее толщины, что наряду с уменьшением скорости ее движения приводят к увеличению толщины щелочной пленки и ее размыву,П р и м е р. Универсальную индикаторную бумагу в виде сухой полоски смачивают с по. мощью стеклянной палочки или пипетки электролитом иэ выходного кармана электролиэера, При этом сразу же сравнивают цвет образовавшегося пятна со шкалой и оценивают рН среды. Оценивать рН среды путем окунания бумажки непосредственно в электролит кармана нежелательно, так как в условиях высокой температуры и наличия хлора происходит обесцвечнванне индикатора, Поэтому даже при переносе капли раствора на индикаторную бумагу с по. мощью стеклянной палочки распознавание цвета окраски нужно производить быстро.На нормально действующем электрол изере при рН среды равным 3, концентрация водо. рода в хлоре составляет 1 - 1,5%, при рН б - концентрация водорода около 2%, при рН 9 - около 3%, при рН 11 - более 4% водорода в хлоре, Следовательно, данный электролизер требует остановки для нормализации его работы.Время, необходимое для проведения анализа на одной ванне по заявленному способу, составляет 5-15 с, а при анализе серии из 25 ванн - 2 в мин (без учета перехода от ванны к ванне, снятия крышки с кармана электролизера).Таким образом, при возникновении аварий. ного положения, вызванного опасным повышением концентрации водорода в хлоргазе на коллекторе из-эа сильного водорожения отдельных ванн в группе, последние могут быть выявлены в течение нескольких минут с целью принятия необходимых мер для нормализации их работы.1Предложенный способ легко осуществить с помощью индикаторной бумаги или раствора индикатора, приливаемого в стакантпи с испьпуемым раствором, не требует использова6 5, 717154ния сложных приборов, сокращает время.напроведение анализов в 20 раз,Способ прошел испытания на Волгоградскомхимкомбинате им. 50-летия Октября и внедре.ние предполагается на этом же предприятиив 1978,г,Способ контроля работы электролизера,включающего корпус и выходной карман, приполучении хлора и каустической соды ртутным, методом, заключающийся вопределении коноставитель В. Богдановская ехред О.Легеза Корректор М. немчик Ред итовск Заказ 9766/34 П Тираж 698ЦНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и откр 3035, Москва, Ж, Раушская ое итета СССР ытйй наб., д,илиал ПП Формула изобретения центрации водорода аналитическим методом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью сокращения времени на проведение анализа, концентрацию водорода определяют по величине значения рН электролита в выходном кармане Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Бабко А Ку Пятниц ий И В Количественный анализ . М., 1968,2, Ротинян А. И. и др, "Теория и практик:амальгамных процессов" .Тезисы докладов наВсесоюзной конференции, Алма-Ата, 1966,.с. 65 (прототип). т", г. Ужгород, ул. Проектная, 4