Способ концентрирования электролитической каустической щелочи

СОЮЗ СОВЕТ СОЦИАЛИСТ ГОСУДАРСТВ ВЕДОМСТВО КИХЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКННОЕ ПАТЕНТНОЕССР (ГОСПАТЕНТ СС К З,ВТОРСКОМ СХСЛЬС 73 У атепьскии инс(57) Способ концентрирования электролитической каустической щелочи. Сущность изобретения: упаривание исходной щелочи на первой стадии. От - деление соли. Упаривание раствора щелочи на второй стадии и его охлаждение. Отделение про - дукционной щелочи от осадка нг фильтре. Репупьпация осадка, охлажденного до 30 - 40 С исход - ной щелочью. Отделение промывного раствора от осадка осуществляют: а фильтрующей центрифуге. 1 ил.Изобретение относится к химическойтехнологии и мажет быть преимущественноиспользовано для получения каустическойсоды и едкого калия из электралитическойщелочи, производимой в результате диафрагменного электролиза растворов поваренной соли из хлористого калия. Наиболееэффективно изобретение ма кет быпгь использовано в производствах хлора и каустика в химической промышленности и вцветной металлургии.Цель изобретения - улучшение качестваготового продукта зэ счет снижения содержания в нем поваренной соли и сниженияэнергетических затрат за счет уменьшенияколичества промывных вад,Заявляемый спогоб позволяет достигнуть максимальной степени разделенияраствора каустической соды от мелкокристаллической соли с получением промытогоот щелочи осадка. Способ обеспечивает минимальный расход исходной электролитической щелочи для промывки соли отщелочи и исключение использования водыдля промывки,При этом происходит улучшение качества готовога продукта за счет снижения содержания в нем поваренной соли иснижение энергети вских затрат за счетуменьшения количества промывных вод.Предложенный способ поясняется схемой, приведенной на чертеже.Зле ктролитическая шелочь после алек гролиза (1) поступает на первую стадию выпаривания (2) после которой из упаренногораствора электращелочи (средней щелочи)отделяют кристалль, поваренной соли безпримеси сульфата натрия (3). Отделенный отповаренной соли раствор концентрируют навторой стадии выпаривания (4), после которой охлаждают упаренный раствор каустической соды (5), Зятем отделяют растворкаустической сады ат осадка повареннойсоли и сульфата натрия на фильтре (6), Полученный осадок поваренной соли и сульфатанатрия промывают исходной эпектрапитической щелочью (7) путем репупьпации егаэтой щелочью (8). Перед подачей на репульпацию исходную электропитическуа щелочь охлаждают да 30-40 С (9), Далееотделяю кристаллы поваренной соли исульфата натрия от промывного раствора нафильтруащей центрифуге (10), а отфугованный промывной раствор (11) возвращают навторую стадию выпаривания.П р и м е р осуществления способа.Исходная электралитическая щепочь послеэлектролиза, содержащая 110 - 140 г/лКаОН, 170 - 200 г/и КэС и 5-10 г/л Кэг 504и имеющая температуру 80-90 С, поступает5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 на выпаривание на выпарную установку, Перед поступлением в выпарные аппараты электрощелачь подогревается до 120 - 1450 С, в системе подогревателей, обогреваемых конденсатом и паром с выпарной установки, На первой стадии выпаривания электрощелочь концентрируется до массовой доли КаОН 23 - 300 , при этом из электрощелачи кристаллизуется 70 - 85% содержащейся в ней поваренной соли, тогда как сульфат натрия в этих условиях не кристаллизуется, Суспензия средней щелочи после первой стадии выпаривания, имеющая температуру 70 - 90 С, поступает на узел отделения соли первой стадии выпаривания, На этом узле при помощи сначала отстойника, а затем фильтрующей центрифуги отделяют осадок поваренной соли от раствора средней щелочи. Отфугованный на центрифуге осадок соли отводится на электрализ, При зтам в обезвадненнай соли содержится 6 - 7 кг КэОН на 1 т поваренной соли.Отделенный от соли раствор средней щелочи подается нэ вторую стадию выпаривания. На второй стадии выпаривания электрощелочь концентрируется до массовой доли КаОН 46 - 50%, В процессе концентрирования из раствора кристаллизуются поваренная соль и сульфат натрия. Упаренная суспензия каустической соды с температурой 80 - 90 С поступает для охлаждения на узел охлаждения упаренного раствора каустической соды, На этом узле происходит охлаждение раствора каустической соды до 30 - 35 С, В процессе охлаждения иэ раствоаа каустической соды кристаллизуются поваренная соль и сульфат натрия, Эти соли, вместе с солями, выделившимися на второй стадии выпаривания, находятся в суспензии вместе с охлажденным раствором каустической соды, Указанная суспензия подается на фильтр для отделения солей от раствора каустической соды. На варой стадии выпаривания и при охлаждении упаренного раствора каустической соды из него почти палностыа кристалпизуются содержащиеся в растворе поваренная соль и сульфат натрия. В охлажденном растворе массовые доли компонентов составляют: КаОН 46-50%, КаО 0,10 - 0,12%. Ка 2504 0,009 - 0,012%, Указанный раствор атфипь 1 ровывается на фильтре ат солей и отводится в качестве продукционного раствора. При этом в продукционном растворе благодаря фильтрации практически не содеркится взвешенной соли и содержание поваренной соли и сульфата натрия соответствует их растворимости. Получаемый продукционный раствор полностью соответствует тре 1835790бованиям ГОСТ 2263 - 79 на каустическую соду марки РД высшего сора, в которой содержание поваренной соли не должно превышать 3 К, Вследствие отсутствия в продукционном растворе взвешенной соли исключается осаждение этой соли при хранении в емкостях продукционного каустика и, следовательно, необходимость в промывке этих емкостей от соли,Количество осадка поваренной соли и сульфата натрия, отфильтрованного от каустика, составляет 140 - 220 кг на 1 т продукционного раствора каустической соды. В этом осадке доля поваренной соли составляет около 75 - 90 . Влажность осадка солей после фильтрации равна 30-40%. Влажный осадок поваренной соли и сульфата натрия с фильтра промывают путем репульпации исходной электролитической щелочью, которю перед этим охлаждают с 80-90 до 30-40 С в специальном теплообменнике. Злектрощелочь после электролиза имеет концентрации поваренной соли и сульфата натрия далекие от насыщения. Охлажденная электрощелочь практически не способна растворять осадок поваренной соли и сульфата натрия, так как она находится в состоянии, близком к насыщению по этим солям. Поэтому при смешении осадка поваренной соли и сульфата натрия с охлажденной щелочью не происходит растворения соли, Расход исходной электрощелочи на промывку осадка поддерживают таким, чтобы массовая доля кристаллической твердой фазы в.суспензии, образующейся при репульпации осадка соли щелочью, составляла бы 40 - 60%. То есть количество исходной щелочи составляет от 450 до 800 кг на 1 т влажного осадка в зависимости от содержания твердой фазы в суспензии. В результате репульпации влажного осадка после фильтра электрощелочью вследствие смешения последней с содержащимся в осадке каустиком, массовая доляМаОН в промывном растворе составляет 20 - 26%, а содержание в нем поваренной соли и сульфата натрия соответствует кон центрация м насыщен ия. Вследствие этого не происходит растворение осадка в промывном растворе,Суспензия, полученная в результате репульпации осадка солей злектрощелочью, подается на фильтрующую центрифугу; На этой центрифуге происходит отделение осадка поваренной соли и сульфата натрия от промывного раствора. Отделенный на центрифуге от раствора осадок поваренной соли и сульфата натрия подается на узел вывода сульфатов, откуда после выделения сульфатов возвращается на электролит, Отфугованный от соли промывной раствор со 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 держит 20 - 26;ь МаОН и примерно соответствует средней щелочи, поэтому он направляется на вторую стадию выпаривания. Обезвоженный на фильтрующей центрифуге осадок соли имеет влажность до 5 и не требует больше промывки от щелочи, В осадке содержится 8-10 мг НэОН на 1 т поваренной соли. С учетом того, что в обезвоженнойсоли первой стадии выпаривания содержится 6 - 7 кг ИаОН на 1 т поваренной соли и ее доля составляет 70 - 85 О, а в возвращаемой на электролиз соли содержание щелочи не должно превышать 8,3 кг на 1 т поваренной соли, отпадает необходимость дополнительной промывки водой осадка поваренной соли и сульфата натрия. При этом возвращаемая на электролиз соль, выделенная на установке из электрощелочи, содержит около 8 кг ИаОН на 1 т поваренной соли.В целом на промывку осадка поваренной соли и сульфата натрия в заявленном способе необходимо 35 - 65 кг исходной электролитической щелочи на 1 т 100 ИаОН. В способе-прототипе для промывки такого же осадка потребуется 200 в 3 кг электрощелочи и 250-400 кг воды в расчете на 1 т 100% йаОН. Таким образом, заявленный способ позволяет снизить расход электрощелочи на промывку соли в 6 - 10 раз и полностью исключить необходимость в промывке этого осадка водой. Вследствие этого заявленный способ позволяет сократить расход выпариваемой при получении каустической соды воды на 6 - 8.Кроме того, в результате получения в заявленном способе продукционной каустической соды, практически не содержащей взвешенной соли, исключается имеющее место в прототипе осаждение взвешенной соли в баках продукционного оаствора и необходимость размывки этих отложений соли водой с последующей ее упаркой. По опыту работы действующих производств тем самым расход выпариваемой при получении каустической соды воды сокращается на 4 - 6 о ,На основании изложенного видно, что заявленный способ в целом позволяет сократить расход выпариваемой при получении каустической соды воды на 10-12, Вследствие этого сокращаются энергозатраты при получении каустика - затраты пара на выпаривание электрощелочи.Технико-экономические преимущества предложенного способа концентрирования электролитической каустической щелочи посравнению с прототипом состоят в следующем,1. Способ позволяет благодаря отделению охлажденного раствора каустической1835790 соды от осадка поваренной соли и сульфата натрия на фильтре получить продукционный раствор каустической соды, практически не содержащий взвешенной соли, полностью соответствующей требованиям ГОСТ 2263- 79 на каустик высшего сорта. При этом исключается осаждение взвешенной в растворе соли при хранении продукционного каустика в предназначенных для этого баках, Вследствие этого исключается необходимость размывки соляных отложений в баках водой с последующей ее упаркой. В результате расход промывных вод при получении каустика сокращается на 4-6.2, Благодаря применению фильтрующей центрифуги для отделения кристаллов поваренной соли и сульфата натрия.от промывного раствора, способ позволяет получить максимально обезвоженный осадок солей. Вследствие этого исключается необо ф ормула изобретенияСПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ КАУСТИЧЕСКОЙ ЩЕЛОЧИ, включающий упаривание исходной щелочи на первой стадии, отделение соли, упаривание раствора щелочи на, второй стадии и его охлаждение, отделение продукционного раствора каустической соды от осадка поваренной соли м сульфата натрия, промывку осадка солей исходной электролитической щелочью с отделением и возвратом промывного раствора на вторую ходимость в промывке укаэанного осадкаводой, а расход электрощелочи для промывки сокращается в 6-10 раз, В результатерасход промывных вод при получении ка 5 устика сокращается на 6 - 8,3. Способ обеспечивает снижение содержания поваренной соли в продукционном растворе каустической соды, врезультате чего улучшается качество готово 10 го продукта.Получение каустической соды согласнопредложенному способу позволяет снизитьрасход промывных вод при получении продукта. В результате этого общий расход вы 15 париваемой при получении каустика водыуменьшается на 10-12 .Вследствие этого сокращаются энергозатраты при получении каустической содыза счет снижения энергозатрат на упарку20 промывных вод,стадию выпаривания, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества 25 готового продукта за счет снижения содержания в нем поваренной соли и снижения энергетических затрат за счет уменьшения количества промывных вод, охлажденный раствор щелочи отделяют 30 от осадка солей на фильтре, промывкуосадка осуществляют путем репульпации его охлажденной до 30 - 40 С исходной щелочью, а отделение промывного раствора от осадка солей проводят на 35 фильтрующей центрифуге.1835790 Элект олитицеская щелочь 1 орал стадия выпаривани ект олитицеской щелочи 5 Охлаядение упаренного ре во а ка стической соды Отделение раствора каустической соды от осадка повренной соли и суль 5 жта нария на Фильтре Отделение кристаллов поваренной соли и сульФатанатрия от промывного раствора на Вяьтрующейцентрифуге 0 Поваренная сольи сульФат натрия Промывно Составитель В,РонкинТехред М,Моргентал ороль Коррек Редакт олион По писно аказ 22 Тираж д НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва; Ж, Раушская наб:, 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Охлалаение исходноэлектролитическпйщелочи до 30-40 С. Промысолитемэленохлажд а осадка повареннойсульФата натрия пуульпапии его исходнойлитицеской щелочью,нной до 30-40 С