Cтраница 3
Производство хлора электролитическим путем технически проще и экономически выгоднее химических способов. Электролитическое получение хлора заключается Б следующем: при прохождении постоянного тока через раствор хлорида натрия на аноде выделяется хлор, а на катоде происходит разряд ионов водорода и образование щелочи. Устанавливая между анодом и катодом диафрагму, обеспечивают разделение продуктов электролиза. [31]
При электролитическом получении хлора и хлорпродуктов материальный баланс никогда не уравновешивается, поэтому серьезной проблемой является вопрос уничтожения излишнего хлора или соляной кислоты. При этом исключается попадание соляной кислоты и свободного хлора в сточные воды. [32]
Если подвергать электролизу смесь хиорида с сульфатом, то на аноде будет выделяться хлор до тех пор, пока не будет разложена большая - часть хлорида. В условиях электролитического получения хлора концентрация сульфата обычно ничтожна по сравнению с концентрацией хлорида; однако в порах графитового анода можно ожидать уменьшения концентрации хлорида, благодаря чему создаются условия к разряду ионов сульфата, правда, в незначительном количестве, так как через поры электрода проходит лишь незначительная часть тока. [33]
Многие химические и металлургические предприятия сбрасывают в реки значительные количества тяжелых металлов. Ртуть с установок электролитического получения хлора и гидроксида натрия также выпускают в отстойники. Потери таких относительно благородных металлов как медь, серебро и ртуть вызывают убытки не только на предприятиях, где спускают содержащие их сточные воды, но и на заводах, расположенных ниже по течению. Дело в том, что при их отложении на стальных и алюминиевых трубах создаются условия для контактной коррозии и разрушающих повреждений. Надежных численных данных об этих дополнительных коррозионных потерях нет, поскольку трудно подчас установить ее причины. К сожалению, мы не можем подробно говорить о чрезвычайно вредных воздействиях этих металлов на животный и растительный мир водоемов. Однако необходимо указать на то, что наносимый ими ущерб сказывается, конечно, на количестве продуктов питания, добываемых из водных источников. А ведь рыба играет важную роль в питании многих народов. [34]
Электрохимическое производство химических продуктов составляет большую отрасль современной химической промышленности. Среди крупнотоннажных электрохимических производств на первом месте стоит электролитическое получение хлора и щелочей, которое основано на электролизе водного раствора поваренной соли. Мировое электролитическое производство хлора составляет - 30 млн. т в год. Хлорный электролиз принадлежит к числу наиболее старых электрохимических производств, начало ему было положено еще в 80 - х годах прошлого века. На ртутном катоде разряжаются ионы Na и образуется амальгама, которую выводят из электролизера, разлагают водой, получая водород и щелочь, и снова возвращают в электролизер. На твердом катоде, в качестве которого используют определенные марки стали с относительно низким водородным перенапряжением, выделяется водород, а электролит подщелачивается. Диафрагма служит для предотвращения соприкосновения выделяющегося на аноде хлора со щелочным раствором. На аноде обоих типов электролизеров выделяется хлор, а также возможен разряд ионов гидроксила и молекул воды с образованием кислорода. Материал анода должен обладать высокой химической стойкостью. В качестве анодов используют магнетит, диоксид марганца, уголь, графит. В последнее время разработаны новые малоизнашиваемые аноды из титана, покрытого активной массой на основе смеси оксидов рутения и титана. Эти электроды называются оксидными рутениево-титановыми анодами - ОРТА. [35]
Мембранный электролиз растворов хлоридов представляет значительный интерес в связи с принципиальной возможностью получения концентрированных растворов чистой каустической соды. Основная причина потерь выхода по току в мембранной способе электролитического получения хлора и щелочи связана с переносок гидроксилышх ионов из катодного пространства в анодное. [36]
Процесс проводят в безди-афрагменном электролизере при рН 3 - 7, температуре 60 - 90 С и в присутствии катализатора. Очищенные растворы, после донасыщения поваренной солью, пригодны для электролитического получения хлора и каустической соды. [37]
При озвучивании жидких и газовых сред наблюдаются химические превращения гетероциклических и ароматических соединений, например раскрытие бензольного кольца и распад пиридиниевых оснований. С помощью ультразвука увеличивается скорость протекания реакций, имеющих место при электролитическом получении хлора, кислорода, водорода, щелочей. Ультразвук оказывает деполяризующее действие на электрохимические процессы. Под действием ультразвука могут быть интенсифицированы как процессы полимеризации, так и деструкции полимеров. [38]
Фирма Джапан Карлит ( Япония) занимается разработкой процесса непрерывного получения С1О2 электролизом раствора хлорита. В катодной камере, питаемой свежей водой, образуется электрощелочь и водород - аналогично обычному процессу электролитического получения хлора и каустической соды с фильтрующей диафрагмой. Для осуществления этого процесса предлагаются в последнее время мембранные электролизеры. Полученные таким способом конечные продукты ( смесь С1О2 С12) используются для отбеливания и обработки сточных вод и воды плавательных бассейнов. [39]
Во многих районах СССР имеются подземные рассолы со значительным содержанием поваренной соли, которые могут быть непосредственно использованы для промышленных нужд. В районах Сла-вянска и Березников подземные рассолы в течение многих лет использовались для производства кальцинированной соды и электролитического получения хлора и каустической соды. Подземные рассолы ( на глубине 1000 - 1500 м ] обнаружены также возле Москвы и Горького. [40]
Из оборудования, среда в котором находится под небольшим разрежением ( 60 - 100 Па), также могут выделяться в атмосферу вредные вещества, если их концентрации на 4 - - 6 порядков выше ПДК. На рис. 1 - 4 приведены данные о выделении хлора в зависимости от разрежения в ванне, полученные при производственных исследованиях [12] на одном из заводов электролитического получения хлора на Жидком ртутном катоде. Как видно из рис. 1 - 4, только при разрежении 200 Па из ванны практически не выделяется хлор. [41]
Около 1 % производимого в настоящее время синтетического аммиака приготовляется из водорода, получаемого в виде побочного продукта в различных отраслях химической промышленности. Электролитическое получение хлора и соды доставляет значительную часть водорода, используемого таким путем в виде побочного продукта. Был установлен один завод синтетического аммиака, перерабатывающий большое количество водорода, получаемого при брожении во время приготовления нормального бутилового спирта. Водород, получаемый в виде побочного продукта таких отраслей промышленности, будет, конечно, всегда составлять лишь небольшую часть всего водорода, идущего на производство синтетического аммиака. [42]
Применяется в приборостроении и электротехнике для заполнения контрольно-измерительной, медицинской, электро - и теплотехнической аппаратуры: автоматических терморегуляторов, медицинских и технических термометров, барометров, манометров, диффузионных вакуум-насосов, рентгеновских трубок, люминесцентных и ртутно-кварцевых ламп, радиоламп, рефлекторов, вакуумметров, расходомеров воды и пар а, шахтных скоростемеров, ртутных контактов, электродетонаторов, выпрямителей переменного тока, газоанализаторов для определения содержания в воздухе О % и СОа и др. Используется для извлечения металлов из руд в виде амальгам. Применяется в составе припоя ( кроме 4 % Hg, содержит 93 % РЬ и 3 % Sn), при горячей обработке вольфрамово-молибденовой проволоки, в составе красок для покраски морских судов, при изготовлении градуированной посуды, в электрических индукционных плавильных печах, в качестве теплоносителя. Используется при электролитическом получении хлора и едкого натра, в производстве синтетической уксусной кислоты из ацетилена, в процессе синтеза ртутноорганических соединений; в химико-фармацевтической промышлен. Применяется для приготовления зубных пломб. [43]
Применяется в приборостроении и электротехнике для заполнения контрольно-измерительной, медицинской, электро - и теплотехнической аппаратуры: автоматических терморегуляторов, медицинских и технических термометров, барометров, манометров, диффузионных вакуум-насосов, рентгеновских трубок, люминесцентных и ртутно-кварцевых ламп, радиоламп, рефлекторов, вакуумметров, расходомеров воды и пара, шахтных скоростемеров, ртутных контактов, электродетонаторов, выпрямителей переменного тока, газоанализаторов для определения содержания в воздухе Ог и СО2 и др. Используется для извлечения металлов из руд в виде амальгам. Применяется в составе припоя ( кроме 4 % Hg, содержит 93 % РЬ и 3 % Sn), при горячей обработке вольфрамово-молибденовой проволоки, в составе красок для покраски морских судов, при изготовлении градуированной посуды, в электрических индукционных плавильных печах, в качестве теплоносителя. Используется при электролитическом получении хлора и едкого натра, в производстве синтетической уксусной кислоты из ацетилена, в процессе синтеза ртутноорганических соединений; в химико-фармацевтической промышленности - при изготовлении препаратов, содержащих Hg. Применяется для приготовления зубных пломб. [44]
Однако эти способы довольно громоздки, требуют длительного отстаивания и фильтрования тонких взвесей и, главное, не обеспечивают полноты очистки рассола. Так, содержание кальция в рассоле после очистки снижается лишь до 2 - 5 мг / л, магния - до 1 мг / л; к тому же из-за пересыщения рассола и трудностей фильтрования даже такая степень очистки достигается не всегда. Между тем в некоторых схемах электролитического получения хлора и щелочи, например при диафрагменном электролизе, предъявляются особо жесткие требования к содержанию в рассоле солей магния, кальция и других элементов, которые образуют нерастворимые осадки гидроокисей, забивающие поры диафрагмы. Содержание солей жесткости строго лимитируется также и в том случае, если очистке подвергается рассол перед выпаркой, так как в дальнейшем соли магния и кальция могут оседать на греющих поверхностях и нарушать технологический процесс. В связи со сказанным выше становится ясным, что разработка новых эффективных методов очистки рассола является весьма актуальной. [45]