Утилизация отходов производства и потребления. Поташников Ю.М. - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТвГТУ | Тверь

Составители: 

Рубрика: 

31
Этот изящный метод позволяет рекуперировать исходные вещества
и получать товарную соляную кислоту:
2 NaHCO
3
= Na
2
CO
3
+ CO
2
+ H
2
O
, (2)
NH
4
Cl
→ NH
3
+ HCl (3)
Производство каустической соды. Существуют три основных
способа получения гидроксида натрия:
• химический ( известковый ) , основанный на реакции карбоната
натрия с известью
Na
2
CO
3
+ Ca(OH)
2
= NaOH + CaCO
3
↓
• химический ( ферритный ), в основе которого лежат реакции
образования и гидролиза феррита натрия:
Na
2
CO
3
+ Fe
2
O
3
= 2 NaFeO
2
+ CO
2
,
NaFeO
2
+ 2 H
2
O = Fe(OH)
3
↓ + NaOH
• электрохимический, основанный на электролизе растворов
хлорида натрия и реализуемый в двух вариантах – электролиз с
диафрагмой и электролиз с ртутным катодом. По первому варианту
электролизу подвергают смесь NaOH и NaCl при соотношении 1 : 1, и в
катодном пространстве получают щелочь и водород, а в анодном -
кислоту и хлор. На одну тонну целевого продукта
NaOH образуются и
побочные - 0,89 т газообразного хлора и 312 м
3
водорода. Второй вариант
позволяет получить щелочь очень высокой чистоты, исключает
образование водорода на катоде , но использование ртути сулит ему
недолгую перспективу. Тем не менее относительная простота,
возможность получить вместо раствора щелочи металлический натрий, да
и рекуперация ртути ( хотя и недостаточно полная ), удешевляющая
процесс, сделали этот метод основным в производстве каустической
соды:
2 NaCl + 2 Hg → электролиз → Cl
2
+ 2 NaHg.
Когда количество натрия, растворяющегося в ртути достигает
определенного предела, на катоде начинается выделение водорода. Это
служит сигналом к остановке процесса, жидкую амальгаму сливают и
направляют на растворение, при котором происходят образование
щелочи, водорода и регенерация ртути:
2 NaHg + 2 H
2
O = 2 NaOH + H
2
↑ + Hg↓
Ртутный метод получения каустической соды предполагает
образование 4 видов отходов:
1) ртутьсодержащие шламы;
2) сточные воды промывки емкостей и коммуникаций;
3) вентиляционные выбросы электролизных ванн;
4) карбонатные шламы очистки исходных растворов хлорида.
Технологические потери ртути по п.п. 1-3 составляют в среднем 150
г/тн.Cl
2
, или, учитывая мировое производство хлора ( около 4 млн.т/год ),
600 т/год. В США принят индекс ПДК
Hg
= 1 мкг/м
3
, что соответствует

Страницы