Производство хромового ангидрида
Информация - Химия
Другие материалы по предмету Химия
Производство хромового ангидрида (с бисульфатной травкой монохроматных растворов)
Пооперационная схема процесса и его технологическая схема представлены на рис. 1, 2. (применительно к процессу холодной бисульфатной травки).
Рис.1. Пооперационная схема производства хромового ангидрида с бисульфатной травкой: - исходное сырье; - операция; - полупродукт; - готовая продукция
Бихроматные растворы (крепко-красные щелока) из цеха бихромата натрия (pиc. 2) поступают в сборник 1, а затем - в однокорпусный вакуум- выпарной аппарат 2, где подвергаются упарке. Упаренный раствор центробежным насосом 3 подается в сборник бихроматного плава 4 и оттуда, по мере необходимости, - в реактор периодического действия 6. Серная кислота со склада перекачивается в бак 5 и периодически подается в реактор 6. После проведения реакции получения хромового ангидрида а бисульфата натрия смесь расплавов двух указанных продуктов сливается в отстойник 7, где за счет разницы в удельных весах разделяется отстоем на расплавы хромового ангидрида (в нижней части отстойника) и бисульфата натрия (в его верхней части). Хромовый ангидрид самотеком сливается либо на валковый аппарат для чешуирования расплава 8, либо поступает в печь для производства окиси хрома (на схеме не показана)..Чешуйки хромового ангидрида с аппарата 8 поступают на затаривание.
Газы из реактора 6, содержащие агрессивные и токсичные вещества, поступают в скруббер 13, орошаемый содовым раствором через циркуляционный бак 14 насосом 3. В скруббере происходит улавливание кислых и хромсодержащих компонентов газа. Отработанный содовый раствор утилизируется на приготовлении гипохлоритного раствора в баке 15, а свежий содовый раствор готовится в другом баке 12, куда сода подается из бункера 11.
Бисульфат натрия утилизируется в процессе бисульфатной травки монохроматных растворов, которые собираются в баке 10 и периодически или непрерывно подаются в травочник 9, куда также сливается расплав бисульфата натрия из реактора 6. После проведения операции травки и частичного осветления раствора проводится операция очистки бихроматного раствора от нерастворимых примесей путем фильтрации под давлением на фильтр-прессе 16.Осадок с фильтр-пресса либо сбрасывается в шламонакопитель, либо (при "горячей" травке) утилизируется в других производствах. Очищенный бихроматный раствор собирается в баке 17, где производится операция осветления раствора путем обработки его раствором гипохлорита натрия.
Гипохлоритный раствор готовится в баке 15 путем смешения твердых гипохлорита кальция и соды с водой и отстаивания полученной пульпы. Сгущенная часть пульпы используется для предварительного осветления бихроматного раствора в травочнике 9, а отстоянная часть - для окончательного осветления в баке 17.
Рис.2. Принципиальная технологическая схема производства хромового ангидрида с бисульфатной травкой:
- сборник бихроматного раствора; 2 - вакуум-выпарной аппарат; 3 - центробежный насос; 4 - сборник бихроматного плава; 5 - бак серной кислоты; 6 - реактор; 7 - отстойник; 8 - аппарат для чешуирования, 9 - травочник; 10 - сборник монохроматного раствора; 11 - бункер соды; 12- бак для содового раствора; 13 - скруббер; 14 - циркуляционный бак; 15 - бак для гипохлоритного раствора; 16 - фильтр - пресс; 17- бак для осветления раствора
Варианты технологии
1. На одном из заводов (АЗХС) действует технологическая схема, основанная на методе непрерывного получения хромового ангидрида. Но этому методу упаренный бихроматный раствор (плав) непрерывно дозируется специальным пневмодозатором в бак-смеситель, куда подается также и отмеренное количество серной кислоты. Смесь непрерывно дозируется в реактор, представляющий собой наклонный вращающийся цилиндр, обогреваемый дымовыми газами от сжигания топлива (природного газа). В процессе продвижения реакционной массы по реактору за счет его наклона и вращения по мере контакта с греющим агентом - дымовыми газами - проходит последовательно испарение воды из бихроматного плава и серной кислоты, реакция образования хромового ангидрида и бисульфата натрия, нагрев и расплавление образовавшихся продуктов. Разделение смеси расплавов также производится непрерывно в отстойнике специальной конструкции, из которого хромовый ангидрид поступает на чешуирование, а расплав бисульфата натрия - на бисульфатную травку монохроматных растворов, проводимую в непрерывном режиме.
. Непрерывный метод получения хромового ангидрида имеет несомненные преимущества перед традиционным периодическим способом и будет являться основой при проектировании новых и реконструкции действующих производств.
. Для обогрева реакторов периодического действия в основном применяются электрические печи; однако успешно испытан и внедрен также реактор с газовым обогревом через стенку.
. Для улавливания и нейтрализации выходящих из реактора газов кроме содового раствора могут применяться также монохроматных растворы, имеющие довольно высокую щелочность.
. На отечественных заводах применяются два способа бисульфатной травки - "холодный" (т.е. с охлаждением растворов в процессе травки) и "горячий" (с их нагреванием). Выше описан метод "холодной" травки, проводимой при температуре не более 60?С. Горячая травка проводится, как правило, в две стадии: первая при температуре от 50? до 80?С с избытком бисульфата натрия, вторая - при температуре около 100 ?С в присутствии восс