I shamshidinov noorganik moddalar va
Download 7.06 Mb. Pdf ko'rish
|
|
Cho‘ktirilgan diafragmali vanna. Cho‘ktirilgan diafragmali vannaga
Xuker vannasi misol bo‘lishi mumkin (5.12-rasm). U uch asosiy qismdan iborat: beton taglik 1, po‘lat katod 2 va beton qopqoq 3. Taglik to‘g‘ri burchakli tegana shaklida bo‘lib, unga quyi qismiga qo‘rg‘oshin quyish bilan grafit anodlar 6 hamda tok o‘tishi uchun xizmat qiladigan misli sterjen 9 mahkamlangan. Anodlar grafit plastinkalar ko‘rinishida bo‘ladi. Katod – po‘lat rama bo‘lib, uning ichiga tekis yuzali po‘lat to‘r mahkamlangan. Vanna yuqori qismiga qopqoq o‘rnatilgan, unda namakoyu berish uchun tirqish 4 va xlor chiqarish uchun tirqish 5 mavjud. Vodorod katod maydonidagi shtutser 7 orqali chiqariladi. Elektrolitik eritmani quyib olish uchun quvur 8 xizmat qiladi. Elektrolizyorda tevarak atrof-muhitga energiyaning issiqlik hisobida yo‘qotilishini kamaytirish uchun issiqlik izolyatsiyasiga ega. Cho‘ktirilgan diafragmali vanna 94-97 O C haroratda ishlaydi. Vannaga 10000 a yuklama beriladi, kuchlanish 3,75 v ni, tok bo‘yicha 321 unum 96% ni, energiyadan foydalanish koeffitsienti esa 60% ni tashkil etadi. Elektroliz jarayonida BGK-17-25 va BGK-17-50 turidagi vannalar ko‘p ishlatiladi. Tuzilishi va energiyadan foydalanish bo‘yicha bu vannalar boshqa turlaridan ustun turadi. 5.12-rasm. Cho‘ktirilgan diafragmali elektrolitik vanna sxemasi Simob katodli vanna. Simob katodli va grafit anodli vannalarda natriy xlorid eritmasining elektrolizi anodda xlor tlnlarining zaryadsizlanishi hisobiga gaz holatdagi xlor ajralishi bilan amalga oshadi: 2Cl – – 2e → Cl 2 Simob katodda vodorodning ajralishi katta kuchlanish bilan sodir bo‘ladi. Agar neytral eritmadan vodorodning ajralish potensiali temir katodda –0,415 v ni tashkil qilsa, simob katodda –1,7 ÷ –1,85 v ni tashkil etadi. Simobda natriy katta depolyarizatsiya effekti bilan ajraladi, ortiqcha simobda erib, NaHg n amalgamasini hosil qiladi. Shuning uchun simob katodda natriyning zaryadsizlanish potensiali muvozanatli potensialidan kichik bo‘ladi. Uning muvozanatli potensiali –2,71 v bo‘lgani holda simob anodda –1,2 v ga teng. Shunday qilib, simob anodda quyidagi jarayonlar sodir bo‘ladi: Na + + e → Na 322 Na + nHg → NaHg n va vodorod ajralishi amalda kuzatilmaydi. Natriy amalgamasi maxsus parchalash jihozida suv bilan quyidagi reaksiya bo‘yicha parchalanadi: 2NaHg n +2H 2 O = 2NaOH + H 2 + 2nHg Simob katodli vannada elektroliz jarayoni o‘rtacha 4,3-4,4 v kuchlanishda sodir bo‘ladi. Simob katodli vannaning prinsipial sxemasi 5.13-rasmda tasvirlangan. U ikki qismdan iborat: elektrolizyor va gorizontal parchalagich. 5.13-rasm. Simob katodli elektrolitik vanna sxemasi Elektroliz va parchalagich tuzilish jihatdan ajratigan bo‘lishi mumkin hamda ular bir-biri bilan o‘tkazgich quvurlari bilan tutashtirilgan yoki bitta niqobga birlashtirilgan bo‘ladi. Elektrolizyor 1 – to‘g‘ri burchak kesimli uzun vanna bo‘lib, ustki qismi qopqoq bilan berkitilgan, qopqoqqa grafit anod biriktirilgan bo‘ladi. Vannaning qisman qiya tagligiga katod shina joylangan va u orqali muntazam yupqa qatlamli simob harakatlanadi. Shunday qilib, vanna tagligi katod hisoblanadi. Elektrolizyor natriy xloridning to‘yingan eritmasi (310-315 g/l) bilan ta’minlanadi, unga elektroliz jarayonida osh tuzi 260-270 g/l konsentratsiyagacha bo‘lgan eritmasi qo‘shiladi. Elektrolit vannadan unda erigan xlor bilan chiqadi, xlorni vakuum ostida ajratiladi, qisilgan havo purkash orqali tuz bilan to‘yintiriladi, qo‘shimchalardan tozalanadi va qayta elektrolizga beriladi. Hosil bo‘lgan xlor vanna qopqog‘i orqali chiqariladi. Elektroliz jarayonida elektrolizyor tagligi bo‘yicha simobning harakatlanishi natijasida natriy amalgamasi olinadi, u simobda eriydi va elektrolizyordan parchalagich 2 ga o‘tkaziladi. Gorizontal parchalagich – qopqoqli to‘g‘ri burchak tarnovdir. Parchalagichga suv beriladi va 323 unda vodorod va ishqor mahsulotlari hosil bo‘ladi. Parchalagich tagligi qisman qiya bo‘lib, shu tufayli simob taglik bo‘yicha harakatlanadi, parchalagichdan ko‘targich 3 orqali elektrolizyorga uzatiladi. Turli turdagi vannalar ish ko‘rsatkichlari 5.1-jadvalda keltirilgan. 5.1-jadval Elektrolizyorlarning ish ko‘rsatkichlari Ko‘rsatkichlar Elektrolizyor turlari Cho‘ktirilgan diafragmali Simob katodli BGK-17- 25 BGK-17- 50 Solve- 200 R-50 Yuklama, a ................................ 25000 50000 190000 30000 Kuchlanish, v ............................ 3,6 3,7 4,56 4,6 Tok bo‘yicha unum, % ............. 96 96 96 96 1 t xlorga energiya sarfi, kvt∙s .. 2840 2920 3600 3240 Ishqor konsentratsiyasi, g/l ....... 130-140 130-140 620-700 620-700 Ikki turdagi vannalar ishning ko‘rsatkichlarini taqqoslash ko‘rsatadiki, yuqori kuchlanish bo‘lganligi sababli simob katodli vannalarda diafragmali vannalarga nisbatan energiya sarfi katta bo‘ladi. Bundan tashqari, simob katodli vannalarni ishlatish birmuncha murakkab, ular qurilmalarining kapital xarajatlari katta bo‘ladi. Simob vannalari jihozlangan vannalarda mehnat sharoiti og‘ir, simobli vannalar katta hajmni egallaydi. Simobli vannalarda osh tuzidan ajratilgan konsentrlangan eritmalar olish mumkinligi bunday vannalarning yagona ustunligi hisoblanadi. Shundan kelib chiqqan holda, toza ishqor olish talab etilsa (masalan, viskoza tolasi ishlab chiqarishda), barcha holatlarda simob katodli vannalar ishlatiladi. Elektroliz sexlarida vannalar doimiy tok bilan ta’minlanadi hamda seriyalar deb ataluvchi vannalar birin-ketin joylashtiriladi. Seriyalardagi vannalar soni tok to‘g‘rilagichga beriladigan kuchlanishga bog‘liq bo‘ladi. Ko‘p hollarda o‘zgarmas tok manbaining kuchlanishi 240-280 v bo‘lganda seriya 60-70 vannadan iborat bo‘ladi. Ishqor, vodorod va xlor. Elektroliz natijasida eritma tarzidagi ishqor olinadi, u bug‘latgich jihozlarida konsentrlanadi. Diafragmali vannalarda olingan ishqor tarkibida 130-140 g/l gacha NaOH va 180-170 g/l gacha NaCl bo‘ladi. Past konsentratsiyali o‘yuvchi natriy eritmasini saqlash va 324 tashish iqtisodiy jihatdan maqbul emas. Diafragmali vannalarda olinadigan ishqor tarkibida ko‘p miqdorda osh tuzi bo‘ladi va undan ayrim ishlab chiqarishlarda foydalanib bo‘lmaydi. Shunday qilib, elektrolizdan olingan eritmalarni konsentrlash, diafragmali vannalarda olingan ishqor eritmasini esa natriy xloriddan tozalash va osh tuzini elektrolizga qaytarish kerak bo‘ladi. Eritmalarni konsentrlash vakuum-bug‘latgichli jihozlarda 40-50% NaOH konsentratsiyagacha bug‘latish orqali amalga oshiriladi. Kaustik sodaning keyingi suvsizlantirilishi suyuqlantiruvchi qozonlarda o‘tkaziladi, natijada qattiq kaustik soda olinadi. Diafragmali vannalar elektrolitik eritmalarini bug‘latish natijasida qattiq osh tuzi ajralib chiqadi. Bu eritmada NaOH konsentratsiyasi ortishi osh tuzi eruvchanligining keskin kamayishiga olib kelishi orqali izohlanadi. Ajralib chiqqan osh tuzi filtrlash orqali eritmadan ajratiladi, yuviladi, suvda eritiladi va elektroliz jarayoniga qaytariladi. Amalda bug‘latish va suyuqlantirishdan so‘ng tarkibida 1-3% NaCl bo‘lgan ishqor olinadi. Vodorod sovutiladi va iste’molchiga yuboriladi. Elektrolizda olinadigan xlor suv bug‘i bilan to‘yingan bo‘ladi. Xlorni quritish ikki bochqichda amalga oshiriladi. Xlordan namlikni ajralishi uchun u sovutgichda 20-30 O C haroratgacha sovutiladi, so‘ngra to‘la quritish uchun kuporos moyi bilan sug‘oriladigan to‘ldirgichli minoraga beriladi. Quruq xlor ventiryator yoki kompressor yordamida po‘lat quvur orqali (quruq xlor metallni yemirmaydi) iste’molchi sexiga o‘tkaziladi. Ko‘pgina korxonalarda xlorni qisish orqali suyuqlantirish amalga oshiriladi. Xlor uchta usul bilan suyuqlantiriladi: 1) 10-12 atm bosim va xona haroratida; 2) atmosfera bosimi va qariyib –50 O C bo‘lgan quyi haroratda; 3) 3-6 atm bosim va –5 dan –25 O C gacha haroratda. Suyuq xlor 50 t gacha sig‘imli po‘lat ballonlar, bochkalar yoki sisternalarga quyiladi va shunday tarzda iste’molchiga yuboriladi. Download 7.06 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|