Ma’ruza №6. Xlor olishning elektrokimyoviy usullari. Rеjа

rasm. Qattiq katodli elektrolizyor

6.2. Xlor olishda zamonaviy texnologik qurilmalardan foydalanish
Zamonaviy xlor ishlab chiqarish hozirgi vaqtda rassolni serkulyasiyalash tizimiga ega bo‘lgan membrana texnologiya asosida olib borilmoqda. Membrana yacheykalarida natriy xloridning keskin kamayishi serkulyasiyalash darajasining kamayishi va simobli qurilmalarga nisbatan kam sondagi jihozlardan foydalanish imkonini beradi. bundan tashqari membranali qurilmalarda rassol qurilmaning ehtiyojiga va foydalanilayotgan rassolni turi va sifati bo‘yicha moslashgan bosqichdan o‘tib, bu yuqori sifatli rassolni membrana yacheykalariga uzatishni ta’minlaydi.
Olingan xlor qolgan rassol bilan chiqarib olinadi va yuqori tozalikka ega bo‘lgan xlor olish talab etilsa, undagi kislorodning miqdorini kamaytirish uchun rassolga xlorat kislota qo‘shish mumkin.
Nam holdagi gazsimon xlor sovutilganda va filtrlashdan keyin yoki istemolchi sexga (xlorid kislota ishlab chiqaruvchi), yoki qo‘shimcha quritiladi va istemolchi sexga berishdan oldin yoki rezervuarlardan saqlash uchun ishlov beriladi. Membranali elektrolizli qurilmalar tarkibiga katolitni serkulyasiyalash tizimi ham kiradi. 32% NaOH ning bir qismi deminerallashgan suv yordamida 30% li konsentratsiyagacha suyultiriladi va mebrana yacheykalariga katalit ko‘rinishida qaytariladi.
Bunda vodorod qimmatbaho qo‘shimcha modda sifatida sovutilgandan va filtrlangandan keyin iste’molchilarga xlorid kislota yoki vodorod ishlab chiqarish uchun yuboriladi.
Bipolyar membranali elektrolizyor bir qator afzalliklarga ega bo‘lgan modulli sistema hisoblanadi. Chunki bu investitsiyali harajatlarning kamayishi energiya iste’molining kamligi va uzoq muddat xizmat qilishni ta’minlaydi. Alohida elementlar ramaga osib qo‘yiladi va bir biriga qisib turuvchi moslamalar bilan yaqinlashtiriladi va shu bilan “bipolyar elementlar batareyasi”ni hosil qiladi. Bunday batareyaga siquvchi boltlar unchalik katta bosim hosil qilmaydi va bu elementlar orasida optimal elektr kontaktini yaratish imkonini beradi. odatdagi elektrolizyorlardan farqli ravishda bunday zamonaviy elektrolizyorlar siquvchi qurilmalar va elektrolizyorni zichlashtirish uchun qo‘shimcha moslamalarga ehtiyoj qoldirmaydi har bir element alohida zichlashtirilganligi uchun uning ishlash jarayoni bir muncha ortadi. Barcha birlik elementlar elektrolizyor tagida joylashgan bo’lib, kirish va chiqish kollektorlariga egiluvchan shlanglar yordamida ulaniladi. Ko’ndalang kesimi kichik bo’lgan kirish shlanglari kameraga elektrolitni bir me’yorda, diametric kattaroq bo’lgan chiqish shlanglaridan esa yacheyka orqali anolidli xlor gaz hamda katolitli vodorod chiqarib turiladi. Bunday sistema shaffof shlanglar yordamida har qaysi alohida yacheykadagi ranglarning o’zgarishi va mahsulot oqimi uzluksizligini nazorat qilish imkonini beradi. Soni 210 tagacha bo’lgan batareyani tashkil etib, bunday ketma-ket ulangan batareyalar membranali elektrolizyorlarni hosil qiladi. Birlik elementli elektrolizyorlarni modulligi elektroliz sexida turli xil tuzlishiga ega bo’lgan mahsulot olish imkonini beradi. Har qaysi elektrolizyorda 210 tagacha element bo’lib sexdagi elektrolizlar soni chegaralanmagan. Bunday sexlarning quvvati va shunga ko’ra ish rejimlari turlicha bo’lishi mumkin. Bundan tashqari mavjud bo’lgan sexlarni osongina kengaytirish ham mumkin. Birlik elementlar 7 kA/m² tok zichligida ishlashi mumkin. Yacheykalar agar membrana imkon bersa yuqoriroq zichliklarda ham ishlashi mumkin. Amaldagi ishchi parqametrlarni tanlashda foydalanilayotgan membranalar e’tiborga olinadi. Elementlar soni 210 ta bo’lgan elektrolizyorda ham daydi toklar uchramaydi. Buni elektrolitning yacheykaga tushishi va ularda uzun yacheykalardqan tashqarida joylashgan quvurlar orqali chiqarib yuborish bilan tushuntirish mumkin. Ulardan izolyator sifatida ham foydalanish mumkin. Birlik elementlar texnologiyasi va xlor olish texnologiyasi har doim buyurtmachilarning talablarini qondirish maqsadida takomillashtirib boriladi. Shu inobatga olinsa mavjud texnologiya eng yuqori darajadagi texnologiya hisoblanadi. Har qaysi avlodga mansub yacheykalar undan oldingi yacheykalar bilan uyg;unlashgan bo’ladi. Eskirib qolgan elementlar membranani almashtirishda yangilari bilan almashtirilishi mumkin. O’zining yuqori mustahkamligi zichligiga ko’ra yacheykalar 300 mbar ortiqcha bosim ostida ishlashlari mumkin. Xlor va vodorodni ajratib olishning zarurati qolmaydi, chunki havo xlor va vodorodga mo’ljallangan quvurlar orqali so’rilmaydi. Berilayotgan rassol xlorning sifatini oshirish maqsadida suyultirilishi mumkin. Membrananing hosil bo’lgan eritma ta’sirida yemirilishiga yacheykalarning ichki tomonida o’rab olinganligi yo’l qo’ymaydi. Chiqindi gazlarni xlorsizlantirishda u gazsimon yoki suyuq holatda ishlatiladi. Ular bilan ishlashda atrof muhitni muhofaza qilish bo’yicha qonunda ko’rsatilgan me’yoriy hujjatlarga qat’iy rioya qilish talab etiladi. Buning uchun chiqindi gazlar tarkibidagi xlor to’liq ushlab qolinishi kerak. Bunday zamonaviy agregatlarda xlorning atmosferaga chiqishi umuman yo’l qo’yilmaydi. Xlorni quritish uchun firmaning o’zida yaratilgan quritish minorasidan foydalaniladi. Bunday quritish minorasida quritishni yaxshi olib borish jarayoni sulfa kislotaning juda kam sarfida amalga oshiriladi. Quritish yuzani iqtisod qilish va investitsiyalarni kamaytish uchun 2 bosqichli birgina qurilmadan foydalaniladi. Xlor membranali usulda ishlab chiqarishda xlorni siqish va bug’latish bosqichlarida foydalaniladi. Bunday holda gazsimon xlor bevosita reaktorga beriladi. Buning natijasida nafaqat investitsiya balki, ishlatish bilan bog’iq harajatlar ham kamayadi, lekin ishlatishning yuqori ishonchligiga yetishish mumkin. Shuning uchun biz har 2 texnologiyalarningni ham chuqur bilishimiz kerak. Rassolni tozalash membranali elektroliz qurilmasining muhim bosqichin hisoblanadi. Rassolning samarali tozalash elektroliz yacheykalardagi membranalarni himoya qilish imkonini beradi. Bu esa investitsiyalarning minimal miqdorga keltirish va ishlab chiqarish harajatlarini kamaytiradi. Bu usul yordamida rassolni tozalash bosqichini takomillashtirsh mumkin va u investitsiyalarni kamligi bilan farq qiladigan xususiyat hisoblanadi. Bizning tajribamizga ko’ra cho’ktirish, filtrlash va boshqa tozalash usullari bilan rassolni toza holda ushlash mumkin. Rassoldagi sulfatni bir xil miqdorda ushlab turish uchun ularni kimyoviy tozalash va sulfatni cho’ktirish yoki ma’lum miqdorda sulfatni chiqarish muhim ahamiyatga ega. Biroq iqtisodiy va ekologik nuqtai nazardan tarkida sulfat tutuvchi slamni ko’mish, rassolni chiqarish kabi ishlar yetarli samara bermaydi. Bu texnologiyalarni foydalanishda rassol chiqarib tashlanmaydi yoki kimyoviy tozalanmaydi, sulfat esa fizikaviy usulda yo’qotiladi. Shundan keyin kimyoviy ishlov berish jarayonida u gipsga aylantiriladi. Bu texnologiya sexda jihozlarni joylashtirish va texnologik tamoyillarga ko’ra keskin burilish yasadi. Bunday yondashuv jihoz va maydonni iqtisod qilish va raqobatbardosh baholarni taklif etishda bir muncha qulay hisoblanadi. Bunday zamonaviy texnologiya asosida xlor ishlab chiqarish an’anaviy texnologiyadan farqli ravishgda resurs va energiya tejamkor texnologiya bo’lib bunda mahsulot sifati tubdan yaxshilanadi va tan narxi sezilarli darajada pasayadi.