Navoiyazot” aj “pvx, ks va M” ishlab chiqarish majmuasi 910-sonli “Xlor, xlor mahsulotlari va kaustik soda” sexining

4 TEXNOLOGIK JARAYON VA SXEMALARNING TASNIFI
4.1 Jarayonning kimyoviy tasnifi
Xlor va kaustik soda ishlab chiqarishda asosiy xom ashyo tuz hisoblanadi.
Texnik tuzni ochiq betonlangan maydonlarda saqlanadi.
Tuzni eritish jarayoni loyni olib tashlash uchun bo‘linmalar mavjud bo‘lgan havzalarda amalga oshiriladi.
Tuzli eritmani Ca va Mg aralashmalaridan tozalash uchun soda-kaustik usuli ishlatiladi, bu usul CaCO₃ va Mg(OH)₂ kam eruvchan cho‘kmalar hosil bo‘lishiga asoslangan.
Bunda quyidagi kimyoviy reaksiyalar sodir bo‘ladi:
CaCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃ + 2NaCl
CaSO₄ + Na₂CO₃ = CaCO₃ + Na₂SO₄
Ca(HCO₃)₂ + 2NaOH = CaCO₃ + Na₂CO₃ + 2H₂O
MgCl₂ + 2NaOH = Mg(OH)₂ + 2NaCl
MgSO₄ + 2NaOH = Mg(OH)₂ + Na₂SO₄
Kimyoviy reaktsiyani muvaffaqiyatli amalga oshirish uchun reaktivlarning bir xil taqsimlanishi, ya’ni yaxshilab aralashtirilishi talab qilinadi.
Tuzli eritmadagi organik moddalarni parchalash va oksidlanish uchun unga natriy gipoxlorid qo‘shiladi.
Tuzli eritmadagi cho‘kmani cho‘kmaga tushish jarayonini tezlashtirish uchun koagulyant- temir xloridi eritmasi ishlatiladi. Koagulyant ishtirokida kichik kristalli cho‘kma va qattiq suspenziyalarning zarralari tezda kattalashib, membranali filtrda cho‘kmaga tushirish va tiniq qismini tozalash yo‘li bilan yo‘qotiladi.
Elektrolizga kiradigan tuzli eritmaning sifatiga bo‘lgan talablarni qondirish uchun Ca²⁺,Mg²⁺kabi ko‘p valentli kationlarning qoldiq miqdori xelat qatroni (ionit tozalash)solingan minoralarda qo‘shimcha ravishda tozalanadi.
Tozalash prinsipi natriy kationiti va Ca²⁺ yoki Mg²⁺ ionlari o‘rtasidagi almashinuv reaktsiyasidadir
2R-Na⁺ + Ca²⁺ = R₂-Ca²⁺ + 2Na⁺
Ionitlarning regeneratsiyasi ikki bosqichdan iborat: qayta ishlangan kationit avval H shakliga o‘tish uchun xlorid kislota eritmasi bilan qayta ishlanadi, so‘ngra Na- shakliga o‘tishi uchun kaustik soda eritmasi bilan qayta ishlanadi:
R ₂- Ca²⁺ + 2HCl 2R-Н⁺ + СаСl₂
R - Н⁺ + NaOH R-Na⁺ + Н₂О
Ionitni tozalashdan keyin ikkilamchi tuzli eritma elektrolizga kiradi..

Kaustik sodasi va xlorvaxlor mahsulotlari ishlab chiqarish texnologik jarayonning asosi elektrokimyoviy usul bo‘lib, tuzli eritmadan doimiy tokning o‘tishi natijasidatuzlieritmaningparchalanishiyuzagakeladi. Buning natijasida natriy ishqori, xlor va vodorod hosil bo‘ladi.

Elektroliz jarayoni maxsus membranali bipolar elektrolizerlarda olib boriladi. Elektrolizerning oddiy yacheykasi ikkita bo‘linmadan iborat- anod va katod, ular kation almashinuvchi membrana bilan bo‘lingan.Elektr toki ta’sirida membrana o‘zidan anod bo‘linmasidan katodga natriy ionlari va suv molekulalarining o‘tishiga yordam beradi va anionlarning o‘tishiga to‘sqinlik qiladi.Elektrolizerning anod bo‘linmasiga natriy xloridning (tuzli eritma)konsentrlangan eritmasi beriladi.
NaCl suvli eritmasida elektrolit dissosiyasi natijasida suv va natriy xloridi ionlarga parchalanadi:
H ₂O H⁺ + OH^-
N aCl Na⁺ + Cl^-
Eritmadan doimiy elektr tokining o‘tishi natijasida anodda gaz holatidagi xlor, katodda esa vodorod chiqadi:
2 Cl^- Cl₂
2 H⁺ H₂
Bir vaqtning o‘zida Na⁺ va ОН^- ionlarining hosil bo‘ladi, natijada natriy ishqori hosil bo‘ladi:
Na⁺ + OH^- = NaOH
Yuqoridagi barcha jarayonni quyidagi umumiy reaksiya yordamida ifodalashimiz mumkin:
2NaCl + 2H₂O 2NaOH + Cl₂ + H₂
Tuzni eritish bo‘linmasiga qaytib boradigan analitdan xlorni yuqotish uchun, natriy sulfat berilishi ko‘zda tutilgan. Reaksiya quyidagicha ketadi:
C l₂ + Na₂SO₃ + H₂O Na₂SO₄ + 2HCl
Xlorid kislotasining olinish jarayoni vodorod xloridining suvga absorbsiyasiga asoslangan. Sintetik vodorod xloridi vodorodni xlor bilan yoqib (quritilgandan so‘ng) olinadi va quyidagicha reaksiya ketadi:
Н ₂ + Cl₂ 2HСl + 44 120 cal
Oddiy haroratda qorong‘ida xlor va vodorod reaksiyaga kirishmaydi. Yorug‘da yoki isitilish natijasida bu gazlar aralashmalarining zanjir reaksiyasi natijasida portlash bilan boradi:
Cl₂ + kv = Cl” + Cl”
Cl” + H₂ = HCl + H”

H” + Cl₂ = HCl + Cl”

Cl” + H₂ = HCl + H” .
Ishlab chiqarish sharoitida vodorodning xlor oqimida yonishi portlashlarsiz, tinch amalga oshiriladi, bu xlor va vodorodni bir xilda yetkazib berish va ularni faqat yondirgichning alangasida aralashtirish bilan ta’minlanadi. Gazlar yondirgichdan chiqqanda yonadi va pechkada portlovchi aralashmalar hosil qilmaydi. Reaksiyada issiqlik chiqishi natijasida reaksiya zonasida yuqori harorat (2000 – 2400)^оС saqlab turiladi. Reaksiyaga kirishuvchi gazlar och oy rangidagi yorqin mash’ala hosil qiladi.
Elementlardan vodorod xloridni sintez qilish massaviy ulushi (98,5 – 99) % bo‘lgan konsentrlangan vodorod xloridini va toza xlorid kislotasini olishni imkonini beradi.
Xlor va vodorodning stexiometrik nisbatida vodorod xloridning nazariy alanga harorati ~ 2240 ^оС, lekin aralashma tarkibidagi vodorod va boshqa gazlarning ortiqcha miqdori bu haroratni (1000 – 1200) ^оС gacha tushirib yuboradi. Gazlarning portlashga xafvli aralashmalari komponentlari faqat ma’lum nisbatlarda hosil bo‘lishi aniqlandi, bu esa xlor oqimida vodorodning (3–5)% ortiqchasi bilan xavfsiz portlamaydigan yonishni ta’minlovchi texnologik rejimi ishlab chiqildi.
Xlor va vodorod bilan kiradigan vodorodning ortiqchasi kislorodning hisobiga pechda qisman yonadi. Pechkadagi rejimning buzilishi alanganing rangiga tezda ta’sir qiladi. Vodorodning ortiqcha miqdorida alanganing rangi havorang bo‘ladi, xlorning ozgina ortiqcha miqdori esa uni yashil rangga bo‘yaydi.
Elektroliz bo‘limidagi xlorning avariya holatida chiqishi, gaz holatidagi xlorni qayta ishlashda, vodorod xloridini sintez qilish bo‘limi va boshqalarda natriy gipoxloridi (qo‘shimcha mahsulot) olinadi. Bu usul xlor gazini ishqor eritmasiga yuttirishga asoslangan va quyidagicha reaksiya ketadi:
C l₂ + 2NaOH NaClO + NaCl + H₂O