Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

ГИПОХЛОРИТ КАЛЬЦИЯ

Получение гипохлорита кальция основано на взаимодействии известкового молока с хлором62'113' ш.

Известковое молоко приготовляют гашением извести избытком воды в аппаратах непрерывного действия — гасителях—вращаю­щихся (8—12 обJМин) горизонтальных железных барабанах, рао положенных с небольшим уклоном. С одного конца барабана вво­дят жженую известь и воду. Вытекающее из гасителя молоко очи­щается от кусочков «недопала» и «перепала» и других примесей отстаиванием, например в пескоочистителях непрерывного дей­ствия. Молоко высокой концентрации, более вязкое и плохо отстаи­вающееся от мелких частиц примесей, очищают фильтрацией во вращающихся сетчатых барабанах или на вибрационных ситах115.

Очищенное известковое молоко поступает в резервуары-хра­нилища, снабженные медленно вращающимися мешалками (5—Ю об/мин), предохраняющими суспензию от расслаивания. В этих резервуарах молоко охлаждается с помощью водяных зме­евиков от 50—60° до 15—20°. Очищенное и охлажденное молоко пропускают через колонну, в которой улавливается непоглощен­ный хлор из газа, уходящего из аппаратов для хлорирования. Из колонн молоко поступает на хлорирование в абсорберы.

При хлорировании известкового молока протекает реакция: 2Са(ОН)2 + 2С12 = Са(С10)2 + СаС12 + 2Н20 + 52,6 ккал

Одновременно происходит образование основных солей и кри­сталлогидратов гипохлорита кальция. Вследствие этого условия осуществления производственного процесса сильно влияют на со­став и качество продукта.

Существуют разные методы производства гипохлорита каль­ция. Когда хлорированию подвергают известковое молоко концент­рацией 50—100 г/л Са(ОН)2, то гипохлорит находится в растворе и после удаления нерастворивщейся части раствор выпаривают с выделением кристаллов, представляющих собой нейтральный гипо­хлорит кальция с небольшой примесью основной соли116. При вы­паривании раствора и увеличении концентрации СаС12 раствори­мость гипохлорита кальция резко уменьшается117. Кристаллы от­деляют от маточного раствора и высушивают.

При хлорировании концентрированного известкового молока, содержащего 450—600 г/л Са(ОН)2, образующийся гипохлорит кальция выделяется в осадок. Вначале в твердой фазе находится двуосновной гипохлорит кальция Са (СЮ)2-2Са (ОН)2. Отделением осадка от маточного раствора можно получить продукт, содержа­щий после сушки около 45% активного хлора (вместо теоретиче­ских 49%), около 4% СаС12, 47% Са(ОН)2, 3% СаСОз и 1% вла­ги. Этот продукт дает при растворении очень большое количество известкового шлама, что затрудняет его использование.

Дальнейшим хлорированием суспензии двуосновного гипохло­рита кальция, в зависимости от принятого режима процесса, можно получить в осадке или дветретиосновной гипохлорит ЗСа(С10)2-2Са(0Н)2-2Н20 или нейтральный гипохлорит каль­ция Са(С10)2-ЗН20. Дветретиосновной гипохлорит кальция легче отфильтровывается от маточного раствора, чем нейтральный, обра. зующий по окончании хлорирования густую суспензию. Теоретиче­ское содержание активного хлора в дветретиосновном гипохлорите равно 70%. Практически можно получить продукт, содержащий 55—60% активного хлора и 18—20% Са(ОН)2.

Содержание активного хлора в чистом нейтральном гипохло­рите кальция Са(СЮ)з • ЗН20 равно 71%. После его обезвожива­ния сушкой при 60° в токе сухого не содержащего С02 воздуха можно получить безводный гипохлорит кальция, в котором теоре­тически должно быть 99,2% активного хлора. При промышленном производстве, вследствие частичного разложения при сушке и дру­гих операциях и загрязнения примесями, продукт содержит •65—80% активного хлора. Получаемые хлорированием суспензии соединений гипохлорита кальция часто высушивают в распыли­тельных сушилках до влажности 1% и ниже.

Хлорируют также известковое молоко с добавкой NaOH. При этом в осадок выделяются кристаллы СаС12-NaCIO-NaCl• 12Н20, •Осадок, отделенный от маточного раствора, можно обработать суспензией, полученной хлорированием известкового молокаИ8. При соотношении СаС12 в суспензии гипохлорита кальция и NaOCl, содержащемся в тройной соли, равном 1:2, весь СаС12 переходит при взаимодействии с NaOCl в Са(С10)2. После отделения твер­дой фазы от раствора и высушивания ее получают продукт — ги­похлорит кальция, содержащий больше 70% активного хлора. .Иногда для высаливания соединений гипохлорита в прохлориро - ванную массу вводят раствор хлорида кальция И6. В несколько измененном виде этот способ применяется для получения гипохло­рита кальция из газов, отходящих из электролизеров производства металлического магния119 и содержащих около 3,5% хлора, 1—2% НС! и примеси С02. Часть охлажденного и очищенного от НС1 газа направляют в абсорбционные колонны, орошаемые известковым молоком, другую часть — в колонны, орошаемые раствором едкого натра. Образующиеся растворы смешивают, в результате чего осу­ществляется обменное разложение:

СаС12 + 2NaClG = Са(С10)2 +2NaCl

Готовый продукт содержит около 40% активного хлора. Этот :метод получения гипохлорита кальция может быть использован на установках обезвреживания любых других хлорсодержащих газов, на которых большей частью выпускают раствор хлорида кальция.

Контроль процесса хлорирования осуществляют или химиче­ским способом 12°, или измерением окислительно-восстановитель - яого потенциала 122. Последний метод позволяет осуществить •автоматический, непрерывный и дистанционный контроль процесса в закрытом реакторе. При этом контролируется скорость реакции* режим подачи хлора, конец реакции, а также перемешивание ре­акционной массы.