Установка для очистки от хлора и хлорида водорода отходящих газов магниевого производства
Полезная модель относится к цветной металлургии, в частности, к очистке и обезвреживанию технологических газов от хлора и хлорида водорода, получаемых в процессе получения магния электролизом расплавленных солей, и может быть использована в химической и бумажной промышленности. Технический результат заключается в упрощении установки, в снижении энергозатрат, а также в снижении токсичных веществ гипохлорита (активного хлора) и хлората кальция в отработанном известковом молоке. Технический результат достигается тем, что в установке для очистки от хлора и хлорида водорода отходящих газов магниевого производства, включающей последовательно расположенные орошаемый скруббер с распылительными форсунками, циркуляционный бак, снабженный устройством для перемешивания, каплеуловитель и насос, соединенный с циркуляционным баком, трубопровод для отвода отработанной суспензии с выходного патрубка циркуляционного бака, новым является то, что она дополнительно содержит бак для приготовления раствора карбамида, снабженный устройством для перемешивания, и бак-дозатор, при этом выход бака-дозатора соединен с циркуляционным баком, а вход с баком для приготовления раствора.
Полезная модель относится к цветной металлургии, в частности, к очистке и обезвреживанию технологических газов от хлора и хлорида водорода, получаемых в процессе получения магния электролизом расплавленных солей, и может быть использована в химической и бумажной промышленности.
Известна (кн. Очистка газа. Коуль Л.А. и др. М.: Недра, 1968. С.135-138) установка для очистки хлорсодержащих газов, включающая противоточную подачу отходящих газов в скруббер (абсорбер), промывку газов водой с получением концентрированного раствора соляной кислоты.
Недостатком известной установки является то, что получаемый в процессе очистки концентрированный раствор является агрессивным по отношению к оборудованию, что снижает срок службы оборудования или требует значительных материальных затрат на его защиту.
Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой установке является известная установка для очистки газов, содержащих хлор и хлорид водорода, описанная в кн. (М.А.Эйдензон. Металлургия магния и других редких металлов. М.: Металлургия, 1974. С.149)-ПРОТОТИП.
Известная установка включает в себя последовательно расположенные:
орошаемый скруббер - 1 с распылительными форсунками - 1а и каплеуловителем - 1б;
циркуляционный бак с мешалкой - 2а;
центробежный насос - 3;
систему трубопроводов - 4.
Свежее известковое молоко - суспензия извести с содержанием оксида кальция 100-200 г/дм3 подводится по трубопроводу к установке и рециркулирует в системе орошаемый скруббер (1), снабженный распылительным форсунками
(1a), каплеуловителем (1б) - циркуляционный бак (2) центробежным насосом (3). Известковое молоко перемешивается в циркуляционном баке (3) мешалкой (2а) для предотвращения осаждения твердых частиц на дно бака. При циркуляции в системе скруббер-бак известковое молоко хлорируется, концентрация оксида кальция в молоке снижается. При снижении концентрации оксида кальция до 20 г/дм3 отработанное хлорированное молоко выводят из процесса и заменяют свежим известковым молоком. Отработанное известковое молоко содержит активный хлор-гипохлорит кальция (до 90 г/дм3 ), являющийся токсичным веществом, и поэтому требует дальнейшего обезвреживания. Поэтому гипохлорит кальция, содержащийся в отработанном известковом молоке, подвергают разложению в несколько ступеней. Сначала отработанное молоко в баке разложения обрабатывают паром с доведением температуры молока до 80-100°С. При этом разлагается до 60-70% гипохлорита кальция. Оставшийся гипохлорит кальция разлагают введением в молоко гидросульфида натрия. После такой обработки отработанное известковое молоко можно использовать в качестве сырья для производства товарных растворов хлорида кальция.
Недостатками данной установки (по прототипу) являются следующие:
- усложнение установки (дополнительное оборудование - котельная для производства пара) в связи с необходимостью операции по разложению гипохлорита кальция;
- высокие энергозатраты - использование водяного пара (t=120°С, Р=3 ати) для нагрева отработанного известкового молока;
- технологическая линия (установка) обезвреживания отработанного известкового молока (по способу прототипу) не решает вопрос предотвращения образования токсичных веществ - хлоратов;
-при термическом разложении гипохлорита Са(СlO)2 в отработанном известковом молоке помимо CaCl2 образуется значительное количество хлората Са(СlO3) 2, который разлагается с выделением в газовую фазу СlO 2 и Cl2 и возникновением взрывоопасных смесей.
Технический результат заключается в упрощении установки, в снижении энергозатрат, а также в снижении токсичных веществ гипохлорита (активного хлора) и хлората кальция в отработанном известковом молоке.
Технический результат достигается тем, что в установке для очистки от хлора и хлорида водорода отходящих газов магниевого производства, включающей последовательно расположенные орошаемый скруббер с распылительными форсунками, циркуляционный бак, снабженный устройством для перемешивания, каплеуловитель и насос, соединенный с циркуляционным баком, трубопровод для отвода отработанной суспензии с выходного патрубка циркуляционного бака, новым является то, что она дополнительно содержит бак для приготовления раствора карбамида, снабженный устройством для перемешивания, и бак-дозатор, при этом выход бака-дозатора соединен с циркуляционным баком, а вход с баком для приготовления раствора.
Сущность заявляемого технического решения поясняется рисунком 1. Установка для очистки газов от хлора и хлорида водорода отходящих газов магниевого производства включает в себя:
орошаемый скруббер - 1 с распылительными форсунками - 1а и каплеуловителем - 1б;
циркуляционный бак - 2 с мешалкой - 2а;
центробежный насос - 3;
систему соединительных трубопроводов - 4;
бак для приготовления карбамида или отходов его производства - 5 с мешалкой 5а;
бак-дозатор раствора карбамида или отходов его производства - 6.
Установка для очистки газов от хлора и хлорида водорода отходящих газов магниевого производства работает следующим образом.
Отходящие газы процесса производства магния, содержащие хлор и хлорид водорода, поступают в нижнюю часть орошаемого скруббера (1), снабженного распылительными форсунками (1а) и каплеуловителем (1б). Одновременно туда же из циркуляционного бака - 2, центробежным насосом - 3 поступает на орошение известковое молоко. Известковое молоко рециркулирует
в системе орошаемый скруббер-циркуляционный бак. В баке 5 готовят раствор карбамида путем смешивания карбамида и воды при перемешивании мешалкой 5 а. В циркуляционный бак по трубопроводу - 4 из бака для приготовления раствора карбомида - 5 через бак-дозатор - 6 поступает раствор карбамида. Раствор карбамида перемешивают в циркуляционном баке мешалкой 2а с известковым молоком и смесь поступает на поглощение хлора и хлорида водорода в скруббер. В скруббере происходит хлорирование известкового молока. Наличие карбамида препятствует образованию токсичных веществ - гипохлорита и хлората кальция.
При снижении концентрации оксида кальция до 20 г/дм 3 отработанное хлорированное молоко выводят из процесса и сразу направляют на получение товарных растворов хлорида кальция (минуя стадию разложения гипохлорита кальция, как это производят по способу прототипу).
Опытные испытания установки показали, что вышеуказанные отличительные признаки в совокупности с известными признаками обеспечивают решение поставленной задачи: упрощение установки, снижение энергозатрат, снижение токсичных веществ - гипохлорита и хлората кальция в отработанном известковом молоке.
Установка для очистки от хлора и хлорида водорода отходящих газов магниевого производства, включающая последовательно расположенные орошаемый скруббер с распылительными форсунками, циркуляционный бак, снабженный устройством для перемешивания, каплеуловитель и насос, соединенный с циркуляционным баком, трубопровод для отвода отработанной суспензии с выходного патрубка циркуляционного бака, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит бак для приготовления раствора карбамида, снабженный устройством для перемешивания, и бак-дозатор, при этом выход бака-дозатора соединен с циркуляционным баком, а вход - с баком для приготовления раствора.
