Установка для разложения и обезвреживания гипохлоритной пульпы

Предлагаемая полезная модель относится к области химической технологии и хлорной металлургии цветных и редких металлов и может быть использована на предприятиях, на которых в процессе очистки отходящих газов от хлора известковым молоком образуются весьма токсичные вторичные отходы производства - гипохлоритные пульпы, содержащие до 100 г/дм³ активного хлора и подлежащие обязательной переработке, разложению-разрушению гипохлорита кальция и обезвреживанию. Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности работы технологического отделения. Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемой полезной модели, заключается в увеличении производительности технологического отделения за счет сокращения времени, необходимого для разложения 90-98% гипохлорита кальция. Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой полезной моделью - «Технологическое отделение для разложения и обезвреживания гипохлоритной пульпы», включающей обогреваемый реактор, снабженный мешалкой, загрузочным люком и корзиной с каталитически активными материалами; реактор разложения соединен с дозатором (4) и баком для приготовления раствора реагентов-восстановителей. Новым в предлагаемой полезной модели является то, что корзины укреплены на лопастях якорной мешалки и выполнены в форме цилиндрической обрешетки, в которую помещен изготовленный из фильтровальной ткани мешок, заполненный осадком суммы оксигидратов никеля (кобальта), меди и железа.

Предлагаемая полезная модель относится к области химической технологии и хлорной металлургии цветных и редких металлов и может быть использована на предприятиях, на которых в процессе очистки отходящих газов от хлора известковым молоком образуются весьма токсичные вторичные отходы производства - гипохлоритные пульпы, содержащие до 100 г/дм³ активного хлора и подлежащие обязательной переработке, разложению-разрушению гипохлорита кальция и обезвреживанию.

Известна (Патент РФ на ПМ №33108 по заявке №2003116738/20 с приор. от 05.06.2003; Зарег. и опубл.: 10.10.2003; Бюл. №28; МПК⁷ С01В 11/00) - «Установка для обезвреживания гипохлоритных пульп», включающая в себя (рис.1):

- циркуляционный бак(1);

- обогреваемый реактор с мешалкой для разложения гипохлоритной пульпы (2);

- реактор для приготовления растворов NiCl ₂ (3);

- реактор для приготовления растворов и/или суспензии хлоридов меди (I и II) и железа, т.е. для растворения медьсодержащих плавов - отходов титанового производства, образующихся при очистке TiCl₄ от соединений ванадия медным порошком (4);

- бак-смеситель для приготовления композиционной каталитической смеси (5);

- дозатор композиционной каталитической смеси (6);

- реактор для приготовления растворов реагентов-восстановителей (сульфид, и/или гидросульфид, и/или сульфит, и/или тиосульфат натрия, карбамид-мочевина и др.) (7);

- дозатор для подачи в реактор раствора реагентов-восстановителей (8);

- реактор для приготовления рабочего раствора высокомолекулярного флокулянта ВМФ (9), соединенный с дозатором ВМФ (10).

Известная установка обеспечивает - по сравнению с ранее известными техническими решениями того же направления существенное повышение производительности процесса.

Недостатком этой известной установки является значительный расход растворов, содержащих каталитически-активные ионы металлов (никель, медь, железо) и безвозвратные потери этих металлов со сточными водами, сбрасываемыми в цеховую, а затем общезаводскую канализацию.

Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности и достигаемому при этом результату к предлагаемому техническому решению является известная полезная модель (Патент РФ на ПМ №61273 с приор. от 07.11.2006; Зарег. и опубл.: 27.02.2006; Бюл. №6) - «Технологический передел для обезвреживания гипохлоритных пульп» - принят за ПРОТОТИП.

Техническое решение по прототипу включает в себя (рис.2) следующее основное технологическое оборудование: обогреваемый, например, острым паром, реактор разложения (1) с мешалкой и соединенный с баком для приготовления (2) и баком-дозатором (3) раствора реагента-восстановителя, например, раствора NaHS; на крышке реактора разложения (1) имеется люк (4), в который помещена корзина (5), изготовленная из сетчатого материала, заполненная слабокислотным ионитом (карбоксильным, и/или фосфорнокислым катионитом, и/или аминокарбоксильным, и/или аминофосфорнокислым амфолитом), предварительно насыщенным сорбированными ионами никеля и/или кобальта, меди и железа (III).

Полезная модель по прототипу работает следующим образом.

В обогреваемый острым паром реактор (1), снабженный мешалкой, через люк (4) погружают «корзину», стенки которой изготовлены из сетчатого материала, проницаемого для гипохлоритной пульпы и непроницаемого для помещенного в корзину слабокислотного ионита, предварительно насыщенного сорбированными ионами никеля и/или кобальта, меди и

железа, затем в реактор заливают самотеком или закачивают насосом из циркуляционного бака «отработанное» известковое молоко - гипохлоритную пульпу, содержащую до 100 г/дм³ Са(ОС1)₂, 5-20 г/дм³ СаО, СаС1₂, включают мешалку и в нижнюю зону реактора подают острый пар. В результате непрерывного контакта гипохлоритной пульпы и ионита с сорбированными ионами Ni (Co), Сu и Fe, находящегося в корзине, происходит каталитическое разложение гипохлорита кальция до хлорида кальция. При достижении остаточной концентрации гипохлорита кальция в пульпе 5 г/дм³ в пульпу при непрерывном перемешивании из бака-дозатора (3) в бак разложения - в реактор (4) подают раствор реагентов-восстановителей, например, раствор гидросульфида натрия NaHS. При этом происходит доразложение гипохлорита кальция до установленных норм (0,0 г/дм³ - полное отсутствие по качественной реакции с KJ), обезвреженную таким образом пульпу через патрубок нижнего слива либо сбрасывают в цеховую канализацию, либо направляют на получение раствора СаСl₂ известными способами.

Недостатком полезной модели по прототипу является неудовлетворительная производительность процесса, что связано с неудовлетворительным контактом гипохлоритной пульпы, точнее раствора гипохлорита с каталитически-активным материалом - ионообменной смолой (ионитом) с сорбированными каталитически-активными ионами Ni (Со), Сu и Fe.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности работы технологического отделения.

Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемой полезной модели, заключается в увеличении производительности технологического отделения за счет сокращения времени, необходимого для разложения 90-98% гипохлорита кальция.

Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой полезной моделью - «Технологическое отделение для разложения и обезвреживания

гипохлоритной пульпы», включающей (рис.3) обогреваемый реактор (1), снабженный мешалкой, загрузочным люком (2) и корзиной (3) с каталитически активными материалами; реактор разложения (1) соединен с дозатором (4) и баком (5) для приготовления раствора реагентов-восстановителей.

Новым в предлагаемой полезной модели является то, что корзины укреплены на лопастях якорной мешалки (6) и выполнены в форме цилиндрической обрешетки, в которую помещен изготовленный из фильтровальной ткани мешок, заполненный осадком суммы оксигидратов никеля (кобальта), меди и железа.

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Разработанное техническое решение - полезная модель «Установка для разложения и обезвреживания гипохлоритной пульпы» работает и эксплуатируется следующим образом (см. рис.3).

С использованием загрузочного люка (2), располагающегося на крышке реактора разложения (1), к лопастям якорной мешалки (6) прикрепляют корзины, выполненные в форме жестких цилиндрических обрешеток, в которые помещают мешки, приготовленные из фильтровальной ткани (например, бельтинг, ПХВ, лавсан и др.) и заполненные предварительно полученными (например, путем обработки известковым молоком раствора хлоридов Ni (Co), Сu и Fe) осадком суммы оксигидратов никеля (кобальта), меди и железа. В реактор разложения (1) заливают или подают насосом гипохлоритную пульпу (содержащую до 100 г/дм ³ Са(ОСl)₂ и 5-20 г/дм ³ СаО), включают мешалку и под слой гипохлоритной пульпы подают острый пар - для нагрева пульпы до 60-100°С. При вращении мешалки с закрепленными на ее лопастях корзинами, происходит интенсивный контакт растворенной фазы гипохлоритной пульпы - гипохлората кальция Са(ОСl)₂ с катализатором - каталитически активным материалом на основе суммы оксигидратов Ni (Со), Сu и Fe. За счет вращения мешалки в баке разложения

по существу происходит процесс «принудительного» фильтрования водной фазы гипохлоритной пульпы через фильтровальную ткань, затем через слой катализатора - оксигидратного осадка, помещенного в мешок, изготовленный из полунепроницаемой фильтровальной ткани. Благодаря этому процесс разложения гипохлоритной пульпы интенсифицируется, а время необходимое для разложения 90-98% гипохлорита кальция существенно сокращается. При достижении остаточного содержания гипохлорита кальция 5 г/дм³ в пульпу при непрерывном перемешивании из бака-дозатора (4) в бак разложения - в реактор (1) подают раствор реагентов-восстановителей, например, раствор гидросульфида натрия NaHS. При этом происходит доразложение гипохлорита кальция до установленных норм (0,0 г/дм³ - полное отсутствие по качественной реакции с KJ), обезвреженную таким образом пульпу через патрубок нижнего слива либо сбрасывают в цеховую канализацию, либо направляют на получение раствора СаСl₂ известными способами.

Установка для разложения и обезвреживания гипохлоритной пульпы, включающая обогреваемый реактор разложения, снабженный мешалкой и загрузочным люком, реактор разложения соединен с дозатором и баком для приготовления раствора реагента-восстановителя, отличающаяся тем, что на лопастях якорной мешалки укреплены корзины с каталитически-активным материалом, выполненые в форме цилиндрической обрешетки, в которую помещен изготовленный из фильтровальной ткани мешок, заполненный осадком суммы оксигидратов никеля (кобальта), меди и железа.