Основные свойства натра едкого технического по СТО 05763441-509-2007

Химическая формула - NaОН.

Относительная молекулярная масса - 40,00.

Натр едкий - вязкий раствор щелочи в воде, хорошо растворяется в воде, растворим в метиловом и этиловом спиртах. Практически нерастворим в аммиаке и большинстве органических растворителях.

Натр едкий представляет собой едкое вещество. Интенсивно разрушает шерсть и кожу, органические ткани. Интенсивность разрушения усиливается с повышением температуры и концентрации NаОН.

Щелочь прижигающе действует на кожу, слизистые оболочки с образованием рубцов, струпов, экземы. Особенно опасно попадание щелочи в глаза: вызывает сильные ожоги, исходом может быть слепота.

Удельный вес раствора натра едкого с массовой долей NаОН от 15 до 44 % при 20 0С:				от 1,20 до 1,47 г/см3
Температура затвердевания (плавления) раствора натра едкого с массовой долей NаОН от 15 до 25 %:		от (-28) 0С до (-10) 0С
Температура затвердевания (плавления)  раствора натра едкого с массовой долей NаОН от 25 до 30 %:		от (-10) 0С до (5) 0С
Температура затвердевания (плавления)  раствора натра едкого с массовой долей NаОН от 30 до 44 %:		от (5) 0С до  (18) 0С

 

Температура затвердевания раствора натра едкого

с массовой долей NаОН от 15 до 25 %

Таблица 6

Массовая доля NаОН,%	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
Температура затвердевания, °С	-18	-20	-25	-28	-27	-25	-23	-20	-18	-14	-10

(Якименко Л.М., Пасманик М.И., "Справочник. По производству хлора, каустической соды и основных хлорпродуктов.", Химия",1976г., стр.226. М.И. Пасманик, Б.А. Сасс-Тисовский, Л.М. Якименко «Справочник», издательство «Химия», 1966г., стр.130-134)

Основные свойства кальция хлористого технического по СТО 05763441-499-2007

Кальций хлористый технический (жидкий) - прозрачный раствор желтовато-серого или зеленоватого цвета. Допускается наличие мути. Кальций хлористый технический согласно СТО 05763441-499-2007 соответствует следующим показателям:

                                                                                                                                                           Таблица 7

Наименование показателя	Для марки А	Для марки Б
Массовая доля хлористого кальция (СаС12), %	30,0 - 32,0	27,5 - 29,0
Массовая доля прочих хлоридов, в том числе МgС12 в пересчете на NаС1. %	Не более 3,0	Не более 3,0
Массовая доля нерастворимого в воде остатка, %	Не более 0,15	Не более 0,15
Показатель активности ионов водорода, рН	7,0 - 8,5	7,0 - 8,5

 

Плотность		(1,26 - 1,30) г/см3
Температура кипения		107 0С
Температура замерзания		(- 38,6) – (-50,1) 0С
Динамическая вязкость		5,56. 10-3 Па с
Удельная теплоемкость		2,78 кДж/(кг.К).
Упругость паров		1896 Па
Теплоемкость при 0 0С		(2,7- 2,8) кДж/ (кг к)

(Е.В. Малыгина, Ю.В. Малыгин «Холодильные машины и установки»)

Зависимость температуры замерзания хлористого кальция от массовой доли показана в таблице (см. таблицу 8).

                                                                                                           Таблица 8

Содержание СаС12  в растворе, %	24,7	25,7	26,6	27,5	28,4	29,4	29,9	30,3	31,2
Температура  замерзания, 0С	-28,3	-31,2	-34,6	-38,6	-43,6	-50,1	-55,0	-50,6	-41,6
Плотность рассола при +15 0С, г/см3	1,23	1,24	1,25	1,26	1,27	1,28	1,286	1,296	1,3

(Е.В. Малыгина, Ю.В. Малыгин «Холодильные машины и установки», приложение №5, стр.597)

 

Примечание: 1. Свойства, характеризующие пожаро-взрывоопасность и токсичность готового продукта, сырья, полупродуктов и отходов производства, приводятся в разделе 11 «Безопасная эксплуатация производства»

Описание технологического процесса

 

Химизм и стадии процесса

Получение гипохлорита кальция основано на взаимодействии известкового молока

с хлором:

 

2Ca(OH)₂ + 2Cl₂= Ca(ClO)₂ + 2CaCl₂ + 2H₂O

 

В процессе хлорирования известкового молока в зависимости от концентрации Ca(OH)₂, температуры, количества поглощенного хлора и других факторов в твердую фазу выделяются различные кристаллические формы гипохлорита кальция. Из растворов, содержащих Ca(ClO)₂, CaCl₂ и Ca(OH)₂ могут быть выделены кристаллогидраты нейтральной соли с одной, двумя тремя молекулами воды и основные соли следующего состава:

- дветретиосновная соль - 3Ca(CIО)₂· 2Са(ОН)₂· 2Н₂О

- двуосновная соль Са(СIО)₂ 2Са(ОН)₂

Нейтральный гипохлорит кальция кристаллизуется в виде тетрагональных пластин, двуосновная соль - в виде гексагональных пластин, а дветретиосновная соль – в виде игл.

Процесс получения нейтрального гипохлорита кальция состоит из следующих стадий:

1 стадия: приготовление раствора гипохлорита натрия хлорированием раствора едкого натра.

2 стадия: хлорирование известкового молока и выделение осадка двуосновной соли гипохлорита кальция.

3 стадия: хлорирование смеси осадка двуосновной соли гипохлорита кальция и раствора гипохлорита натрия с последующим выделением осадка нейтральной соли гипохлорита кальция.

4 стадия: сушка выделенного осадка нейтральной соли гипохлорита кальция с получением товарного ГХК (70% активного хлора).

Общее уравнение химической реакции всего технологического процесса получения ГХК:

 

2NaOH + Ca(OH)₂ + 2Cl₂= Ca(ClO)₂ + 2NaCl + 2H₂O

 

Химизм 1-й стадии хлорирования:

Хлорирование раствора едкого натра происходит по следующей реакции:

 

2NaOH + Cl₂ =NaClO + NaCl + H₂O  +25 ккал/моль

 

При хлорировании едкого натра выделяется значительное количество тепла. С целью предотвращения разложения гипохлорита натрия подача хлора осуществляется

равномерно с постоянной скоростью и отводом тепла реакции. Максимально допустимая

температура процесса 38 °С. Кроме этого протекает реакция хлорирования гидрооксида кальция, содержащегося в небольших количествах в реакционной смеси:

 

2Ca(OH)₂ + 2Cl₂ = Ca(ClO)₂ +CaCl₂ +2H₂O + 17,6 ккал/моль;

 

и обменная реакция:

 

CaCl₂ +2NaClO = Ca(ClO)₂ + 2NaCl

 

При хлорировании в растворе накапливается хлорид натрия, который после достижения насыщения выкристаллизовывается из раствора в виде осадка. После хлорирования полученная смесь подается на центрифугирование, где происходит осветление полученного раствора гипохлорита натрия и отделение от него влажного осадка – шлама соли хлорида натрия. Осветленный раствор гипохлорита натрия направляется на 3-ю стадию хлорирования, а шлам соли направляется на переработку.

Химизм 2-й стадии хлорирования:

Общая реакция

 

4Ca(OH)₂ (тв) + 2Cl₂ (газ) = Ca(OCl)₂·2Ca(OH)₂ (тв)↓ + CaCl₂ (р-р) + 2H₂O(р-р) + 35,1 ккал/моль

 

Можно представить в виде двух реакций

 

2Ca(OH)₂ + 2Cl₂ = Ca(OCl)₂ + CaCl₂ + 2H₂O+ 35,1 ккал/моль

Ca(OCl)₂ + 2Ca(OH)₂ = Ca(OCl)₂·2Ca(OH)₂.

 

Реакция идет с выделением тепла. Важным фактором является регулирование

температуры в реакционной зоне. При температуре 20°С степень поглощения хлора со-

ставляет всего 50%, так как образуется четырехосновная соль, которая способствует

сильному загустению хлорируемой массы. Температура поддерживается на уровне не

ниже 40°С. Максимально допустимая температура процесса 60 °С, так как повышение

температуры выше 60°С вызывает разложение гипохлорита, возможно вспенивание ре-

акционной массы. Скорость хлорирования оказывает влияние на повышение температу-

ры, поэтому она должна быть постоянной и контролироваться. При слишком быстрой

подаче хлора может начаться разложение гипохлорита в процессе хлорирования в точ-

ках перехода одной кристаллической формы в другую. На степень разложения влияют

также соотношение концентраций ионов Cl-, ClО-, ОН- и способ контакта жидкой и газовой фаз.

После хлорирования получаемая смесь перекачивается в промежуточную емкость, откуда подается на центрифугирование, где происходит разделение полученной смеси на влажный осадок двуосновной соли ГХК и маточный раствор, который содержит хлориды кальция и натрия и небольшое количество гипохлорита кальция. Влажный осадок ГХК направляется на 3-ю стадию хлорирования, а маточный раствор направляется на переработку.

Химизм 3-й стадии хлорирования:

В общем виде реакцию можно записать следующим образом:

 

Ca(OCl)₂·2Ca(OH)₂↓(тв) + 2Cl₂(газ) = 2Ca(OCl)₂(р-р) + CaCl₂(р-р) +2H₂O(р-р) + 76,9 ккал/мол, или

 

2Ca(OH)₂ + 2Cl₂ = Ca(OCl)₂ + CaCl₂ +2H₂O

CaCl₂ + 2NaOCl = Ca(OCl)₂ + 2NaCl

Ca(OCl)₂ + xH2O = Ca(OCl)₂・xH₂O↓

 

После хлорирования получаемая смесь перекачивается в промежуточную емкость, откуда подается на центрифугирование, где происходит разделение полученной смеси на влажный осадок (пасту) ГХК и маточный раствор.

Влажный осадок ГХК (готовый продукт) направляется на сушку, а маточный раствор поступает в промежуточную емкость, откуда подается в реакторы 1-й и 2-й стадии хлорирования.

Во избежание утечки хлора в процессе всех реакций, абгазы из реакторов централизованно собираются и направляются в абсорбционную колонну, орошаемую 18 % раствором едкого натра. Очищенные от хлора абгазы сбрасывается через трубу сброса газа.

Отработанный циркуляционный раствор периодически при снижении концентрации едко-

го натра до 50 г/л направляется на переработку.

Четвертая стадия – получение товарного гипохлорита кальция.

Паста нейтрального ГХК после центрифуги подается в сушку с мгновенным испарением. В качестве теплоносителя процесса сушки, используется горячий воздух. Нагрев

воздуха, подаваемого вентилятором из атмосферы, осуществляется за счет сжигания при-

родного газа в теплогенераторе.

После сушки проводится гранулирование и упаковка готового продукта.

В процессе сушки происходит частичное разложение гипохлорита кальция с образованием хлорида кальция и кислорода:

 

Ca(ClO)₂ = CaCl₂ + О₂