Раздел 2. Производство гипохлорита натрия

Раздел 2. Производство гипохлорита натрия

2.1 Общая информация

Гипохлорит натрия (хлорноватистокислый натрий, химическая формула NaClO) выпускается промышленностью в виде жидкости зеленовато-желтого цвета. Возможно получение твердого пятиводного кристаллогидрата . По [15] продукт должен иметь следующие показатели (см. таблицу 2.1).

Таблица 2.1 - Технические характеристики гипохлорита натрия [15]

Наименование показателя	Марка А	Марка Б
Массовая концентрация активного хлора, г/дм3, не менее	190	170
Массовая концентрация щелочи в пересчете на NaOH, г/дм3	10-20	40-60
Массовая концентрация железа, г/дм3, не более	0,02	0,06

В соответствии с [16] технические характеристики гипохлорита натрия должны отвечать требованиям, указанным в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Технические характеристики гипохлорита натрия [16]

NN п/п	Наименование показателя	Норма
		Марка А	Марка Б
1.	Внешний вид	Жидкость зеленовато-желтого цвета	Жидкость зеленовато-желтого цвета. Допускается выпадение незначительного осадка, наличие мелкодисперсных точек и взвесей
2.	Массовая концентрация активного хлора, г/дм3, не менее	120	120
3.	Массовая концентрация щелочи в пересчете на NaOH, г/дм3, не более	40	90

В соответствии с [81] технические характеристики гипохлорита натрия должны отвечать требованиям, указанным в таблице 3.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Вместо слов "таблице 3" следует читать "таблице 2.3"

Таблица 2.3 - Технические характеристики гипохлорита натрия [81]

ГАРАНТ:

Нумерация пунктов в таблице приводится в соответствии с источником

NN п/п	Наименование показателя	Норма
		Марка А	Марка Б
2.	Массовая концентрация активного хлора, г/дм3, не менее	120	120
3.	Массовая концентрация щелочи в пересчете на NaOH, г/дм3, не более	40	90

Гипохлорит натрия имеет широкую область применения, основные из них приведены ниже:

- дезинфекция и обеззараживание воды, обезвреживание стоков;

- отбеливание хлопчатобумажных и льняных тканей;

- безусадочная обработка шерстяных изделий;

- отбелка древесной массы;

- хлорирование окисление органических соединений;

- производство гидразина;

- в качестве антисептического раствора в медицине.

Способы получения гипохлорита натрия можно разделить на две группы:

- хлорирование каустической и кальцинированной соды;

- электролиз водного раствора хлорида натрия.

Гипохлорит натрия производят периодическим или непрерывным способом. В основе метода хлорирования каустической соды лежит реакция:

Хлорирование раствора едкого натра проводят путем барботажа хлора через раствор щелочи в резервуарах или абсорбционных колоннах с насадкой, орошаемой циркулирующим щелочным раствором.

Значительные объемы гипохлорита натрия производятся на месте потребления.

Ниже в качестве типичного примера представлено наиболее общее описание технологического процесса производства гипохлорита натрия, которое никоим образом не может рассматриваться как единственное описание процесса, соответствующее критериям и показателям НДТ.

2.2 Описание технологических процессов, используемых в производстве гипохлорита натрия

Промышленный способ получения гипохлорита натрия - хлорирование раствора едкого натра электролитическим хлором или абгазами. Технологическая схема производства приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Принципиальная схема получения раствора гипохлорита натрия

Схема включает циркуляционный насос, холодильник, фильтр испаренного хлора, фильтр гипохлорита, отстойник гипохлорита натрия. Раствор едкого натра (18 масс. % - 22 масс. %), специально приготовленный из концентрированного едкого натра принимают в хлоратор, охлаждают рассолом (минус 20 °C) или захоложенной водой в холодильнике циркуляцией по контуру "хлоратор-насос-холодильник" и ведут хлорирование испаренным хлором при заданной температуре. После хлорирования гипохлорит натрия фильтруют или отстаивают и отгружают потребителям. Через каждые две операции фильтр гипохлорита натрия промывают водой. Процесс хлорирования регулируется по окислительно-восстановительному потенциалу.

Описание технологического процесса приведено в таблице 2.4, перечень основного оборудования приведен в таблице 2.5.

Таблица 2.4 - Описание технологического процесса производства гипохлорита натрия

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии
Каустическая сода Вода	Приготовление водного раствора едкого натра	Водный раствор едкого натра	Емкости	Гидроксид натрия
Испаренный хлор	Хлорирование водного раствора едкого натра	Гипохлорит натрия Отходящие газы	Хлораторы (абсорбционные колонны), центробежные насосы, холодильник	Хлор
Гипохлорит натрия	Фильтрация гипохлорита натрия	Гипохлорит натрия	Фильтр	-
Гипохлорит натрия	Отстой гипохлорита натрия	Гипохлорит натрия	Отстойник	Хлор

Таблица 2.5 - Перечень основного оборудования производства гипохлорита натрия

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Центробежный насос	Для подачи 18 % - 22 % раствора едкого натра	Производительность от 20 до 100 м3/ч
Колонна абсорбции (хлоратор)	Хлорирование водного раствора едкого натра	Вертикальный аппарат, вместимость - 6-25 м3, рабочая среда - щелочная
Кожухотрубный теплообменник (холодильник)	Охлаждение раствора едкого натра	Площадь поверхности теплообмена 32-52 м2
Емкостное оборудование	Прием и хранение едкого натра, хранение товарного гипохлорита	Вместимость в соответствии с объемом производства
Фильтр гипохлорита натрия	Фильтрация гипохлорита натрия	Фильтрующий элемент - фторопласт
Отстойник гипохлорита натрия	Отстой гипохлорита натрия	Габаритные характеристики в соответствии с объемом производства

2.3 Нормы расхода сырья и энергоресурсов

Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов приведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве гипохлорита натрия

Наименование ресурсов	Единицы измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Испаренный хлор, 100 % Сl2	кг	158 (120*) 130**	190 151**
Едкий натр 100 %	кг	171	213
Сульфит натрия 100 %	кг	0,10	0,33
Вода обессоленная	м3	0,65	1,61
Вода оборотная	м3	0,1	0,1
Вода захоложенная**	м3	25	50
Воздух сухой сжатый	м3	117,0	125,5
Пар	МДж	41,8	420,7
Холод (минус 20 °C - минус 30 °C)	МДж	162,2 (418,7)	165,8 (420,6)
Электроэнергия		6,2	30,0
* При использовании хлора абгазного. ** При выпуске продукта по СТО 00203312012-2011, ТУ 6-01-29-93.

2.4 Текущие уровни эмиссий при производстве гипохлорита натрия

2.4.1 Выбросы в атмосферу при производстве гипохлорита натрия

Выбросы в атмосферу при производстве гипохлорита натрия приведены в таблице 2.7.

Таблица 2.7 - Выбросы в атмосферу при производстве гипохлорита натрия

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Воздушные линии хлоратора, отстойника, емкостей	Хлор	Абсорбция рабочим раствором едкого натра	0,000054	0,189	-
Производство в целом	Гидроксид натрия	-	-	0,014115	-

2.4.2 Обращение со сточными водами

Промышленные сточные воды, содержащие хлорид-анион, направляются на станцию усреднения и нейтрализации и далее передаются в сторонние организации для обезвреживания (как вариант направляются на дополнительную очистку на биологические очистные сооружения).

Ливневые сточные воды сбрасываются в ливневую канализацию. Уровни сбросов приведены в таблице 2.8.

Таблица 2.8 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве гипохлорита натрия

Источники сброса	Наименование	Направление сбросов (в водный объект, в системы канализации)	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса сбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
				Минимальное	Максимальное	Среднее
Промывные воды от фильтров после дехлорирования, промывки оборудования, смывы с полов	Хлорид-анион (хлориды)	-	На станцию усреднения и нейтрализации и далее передаются в сторонние организации	-	10,7	-

2.4.3 Отходы производства гипохлорита натрия

Технологических отходов, характерных для производства гипохлорита натрия не образуется. Образующиеся в процессе производства гипохлорита натрия отходы, связанные с осуществлением вспомогательных операций: отходы минеральных компрессорных масел, отходы уплотнительных материалов. Отходы минеральных компрессорных масел передаются сторонней организации на утилизацию. Отходы уплотнительных материалов поступают на полигон промышленных отходов.