Технологическая линия для переработки и обезвреживания гипохлоритных пульп

Технологическая линия для нереработки и обезвреживания
гинохлоритных пульп.
Предлагаемая полезная модель относится к области химической технологии и может быть реализована на предприятиях химической и металлургической промышленности для переработки и обезвреживания гипохлоритных пульп, образующихся при очистке отходящих газов от хлора щелочными реагентами - известковым молоком.
Известны - существующие технологические линии для переработки и обезвреживания гипохлоритных растворов пульп (см., например: Металлургия магния и других легких металлов // М.: Металлургия, 1974, С. 148-150), включающие реактор для термического разложения гипохлорита кальция, соединенный с баками циркуляции пульпы, снабженный мещалкой и подводом острого пара; к реактору подсоединен бак-дозатор с раствором реагентоввосстановителей для доразложения гипохлорита кальция - после термического разложения основной части (до 95%) гипохлорита кальция.
Недостатками известной (существующей и эксплуатируемой в настоящее время на больщинстве предприятий) технологической линии является:
Неудовлетворительная производительность, что связано с больщой продолжительностью одного цикла разложения: от 8 до 12 часов. Высокие энергозатраты для обезвреживания гипохлорита кальция. Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности, по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является известная технологическая линия для переработки и обезвреживания гипохлоритных пульп (Цветная металлургия, 1984г, №9, С.55-57 - взята за прототип).
Известная те:хнологическая линия по прототипу включает в себя реатор для разложения гипохлорита кальция, соединенный с баком-сборником и баком-дозатором аммоний-содержащих сточных вод, бака для приготовления и
lO L 1 -r 6 r  4  1 чМКИ CQi Ь 11/W
дозировки растворов гидросульфида натрия (раствор реагента-восстановителя) - для доразложения гипохлорита кальция. Известная технологическая линия позволяет осуществлять взаимное обезвреживание аммоний-содержанщх сточных вод и высокотоксичной гипохлоритной пульпы. Недостатком известной технологической линии является ее неустойчивая работа, что связано с возникновением аварийных ситуаций - за счет выделения в газовую фазу при разложении гипохлорита кальция диоксида хлора (С1О2) и образования взрывоопасных смесей (Цветная металлургия, 1997т, № 8-9, С.48-49). По этой причине данная технологическая линия после проведения серии опытных и опытнопромышленных испытаний, так и не была реализована в промышленном масштабе.
Заявленное техническое решение - полезная модель - «Поточная линия для переработки и обезвреживания гипохлоритных пульп - направлена на решение задачи, заключающейся в обеспечении устойчивой работы технологической линии за счет предотвращения аварийных ситуаций, связанных с выделением в газовую фазу при разложении гипохлорита натрия или кальция, диоксида хлора и образованием взрывоопасных смесей.
Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого технического решения полезной модели - заключается в повышении производительности процесса за счет сокращения его продолжительности (времени разложения гипохлорита кальция), снижении энергозатрат на разложение и обеспечивании условий дополнительного  товарной продзтсции - растворов хлоридов кальция - из неутилизируемых в настоящее время высокотоксичных отходов производства.
Указанный технический результат при реализации предлагаемой полезной модели достигается тем, что известная технологическая линия для переработки и обезвреживания гипохлоритных пульп включает реактор разложения гипохлорита, снабженный мещанкой и обогревающим устройством, соединенный с баками для приготовления и дозировки растворов реагентов-восстановителей, дополнительно содержит реактор с мещалкой для приготовления раствора соли никеля, соединенный с баком-дозатором, имеющим выход в бак-смеситель, реактор с мешалкой для растворения медьсодержащего плава - отходов титанового производства, образующихся при очистке технического TiCU от ванадия медным порошком; реактор соединен с баком-дозатором, имеюпщм выход в бак-смеситель для приготовления композиционной каталитической смеси, соединенной с реактором для разложения, дополнительно установленный регистор для приготовления концентрированного раствора высокомолекулярного флокулянта (ВМФ) соединен с баком для разбавления и приготовления рабочего раствора ВМВ, имеющим соединение с баком-дозатором ВМФ, выход из которого направлен в реакторы разложения гипохлоритных пульп, имеющий боковой патрубок слива осветленного раствора хлорида кальция и патрубок нижнего слива сгущенной пульпы, имеющий соединения с фильтром (фильтрпрессом и/или нутч-фильтром и т.д.), который через щнековый питатель соединен с реактором разложения.
Анализ совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели - наличие новых элементов, взаимного расположения узлов, форма их выполнения и достигаемого при этом технического результата з азывает, что между ними существует причинно-следственная связь, выражающаяся в следующем:
Экспериментально установлено, что дополнительное включение в состав технологической линии реактора для приготовления раствора хлорида никеля и бака-дозатора, выход для которого направлен в бак-смеситель, реактор с мешалкой для растворения медьсодержащего плава соединен с баком-дозатором, выход из которого направлен в бак-смеситель для приготовления композиционной каталитической смеси, соединенный через патрубок нижнего слива с реактором разложения; дополнительно установленный реактор для приготовления концентрированного раствора высокомолекулярного флокулянта (ВМФ) соединен с баком для разбавления и приготовления рабочего раствора ВМВ, имеющим соединения с баком-дозатором ВМФ, выход из которого направлен в реакторы разложения гипохлоритных пульп, имеющий боковой патрубок .
ва, осветленного раствора хлорида кальция и патрубок нижнего слива сгущенной пульпы, имеющий соединения с фильтром (фильтр-прессом и/или путчфильтром и т.д.), который через щнековый питатель соединен с реактором разложения, обеспечивают при прочих равных условиях устойчивую работу технологической линии, предотвращение аварийных ситуаций, связанных с выделением в газовую фазу диоксида хлора и образования взрывоопасных смесей. При этом предлагаемая технологическая линия обеспечивает повыщение производительности и снижение энергозатрат за счет соьфащения времени разложеноия гипохлорита кальция. Кроме того, дополнительное включение в состав технологической линии фильтров (фильтр-пресса или путч-фильтра), который через щнековый питатель образует соединение с реактором разложения, дает возможность использовать каталитические композиции многократно, что приводит к фактическому 5Ш еньщеншо расхода исходных растворов соли никельи медь-СО держащего плава в 10-20 раз ()
Проверка соответствия заявляемой полезной модели требованию изобретательского уровня в отнощении совокупности существенных признаков свидетельствует о том, что предлагаемая конструкция технологической линии предусматривающая дополнительное установление реакторов, баков, фильтров щпекового питателя, дозаторов и т.д. обеспечивает достижение выщеуказашюго технического результата. Причем из книжной, журнальной и патентной литературы данный технический результат явным образом не следует и не вытекает.
Па  показана предлагаемая полезная модель - «Технологическая линия для переработки и обезвреживания гипохлоритных пульп, которая включает в себя:
реактор с мещалкой для разложения гипохлоритной пульпы (1), соединенный с цркуляционным баком, входящим в систему очистки отходяпщх газов от хлора щелочью и/или известковым молоком; Тех ных пул образом реактор для приготовления раствора соли никеля, например, NiCb (2), соединенный с баком-дозатором (3), патрубок нижнего слива которого направлен в бак-смеситель (4) реактор с мешалкой для растворения медь-содержащего плава - отходов титанового производства, образующихся при очистке технического тетрахлорида титана от соединений ванадия медным порошком (5); бак-дозатор медьсодержащего раствора/суспензии (6); бак-смеситель для приготовления композиционной каталитической смеси растворов NiCb и растворов и/или суспензии СиСЬ, CuCl, FeCb, FeCls, NaCl, KCl и др. (4); бак для растворов реагентов-восстановителей (7); бак-дозатор растворов реагентов-восстановителей (8); реактор для приготовления концентрированного раствора ВМФ (9), соединенный с баком с мешалкой для разбавления и пояучения рабочего раствора ВМФ (10); бак-дозатор рабочего раствора ВМФ (11), выход из которого направляют в бак для разложения гипохлоритного раствора или пульпы. фильтры (фильтр-пресс, путч-фильтр) (12); шнековый питатель (13) оксигидратной пасты после фильтрования сгзшхенной части пульпы, образующий соединение фильтра с баком для разложения гипохлоритных растворов и пульп (1); бак-сборник осветленных растворов хлорида кальция (14). Реализация полезной модели огическая линия для переработки и обезвреживания гипохлоритпо предлагаемому техническому решению работают следующим
Гипохлоритную пульпу, образующуюся в баке циркуляции при очистке отходящих газов от хлора известковым молоком закачивают в реакторы для разложеиия (1).
В реактор (2) последовательно подают техническую воду и никельсодержащие соли, например NiCb, при включенной мешалке осуществляют растворение соли никеля и получение исходного раствора NiC. Определенное (расчетное) количество раствора NiCb подают сначала в бак-дозатор (3), откуда в бак-смеситель (4).
В реактор (5) закачивают техническую воду, затем загружают рассчитанное количество медьсодержащих плавов - солевых отходов титанового производства, образующихся при очистке технологического TiCU от соединений ванадия медным порошком. Перемешивание ведут до полного растворения солевой фазы плава. Образующуюся суспензию (раствор СиСЬ, РеСЬ, РеСЬ, NaCl, КС1 + нерастворимые осадки CuCl2, С, TiOi и др.) подают сначала в бакдозатор (6), а из него в бак-смеситель (4) для приготовления композиционной каталитической смеси растворов и суспензий NiCb+CuCb+FeCb+FeCb+CuCl  NaCl, KCl и др.). Из бака-смесителя (4) композиционный раствор (суспензию) дозируют в реактор для разложения гипохлорита кальция (1).
Разложение ведут до остаточной концентрации гипохлорита кальция 1-5 г/дм, после чего из бака-дозатора (8) в реактор разложения (1) при включенной мешалке подают рассчетное и строго определенное количество раствора реагента-восстановителя, выбранногго из ряда: сульфид, гидросульфид, сульфит, тиосульфат, карбамид-мочевина и т.п. Эта операция обеспечивает практически полное (99,99%) разложение и обезвреживание оставшейся части гипохлоритов натрия или кальция (0,5-5г/дм), затем в реактор разложения (1) при включенной мешалке подают определенное количество (от 1 до 10 объема %) рабочего раствора ВМФ из бака-дозатора (11).
Пульпу после введения ВМФ пермешивают 0,25-0,5 часов. Затем «выдерживают без перемешивания в течении 1-6 часов для «созревания сгущения и отстаивания осадка оксигидратов Ni, Си, Ре, а так же СаСОз, SiOi и др. Осветленную часть пульпы - раствор СаС - через боковой патрубок (до 70% от общего объема пульпы) направляют в бак-сборник растворов СаСЬ (14). Оставшуюся часть пульпы (до 30% от исходного объема пульпы) через патрубок нижнего слива подают на фильтр (12). Жидкую фазу - фльтрат - раствор СаСЬ отделяют от осадка и направляют в бак-сборник раствора хлорида кальция (14).
Влажный осадок, содержапщй каталитически-активные металлы (Ni, Си, Fe),- в форме оксигидратов направляют в реактор для разложения очередной партии гшюхлоритной пульпы.
В результате осуществления совокупности вышеуказанных операций происходит обезвреживание гипохлоритных пульп с получением в качестве товарного продукта (полупродукта) растворов СаСЬ, реализуемых после выпарки, повышение концентрации и плотности растворов в качестве буровых растворов для повышение дебета скважин при добычи нефти.
По сравнению с известной технологической линией того же назначения разработанное техническое решение обеспечивает устойчивую, стабильную работу технологической линии по обезвреживанию гипохлоритной пульпы, без каких-либо аварийных ситуаций, связанных с выделением в газовую фазу диоксида хлора и образованием взрывчатых смесей. Кроме того, по сравнению с известными технологическими линиями, разработанное техническое решение обеспечивает существенное повыщение производительности процесса и со1фащение энергозатрат для разложения гипохлорита - за счет сокращения продолжительности процесса. При этом обеспечивается многократное использование каталитически-активных металлов, первоначально введенных в систему для разложения гипохлоритной пульпы.
Геио; алы1Ы директор 000 ЙПЭФ с.КО-технология  . ;;;;;;V,::;v:,,v,, хЬ, .П.КуяряЕСк