Описание технологической схемы процесса

Na₂Cr₂O₇

H₂SO₄ (1)

			Смесь

Заправку реактора начинают с подачи H₂SO₄ и бихроматного плава (в соотношении, определяемом на глаз). В первом периоде варки (до 60% всего времени операции) выпаривается вода, поступающая с сырьем и образующаяся при взаимодействии Na₂Cr₂O₇ с H₂SO₄. Бурное вспенивание можно прекратить, добавляя понемногу бихроматный плав или кислоту.

В конце первого периода варки интенсивное кипение массы и вспенивание прекращаются, а объем массы снижается. Во втором периоде (~20% всего времени операции) происходит плавление Na₂SO₄ (при 170—186 °С) и CrО₃ (при 196—197 °С).

Температуру смеси быстро доводят до 200—205 °С. Небольшой перегрев выше температуры плавления CrО₃ необходим для полноты разделения Na₂SO₄ и CrО₃: при температуре <200 °С полное разделение невозможно из-за повышенной вязкости расплава CrО₃. Подачу H₂SO₄ осуществляют так, чтобы процесс протекал в основном при небольшом недостатке ее (на 5—10%) против стехиометрически необходимого по уравнению процесса. Лишь в конце варки, когда начинает плавиться CrО₃ (появляются темные маслянистые пятна на поверхности), добавляют осторожно, при непрерывном наблюдении, остальное количество H₂SO₄ с таким расчетом, чтобы общий расход ее составлял — 105% от стехиометрического количества. Практически подачу последней порции кислоты определяют по цвету застывшей пробы Na₂SO₄: он должен быть слабо-оранжевым; зеленый оттенок указывает на избыток, а красный — на недостаток кислоты. При описанном режиме подачи кислоты, уменьшающем среднюю кислотность реакционной массы в ходе выплавки CrО₃, получают наименьшие потери хрома с Na₂SO₄.

После достижения температуры 200—205 °С интенсивный нагрев выключают, расплав спускают и немедленно приступают к следующей операции.

Отстойник — теплоизолированный снаружи стальной цилиндрический бак с обогреваемым коническим дном, в нижней части которого имеется управляемое пробковое запорное устройство.

Для уменьшения потерь от разложения CrО₃ варку и отстой необходимо проводить в достаточно короткое время. Продолжительность одной операции в реакторе указанных выше размеров составляет 1,5—2,0 ч (время заправки 12 мин, плавки до 100 мин и слива 8 мин). Средняя производительность равна 400 кг/ч. Продолжительность отстаивания должна быть не более 10— 20 мин.

Во время отстаивания и спуска в гранулятор отстоявшегося CrО₃ поддерживают температуру плава не ниже 198—200 °С. Когда в хромовом ангидриде появится вкрапление Na₂SO₄, то поворотом приемной чаши под отстойником направляют расплав в аппарат, подготовленный для травления и заполненный раствором Na₂CrO₄. О конце слива CrО₃ аппаратчика оповещает также сигнализационная система, работающая от тока напряжением 12 В; одним контактом ее является вставленный в отстойник через крышку изолированный электрод с нижним обнаженным концом, вторым — корпус самого отстойника. Когда конца электрода коснется Сг03 с примесью Na₂SO₄, то контакт замыкается. Слив CrО₃ и Na₂SO₄ занимает примерно 15 мин. После слива NaHSO₄ отстойник промывают раствором NaCrO₄, который спускают затем в аппарат для травления. На 1 т CrО₃ получают примерно 1,5 т Na₂SO₄.

Получение чешуйчатого хромового ангидрида.

Из отстойника СгОз спускают по желобу в гранулятор, состоящий из двух плотно соприкасающихся между собой полых стальных барабанов (D=1 м, L=1 м, n = 6 об/мин), охлаждаемых изнутри водой и заключенных в стальной кожух. На два реактора указанных выше размеров устанавливают один гранулятор.