химический каталог




Хлористый водород и соляная кислота

Автор М.И.Левинский, А.Ф.Мазанко, И.Н.Новиков

20-25 °С через фазоразделитель 4 направляется потребителю. Отработанную 20%-ную соляную кислоту охлаждают в водяном холодильнике У и отводят в емкость.

Использование конденсата в качестве флегмы в укрепляющей части колонны дает некоторый экономический эффект благодаря частичному обогащению пара хлористым водородом, особенно при пониженной концентрации исходной соляной кислоты. Увеличение количества флегмы за счет дополнительной нагрузки на кипятильники невыгодно по многим причинам.

Для получения хлористого водорода из разбавленной сопя-ной кислоты и кислоты азеотропной концентрации сочетают ректификацию с использованием водоотнимающих средств [57, 58]. Предложено несколько вариантов осуществления такого процесса. Например, в качестве водоотнимающего средства применяют концентрированную серную кислоту, которая связывает воду; выделяющийся хлористый водород отводится из верхней части колонны [59-62]. Однако подбор коррозионно-стойких материалов для смеси серной и соляной кислот затруднителен. Поэтому более приемлемы способы, основанные на применении в качестве водоотнимающих средств концентрированных растворов MgCl2 [63-67 ]и CaCl2Q67-70].

Методы экстракционной и, в частности солевой, ректификации основаны на изменении условий фазового равновесия, т. е. условий распределения компонентов разделяемой смеси между жидкой и паровой фазами. Солевая ректификация дает возможность получать концентрированный хлористый водород из разбавленной соляной кислоты азеотропной концентрации и ниже с высоким выходом хлористого водорода.

В работах [61, 62, 71] были изучены свойства систем НС1 - Н2304, НС1 - СаС12 - Н20 и НС1 - MgCl2 - Н20. На рис. 2-13 показано влияние концентрации СаС12 на относительную летучесть НС1 и Н20. Влияние концентрации CaCl 2 на состав азеотропа представлено на рис. 2-14, и установлено, что полное разрушение азеотропа соляной кислоты происходит при достижении концентрации СйС12 6,6 моп.%, или< 30,4 масс.%.

О. В. Тышецкая и И. М. Гринштейн [57]предложили метод расчета процесса солевой ректификации с использованием данных по равновесию системы НС1 - Н20 - СаС12[бЗ]. На основе этих расчетов был разработан метод концентрирования соляной кислоты.[б83

39

Процесс концентрирования осуществляется по схеме, представленной на рис. 2-15. Соляную (6%-ную) кислоту направляют в стальную, футерованную керамическими плитками, колонну 1 для концентрирования до содержания 20% HCI. Эффективность колонны - шесть теоретических тарелок. Из конденсатора колонны отводят дистиллят при рН = 6-7, а из кипятильника колонны - 20%-ную соляную кислоту, которую через сборник 3 направляют в смеситель 4 . Сюда же поступает 50%-ный раствор СаС12- Смеситель также защищен споем по-пуэбонита и керамических кислотоупорных плиток.

Смеситель 4 имеет графитовый подогреватель блочного типа для поддержания температуры питающей смеси 107 °С. Пары, образующиеся при смешении горячих растворов, отводят в укрепляющую секцию ректификационной колонны б, а смесь подают в верхнюю часть исчерпывающей секции этой же ректификационной колонны. В кипятильнике 6 колонны 5 поддерживают температуру 120 С. Выводимый из холодильника УНС1 (газ) имеет температуру не выше 20 °С и концентрацию не ниже 99,5% НС 1. Кубовый остаток, содержащий 0,2% НО, поступает в приемник 8 , а оттуда в стальной гуммированный вакуум-выпарной аппарат .9 . Упаренный до 50% раствор СаСЬ, направляют через сборник 10 в смеситель 4 . Выходящую из кипятильника 12 колонны 11 соляную кислоту через сборники 13 и 3 подают на приготовление смеси НС1 с СаС12 в смеситель 4 ¦ Выход НС1 концентрацией 99,5% составляет 98%.

Известен также способ получения НС1 путем ректификации растворов соляной кислоты в присутствии хлорида магния концентрацией менее 46% в соотношении 8:1-10:1 [б 4]. Этот способ, позволяющий получать хлористый водород с выходом,

и б 8 ю 12

Лр, МО/1 %

г и б

Рис. 2-13. Влияние концентрации СаС12 на относительную летучесть смеси НС1и Н3 О (*р - равновесная концентрация).

Рис. 2-14. Влияние концентрации CaClt'(Xp) на состав азотропа (х_). 40

Рис. 2-15. Схема установки для солевой ректификации соляной кислоты:

1, 5, 11 - ректификационные колонны; 2, 6, 12 - кипятильники колонны; 3, 8,10,

13 - сборники; 4 - смеситель; 7 - холодильник; 9 - вакуум-выпариой аппарат.

равным 15-50%, был усовершенствован Почтаревым А. И. и др. [б5], при этом выход возрос до 88-99%.

Усовершенствование процесса заключается в том, что на ректификацию подают раствор соляной кислоты при температуре 50-100 °С и 46-55%-ный раствор хлорида магния при температуре 140-180 С в соотношении 2:1 -5:1. Проведение процесса при этой температуре является оптимальным, так как при температуре ниже 140 °С происходит выделение твердой фазы, а при температуре выше 180 °С происходит разложение MgCl 2 и самопроизвольное выпадение твердой фазы.

Получение хлористого водорода при сжигании хлорорганических отходов

Важной проблемой является переработка хлорорганических отходов в производствах хлорорганических растворителей (хпор-метанов, перхпорэтипена, трихлорэтипена), винипхлорида, оксидов этилена и пропилена, пестицидов, синтетического глицерина, этипенгликоля и др.

41

Широкое применение нашли процессы сжигания хпороргани-ческих отходов (ХОО), что позволило решить проблему защиты окружающей среды, а также значительно уменьшить потери сырья и получать полезные продукты [71-74].

Для переработки ХОО применяют процессы высокотемпературного (1100-1800 °С) и каталитического (300-400 °С) сжигания, при которых происходит полное превращение ХОО в НС1, Cl2> СО2, Н2О, N2, а также пиролиз их с получением (наряду с хлористым водородом) полезных хлор органических продуктов с высоким выходом (например, тетрахпоруглерода, перхлорэтилена, трихлорэтилена, гексахлорбутадиена, цикло-пентадиена, гексахпорбензопа).

Полнота сгорания хпорорганических продуктов определяется их удельной теплотой сгорания, зависящей от содержания в них хлора. Значение удельной теплоты сгорания должно быть не ниже 8500 кДж/кг, что соответствует 70%-ному содержанию хлора, так как это гарантирует сгорание продукта без подвода тепла [73]. При более низкой удельной теплоте сгорания нужно применять дополнительное топливо.

Между водяным паром, хлором и хлористым водородом устанавливается равновесие

НаО + Cl2 2НС1 + 0,5 02 + 87,1 кДж константа которого равна:

Зависимость Яр от температуры показана на рис. 2-16.

При высокой температуре реакция смещается в сторону образования НС1. Избыток воды, а также присутствие минимального количества кислорода подавляют образование хлора и снижают температуру горения практически до 1100-1800 °С L74, 753

Для сжигания ХОО применяют печи с камерными и циклонными топками, а также печи с погружными горелками.

Сжигание хпорорганических отходов в камерных топках осуществляется при 1100-1250 °С. Полное сгорание достигается за счет увеличения времени пребывания отходов в топке и добавления

_ большого количества воды Q76].

О 1000 1500 2

страница 10
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Скачать книгу "Хлористый водород и соляная кислота" (1.58Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
наследственная ли скв
электротест wrr3 какая батпрецка на плате
конструктор табличка режим работы образец
куплю футбольную форму за 500 руб в интернете магазине в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(29.06.2017)