химический каталог




Хлористый водород и соляная кислота

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

000 риС- 2-16. Зависимость константы равновесия от тем-*» °с пературы сжигания.

42

В атмосферу Ш%-нь/йНС1

Рис. 2-17. Схема процессавысокотемпературного сжигания ХОО фирмы ^дэ-Хехст":

/ — камерная топка; 2 — закалочный аппарат; 3 — абсорбер; 4 — отпарная колонна; 5 — скруббер; 6 — сборники; 7 — нижекциокный насос.

Среди процессов сжигания в камерной топке наибольшее применение нашел процесс фирмы Удэ - Хехст. На рис. 2-17 приведена схема этого процесса [72, 73, 76 ]. Хпороргани-ческие отходы распыляют в специальной горелке с помощью сжатого воздуха или пара и сжигают в топке 1 под давлением около 2-104 Па и при температуре ~12 5 0°С. Полученный НО после охлаждения в закалочном аппарате 2 направляется в охлаждаемый абсорбер с падающей пленкой 3 , где происходит абсорбция НС1. В колонне стриппинга4 образуются азеотроп-ная соляная кислота и НС1 (газ); 20%-ную соляную кислоту возвращают в печь в качестве охлаждающей среды вместо воды, что способствует полному превращению связанного хлора в НС1.

Особенность этого процесса заключается в использовании тепла продуктов сгорания для получения водяного пара, подаваемого в кипятильник колонны стриппинга. Производительность установки 28 тыс. т/год НС1. Установки используются для сжигания отходов производства винилхлорида.

Более экономичными являются печи с высокоскоростным сжиганием ХОО, которое осуществляется в топках циклонного типа, с вихревой подачей продуктов. Эти печи отличаются небольшим объемом, высокой скоростью сгорания при 1500-1800 °С, небольшим количеством подаваемых воды и пара [77, 78]. Наиболее широкое применение нашел процесс высокотемпературного сжигания ХОО с применением циклонной топки фирмы Ниттету (Япония). На рис. 2-18 показана печь с циклонной топкой Vortex[74]. Процесс фирмы Ниттету используют на 22 заводах США, Японии и Западной Европе [72-

43

74, 79, 80]. Схема процесса дана на рис. 2-19'Ц78, 79]. После сжигания хлорорганических отходов в циклонной топке 1 газ, содержащий НС1, впрыскивается в жидкость и поступает в аппарат 2 для погружного охлаждения до 50-100 °С. Последующие стадии выделения НС1 заключаются в абсорбции его водой в абсорбере 4. и в экстракционной дистилляции в колонне // в присутствии серной кислоты или хлорида кальция. Полученная 3 5%-ная соляная кислота собирается в сборнике 9 Установки фирмы Ниттету имеют производительность 18-28 тыс. т/год НС1.

Фирма Акзо (Голландия) применяет этот метод в производстве винилхлорида и других хлорорганических продуктов [75, 81-84]. Процесс основан на разнице давлений на стадии абсорбции (низкое давление) и отпарки (высокое давление). Чем больше разница, тем меньше хлористого водорода идет в рецикл, что снижает размеры и стоимость оборудования [74].

В процессе фирмы Лурги (ФРГ) используется комбинация двух горизонтальных камерных и вертикальной циклонной печи. Сжигание на первой стадии происходит при 1200 °С и стехио-метрическом соотношении компонентов, что благоприятствует образованию НС1. На второй стадии продукты, образовавшиеся на первой стадии, сгорают в малом избытке воздуха при 1500 °С. Топливом является газ с высоким содержанием водорода [85].

Для сжигания ХОО, содержащих более 70 масс.% хлора, в реактор вводят дополнительное количество топлива для полного сгорания. Сжигание ХОО можно осуществлять в реакторе с кипящим слоем и без добавления топлива. Фирма Ай-Си-Ай (Великобритания) разработала такой процесс, протекающий при 1100 °С, с применением кипящего слоя инертного вещества, например песка. Фирма Доу Кемикл Ко (США) также применяет печи с кипящим споем, предназначенные для сжигания жидких и твердых ХОО, главным образом, попивинилхлори-

да[81]. Однако осуществление высокотемпературных процессов затруднено подбором конструкционных материалов для реакторов, работающих в коррозионной среде.

Разработанные фирмой Гудрич (США) каталитические процессы сжигания ХОО

Рис. 2-18. Печь с циклонной топкой: / - горелка; 2 — контрольная горелка; 3 — детектор пламени; 4 — смотровое окно.

44

Рис. 2-19. Схема процесса высокотемпературного сжигания ХОО фирмы „Ниттету": 7 „иклоиная топка; 2 - аппарат для погружного охлаждения; 3 - сепаратор; 4 ffi^Xn Т- скруббер; 6, 8- холодильники; 7 - туманоотделитель; 9. 12 -cSS; 10 - кй?™ И-колонна экстрактивной дистилляции.

позволили снизить температуру процесса до 400-500 °С, что обеспечило большой выбор конструкционных материалов для реакторов и облегчило отвод тепла реакции. Процессы осуществляют в основном в реакторе с кипящим слоем катализатора, состоящего из платины, нанесенной на / = А12Оз или СиО [86]. Основные показатели процесса каталитического сжигания, разработанного фирмой Гудрич, приведены в табл. 24 [87-90].

Таблица 24. Характеристика каталитических процессов сжигания фирмы Гудрич

Катализатор Тип реактора Температура реакции, * С П г» u«Jf А1ХЯ И ИР

активный компонент носитель 11р И МСЧа л пс

Pt A1303 -SiO, С кипящим слоем 400-500

Pt Сг303 - SiO, A1303 То же 300-450 Давление 17— 102 Па V03 Si03 -A1303 350-450 Степень конверсии 100% Pt или Pd А13Оэ - SiO, С кипящим или стационарным сло- 300-400

ем

Фирма Рон-Пупенк (Франция) разработала аналогичный процесс каталитического сжигания хпоругпеводородов С2 - Се при 200-450 °С в кипящем слое катализатора (CuCl2 - КС1 -

45

хпорид щелочноземельного металла на Si02 - MgO) [9lJ. Для поддержания необходимой температуры в кипящий слой подают вместе с кислородом (или воздухом) опефины. Соотношение содержаний опефинов и хлора в ХОО равно 0,05-0,3. Отличительной особенностью процесса является тот факт, что среди конечных продуктов получают не только НС1 и С02, но и трихлорэтилен, перхлорэтилен и попихлорэтаны.

Получение абгазного хлористого водорода

В промышпенно развитых странах снижается доля сульфатного метода и доля прямого синтеза НС1 из водорода и хлора и около 90% всего количества соляной кислоты получают из абгазного HCI . Структура производства НС1 и соляной кислоты сильно изменилась за последние годы (см. табл. 2).

Абгазный НС1 образуется в значительных количествах при осуществлении следующих процессов.

1. Хлорирование ароматических и алифатических соединений. В этих реакциях, проходящих как по ионному, так и по радикальному механизму, образование основного продукта всегда сопровождается выделением хлористого водорода:

RH + С12 —- RC1 + НС1

Образующиеся продукты имеют весьма широкую область применения. Это растворители, дезинфектанты, мономеры для синтеза высокомолекулярных соединений, инсектициды, пластификаторы, охлаждающие вещества и др.

2. Дегидрохпорирование, например получение винилхлорида из дихлорэтана, трихпорэтена из тетрахпорэтана:

RH + RjCI —«> R = Rj + HCI

3. Конденсация по Фридепю - Крафтсу

RH + R,C1 R— Rj+HCI

Например, производство супьфонопа путем конденсации хлор-керосина с бензолом.

4. Сжигание хпорорганических отходов

C„HmCI„ + (п + jn^R) 02 —- пСОг +рНС1 + -^у^НзО

5. Высокотемпературный гидролиз х

страница 11
< 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
тонировка окон москва
будильник купить прикольный
обвалочный нож
почасовая оплата автомобиля

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
(07.12.2016)