химический каталог




Хлористый водород и соляная кислота

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

лоридов металлов

MgCl2+ Н20 —*- MgO + 2НС1 2FeCl3 + 3HzO —•- Fe203 -I- 6 HCI

а также получение калийных нехлорированных удобрений.

46

В абгазном хлористом водороде содержатся примеси исходного сырья, полупродуктов, побочных и целевых продуктов. Примесями являются так называемые инертные примеси (воздух, водород, азот, метан и другие трудносортируемые газы), органические и хпорорганические соединения (например, хлор-метаны, хлорбензол, хпораль и т. п.), вещества, обладающие кислотными свойствами (Cl2, HF, S02 и др.), пары воды и, наконец, неорганические соединения в виде механических примесей.

Разнообразие состава абгазов, различные требования к чистоте НС1 и соляной кислоты не позволяют разработать универсальный метод их очистки от всех видов примесей. Методы очистки абгазного НС1 от примесей подробно рассмотрены в главе 4.

ГЛАВА 3

ПРОИЗВОДСТВО СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ Методы получения соляной кислоты

Производство соляной кислоты различной квалификации (реактивной, синтетической, абгазной) заключается в синтезе хлористого водорода с последующей его абсорбцией водой. При поглощении НО водой возникает проблема снятия тепла абсорбции, величина которого значительна и достигает 72,8 кДж/моль НС1. Этого тепла вполне достаточно, чтобы образовавшаяся кислота закипела, так как при теплоемкости 29 кДж/(кг- град) его хватает для повышения температуры до 127 °С.

По способам отвода тепла методы абсорбции хлористого водорода разделяют на изотермический, адиабатический и комбинированный [92-95].

При изотермической абсорбции процесс осуществляется с отводом тепла, и температура кислоты поддерживается постоянной за счет непосредственного охлаждения абсорбера либо благодаря охлаждению циркулирующей кислоты в выносном холодильнике.. При этом теоретически можно получить соляную кислоту любой концентрации, так как с понижением температуры уменьшается и парциальное давление НС1 над соляной кислотой [96].

Изотермическую абсорбцию следует применять для получения концентрированной соляной кислоты (35-38%) и для пере-

47

работки хлористого водорода низкой концентрации. Однако в последнем случае при содержании в реакционных газах свыше 40% примесей азота, водорода, метана и других проведение абсорбции в изотермических условиях нецелесообразно ввиду ухудшения теплопередачи и уменьшения полноты абсорбции.

Изотермическую абсорбцию можно проводить в поверхностных абсорберах, где газ проходит над поверхностью неподвижной или медленно текущей жидкости. Так как поверхность жидкости (а следовательно, и массообмен) незначительна, то такие абсорберы применяют лишь при небольших масштабах производства. Обычно устанавливают каскад абсорберов.

Ранее поверхностные абсорберы выполняли в виде керамических турипп, цеппариусов или горизонтальных цилиндрических аппаратов [92]. В таких аппаратах тепло отводится через стенку аппарата воздухом или водой либо с помощью змеевиков, устанавливаемых в абсорберах, которые охлаждаются водой или другим хладагентом.

К более совершенным типам изотермических поверхностных горизонтальных абсорберов относятся оросительные и пластинчатые аппараты, обладающие большой поверхностью теплопередачи.

Абсорбер оросительного типа (рис. 3-1) состоит из ряда горизонтальных труб, орошаемых снаружи водой. Пластинчатый абсорбер (рис. 3-2) состоит из двух систем каналов. Каналы большего сечения предназначены дня прохождения хлористого водорода и абсорбента (воды или разбавленной соляной кислоты), а каналы с меньшим сечением - для охлаждающей воды.

Более перспективны абсорберы, работающие по принципу падающей пленки (рис. 3-3). В таких абсорберах газ и жидкость соприкасаются на поверхности текущей жидкой пленки. Жидкая пленка течет по вертикальным поверхностям, представляющим собой трубы (в трубчатых абсорберах) или пластины (в абсорберах с листовой или ппоскопараппельной насад-омажвапщая _ кой)- ПРИ монтаже и эксппуа-

тации этих абсорберов необходимо обеспечивать строго вер-гэтгФН- тикальную установку труб и

?*=S Жидкость

пластин, а также равномерное распределение абсорбента. Для шдкость\ |^ этой цепи сконструированы

Рнс. 3-1. Оросительный поверхностный абсорбер с водяным охлаждением.

48

Газк Жидкость

Охлаждающая ^вода

I.

2ZZZ

___Z7zmzzznmzzzzzmzzzzzzzzzzzzz

>11ШГ.

)п>т )>>///>/>/>/j/j //П» игЖ

т ш

s

1

([жидкость г

Йода Газ

Рис. 3-2. Поверхностный абсорбер из графита (пластинчатый) с водяным охлаждением.

различные распределительные устройства (рис. 3-4) ^92^ Эти абсорберы работают при противотоке либо при прямотоке, который может быть и нисходящим, и восходящим.

Принцип действия аппаратов с восходящим движением пленки (рис. 3-5) [94]основан на том, что газ, движущийся снизу вверх с большой скоростью (10-40 м/с), увлекает за собой жидкую пленку, создавая таким образом восходящий прямоток. При больших скоростях газа (до 40 м/с) достигаются высокие коэффициенты массопередачи, однако, при этом будет возрастать гидравлическое сопротивление. Для осуществления противоточного процесса применяют абсорбер с несколькими соединенными противотоком ступенями, работающими по принципу прямотока (рис. 3-5, б).

Пленочные абсорберы целесообразно применять для поглощения хлористого водорода из высококонцентрированных газов с получением концентрированной соляной кислоты. Однако в таких абсорберах при производстве концентрированной соляной кислоты происходит недостаточно полное поглощение хлористого водорода, поэтому дополнительно устанавливают хвостовую насадочную колонну Q97].

На рис. 3-6 показана принципиальная схема абсорбции в падающей пленке, в которой кожухотрубчатый теплообменник модифицирован таким образом, чтобы в нем одновременно осуществлялся массо- и теппоперенос [97]. Абсорбер с падающей пленкой снабжен перепивной трубкой, распределительной системой, обеспечивающей равномерный поток жидкости и газа в каждой трубке. Переливная трубка также должна вызывать вихревое движение жидкости, улучшающее гидродинамическую

49

\Газ

^Газ

Жидкость,

Охлаждающий агент '

Газ

Я

Жидкость

Ома/кдающий агент

Газ

Жидкость

и и Ц и 1Г

YYYYH*

^ Жидкость

Рис. 3-3. Пленочные абсорберы:

в - трубчатый; б - с листовой насадкой; 1 - трубы; 2 - трубиые решетки; 3 пластины; 4 - распределительное устройство.

характеристику пленки. В аппаратах малого диаметра (менее 600 см) эти особенности конструкции обеспечивают хорошее распределение жидкости между трубками. Однако с увепичени ем диаметра эффективность распределения снижается.

В отличие от адиабатической системы в абсорбере с падаю щей пленкой исходный газ и свежая жидкость подаются в верх установки. Оба потока движутся прямоточно вниз по трубкам, причем свежая жидкость обогащается HCI, а газовый поток

Рис. 34. Распределители орошения в абсорберах с листовой насадкой: а — стержневой; б — колосниковый; 1 - пластины иасадки; 2 - плита; 3 — стерж ии; 4 - колосниковые решетки; 5 - ниппели; 6 — патрубки для прохода газа; 7 -зубчатая пластина.

50

соответственно обедн

страница 12
< 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
крокус сити отель
шкатулки для бижутерии
магазины столы и стулья в москве
где научиться на курси массажистки

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
(08.12.2016)