химический каталог




Хлористый водород и соляная кислота

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

яется. Тепло, выделившееся при абсорбции HCL, непрерывно отводится охлаждающей водой в кожухе аппарата. Из-за неполного поглощения НС1 последовательно за абсорбером устанавливают небольшой газовый скруббер, называемый хвостовой колонной. Эта колонна,в сущности, является небольшим адиабатическим абсорбером, рассчитанным на абсорбцию до 30% НС1, содержащегося в исходном газе. Образующаяся разбавленная кислота является подходящим абсорбентом для абсорбера с падающей пленкой.

Абсорбер с падающей пленкой рассчитан на извлечение из исходного газа от 65 до 85% НС1. Здесь, как и в адиабатическом аппарате, вода или разбавленная кислота могут использоваться в качестве свежей жидкости, которая подается в верх хвостовой колонны. Она попадает в абсорбер самотеком в виде падающей пленки. Аппарат с падающей пленкой обычно изготовляют из пропитанного графита. Покрытие может быть выполнено из полиэфира, укрепленного стекловолокном.

Наибольшим достоинством абсорбера с падающей пленкой является возможность получения концентрированной кислоты (37-40%) без заметных потерь НС1. Однако это достоинство сохраняется лишь для установок производительностью не выше 500 т/сут. При производительности 500 т/сут и более нужны параллельные установки, что позволяет решить проблему распределения газа и жидкости. Коэффициент возврата для этого оборудования в среднем 5:1. Если вводится разбавленный газ, то коэффициент снижается до 2 : 1 и менее.

\ Газ

Охлаждающий..

Жидкость

Жидкость

Охлаждающий

'Газ

2 I 2

А Жидкость

¦_. Жидкость

^2 1

14-2

~s

-4

4-J

Рис. 3-5. Абсорбер с восходящим движением пленки:

а — одноступенчатый; б — двухступенчатый; 1 — трубы; 2 -

камера; 4 - патрубки; 5 — щели.

трубиые решетки; 3 ¦

51

Если поступающий газ содержит примеси, то в аппарате с падающей пленкой не может быть получена кислота высокой чистоты. Это относится также и к абсорберам других конструкций, работающим в изотермическом режиме, так как с понижением температуры повышается растворимость в кислоте органических и хлорорганических примесей.

Пластинчатые и трубчатые абсорберы изготовляют преимущественно из пропитанного смолами графита, обладающего кроме стойкости в солянокислой среде при температуре до 200 °С еще и высокой теплопроводностью. Кроме импрегниро-ванного смолами графита, стойкими конструкционными материалами по отношению к соляной кислоте различных концентраций при температуре вплоть до 300 °С являются тантал и ниобий. Однако танталовые абсорберы используются очень редко из-за высокой их стоимости. Иногда из тантала выполняют лишь некоторые детали абсорберов.

Адиабатическая абсорбция была предложена Гаспаряном С98Цдля поглощения хлористого водорода водой с образованием соляной кислоты и нашла широкое применение. При адиабатической абсорбции процесс осуществляется без отвода тепла. Соляная кислота нагревается до кипения за счет тепла растворения хлористого водорода. При этом увеличивается давление паров соляной кислоты и начинается интенсивное испарение воды. Последнее вызывает снижение температуры кипящей кислоты и возрастание концентрации соляной кислоты, что является функцией температуры. Таким образом, кипящая в адиабатических условиях соляная кислота будет концентрироваться. Температура абсорбции определяется точкой кипения кислоты соответствующей концентрации.

Исходный газ, содержащий НС1, вводят снизу в контактную башню; противотоком ему поступает абсорбент (обычно вода). Вместо воды или вместе с водой для орошения колонны может применяться разбавленная кислота. Доля применяемой кислоты определяется балансом НС1 и воды. Если кислота является единственным абсорбентом, эффективность абсорбции НС1 несколько снижается и составляет 95-99% в зависимости от концентрации кислоты и давления паров НС1. Если абсорбентом является вода, хлористый водород может быть полностью поглощен.

Концентрация хлористого водорода в жидкости возрастает в направлении от верха колонны к низу. В соответствии с этим меняется ее температура в колонне. Максимальной является температура кипения азеотропной кислоты (108,5 °С). Выше и ниже этой точки температура в колонне снижается и соот-

52

ветствует температуре кипения кислоты данной концентрации. Температура и концентрация кислоты мало зависят от изменения нагрузки в широких пределах.

Распределение температур и концентраций по высоте про-тивоточной абсорбционной колонны показано на рис. 3-7. В каждой точке колонны парциальное давление хлористого водорода приближается к равновесному для системы НС1 - Н^О при данной температуре. Условия абсорбции в колонне определяются соотношением парциальных давлений паров воды и хлористого водорода. На рис. 3-8 L99] показано соотношение парциального давления НС1 и суммы парциальных давлений НС1 и Н20 при различных температурах для соляной кислоты с концентрацией выше азеотропной.

Наиболее эффективно процесс адиабатической абсорбции может быть осуществлен в насад очной или тарельчатой колонне [i 00-102]. Материалом для изготовления колонн служит полиэфир, армированный стекловолокном, либо сталь, футерованная огнеупорным кирпичом или диабазовой плиткой на диабазовой замазке на двух слоях гуммировки. Насадочные колонны заполняются насадкой различной формы. Насадки должны обладать большой удельной поверхностью, а также быть коррозионностойкими в солянокислой среде[92, 103, 104^ Это могут быть хордовые насадки из графита, пластмасс, кольцевые насадки из керамики или фарфора, седлообразные

В атмосферу

исходный газ

Вода

Вода на адсорбцию

к

по'с бо'с

.....¦' ¦

3S, о %НС1

Инертные газы

Л-*- WO'/. НоО 100'С

— 0% НС1 W0X

— 5% НС1 ГОГС - 70% НС] ГОЗ'С

— 7.f% НС1 106°С

— 20%НС\ 109'С

— 15%ПС\ 105'С

— 30%НС1 90'С

— tfZHCl 60'С

:Н- 100% не] о°с на

хшлота

Кис/юта

Рис. 3-6. Типичная система абсорбции в падающей пленке: 1 — холодильник-абсорбер; 2 — хвостовая колонна.

Рис. 3-7. Схема распределения температур и концентрации соляной кислоты по высоте адиабатического абсорбера:

1 — температура; 2 — концентрация соляной кислоты.

53

Рис. 3-8. Зависимость парциального давления HQ от суммы давлений HQ + Нг О при различных температуре и концентрации НС1.

и блочные насадки. Самым распространенным видом насадок являются кольца Рашига, хорошо зарекомендовавшие себя в практических условиях, наиболее дешевые, простые в изготовлении и обладающие достаточной удельной поверхностью. Так, например, кольца Рашига 25*25X3 мм имеют удельную поверхность 200 м~1.

Насадку укладывают на поддерживающую решетку сплошным споем. Плотность орошения насадки водой или соляной кислотой обычно составляет 5-20 м^/(м^- ч). Орошающая жидкость подается на насадку с помощью распределительного устройства для наиболее равномерного и полного ее смачивания. В качестве распределительных устройств применяют струйчатые оросители: дырчатые трубы, желоба, брызгалки, но чаще распределительные плиты. Известна конструкция адиабатического абсорбера, совмещенного с конденсатором для отходящих из абсорбера паров

страница 13
< 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
проекторы и и экраны аренда
Фирма Ренессанс: купить раскладная лестница на чердак - качественно и быстро!
стул для посетителей изо
боксы для хранения вещей 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
(10.12.2016)