химический каталог




Хлористый водород и соляная кислота

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

й раствор собирается в емкости 8, откуда насосом 9 по показателю уровня (регулятор 013) подается в отпарную колонну 4 ¦

На линии сокового пара после выпарной колонны 10 контролируется и регистрируется разряжение с помощью прибора

(016) . Соковый пар, содержащий хлористый водород, поступает в середину дистилляционной колонны 1Ъ . Расход пара в выносном кубе колонны 12 стабилизируется регулятором расхода

127

г

(.018). На выходе из колонны 13 контролируется расход 18%-ной-соляной кислоты (020).

Абгазы и пары воды из колонны 12, проходят последовательно холодильники 14 и 15. Температура среды на выходе из холодильника 14 контролируется прибором (021) Невыходе холодильника 15 регулируется температура путем подачи эахоложенной воды (022).

Солевой стриппинг может быть осуществлен без выпарки раствора хлорида кальция при наличии абгазного хлористого водорода по схеме обычного стриппинг-процесса (см. рис.8-7)

На рис. 8-9 представлена схема получения концентрированной (реактивной) соляной кислоты. Хлористый водород из печи синтеза (графитовой для реактивной соляной кислоты) подается в изотермический абсорбер 1 , его расход стабилизируется регулятором расхода (01). В изотермический абсорбер / из абсорбционной колонны 2 поступает разбавленная кислота. Расход орошающей колонну воды регулируется регулятором расхода (07) с автоматической коррекцией по расходу (прибо-

Залоло-

мвммая Soda

Рис. 8-9. Схема автоматизации производства концентрированной (реактивной) соляной кислоты:

1 - абсорбер; 2 — абсорбционная колонна; 5 - емкость; 4 — насос; 5, б — холодильники.

129

YQ

ры 01-03). Абгазы из колонны 2 последовательно проходят холодильники 5 и 6 . На выходе из холодильника В температура абгазов поддерживается подачей захоложенной воды (регулятор температуры 09). Расход конденсата контролируется прибором (08), а температура потока - прибором (011). На выходе из абсорбера температура соляной кислоты регулируется прибором (04) с коррекцией ее по концентрации (05), расход соляной кислоты контролируется прибором (010).

Для регулирования уровня соляной кислоты в емкости 3 служит прибор (06).

ГЛАВА 9

ПРИМЕНЕНИЕ ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА И СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ

Хлористый водород и соляная кислота используются в различных отраслях народного хозяйства как хлорсодержащее сырье для получения хлора, как реагенты при получении различных органических и неорганических продуктов, как катализаторы технологических процессов.

Регенерация хлора из хлористого водорода

При разработке сбалансированных по хлору промышленных процессов с целью возвращения хлора в цикл применяются различные методы регенерации хлора из хлористого водорода. Наиболее технически совершенными являются электролиз соляной кислоты, процесс Дикона, взаимодействие хлористого водорода с оксидами железа и других металлов и регенерация хлора из хлоридов термическим способом. Последний процесс положен в основу термохимического цикла разложения воды. В цикле протекают следующие реакции:

6FeCl2 + 8Н20 -- 2Fe304 + 12HCI + 2Н2

120°С

2Fe304 + ЗС12 + 12НС1 -•» 6FeCl3 + 6Н20 + Ог

eFeClg2^- 6FeCl2 + ЗС12

Эффективный энергетический к. п. д. этого цикла равен 42,4% и он может быть основой получения из воды водорода в качестве топлива будущего.

130

При травлении металлов соляная кислота имеет целый ряд преимуществ по сравнению с серной кислотой. Прежде всего увеличивается скорость травления, примерно на 20-25% снижаются потери металла, процесс является безотходным. Так, в процессе фирмы Пори отработанная соляная кислота, содержащая FeCl2, концентрируется в окислителе с помощью воздуха, и FeCl2 превращается в FeClg. В гидролизере получают оксид железа и раствор хлористого водорода, который возвращают на стадию травления С266J.

Регенерация хлора из хлористого водорода электрохимическим методом реализована в промышленных масштабах в процессах электролиза соляной кислоты. Дпя этой цепи разработаны электролизеры Уде, Де-Нора и др. [2].

Электролизер Де-Нора состоит из 40 и более ячеек, собранных по принципу фильтр-пресса. Рамы электролизера изготавливают из кислотостойкой пластмассы, диафрагмы - из теплостойкого поливинилхлорида или фторлона, электроды - из графита. Электролизеры рассчитаны на нагрузку до~ 10 кА.. Свежая 30-31%-ная соляная кислота подводится в каждую ячейку, образовавшийся хлор и водород через газосборные каналы отводятся из электролизера. Технологическая схема процесса представлена на рис. 9-1.

Отработанная соляная кислота, содержащая 18-20% НС1, через сборник подается на стадию донасыщения в цех хлорирования органических соединений.

Электролитический хлор и водород отмываются от соляной кислоты в насадочных колоннах 2, образовавшаяся соляная кислота возвращается в цикл электролиза. Хлор сушат серной кислотой в башне Ъ и далее он поступает на хлорирование.

На 1 т хлора расходуется 7- 10° кДж электроэнергии, 1,25 кг графита и 40 м3 охлаждающей воды.

Сочетание процессов электролиза соляной кислоты и хлор-органического синтеза позволяет создавать безотходные производства. Эта же цель может быть достигнута и в случае применения диафрагменных электролизеров, когда выделя-Рис. 9-1. Принципиальная схема установки электролиза соляной кислоты:

I — электролизер; 2 — отмывочные колонны; 3 — колонна осушки.

131

ющийся в процессе хлорирования хлористый водород нейтрализуют электрощелоками со стадии электролиза, а образующийся рассол возвращают на стадию электролиза.

В связи с тем, что при регенерации хлора из соляной кислоты электролизом расходуется значительное количество электроэнергии, в настоящее время большое внимание уделяют каталитическим процессам окисления хлористого водорода в хлор.

В основе Кель-хлор процесса [26 7 J лежат следующие химические реакции:

n02 + no + 2h2s04 2nohs04 + h20 (1)

nohso4 + на noc1 + h2s04 (2)

2noc1 2 no + Cl2 (3)

2no + 02 2n02 (4)

n02 + 2hc1 no + Cl2 + h20 (5)

Технологический процесс состоит из четырех стадий. Вначале газообразный хлористый водород взаимодействует с горячей 80%-ной серной кислотой и нейтрализует образующуюся нитрозилсерную кислоту [^см. реакцию (2)J.

В нижнюю часть стриппинг-колонны подается кислород, который отдувает небольшое количество хлористого водорода и реакционной воды. Отходящие газы после первой стадии, со-держащиеКОО, кислород, воду и НС1, поступают на вторую стадию - стадию окисления, где протекают реакции (3)-(5). Аб-газы второй стадии поступают на стадию абсорбции-окисления, где образуется вновь нитрозилсерная кислота. Полученный хлор-газ охлаждают, сушат серной кислотой и отправляют потребителю. Серная кислота из куба стриппинг-колонны поступает в вакуумную установку для концентрирования и возвращается в цикл.

В результате этого процесса 99% хлористого водорода превращается в хлор.

Технологическая схема Кель-хлор процесса представлена на рис. 9-2.

Процесс окисления хлористого водорода, разработанный Диконом, был одним из первых процессов, реализованных в промышленности. Ре

страница 34
< 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
Бонус за клик по промокоду "Галактика" в КНС - проектор Panasonic - 18 лет надежной работы!
бак для душа с подогревом
вешалка sheffilton ch-4397
алюминевие опори лавочки цена киев

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
(20.01.2017)