Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
Для очистки абгазнодо хлористого водорода от органических примесей предложено также сжигать их,в окислительной среде. При этом к абгазному хлористому водороду добавляют газы, содержащие водород и избыток кислорода [46, 47], а также некоторое количество хлора '[48]. При сжигании смеси происходит окисление органических примесей. Метод отдувки примесей из соляной кислоты инертными газами или кипячением мало эффективен для хорошо растворимых в кислоте примесей. Примеси неорганических солей [49], метанола, фенола, крезолов и уксусной кислоты [50—52] предложено удалять из соляной кислоты с помощью ионообменных смол, однако этот способ очистки вряд ли может быть экономически целесообразным для крупного производства.
Для очистки хлористого водорода от примесей, имеющих кислотные свойства, нет единого способа, поэтому нужны специальные приемы для удаления каждого вида примесей.
В абгазный хлористый водород попадает хлор вследствие неполноты реакции хлорирования или использования хлора, как инициатора реакции дегидрохлорирования. Всегда стремятся достичь возможно полного использования хлора в процессах хлорирования за счет применения избытка хлорируемого соединения или путем пропускания абгазов хлорирования дополнительно через реактор с хлорируемым соединением.
При адиабатической абсорбции, вследствие малой растворимости хлора в горячей соляной кислоте, может быть получена кислота со сравнительно небольшим содержанием хлора 0,002% даже при наличии в абгазе около 8% хлора [39]. Хлор может быть отогнан из соляной кислоты теми же приемами, что и легколетучие органические соединения, т.е. продувкой инертными газами или кипячением [36]. Для полной очистки от свободного хлора к соляной кислоте добавляют гидразин и его производные, а также гидроксил-амин в виде, неорганической или органической соли [53, 54].
Предложено много других способов очистки хлористого водорода от свободного хлора, в частности абсорбцией хлора четыреххлористым
Ф-
углеродом [45] или путем адсорбции на угле при пониженной температуре [55], а также взаимодействием хлора с окисью углерода и парами воды — каталитической реакцией, протекающей на активированном угле с образованием HCl и CO2 [56].
Для очистки хлористого водорода от HF можно промывать газовую смесь соляной кислотой, содержащей хлористый кальций. При этом образуется малорастворимый Ca F2, который выпадает в осадок [57]. Фтористый ,водород предложено также сорбировать на окислах CaO [57а], Al(OH)3 [58], силикагеле, Ct-Al2O3 или силикатах [59]. Для очистки хлористого водорода от SO2 предложены отмыв SO2 концентрированной серной кислотой, окисление SO2 хлором до H2SO4 [60], адсорбция активированным углем при пониженной температуре [551, очистка от серной кислоты и SO2 с помощью AlCl3 [60].
Иногда абгазный хлористый водород загрязнен механическими примесями, что имеет место в производстве сульфата натрия (особенно при проведении процесса в аппаратах с псевдоожиженным слоем), а также активной двуокиси кремния гидролизом SiCl4, где в газах содержится мелкая пыль SiO2. Такие загрязнения отделяют от газа сепарацией или фильтрованием.
В ряде случаев абгазный хлористый водород разбавлен большим количеством паров воды, например при пирогидролитическом разложении хлоридов магния и железа, в производстве пирофосфата калия и других случаях. Из такого абгазного хлористого водорода нельзя обычными приемами абсорбции получить концентрированную соляную кислоту. Возможно образование разбавленной кислоты, для переработки которой в концентрированный HCl или стандартную соляную кислоту необходимы специальные методы обезвоживания с применением водоотнимающих средств.
Некоторые способы очистки абгазного хлористого водорода и соляной кислоты, получаемой из абгазов различных хлорорганических производств, рассмотрены в работе [61].
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ соляной КИСЛОТЫ
Соляную кислоту получают абсорбцией хлористого водорода водой. Процесс растворения HCl в воде протекает интенсивно с выделением большого количества тепла. По способу отвода выделяющегося тепла различают два основных способа абсорбции хлористого водорода [62, 63]:. изотермический — с охлаждением абсорбера и абсорбента — и адиабатический, при котором поглощение HCl протекает при высокой температуре и тепло реакции отводится за счет испарения воды.
Иногда применяют смешанную адиабатическо-изотермическую абсорбцию, когда на отдельных стадиях применяется адиабатический режим и отвод тепла осуществляется путем испарения йоды, исполь-зуемой для абсорбции, а на других — процесс протекает при пониженной температуре и постоянном принудительном охлаждении.
Каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки. Вопрос о целесообразности применения того или иного способа обычно зависит от условий производства и требований к проведению процесса.
Вода на Охлаждающая Инертные Сорбцию вода
газы j
і 11 V,
J ,, г
i i
І І і
i i
Изотермичеокая абоорбция
При изотермической абсорбции тепло отводится в результате непосредственного охлаждения абсорбера или с помощью холодильника, через который циркулирует кислота.
