Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
100
$ 80
су
\ио
Cl
<§ го 3
Колоннц адиабатической абсорбции соляной кислоты могут работать со значительно меньшей плотностью орошения жидкостью по сравнению с насадочными колоннами в других абсорбционных процессах. Из-за отсутствия теплопереда-ющих поверхностей установка для адиабатической абсорбции более компактна, снижаются затраты на обору- о 60 дование установки. Как было указано ранее, при адиабатической абсорбции легколетучие органические примеси и хлор только в небольшой степени сорбируются горячей соляной кислотой, их основное количество уносится с газами цз абсорбера и может быть выделено из абгазов. При этом образуется более чистая кислота, чем при изотермической абсорбции.
Концентрация получаемой соляной кислоты зависит от содержания HCl в исходном газе и температуры кислоты. При благоприятных условиях теоретически может быть получена кислота, содержащая до 35% HCl. Практически в промышленных условиях равновес- *
ное состояние между жидкой и газовой фазами не достигается, поэтому получают соляную кислоту, содержащую 30—32% HCl.
О IO ZO 30 40
Содержание HCI 6 жидкости, %
Рис. 9-14. Расчетное распределение концентрации HCl в жидкой и газовой фазах по высоте адиабатической колонны при абсорбции чистого HCl в условиях атмосферного давлении:
1 — 25% HCl; 2 — 39% HCI; S — 35% HCl; 4 — 37,5% Н€1; 5 — равноверная кривая.
Q
3_5
70 75 20 25 30
Жидкая фаза (% HCI)
Рис. 9-15. Кривые равновесия в системе HCl-H2O при давлении:
1 ~ 760 мм рт, ст.; S — 608 мм рт. ст.; 3 — 456 MM рт. ст.; 4 — 304 мм рт. ст.; 5 — 152 мм рт. ст.
Впервые адиабатическая абсорбция была предложена для получения соляной кислоты Гаспаряном [69] и быстро нашла, широкое применение в промышленности [36, 70, 71]. Хотя путем адиабатической абсорбции нельзя получить соляную кислоту высокой концентрации, этот способ широко применяется для переработки абгазного хлористого водорода после хлорорганических производств. В последнем случае часто получают соляную кислоту, пригодную для применения некоторыми потребителями без дополнительной очистки.
Инертные газы
Hue лота.
29-30%
Рис. 9-16. Совмещенный абсорбер:
J — адиабатический абсорбер; 2 — конденсатор.
Рис. 9-17. Схема установки для адиабатической абсорбции HGl из отходящих газов хлорорганических производств:
J — адиабатический абсорбер; 2 — конденсатор; з — разделитель; 4 — хвостовая колонна; 5 — разделитель водной и органической фаз; 6 — сборник органической фазы; 7 — сборник водной фазы; 8 — насос; 9 — отдувочная колонна; 10 — теплообменник; JJ — сборник кислоты; 12 — насос.
Для абсорбции используются обычно колонны с насадкой из колец Рашига. Материалом для изготовления колонн служит импре-гнированный графит. Могут применяться также металлические защищенные колонны или колонны из фаолита.
Для определения размеров колонн могут быть использованы известные методы расчета ректификационных колонн непрерывного действия [71, 72]. Высота абсорбционной колонны или число требуемых теоретических тарелок зависит от концентрации HCl в газе, концентрации получающейся кислоты и допустимого проскока хлористого водорода на выходе из колонны.
Вытекающую из низа крлонны горячую кислоту охлаждают для удобства хранения, перевозки и работы с ней. Известна конструкция адиабатического абсорбера, совмещенного с конденсаторам: для отходящих из абсорбера паров воды (рис. 9-16). Над адиабатическим абсорбером с насадкой расположен конденсатор. При этом в процессе конденсации паров воды происходит дополнительное улавли-
вание небольших количеств хлористого водорода, уносимого абга-зами вместе с парами воды, конденсат затем поступает на абсорбцию HCl. Однако такая схема работы может быть применена только для абсорбции чистого хлористого водорода.
Установка для адиабатической абсорбции хлористого водорода из абгазов хлорорганических производств показана на рис. 9-17.
1 ь
I
і
і
J
:
-< I
• -
H
<
H2O
I I
і і
•
Со
v. -О
I
На санитарнун}
очистку
Органфаза Воін.
фазо
6
X
'і
t
Y
-
H2O a
Co
7
Рис. 9-18. Схема получения концентрированной соляной кислоты из абгазов.
1 — колонна адиабатической абсорбции; 2 — конденсатор; 3 — отделитель газов; 4 — разделитель органической и водяной фаз; 5 — холодильник; 6 — сборник кислоты; 7 — насос; 8 — изотермический абсорбер; 9 — сборник концентрированной кислоты.
Пары хлорорганических веществ уносятся из колонны и вместе-с парами воды поступают в конденсатор. После конденсатора происходит разделение органической и водной фаз. Органическая фаза может возвращаться в производственный цикл, а слабокислый водный конденсат после нейтрализации поступает на очистные сооружения или передается на абсорбционную колонну, как показано на рис. 9-17.
Горячая соляная кислота, вытекающая из колонны адиабатической абсорбции, содержит небольшие количества органических загрязнений. Содержание примесей в соляной кислоте, полученной из абгазов хлорорганических производств, зависит от характера технологического процесса, при котором образуется абгазный HCl. При использовании процесса адиабатической абсорбции хлористого водорода из абгазов производства хлорбензола получаемая соляная кислота обычно содержит не более 0,01—0,02 вес. % органически связанного хлора, а после производства метиленхлорида хлорированием метана получается соляная кислота, содержащая 0,2— 0,4 вес.% органических примесей,
