Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
В большинстве случаев абгазная кислота от производств хлорорганических продуктов, по качеству отвечает требованиям к кислоте 2-го сорта (МЙУ 6-01-193-68)*
Состав Содержание* %
HCl , . ............. Не менее 27,5
Свободный хлор.......... Не более 0,02
Железо .............. Не более 0,02
Органически связанный хлор ... Не более 0,8
Абгазная кислота от производства фторорганических продуктов без специальной очистки, кроме того, содержит 1—2% HF.
Для удобства хранения и транспортирования кислоту охлаждают водой в теплообменнике.
Поскольку температура кислоты внизу колонны зависит от ее концентрации (т. е. от соотношения HGl и воды, подаваемой на абсорбцию), подачу воды можно легко регулировать автоматически но температуре внизу колонны.
На рис. 9-18 показана установка для получения высококонцентрированной соляной кислоты из абгазов хлорорганических производств. Установка состоит из двух ступеней абсорбции. Первая ступень адиабатической абсорбции используется для получения кислоты, содержащей 30—32% HGl и очищенной от хлорорганических загрязнений. После охлаждения такую кислоту направляют в колонну изотермической1 абсорбции, где она донасыщается чистым хлористым водородом при пониженной температуре [73].
н-
ПОЛУЧЕНИЕ 100%-НОГО ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА ПУТЕМ СТРИППИНГ-ПРОЦЕССА
Хотя хлористый водород в ряде методов его производства сразу получается достаточно чистым и концентрированным, он может быть использован без дополнительной очистки лишь отдельными потребителями. Хлористый вбдород 95—99%-ный может быть получен синтезом из элементарных веществ, либо как абгазный при пиролизе хлорпродуктов, в производстве сульфанола и др. В таких случаях помимо его очистки от органических примесей требуется иногда только дополнительная сушка и компримирование газа для транспортирования и преодоления противодавления, создаваемого на участках потребления.
Для большинства потребителей газообразного хлористого водорода обычно необходим тщательно осушенный газ, и только отдельные производства, использующие, например, HCl для целей высаливания из водных растворов, могут использовать влажный хлористый водород. Осушка хлористого водорода необходима также для снижения коррозионной активности газа. Тщательно высушенный хлористый водород может транспортироваться по стальным трубопроводам.
Для осушки хлористого водорода можно применять сернокислотные установки, аналогичные установкам для осушки хлора. Если
при сернокислотной осушке (98,3—72,3% H2SO4) дополнительна охлаждать газ до —10 °С, то содержание влаги в хлористом водород* можно снизить до 0,005% [61, 74].
Предложены и другие способы осушки влажного хлористого* водорода, в частности охлаждением под давлением [75], с помощью-алюмогеля, силикагеля, безводного хлористого алюминия и других водоотнимающих средств [63]. Широкое распространение получила осушка хлористого водорода охлажденной концентрированной соляной кислотой. Этот метод будет подробнее рассмотрен ниже.
Компримирование хлористого водорода может проводиться ротационным компрессором с сернокислотным заполнением типа РЖК пли НЭШ.
j
Однако в большинстве случаев возникает задача получения чистого высокопроцентного (около 100%) хлористого водорода из его смесей с различными газами и парами воды. Выделение HGl из era газовых смесей с помощью твердых сорбентов [27—32] мало используется в промышленности. Наиболее распространена сорбция HCl водой с последующей его десорбцией. Этот способ, получивший название стриппинг-процесса, позволяет получать чистый сухой хлористый водород под давлением [76].
Стриппинг-процесс заключается в разделении бинарной смеси HCl—H2O ректификацией. Полное разделение этой смеси простой ректификацией невозможно, так как образуется азеотропная смесь HCl и воды, которая при атмосферном давлении кипит при 108,5 °С и содержит около 20—22% HCl [77].
При ректификации кислоты, содержащей более 20% HCl, иа верхней части колонны будет отводиться чистый хлористый водород, а из куба — азеотропная смесь. Выходящий из колонны хлористый водород охлаждается в обратном холодильнике сначала водой, а затем рассолом до —13 -f- —15 °С. При этом содержащаяся в хлористом водороде влага конденсируется и образует с HCl концентрированную соляную кислоту, которая в виде флегмы возвращается в колонну. Парциальное давление паров воды над охлажденной концентрированной соляной кислотой невелико, поэтому осушка отходящего из колонны хлористого водорода проводится до остаточного содержания влаги менее 0,01%.
Содержание влаги в хлористом водороде можно снизить за счет применения более глубокого холода, однако надо учитывать, чта при температурах ниже —17 °С происходит образование твердого-гидрата хлористого водорода, забивающего теплообменники.
Стриппинг-процесс можно проводить под давлением, получая хлористый водород сразу под необходимым давлением без установки специальных компрессоров [78]. При этом для обогрева куба колонны необходимо применять пар более высокого давления, а вся аппаратура стриппинга-процесса должна быть рассчитана на соответствующее давление.
