Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
Отбираемая из куба колонны азеотропная соляная кислота подается на установку абсорбции HCl из его смесей с инертными газами
и после донасыщения вновь возвращается на ректификацию в стрнп-пинг-установке. Чем больше концентрация HGl в соляной кислоте, поступающей на стрилпинг-процесс, тем выше извлечение хлористого водорода из соляной кислоты за один проход ее через ректификационную колонну, а меньше количество кислоты, которую надо пропустить через стриппинг-установку для получения 1 t чистого HCl и соответственно ниже удельный расход тепла и электроэнергии.
Поэтому для достижения максимальной производительности стриппинг-установки пр чистому хлористому водороду и минимальных удельных затрат энергетических ресурсов на производство целесообразно для получения возможно более концентрированной соляной кислоты донасыщать азеотропную кислоту путем изотермической абсорбции. Однако, как уже было сказано, при этом получается соляная кислота с большим количеством загрязнений. Необходимо учитывать, что в стриппинг-процессе вместе с хлористым водородом будут практически полностью отгоняться все легколетучие примеси, содержащиеся в соляной кислоте, которая поступает на ректификацию. Этому способствует образование низкокипящих азеотропных смесей кислоты со слабо растворимыми в воде органическими примесями.
Для получения 1 т чистого хлористого водорода в зависимости от концентрации HCl в исходной кислоте (30—35% HCl) необходимо пропустить через ректификационную колонну от 8 до 4,5 т кислоты. Практически все легколетучие примеси из этой кислоты перейдут в состав получаемого хлористого водорода. Таким образом, в стриппинг-процессе не происходит очистки хлористого водорода от летучих примесей, а, наоборот, возможно загрязнение ими, до 5—10 раз большее по сравнению с исходной соляной кислотой.
Для получения достаточно чистого хлористого водорода необходимо на стриппинг-процесс подавать соляную кислоту, содержащую в 5—10 раз меньше примесей против допускаемых для чистого хлористого водорода. Например, для получения хлористого водорода, содержащего не более 0,01% CCl4, на установке стриппинга, перерабатывающей 30%-ную соляную кислоту, содержание CCl4 в последней должно быть не выше 0,001%. Поэтому к качеству соляной кислоты, поступающей на ректификацию в стриппинг-установках, всегда предъявляются высокие требования.
На установках стриппинга, перерабатывающих абгазы хлорорганических производств, применяют обычно адиабатическую абсорбцию для донасыщения азеотропной кислоты и дополнительную очистку полученной концентрированной кислоты путем отдувки примесей инертными газами или кипячения. Это приводит к снижению концентрации HCl в кислоте, поступающей на ректификацию, ухудшает технико-экономические показатели производства, но позволяет получить хлористый водород требуемого качества.
Для улучшения энергетических показателей установки стриппинга предложен ряд усовершенствований в схеме ректификационной установки. Предложено направлять конденсат концентрирован-
нои соляной кислоты из холодильников для хлористого водорода в специальную укрепляющую часть ректификационной колонны [7$ЭД, а также орошать укрепляющую часть колонны искусственной флегмон — 40—42%-ной соляной кислотой, специально получаемой путем донасыщения части исходной кислоты хлористым водородом, выходящим из колонны [62].
Установки стриппинга работают в среде горячей соляной кислоты, поэтому к конструкционным материалам предъявляются очень жесткие требования. Для изготовления теплообменной аппаратуры
Рис. 9-19. Схема установки для получения 100%-ного хлористого водорода из абгазов:
1 — адиабатический абсорбер;
2 — конденсатор; 3 — отделитель газов; 4 — разделитель фаз; 5 — отдувочная колонна; б — сборник кислоты; 7 — насос; 8 — теплообменник; 9 — кипятильник; 10 — ректификационная колонна; 11 — водяной холодильник; 12 — рассольный холодильник.
Воздух
пригодны только углегр&фитовые материалы и тантал. Поскольку тантал мало доступен для применения в промышленности, для изготовления аппаратуры установок стриппинга применяется практически только импрегнированный графит. Трубопроводы изготовляются также из фторопласта. Керамика и стекло мало подходят для изготовления установок, работающих под давлением.
На рис. 9-19 приведена принципиальная схема получения 100%-ного хлористого водорода на стриппинг-установке. Для переработки абгазов хлорорганических производств в схеме дополнительно предусмотрена стадия очистки соляной кислоты, путем от^ дувки загрязняющих хлорорганических примесей.
ПЕРЕРАБОТКА АБГАЗН0Г0 ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА, СИЛЬНО РАЗБАВЛЕННОГО ПАРАМИ ВОДЫ
Значительные количества абгазного хлористого водорода, получаемого в виде побочного продукта, разбавлены парами воды. К производствам, в которых получаются разбавленные парами воды газовые смеси, содержащие HCl, относятся термический гидролиз хлоридов магния, получение пирофосфата калия и др. Основную трудность
в переработке таких абгазов представляет повышенное содержание в них паров воды. В зависимости от соотношения содержания паров воды и HCl в этих газах меняются способы их возможной переработки. Если соотношение H2O : HCl < 2,9, способом адиабатической или изотермической абсорбции можно получить кислоту концентрации выше азеотропной. Из такой кислоты может быть получен 100%-ный хлористый водород ректификацией на установке ^стриппинга.
