Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
Долгое время хлористый водород сжижался лишь в ограниченном количестве для удовлетворения нужд мелких потребителей в сухом чистом 100% -ном хлористом водороде. Поэтому для транспортирования его использовались стальные баллоны емкостью до 30 кг. Пообщается о выпуске технического жидкого хлористого водорода, содержащего более 99,7% HCl, не более 0,2% воды и незначительное количество инертных газов, а также особо чистого хлористого водорода, содержащего не менее 99,95%, в стальных емкостях на 5 и 500 кг, испытываемых при давлении 155 и 210 ат [95].
Разработаны специальные цистерны емкостью 45 м3 для хранения и транспортирования жидкого хлористого водорода [96]. Цистерны, толщина стенок которых 16 мм, были рассчитаны на рабочее давление 42,2 кгс/см3, и снабжены тепловой изоляцией толщиной 250 мм.
Цистерны рассчитаны на сохранение температуры жидкого хлористого водорода в пределах от —45,5 до —17,7 °С в течение 30 сут. Для этого помимо тепловой изоляции цистерны были снабжены запасом твердой двуокиси углерода или локальными холодильными установками.
В связи со значительными затратами на сжижение й транспортирование жидкого хлористого водорода трудно предполагать, чтобы в ближайшее время он нашел применение в масштабах, близких к масштабам использования жидкого хлора.
МАТЕРИАЛЫ, СТОЙКИЕ В СРЕДЕ ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА И СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ
Подбор конструкционных и защитных материалов для аппаратуры и трубопроводов в производствах хлористого водорода и соляной кислоты встречает большие трудности. Количество материалов, достаточно стойких в этих средах, ограничено.
В сухом хлористом водороде при комнатной или близких к ней температурах удовлетворительно стойки ряд металлов и их сплавов. С повышением температуры стойкость металлических материалов постепенно снижается до определенной для каждого металла температуры. При температуре выше предельной скорость коррозионного разрушения быстро возрастает и материал уже не может считаться стойким в этих средах. Максимальные температуры, допустимые при длительной работе в среде сухого хлористого водорода, для различных металлов и их сплавов [97] приведены ниже:
j
Температура, °С
Платина................ 1200
Золото ................. 870
Вольфрам . ;.......\...... 600
Никель................. . 510
Инконель (80% Ni; 14% Cr; 6% Fe) . . . 480
Хастеллой ............... 450
Нержавеющая сталь........... 400—430
Углеродистая сталь........... 260
Монель-металл (65—67% Ni; 29—30% Cu;
0-1,4% Fe; 045% С) . . ....... 230
Серебро................. 230
Медь.................. 95
При температурах до 200—250 °С для изготовления аппаратуры с успехом может применяться углеродистая сталь, при более высоких температурах — нержавеющая сталь или никель. Для хранения и перевозки жидкого хлористого водорода можно применять стальные баллоны, бочки или цистерны.
В среде влажного хлористого водорода и соляной кислоты любой концентрации при температуре вплоть до температуры кипения из металлических материалов хорошо стоек тантал. При невысокой концентрации соляной кислоты и небольшой температуре удовлет-
ворительно стоек титан и некоторые его сплавы. Однако в высококонцентрированных растворах соляной кислоты и при температурах выше 40^50 °С титан и его сплавы уже не стойки. Умеренно стойки в солянокислых средах сплавы никеля с молибденом типа хастеллой, которые применяются для изготовления некоторых деталей аппаратов, насосов и арматуры.
Ранее для изготовления аппаратуры и трубопроводов применялись практически только керамические материалы, стекло и кварц. Керамические плитки и кислотоупорный кирпич в настоящее время широко используется для защиты стальных емкостей при хранении соляной кислоты.
Керамика неудобна как материал для изготовления аппаратуры и трубопроводов из-за малой механической прочности, плохой теплопроводности и низкой стойкости при колебаниях температуры. Поэтому керамика уступила место новым материалам.
Стеклянные трубопроводы в настоящее время широко применяются в промышленности для растворов соляной кислоты. Кварц и изделия из него вследствие высокой стоимости используются лишь в исключительных случаях, когда необходимо получать очень чистую соляную кислоту.
Среди неметаллических конструктивных и защитных материалов наибольшее распространение нашли различные углеграфитовые материалы, защитная гуммировка и новые полимерные материалы. Импрегнированный графит и прессованные углеграфитовые материалы типа игурит используются ^ля изготовления разнообразных блочных и трубчатых теплообменников, абсорбционных колонн, трубопроводов, насосов и другой аппаратуры для работы с соляной кислотой любой концентрации, а также для работы под давлением несколько атмосфер. Гуммировка широко применяется для защиты от коррозионного разрушения железнодорожных и автомобильных цистерн для перевозки соляной кислоты, а также как подслой под футеровку крупных стационарных емкостей и аппаратов.
Из синтетических полимерных материалов широко используется фторопласт для изготовления трубопроводов и деталей аппаратуры. В ближайшее время можно ожидать широкого распространения стеклопластиков на основе полиэфиров, полипропилена и других полимерных материалов [98].
