Литературный обзор методов производства соляной кислоты.

Соляная кислота представляет собой раствор газообразного хлористого водорода HCl в воде. Последний представляет собой гигроскопичный бесцветный газ с резким запахом. Обычно употребляемая концентрированная соляная кислота содержит 36 % – 38 % хлористого водорода и имеет плотность 1,19 г/ .

В последние годы металлургическая промышленность США перешла к травлению стали соляной кислотой вместо серной, причем доля соляной кислоты, используемой для этой цели, в 1977 г. составила 33,3 % общего потребления. Другим крупным потребителем соляной кислоты (20 %) является нефтехимическая промышленность. В последние годы во многих странах области применения хлористого водорода и соляной кислоты энергично расширяются [2 c 42].

Процесс получения соляной кислоты состоит из двух основных стадий:

1) Получение хлористого водорода;

2) Абсорбция хлороводорода водой.

В зависимости от способа получения хлористого водорода различают три основных метода получения соляной кислоты:

1) Сульфатный метод (не перспективен, имеет ограниченные мощности);

2) Синтетический метод;

3) Получение из абгазов.

В таблице 7 представлен удельный вес различных методов производства соляной кислоты в мире (в %).

Таблица 7 – Удельный вес различных методов производства соляной кислоты в мире

Абсорбция хлористого водорода водой – сильно экзотермический процесс. Поэтому при получении соляной кислоты необходимо отводить значительное количество тепла. По способам отвода тепла методы абсорбции делятся на изотермический, адиабатический и комбирированный.

При изотермической абсорбции процесс осуществляется с отводом тепла, и температура кислоты поддерживается постоянной за счет непосредственного охлаждения абсорбера либо благодаря охлаждению циркулирующей кислоты в выносном холодильнике. При этом теоретически можно получить соляную кислоту любой концентрации, так как с понижением температуры уменьшается и парциальное давление HCl над соляной кислотой.

Изотермическую абсорбцию следует применять для получения концентрированной кислоты (35 % – 38 %) и для переработки хлористого водорода низкой концентрации. Однако в последнем случае при содержании в реакционных газах свыше 40 % примесей азота, водорода, метана и других проведение абсорбции в изотермических условиях нецелесообразно ввиду ухудшения теплопередачи и уменьшения полноты абсорбции .

При адиабатической абсорбции процесс осуществляется без отвода тепла. Соляная кислота нагревается до кипения за счет тепла растворения хлористого водорода. При этом увеличивается давление паров соляной кислоты и начинается интенсивное испарение воды. Последнее вызывает снижение температуры кипящей кислоты и возрастание концентраций соляной кислоты, что является функцией температуры. Таким образом, кипящая в адиабатических условиях соляная кислота будет концентрироваться. Температура абсорбции определяется точкой кипения кислоты соответствующей концентрации .