Синтетический метод получения соляной кислоты

Производство соляной кислоты из синтез – газа, получаемого из хлора сжиганием избытка водорода, является широко распространенным технологическим процессом. Высокая концентрация хлористого водорода в синтез – газе позволяет вести абсорбцию хлористого водорода водой с высокой эффективностью. Данный процесс проводят как в изотермических, так и в адиабатических условиях.

Для получения концентрированной (34 % – 40% масс) соляной кислоты применяют изотермическую абсорбцию с отводом тепла от абсорбционного раствора.

В основе прямого синтеза соляной кислоты лежит цепная реакция горения

Синтез в камерах сжигания ведут с избытком в 5 % – 10 % . Камеры выполнены из стали, графита, кварца, огнеупорного кирпича. Наиболее современным материалом, предотвращающий загрязнение продукта является графит, импрегнированный фенолоформальдегидными смолами. Для предотвращения взрывного характера горения реагенты смешивают непосредственно в факеле пламени горелки. В верхней зоне камер сжигания устанавливают теплообменники для охлаждения реакционных газов до 150 – 160 . Мощность современных графитовых печей достигает 65 т/сут (в пересчете на соляную кислоту содержащую 35 % HCl). В случае дефицита водорода применяют различные модификации процесса. Например, пропускают смесь с водяным паром через слой пористого раскаленного угля .

На рисунке 2 представлена схема получения синтетической соляной кислоты.

1 – огнепреградитель; 2 – печь синтеза HCl; 3 – холодильник; 4 – изотермические абсорберы; 5 – емкость соляной кислоты; 6 – хвостовая колонна; 7 – насос.

Рисунок 2 – Схема получения синтетической соляной кислоты

Электролитический хлор под давлением не ниже 1,6 Па (регистрируется прибором) поступает по трубопроводу к печи синтеза 2. Водород предварительно компримируется и под давлением 3 Па последовательно проходит водоотделитель и конденсатор для удаления воды и через огнепреградитель 1 также поступает в печь синтеза 2. На перемычке, соединяющей коллектор нагнетания и коллектор всасывающей линии водорода, установлен регулирующий клапан, который сбрасывает избыток водорода с линии нагнетания на линию всасывания компрессора, тем самым поддерживая постоянное давление водорода на линии подачи. Из печи синтеза 2 выходит хлористый водород при температуре 450 , охлаждается в трубопроводе за счет естественной теплопередачи в окружающую среду и направляется в игуритовый холодильник 3, установленный по одному на печь. В холодильнике 3 газ охлаждается до температуры 30 – 45 промышленной водой и далее по трубопроводу направляется в изотермические абсорберы (по два на каждую печь).

Через один из штуцеров в изотермический абсорбер подается обессоленная вода, через другой – вода на охлаждение абсорбера. Из изотермического абсорбера газ и соляная кислота при температуре 20 – 40 и при концентрации не ниже 31 % поступают в фазоразделитель, из которого кислота далее направляется в общий кислотный коллектор и в емкости хранилища 5, а газ направляется в абсорбер , где образуется разбавленная соляная кислота. Эта кислота идет на орошение абсорбера , а газ – в хвостовую колонну 6, где происходит окончательная отмывка газа от хлористого водорода .