Способ извлечения хлористого водорода Советский патент 1984 года по МПК C01B7/01 

е относится к техноло я хлористого водорода соляной кислоты. X пособ извлечения израстворов соля дутем их ректификации и разделяющего агента хлорида магния Г1 L Недостатком способа является то, что кубовые остатки после ректификации хлористого водорода изза незначительной растворимости в них хлористого водорода нельзя .использовать в качестве абсорбента из абгазов хлористого водорода. Поэтому при повторном использовани хлорида магния возникает необходимость упаривания из кубовых остатков воды, что длеает способ знергоемким и многостадийным. Наиболее близким к предлагаемому является способ., в котором рект фикацию хлористого водорода из сол нокислых растворов проводят в присутствии разделянлцего агента - хло рида кальция С 2 3. Недостатком данного способа .является низкая растворимость хлорис того водорода в кубовых остатках (в 100 г 56%-ного раствора СаСС при хлористого водорода растворяется 6 г), что не позвсшяет ис пользовать их в качестве абсорбент при извлечении хлористого водорода из абгазов и обусловливает необходимость упаривания из кубовых остатков воды после каждого цикла ре тификации соляной кислоты, а это делает способ энергоемким и многостадийным. Цель изобретения - снижение эне гоемкости, упрощение способа и обе печение возможности использования остатков в качестве абсорбента при получении солянокисльге растворов и абгазов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлечения хлористого водорода из солянокислых растворов их ректификацией в присутствии разделяющего агента, ; в качестве последнего используют фосфористую кислоту и процесс ведут до содержания ее в кубовых остатках не более 32%. Для ректификации используют абгазную с производства диметилфосфата соляную кислоту, содержащую в 0 качестве примесей фосфористую кислоту в количествах 2-25%, Кубовые остатки от ректификации многократно используют в качестве абсорбента диметилфосфитного абгазового хлористого водорода до тех пор, пока содержание в них фосфорной кислоты не достигает 32%. Увеличение содержания в кубовых остатках фосфористой кислоты происходит из-за наличия в абгазном хлористом водороде фосфорсодержащих примесей, в основном - треххлористого фосфора, т.е. ректификации подвергают абгазную диметилфосфитную соляную кислоту, полученную путем абсорбции абгазного хлористого водорода кубовыми остатками от ректификации. Полученную при ректификации вторичную соляную кислоту очищают от хлористого метила известными способами, например, методом отдувки азотом. Использовать в качестве абсорбента хлористого водорода кубовые остатки с содержанием фосфористой кислоты больше 32% нерационально, так как в них снижается растворимость хлористого водорода до уровня ниже 27,5%, что ведет к понижению съема хлористого водорода со 100 г соляной кислоты. Качество полученного при ректификации хлористого водорода высокое. Соляная кислота, полученная на его основе, соответствует высшему сорту. Кубовые остатки от ректификации с содержанием фосфористой кислоты 2-32% многократно используют также в качестве абсорбента незагрязненного фосфорсодержащими примесями абгазного хлористого водорода с последующей ректификацией полученной соляной кислоты. В этом случае, по мере увеличения кратности использования кубовых остатков как абсорбента хлористого водорода, прироста содержания в них фосфористой кислоты не происходит, поэтому кубовые остатки могут быть использованы как абсорбент хлористого водорода неограниченное количество раз. Выход хлористого водорода по отношению к абсорбированному составляет 99 100%. Качество хлористого водорода не ниже полз 1енного при ректификации диметилфосфитной соляной кислоты.

Пример 1. Для ректификации используют аёгазную с произволства диметилфосфита соляную кислоту.

575 г 37%-ной соляной кислоты, содержащей 2% фосфористой кислоты в 1 л ксшбе, оснащенной термометром, устанавливают под ректификационной колонной, эффективностью 14 т.т. Содержамое колбы нагревают с помощью масляной бани до температуры бани 140-150 с. При этом температура в парах достигает 92-97 С, температура кубовой жидкости 110-112 С. Конденсирующиеся в дефлегматоре пары азеотропной смеси возвращают в колонну в качестве флегмы. Отгоняющийся хлористый водород анализируют с помощью бюретки Бунте и nor щают водой.

Анализ хлористого водорода - газг HCv - 95 объемн.%, вода - 1,6объемИ остальное - воздух и хлорметил.

После абсорбции хлористого водорода водой, полученная соляная кислота после отдувки из нее хлористого метила обладает высоким качеством и соответствует высшему сорту.

Количественные результаты ректификации соляной кислоты в зависимости от содержания в ней фосфористой кислоты и растворимость хлористого водорода в кубовом остатке сведены в таблицу 1.

, Т а б л и ц а 1

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА из солянокислых растворов их ректификацией в присутствии раз- деляющего агента, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости, упрощения способа и обеспечения возможности использования кубовых остатков в качестве абсорбента при получении солянокислых растворов из абгазов, в качестве разделякицего агента испояьзуют фосфористую кислоту и процесс ведзгт до содержания ее в . остатках не более 32%.

Из таблицы 1 видно, что фосфористая кислота разрушает азеотропнук смесь, HCf- Н°0. С повьш1ением содержания фосфористой кислоты в кубовых остатках содержание хлористого водорода уменьшается. Поэтому выход хлористого водорода на ректификации по отношению к абсорбированному хлористому водороду выше 100%. Кроме того, из таблицы t видно, что кубовые остатки, содержащие фосфористую кислоту (до 32%), являются хорошим растворителем для клористого водорода и могут служит абсорбентом при оплучении солянокислых растворов из абгазов. Содержание фосфористой кислоты в кубовых остатках вьшге 32% снижает растворимость в них хлористого водорода

до уровня ниже 27,5% и их использование как абсорбента становится нерациональным.

Пример 2. 500 мл 27,5%-ной абгазной соляной кислоты с производства диметилфосфита (плотность 1,25 г/см), содержащей 25% фосфористой кислоты, подвергают ректификации по примеру 1. По достижении температуры в парах 92-97С через йерх колонны в течение 1 ч подают расплав фосфористой кислоты в количестве 63 г с таким расчетом, чтобы получить содержание фосфористой кислоты в кубовом остатке 40%.

Получают 137,6 г хлористого воорода (выход 80%) и 550,0 г кубового остатка, содержащего 40,0% кислоты и 6,20% хлорист ер 3. 500 мл 27,5%-ной ляной кислоты с производ шфосфита (плотность , содержащей 25% фосфолоты, подвергают ректифиKamiH по примеру 2. Но по достижении температуры в парах 92-97 С чер верх колонны в течение 1 ч подают (pScnJiaE) фосфористой кислоты в количестве 222 г с таким расчетом, чтобу в кубовом остатке получить содержание фосфористой кислоты 55%, (при ректификации соляной кислоты, не содержащей фосфористой кислоты и 500 мл 27,5%-ной кислоты необходимо добавить 378 г фосфористойкис лоты) ; Получают 154,8 г хлористого водо рода (выход 90%) и 692 г кубового остатка состава НС1 2,46%; 54,6%; остальное до 100% вода. .Пример 4. Для ректифика-. ции используют соляную кислоту такого же состава и в таком же количестве как в примере 2, и точно так же проводят ректификацию, стой лишь разницей, что фосфористой кислоты в виде расправа добавляют 486 г, и таким расчетом, чтобы, фосфористой кислоты в кубовом остатке получить 685S. Получают 163,4% хлористого водорода (выход 95%) 948 г кубового ос37,0

23,9 36,3 24,3 33,8

25,2 30,0 2,4 татка, имеющего состав 68,0%; НС1 0,94%, остальное до 100% вода. Пример 5. Ректификацию соляной кислоты проводят по примеру 2 с той лишь разницей, что фосфористой кислоты в виде расплава добавляют в количестве 2144 г. С таким расчетом, чтобы в кубовом остатке достигнуть содержание фосфористой кислоты 88%. Получают 168,6 г хлористого водорода (выход 98%) и 2600 кубового остатка. Состав HjPOj 88%; НС&0,115 остальное до 100% вода. Из результатов примеров №№ 2-5 видно, что 80-95%-ный выход хлористого водорода достигается при содержании фосфористой кислоты в кубовом остатке 40-68% соответственно. Повьпиать выход хлористого водорода вьппе 95%, например до 98% не рационально, так как это. потребует больших количеств фосфористой кислоты, в три раза превъш1ающих количественно ректифицируемой соляной кислоты. .Пример 6. Ректификации подвергают соляную кислоту, полученную абсорбцией незагрязненного фосфорсодержа1ф{ми примесями хлористого водорода, кубовыми остатками, в составе которых содержится фосфористая кислота 2-32%. Ректификацию кислоты проводят по примеру 1, Результаты ректификации сведены в табл. 2. Таблица 2

710962008

Из табл. 2 BHfjHo, что использо-при ректификации которой вы

ванне кубовых остатков содержащихристого водорода близок к 1

фосфористую кислоту 2-32%, в каче-отношению к абсорбированному куб

стве абсорбента хлористого водорода,выми остатками хлористому водороду

свободного от фосфорсодержащих при- jКачество хлористого водорода не

месей, обусловливает получение вы-ниже качества, полученного в

сококонцентрированной соляной кислоты,примере 1,