Способ концентрирования соляной кислоты Советский патент 1980 года по МПК C01B7/08 

Изобретение относится к способам кон центрирования соляной кислоты и может быть использовано для переработки разбавленной абгазной соляной кислоты йа хлористый водород или соляную кислоту товарной концентрации. Известен способ концентрирования соляной кислоты цутем обезвоживания ее с помощью гранул хлорида кальция в попом башенном реакторе ij . Известен также способ концентрирования соляной кислоты путем ректификаци ее в присутствии хлористого кальция S Недостатком этого способа,является выделение кристаллогидратов хлорида кальция из его раствора в виде монолитных пробок, забивающих трубопроводы и аппараты, что приводит к дополнительной остановке производства для переборки коммуникаций и аппаратов. . Целью изобретения является обеспечение стабильности прОиесса за счет предот впящения забивания аппаратуры. Поставленная цель достигается описываемым способом, заключающимся в тбм, что соляную кислоту концентрируют путем ректификации ее в присутствии хлористого кальция, причем э ректификационную смесь дополнительно вводят хлористый магний в количестве 5-15% от веса смеси, при втом общее содержание хлоридов капьция и поддерживают равным 30-40% от веса смеси. Существенным отличием данного изобретения является то, что в ректификационную смесь дополнительно вводят хлористый магний в количестве 5-15% от веса смеси, при этом общее содержание хлорида капьция и магния поддерживают равнь)М от веса смеси. Это отличие позболяет устранить забивку аппаратуры и коммуникаций кристаппогидреггом зшорида капьция и, слёдоватепьнр обеспечить стабильность процесса. В таблице 1 приведено обоснование режима предлагаемого способа.

Коэффициенты относ ггепьной тетучести лористого водорода Д и температуры начада кристаллизации (t } в системе

нсе-н о-сасе -м се

Из табп. 1 видно, что по мере заме щения в растворе зшоридй кальция на хло рид магния коэффициент относительной петучести (коэффициент разделения) хлористого водорода непрерывно возрастает,, до- ю стигая наибольшего значения в чистом солянокислотном растворе хлорида магния,

iijpH 9тоМ температура начала выделения кристаллогидрата хлорида кальция уменьщается дотех пор, пока содержание хло- мЙГния не окажется-достаточным для оёразбвания смешанных кристаллогидратов этих хлоридов (в основном 2СаСС Х X БИ„0), после чего температура начала кристаллизации возрастает, дости- ,2о гая наибольших значений в области выделения частых кристаллогидратов хлорида

магния.

Наличие в данной системе концентрационных областей с пониженной против раст- 25 воров обоих хлоридов температурой начала кристаллизации и повышенным против раствора хлорида кальция коэффициентом разделения позволило подобрать составы ректификационных растворов, одновременно зо удовлетворяющие технологическим требо.ваййям температурного режима и разделякхцей эффективности, учитывая также ограничения наклапь1ваемые растворимостью

смёсёй хлоридов кальция и магния на их 35 Концентрации в упаренных растворах, смешиваемых с кислотой перед ректификацией. Таким образом на основе данных табл. 1 были выбраны следующие концентрационные пределы ректификационных растворов:

WapHOe содержание хлоридов кальция и магния не менее 30% и не выше 40% при

сддёрж1аниихлорида магния в пределах

.5-15%..

Пример. 2О%-Ную соляную кис- 45 лоту подают в верхнюю часть ректификационной колонны в смеси с раствором хлоридов, содержащим 36% хлорида кальция, и 10% хлорида магния. При этом на 1 кг кислоты подают 1,87 кг раствора. Ракти- д фикашгонная смесь, поступающая в колонну, в этом случае будет содержать 23,5% хлорида кальция, 6,5% хлорида магния и 7% хлористого водорода. Кубовый остаток соответственно будет содержать Z5% хло-55 ряда кальция, 7% хлорида магния и 0,3% хлористого водорода. Сборники, трубопроводы и арматура с кубовым остатком не нуждаются в обогревающих устройствах, так как температура кристаллизатщи такого раствора ниже минут 40С. Требующаяся эффективность ректификационной колонны .для получения газообразного хлори- . стого водорода при снижении- содержания ,

Хлористого водорода от 7% до 0,3% должна быть не менее 8 теоретических таре- лок.,

Интенсивнрсть обогрева кубового кипятильника колонны регулируют таким образом, чтобы температура паров, выходящих из колонны в дефлегматор составляла бы . Интенсивность охлаждения в дефлегматоре зависит от требуемой степени осушки получаемого хлористого водородагаза. При температуре выходящего из дефлегматора хлористого водорода не выше содержание водяного пара в газе не превысит 0,3% вес. кубовых остаток упа

ривают в вакуум-выпарном аппарате до содержания хлорида кальция не ниже 36%, соответственно, хлорида магния 10% и направляют на смешение с поступающей на разделение соляной кислотой.

П р и м е р 2. 10%-ную соляную кислоту смешивают с упаренным раствором хлоридов кальция и магния, содержащим 30% хлорида кальция и 25% хлорида магШ1Я так, что на 1 кг кислоты подают 1,5 кг раствора. Таким образом ректификационная смесьбудет содержать 18% хлорида кальция, 15% хлорида магния и 4% хлористого водорода. Смесь подают на ректификацию в верхнюю часть ректификационной колонны, обладающей эффективно- . стью не менее 10 теоретических тарелок, и далее проводят процесс также,как описано в примере 1.

П р и м е р 3. 30%-ную соляную кислоту смешивают с упаренным паствором, содержащим 43,8% хлорида кальция и 6,2% хлорида магния в таком соотношении, что на 1 кг кислоты подают 4 кг раствора, получая при этом ректификационную смесь, содержащую 35% хлорида кальция, 5% хлорида магния и 6% хлористого водорода.

Эту смесь подают на ректификацию в верхнюю часть колонны, обладающую эффективностью не менее 6 теоретических тарелок, и далее проводят процесс в тех. же условиях, что и в примере 1о

Содержание хлористого водорода в жидкой фазе 0,1-0,3 вес.%