Способ получения хлористого водорода Советский патент 1981 года по МПК C01B7/01 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕПИЯ ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА

1

Изобретение относится к получению хлористого водорода из соляной кислотны действием на нее водоотнимающего средства, а именно концентрированной серной кислоты, и может быть использовано в производстве хлорсульфоновой кислоты и в производстве минеральных удобрений.

Известен способ получения хлористого водорода путем смешения соляной и концентрированной серной кислот и вывода из процесса отработанной 74-76%-ной серной кислоты 1.

Недостатком этого способа является невысокий выход продукта и значительное загрязнение отработанной серной кислоты хлористым водородом.

Цель изобретения - повышение выхода продукта и снижение содержания хлористого водорода в отработанной серной кислоте.

Поставленная цель достигается способом, включающим смешение соляной и концентрированной серной кислоты, подаваемой в количестве, обеспечивающем концентрацию ее в смеси равной 80-85% с последующим разбавлением кислоты водой до 74-76/о и и продувкой воздухом, взятом в количестве

10-30% от объема получаемого хлористого водорода, что позволяет повысить выход , хлористого водорода до 99,9% (против 93,7-98,4% в известном способе), и тем самым снизить содержание хлористого водорода в отработанной серной кислоте до 0,002-0,02% (против 0,,4% Б известном способе).

Выбранное соотнощение количеств соляной и концентрированной серной кислот, подаваемых на смещение, обусловлено

O необходимостью получения на первой стадии процесса 80-85%-ной серной кислоты, обладающей минимальной растворимостью HCI, при изменении содержания концентраций исходных компонентов: соляной кислоты от 20 до 32, вес.%, HCI, серной от 92,5

5 до 98 вес.% Н О Уменьщение этого соотнощения приводит к получению на первой стадии процесса кислоты с концентрацией менее 80%, растворимость HCI в которой резко возрастает, и, следовательно, уменьщается выход НС1 в газовую фазу. Увеличение этого соотношения приводит к необоснованно большому расходу серной кислоты. Разбавление 80-85%-ной серной кислоты водой до концентрации 74-76% обусловлено необходимостью достижения в результате температуры 95-110°С, так как при этой температуре растворимость НС1 в сернЪй кислоте минимальная. Количество воздуха на продувку горячей кислоты 10-30% от объема получаемого хлористого водорода обусловлено следующим: нижний предел его ограничен тем, что при этом парциальное давление пара НС1 снижается незначительно и это почти не отражается на растворимости НС1, а верхний предел ограничен тем, что при этом получается разбавленный хлористоводородный газ. Пример 1. 1000кг соляной кислоты, содержащей 27,5 вес.Р/о НС1, и 8216,7кг серной кислоты (283% от стехиометрии при получении 740/о-ной НгЗО), содержащей 92,5 вес.% , смешивают до 85,0 вес.% HaSO4, содержащей 0,062 вес.% HCI. Температура при этом повышается до 65°С. Далее 85,0%-ную серную кислоту смещивают с 1329, 2 кг воды при 121°С и продувают воздухом в количестве 68,9 нм или 29 об.% от объема хлористоводородного газа, при этом получают 237,7 нм хлористоводородного газа, содержащего 71 об.% НС1, и 10270,8кг ,,-4(ii серной кислоты, содержащей 0002 1-ич;.% НС1. Выход НС1 составляет 99.9-/П. П р и м е р 2. 1000 кг соляной кислоты, содержашек 32.0 вес.V ЫС1, и 4155,6 кг серной кис.ють (lG:iyo от стехиометрии при получении 75,1%-ной HaSO), содержащей 95, вес.% HjSOj,,, сме 1 ивают до 82,6 вес.% HaSO, содержащей 0,081 вес.% НС1. Температура при этом повышается до 69°С. Далее 82,6%гную серную кислоту смещивают с 477,8 кг воды и при температуре 104,5°С продувают воздухом в количестве 39,9 нм или 16,9 об.% от объема хлористоводородного газа, при этом получают 236,1 нм хлористоводородного газа, содержащего 83,1 об/i НС1, и 5262,2кг 75,1%-ной серной кислоты, содержащей 0,011 вес.% НС1. Выход по НС1 составляет 99,8%. Пример 3. 1000кг соляной кислоты, содер жащей 30,0 вес.% НС1, и 3111,1кг серной кислоты (129% от стехиометрии при получении 76%-ной HS.SO,,) , содержащей 98 вес% HjjSO, смешивают до 80 вес.% HgSO,,,, содержащей 0,105 вес.% НС1. Температура при этом повыщается до 74°С. Далее 80,0%кую серную кислоту смещивают с 200,6 кг воды и при температуре 99,2°С продувают воздухом в количестве 20,6 нм или 10,1 об.% от объема хлористоводородного газа, при этом в количестве 20,6нм или 10,1 об.% от объема хлористоводородного газа, при этом получают 204,4 нм хлористоводородного газа, содержащего 89,9 об.% НС1, и 4011,7 кг 76%-ной серной кислоты, содержащей 0,02 вес.% НС1. Выход НС1 составляет 99,7%. Предлагаемый способ позволяет получить концентрированный хлористоводородный газ из соляной кислоты концентрацией 20- 32 вес.% НС1, а также из смесей соляной и серной кислот с содержанием 5-33% НС1 и до 20% HiSO%, являющихся отходами многих производств, выделение НС1 из которых другими способами затруднительно и при этом выпускать отработанную 74- 76%-ную серную кислоту с содержанием не более 0,02% НС1. Такая кислота может использоваться без предварительной очистки в производстве- минеральных удобрений и фосфорной кислоты.: Формула изобретения Способ получения хлористого водорода путем смещения соляной и концентрированной серной кислот, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта и снижения содержания хлористого водорода в отработанной серной кислоте, серную кислоту подают в количестве, обеспечивающем концетрацию ее в смеси равной 80-85% с последующим разбавлением кислоты водой до концентрации 74-76% и продувкой воздухом, взятом в количестве 10-30% от объема получаемого хлористого водорода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Руководство по препаративной неорганической химии. Под ред. Г. Брауэра. М., 1956, с. 151 (прототип).