Способ получения соляной кислоты из жидких хлорорганических отходов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ т жидких ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ отходов, включающий сжигание отходов, охлаждение газообразных продуктов сгорания глухим отводом тепла кипящей водой через теплопередающие поверхности теплообменного аппарата и абсорбцию хлористого водорода, о тли ч а ю щи и с я тем, что, с целью уменьшения содержания свободного хлора в кислоте, охлаждение газообразных продуктов сгорания проводят в течение 0,3-1,0 с и весовое содержание водяных паров в газообразных продуктах .сгорания поддерживаютг.в пределах 7р О-126,0% от су марного весового количестве как связанного, так и свободного хлора, содержащегося в.газах. W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф%

В °

3а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3278201/23-26 (22) 22,04,81 (46) 15.04.83. Бюл. 11 14 . (72) Б.М.Менькин, Н.Я.Степ, Е.А.Хмелевская, В.П.Васильев, А.С.Ихсанов, Н.М.Садыков и В,М.Белявский (53) 661 419.1(088.8) (56) 1. Зарубежный опыт огневого обезвреживания жидких токсичных отходов химических производств. Обзорная информация НИИТЭХИМа, Сер. "Энер- готехнологические процессы в химической промышленности". 1977. с. 3-9.

2. Акцептованная заявка фРГ и 2230107, кл. С 01 В 7/08, 1976; (4) (57) СПОСОБ Il0JlWEHHR COJNHOA

КИСЛОТЫ ИЗ ЖИДКИХ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ I

„„Я0„„! 011503 А

ОТХОДОВ, включающий сжигание отходов, охлаждение газообразных продуктов сго" рания глухим отводом тепла кипящей водой через теплопередающие поверхности теплообменного аппарата и абсорбцию хлористого водорода, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьюения содержания свободного хлора в кислоте, охлаждение газообразных продуктов сгорания -проводят в течение 0,3-1,0 с и весовое содержание водяных паров в газообразных продуктах сгорания поддерживают -.в пределах 70,0-126,03 от суммарного весового количества как связанного, так и свободного хпора, содержащегося в.газах.

1011503

Изобретение относится к термической регенерации соляной кислоты в про, цессе обезвреживания жидких хлор" органических отходов и может быть использовано в производствах органи. 5 ческого синтеза.

Известен способ получения .соляной кислоты из хлорорганических отходов путем их сжигания с последующей мокг рой закалкой посредством впрыска в газы жидкости или барботажа газов через слой жидкости, которая, испаряясь, понижает температуру газов. В качестве охлаждающей жидкости чаще всего используют слабую соляную кислоту $1). Недостатком этого способа является то, что рекуперация тепла, в большом количесте выделяющегося при сгорании отходов, осуществима в незначительной степени, так как мокрая закалка - адиабатический процесс, при котором понижение температуры газообразных продуктов сгорания не сопровождается отводом тепла. Отвод низкопотенциального тепла, в том числе тепла, выделяемого при обратной, конденсации влаги, испаренной на ста-, дии мокрой закалки, связан с вынужденным увеличением поверхности дорогосто-30 ящего графитового теплообменного оборудования, а закалочные аппараты сложны в изготовлении и требуют применения дорогостоящих материалов для защиты от коррозии. 35

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ, в котором вместо мокрой закалки газообразные продукты сгорания с весовым содержани-40 ем водяных паров 12,7-50,74 от суммарного количества элементарного хлора охлаждаются в течение 1,3 с до температуры ниже 400оС посредством глухого отвода тепла через теплопередающие 45 поверхности, например, в котле-утилизаторе, При этом тепло, выделяемое при сгорании хлорорганических отходов, рекуперируется с выработкой пара, используемого для технологичес ких нужд Г2 J.

Недостатком известного способа яв, ляется то, что он не обеспечивает получение соляной кислоты нужного качества из"эа наличия в ней свыше

П,057 вес.4 свободного хлора, посту,пающего на стадии абсорбции в регенерируемую соляную. кислоту из газообразных продуктов сгорания хлорорганических отходов, Образованию молекулярного хлора при охлаждении газообразных продуктов сгорания способствует низкое содержание в газах влаги и контакт охлаждаемых газов со стальными элементами котла-утилизатора, так как железо оказывает каталитическое действие на ускорение реакции окисления хлористого водорода.

Целью изобретения является уменьшение количества свободного хлора в получаемой соляной кислоте до 0,0053 без ухудшения степени рекуперации тепла охлаждаемых газообразных продук" тов сгорания хлброрганических отходов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения соля" ной кислоты из жидких хлорорганических отходов, включающему сжигание от ходов, охлаждение газообразных продуктов сгорания глухим отводом тепла кипящей водой через теплопередающие поверхности теплообменного аппарата и " абсорбцию хлористого водорода охлаждение газообразных продуктов сгорания проводят в течение 0,3-1,0 с и весовое содержание водяных паров в газообразных продуктах сгорания поддерживают в пределах 70,0-1263 от суммарного весового количества как связанного, так и свободного хлора, содержащегося в газах.

Зависимость содержания свободного хлора в соляной кислоте от содержания водяных паров в охлаждаемых газах и длительности пребывания газов в котле-утилизаторе представлена в в таблице.

1011503 : Содержание свободного хлора в регенерированной соляной кислоте, вес.3

Примечание

70,0-126,0 0,2

126,0 0,3

0,0035-0,0042

70,0 . 1,0 0,004-0,005

60,0-68,0 1,0 . " . Усредненное

0,009

1,2"1,Ь.

Усредненное

0,057

70,0

127 0

013" 1;0

1 технической возможностью осуществления абсорбции хлористого водорода в промышленных изотермических абсорберах и равняется 126,03 от суммарного весового количества элементарного хлора в этих газа ., Аналогично верхний предел длитель ности контакта охлаждвемых газов с теплопередающими поверхностями котлаТаким образом, для получения соля" ной кислоты, в которой количество сво бодного хлора не превышает 0,005 вес.Ф, нижний предел содержания паров воды в охлаждаемых газах равняется 70,03 от суммарного весового количества элементарного хлора в этих газах.

Верхняя граница содержания влаги. в охлаждаемых газах регламентируется

Содержание .водяных па ров в охлаждаемых газах от. суммарного .количества.элементарного хлора в ох лаждаемых газах, вес. 3"

Длитель-. ность пре-. бывания газов в . котле-утилизаторе, с

При уменьшении времени контакта газов с теплопередающими поверхностями до 0,2 с теплообмена, необходимая для снижения температуры. газов до 220400 С что приводит к значительному снижению степени.рекуперации тепла в проиюжленных теплоиспользующих аппаратах

При возрастании содержания влаги до 1273 потребная удельная поверхность абсорбции хлористого водорода из газов состава, указанного в примере 1, резко возрастает, приближаясь к бесконечности, что делает невозможным получение 27,53-ной соляной кислоты в промышленных графитовых абсорбврах.

1011503

Составитель Ю.фигельсон

Редактор А.Химчук Техред Ж.Кастелевич . Корректор О,Билак

Заказ 2665/23 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 утилиэатора равняется 1,0 с. Нижняя граница лимитируется процессом теплообмена в промышленных котлах-утилизаторах и равняется. 0,3 с.

Пример 1, Проводят сжигание 5 смеси хлорированных углеводородов, при 1350-1400 С. Количество смеси

1200 кг/ч, содержание хлора в отходах 63-69 вес.4, водорода 3,0-4,4i, углерода 29,0-31,63. Газообразные продукты сгорания направляют на охлаждение до 260 С в котел-утилизатор, о давление кипящей воды в котором поддерживают постоянным 1,4 МПа. Время пребывания газов в котле-утилизаторе 1,0 с. Содержание кислорода в газах 7,2-8,0 об.,суммарное содержание хлора как связанного, так и свободного 6,0-6,8 об.3 „ Остальное азот, двуокись углерода и пары воды.

Количество газов 7900-8500 нм /ч.

Перед поступлением газов в котелутилизатор в них впрыскивают воду в таком количестве, что с учетом влаги, образовавшейся от сгорания отходов и природного газа, а также влаги, внесенной с воздухом, общее количество водяных паров в газах : поддерживают равным 70,0ã. от суммарного весового количества хлора в Э охлаждаемых газах.

Пссле котла-утилизатора газы поступают на систему иэотермической абсорбции хлористого водорода для получения 27,5-29,0Ф-ной соляной у кислоты в количестве 2710-3100 кг/ч.

Весовое содержание свободного хлора в получаемой соляной кислоте 0,0040,005 .

Пример 2, Условия те же, что в примере 1 за исключением времени пребывания газов в котле-утилизато- ре и содержания в газах паров воды.

Время пребывания газов в котле-утилизаторе 0,3 с. Общее количество водяных паров в газах поддерживают равным 126 от суммарного количества хлора в охлаждаемых газах, Весовое содержание свободного хлора в получаемой соляной кислоте 0,00350,00423.

Реализация предлагаемого способа обеспечивает повышение качества солянои кислоты, получаемой из жидких хлорорганических отходов (показатели получаемой кислоты по качеству соответствуют требованиям, предъявляемым

TY 6-01-193-75 к 1 сорту, в том числе по свободному хлору 0,005 вес.4, с одновременной рекуперацией тепла, выделяемого при сгорании хлорорганических отходов. Количество вырабатываемого пара давлением 1,4 Mfla и выше на каждую тонну получаемой

27,5Ф-ной соляной кислоты составляет 0,7-4,2 гкал в зависимости от содержания хлора в сжигаемых отходах, Кроме того, уменьшается потребление технической воды в размере от 57 до

340 м на тонну получаемой 27,53-ной

3 соляной кислоты в зависимости от содержания хлора в сжигаемых отхода, снижаются эксплуатационные издержки эа счет уменьшения количества графитового теплообменного оборудования (их суммарная поверхность снижается. в 3,5-4,0 раза).