Способ концентрирования соляной кислоты
ОП ИСАЙИ Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Гасударственный комитет (23) Приоритет (53) Д}(661.419. .093.6 (088.8) Опубликовано 05 06.80 Бюллетень № 21 Дата опубликования описания 09.06,80 по делам изобретений и открытий B. M. Залиопо, М. И. Сенечко, 3, П. Геренда, М. А. Пугин, Н. В. Хабер, В. Л. Кубасов, B. 3, Гребенник и И, M. Цымбалов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ Изобретение относится к способам концентрирования соляной кислоты и может быть использовано для переработки разбавленной абгазной соляной кислоты на хлористый водород ипи соляную кислоту 5 товарной концентрации. Известен способ конпентрирования соляной кислоты путем обезвоживания ее с помощью гранул хпорида кальция в попом башенном реакторе (1) Известен также способ концентрирования соляной кислоты путем ректификации ее в присутствии хлористого кальция 121, Недостатком этого способа, является выделение криста лпогидратов хпорида . 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 процесса за счет предотвоатцения забивания аппаратуры. Поставленная цель достигается описываемым способом, заключающимся в том, что соляную кислоту концентрируют путем ректификации ее в присутствии хлористого кальция, причем в ректификационную смесь дополнительно вводят хлористый магний в количестве 5-15% от веса смеси, при этом общее содержание хлоридов кальция и мат ния поддерживают равным 30-40% от веса смеси. Существенным отличием данного изобретения является то, что в ректификациотвную смесь дополнительно вводят хлористый магний в количестве 5-15% от веса смеси, при этом общее содержание хлорида кальция и магния поддерживают равным 30-40% or веса смеси. Это отличие позволяет устранить забив. ку аппаратуры и коммуникаций кристаллогидратом хлорида кальция и спедовательйо обеспечить стабильность процесса. В таблице 1 приведено обоснование режима предлагаемого способа. 3 73&ÎÎ Коэффициенты относ ительной летучести хлористого водорода Ф и температуры нв- о чала кристаллизации (t ) в системе 1 воды и арматура с кубовым остатком не нуждаются в обогревающих устройстввх, так квк температура кристаллизации такого раствора ниже минут 40 С. Требую1щаяся эффективность ректификационной колонны .для получения газообразного хлористого водорода при снижении. содержания хлористого водорода от 7% до 0,3% должна быть не менее 8 теоретических тарелок. Интенсивность обогрева кубового кипятильника колонны регулируют таким образом, чтобы температура паров, выходящих из колонны в дефлегмвтор составляла бы 105 С. Интенсивность охлаждения в дефлегматоре зависит от требуемой степени осушки получаемого хлористого водородагаза. При температуре выходящего из дефлегматора хлористого водорода не выше 30 С 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 нап равляют на смешение с поступающей на разделение соляной кислотой. НСР— Н20 -СаСВ -Hg CP Из табл. 1 видно, что по мере заме щения в растворе хлорида кальция на хлорид магния коэффициент относительной летучести (коэффициент разделения) хлористого водорода непрерывно возрастает,. достигая наибольшего значения в чистом ,солянокислотном растворе хлорида магния, при этом температура начала выделения криствллогидрата хлорида кальция уменьшается до тех пор, пока содержание хламида магния не окажется достаточным для образования смешанных кристаллогидратов этих хлоридов (в основном 2CaCQ W х И С 6Н 0 после чего температура & 2 начала крйсталлизации возрастает, дости-,20 гая наибольших значений в области выделения частых криствллогидратов хпорида магния. Наличие в данной системе концентрационных областей с пониженной против раст- 25, воров обоих хлоридов температурой качала кристаллизации и повышенным против раствора хлорида кальция коэффициентом разделения позволило подобрать составы ректификационных растворов, одновременно удовлетворяющие технологическим требованиям температурного режима и разделяющей эффективности, учитывая также ог. раничения накладываемые растворимостью смесей хлоридов кальция и магния на их концентрации в упаренных растворах, смешиваемых с кислотой перед ректификвцией. Таким образом на основе данных табл. 1 были выбраны следующие концентрационные пределы ректификвционных растворов: суммарное содержание хлоридов кальция и магния не менее 30% и не выше 40% при содержании хлорида магния в пределах 5-1 5%. Пример 1. 20%-ную соляную кис- 45 лоту подают в верхнюю часть ректификацнонной колонны в смеси с раствором хло ридов, содержащим 36% хлорида кальция, и 10% хлорида магния. При этом на 1 кг кислоты подают 1,87 кг раствора. Рактификационная смесь, поступающая в колон» ну, в этом случае будет содержать 23„5% хлорида кальция, 6,5% хлорида магния и 7% хлористого водорода. Кубовый остаток соответственно будет содержать 25% хлорида кальция, 7% хлорида магния и 0,3% хлористого водорода. Сборники, трубопроПример 2. 10 /-ную соляную кислоту смешивают с упаренным раствором хлоридов кальция и магния, содержащим 30% хлорида кальция и 25% хлорида магInm твк, что íâ 1 кг кислоты подают 1,5 кг раствора. Таким образом ректификационная смесь будет содержать 18% хлорида кальция, 15% хлорида магния и 4% хлористого водорода. Смесь подают на ре«тификвцию в верхнюю часть ректификационной колонны, обладающей эффективно- . стью не менее 10 теоретических тарелок, и далее проводят процесс также, как описв. но в примере 1. Пример 3. 30 /-ную соляную кислоту смешивают с упаренным DRcTBopolvl, содержащим 43,8% хлорида кальция и 6,2% хлоридв 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 1а г 738991 Содержание хлористого водорода в жидкой фазе 0,1-0,3 вес.% 30 0 0,0 1,9 -52,35 0,"О,О, 6,0 5,0 8,5 22 +10 -14 400 00 18 350 49 34 +7 25,3 4,8 2,5 -54 30,0 9 9 94 -13 303 98, -33 37 +9 49 +11.-P6 201 148 115 25,2 14,9 «24 -27 14,9 19,8 15 «10 20,0 20,1 59 +11 ! 92 +23 24,9 20 -.10 14,9 25,2 10,2 -19 5,0 30,0 110 +49 +86 29,9 25 35,1 33 0,0 39,9 Содержание хлористого водорода в жидкой фазе.4,0-4,2 вес.% 40,1 0,0 49 +21 34,9 4,9 74 + 12 349 00 13 +9 296 5,1 19 248 10 3 21 +7 300 00 41 16 25, 1 4,8 5,5 -17 30 0 9,7 80 +16 25,2 14,8 108 + 20 20,0 9,8 7,0 20,0 15,0 25 +- 9 15,0 20,2 33 +14 20,1 20,0 130 +42 100 251 44 .у34 151 251 — +75 29,8 5,0 формул а изобретения Способ концентрирования соляной кис- 40 лоты путем ректификации ее в присутствии хлористого кальция, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения стабильности процесса за счет предотвращения забивания аппаратуры,в ректификационную смесь дополнительно вводят хлористый магний в количестве 5-15% от веса смеси, Составитель В. Клюева Редактор Л. Курасова Техред Н. Ковалева Корректор М. Демчик Заказ 2766/21 Тираж 565 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,,Москва, )К-35, Рауц1ская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 203 99 32 15,0 14,7 3,5 9,9 20,1 4,6 5,0 24,5 5,5 00 300 79 14,9 14,7 7,7 9,9 20,2 10 -9 5,1 24,8 12 -7 0 0 30 1 17 О при этом общее содержание хлоридов, кальция и магния поддерживают равным 3040% от веса смеси. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 648706, кл. С 1 А, опублик.29.08. 47. 2. Авторское свидетельство СССР ¹ 247253, кл. С 01 В 7/08, опублик. 04.07.69 (прототип).
