ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы получения соляной кислоты из "Хлористый водород и соляная кислота" По способам отвода тепла методы абсорбции хлористого водорода разделяют на изотермический, адиабатический и комбинированный (19 2-95]. [c.47] При изотермической абсорбции процесс осуществляется с отводом тепла, и температура кислоты поддерживается постоянной за счет непосредственного охлаждения абсорбера либо благодаря охлаждению циркулирующей кислоты в выносном холодильнике.. При этом теоретически можно получить соляную кислоту любой концентрации, так как с понижением температуры уменьшается и парциальное давление НС1 над соляной кислотой [96]. [c.47] Изотермическую абсорбцию можно проводить в поверхностных абсорберах, где газ проходит над поверхностью неподвижной или медленно текущей жидкости. Так как поверхность жидкости (а следовательно, и массообмен) незначительна, то такие абсорберы применяют лишь при небольших масштабах производства. Обычно устанавливают каскад абсорберов. [c.48] Ранее поверхностные абсорберы выполняли в виде керамических турилл, целлариусов или горизонтальных цилиндрических аппаратов [ 92]]. В таких аппаратах тепло отводится через стенку аппарата воздухом или водой либо с помощью змеевиков, устанавливаемых в абсорберах, которые охлаждаются водой или другим хладагентом. [c.48] К более совершенным типам изотермических поверхностных горизонтальных абсорберов относятся оросительные и пластинчатые аппараты, обладающие большой поверхностью теплопередачи. [c.48] Абсорбер оросительного типа (рис. 3-1) состоит из ряда горизонтальных труб, орошаемых снаружи водой. Пластинчатый абсорбер (рис. 3-2) состоит из двух систем каналов. Каналы большего сечения предназначены дия прохождения хлористого водорода и абсорбента (воды или разбавленной соляной кислоты), а каналы с меньшим сечением - для охлаждающей воды. [c.48] Зги абсорберы работают при противотоке либо при прямотоке, который может быть и нисходящим, и восходящим. [c.49] Принцип действия аппаратов с восходящим движением пленки (рис. 3-5) основан на том, что газ, движущийся снизу вверх с большой скоростью (10-40 м/с), увлекает за собой жидкую пленку, создавая таким образом восходящий прямоток. При больших скоростях газа (до 40 м/с) достигаются высокие коэффициенты массопередачи, однако, при этом будет возрастать гидравлическое сопротивление. Для осуществления противоточного процесса применяют абсорбер с несколькими соединенными противотоком ступенями, работающими по принципу прямотока (рис. 3-5, б). [c.49] Абсорбер с падающей пленкой рассчитан на извлечение из исходного газа от 65 до 85% НС1. Здесь, как и в адиабатическом аппарате, вода или разбавленная кислота могут использоваться в качестве свежей жидкости, которая подается в верх хвостовой колонны. Она попадает в абсорбер самотеком в виде падающей пленки. Аппарат с падающей пленкой обычно изготовляют из пропитанного графита. Покрытие может быть выполнено из полиэфира, укрепленного стекловолокном. [c.51] Наибольшим достоинством абсорбера с падающей пленкой является возможность получения концентрированной кислоты (37-40%) без заметных потерь НС1. Однако это достоинство сохраняется лишь для установок производительностью не выше 500 т/сут. При производительности 500 т/сут и более нужны параллельные установки, что позволяет решить проблему рас-г еделения газа и жидкости. Коэффициент возврата для этого оборудования в среднем 5 1. Если вводится разбавленный газ, то коэффициент снижается до 2 1 и менее. [c.51] Если поступающий газ содержит примеси, то в аппарате с падающей ппенкой не может быть получена кислота высокой чистоты. Это относится также и к абсорберам других конструкций, работающим в изотермическом режиме, так как с понижением температуры повышается растворимость в кислоте органических и хлорорганических примесей. [c.52] Пластинчатые и трубчатые абсорберы изготовляют преимущественно из пропитанного смолами графита, обладающего кроме стойкости в солянокислой среде при температуре до 200 °С еще и высокой теплопроводностью. Кроме импрегнированного смолами графита, стойкими конструкционными материалами по отношению к соляной кислоте различных концентраций при температуре вплоть до 300 °С являются тантал и ниобий. Однако танталовые абсорберы используются очень редко из-за высокой их стоимости. Иногда из тантала выполняют лишь некоторые детали абсорберов. [c.52] Адиабатическая абсорбция была предложена Гаспаряном ЦЭаЦдля поглощения хлористого водорода водой с образованием соляной кислоты и нашла широкое применение. При адиабатической абсорбции процесс осуществляется без отвода тепла. Соляная кислота нагревается до кипения за счет тепла растворения хлористого водорода. При этом увеличивается давление паров соляной кислоты и начинается интенсивное испарение воды. Последнее вызывает снижение температуры кипящей кислоты и возрастание концентрации соляной киспоты, что я(в-ляется функцией температуры. Таким образом, кипящая в адиабатических условиях соляная кислота будет концентрироваться. Температура абсорбции определяется точкой кипения кислоты соответствующей концентрации. [c.52] Исходный газ, содержащий H l, вводят снизу в контактную башню противотоком ему поступает абсорбент (обычно вода). Вместо воды или вместе с водой для орошения колонны может применяться разбавленная кислота. Доля применяемой киспоты определяется балансом НС1 и воды. Если кислота является единственным абсорбентом, эффективность абсорбции НС1 несколько снижается и составляет 95-99% в зависимости от концентрации кислоты и давления паров НС1. Если абсорбентом является вода, хлористый Ьодород может быть полностью поглощен. [c.52] Распределение температур и концентраций по высоте про-тивоточной абсорбционной колонны показано на рис. 3-7. [c.53] В каждой точке колонны парциальное давление хлористого водорода приближается к равновесному для системы H l - Н О при данной температуре. Условия абсорбции в колонне определяются соотношением парциальных давлений паров воды и хлористого водорода. На рис. 3-8 ЦЭЭЦ показано соотношение парциального давления НС1 и суммы парциальных давлений НС1 и Н2О при различных температурах для соляной кислоты с концентрацией выше азеотропной. [c.53] И блочные насадки. Самым распространенным видом насадок являются кольца Рашита, хорошо зарекомендовавшие себя в практических условиях, наиболее дешевые, простые в изготовлении и обладающие достаточной удельной поверхностью. Так, например, кольца Рашита 25 25ХЗ мм имеют удельную поверхность 200 м . [c.54] Насадку укладьтают на поддерживающую решетку сплошным слоем. Плотность орошения насадки водой или соляной кислотой обычно составляет 5-20 м /(м - ч). Орошающая жидкость подается на насадку с помощью распределительного устройства для наиболее равномерного и полного ее смачивания. В качестве распределительных устройств применяют струйчатые оросители дырчатые трубы, желоба, брызгалки, но чаще распределительные плиты. Известна конструкция адиабатического абсорбера, совмещенного с конденсатором для отходящих из абсорбера паров воды (рис. 3-9) [2]. [c.54] Недостатком насадочных абсорберов является трудность отвода тепла в процессе абсорбции. Обычно используют циркуляционный отвод тепла в выносных холодильниках. Схема установки адиабатической абсорбции хлористого водорода из абгазов хлорорганических производств приведена на рис. 3-10. [c.54] Вернуться к основной статье