Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Хлористый водород как побочный продукт некоторых производств

Хлористый водород образуется при хлорировании многих ор­ганических соединений. Этот источник хлористого водорода с раз­витием промышленности органического синтеза приобрел главен­ствующее значение. Например, в 1965 г. в США было выпущено 1179000 т соляной кислоты (100% НС1), причем ~80% этого ко­личества было получено в виде отхода от производства органи­ческих хлоропродуктов74. Наибольшие количества хлористого во­дорода образуются при реакциях заместительного хлорирования и гидрохлорирования. Примером может служить получение НС1 при производстве хлорбензола из бензола по реакции:

С12 + СбН6 = СбН5С1 + НС!

Еще одним примером, имеющим большое перспективное зна­чение, может служить хлорирование метана и других алифатиче­ских углеводородов. Хлористый водород образуется в результате цепной реакции 75: С12 = CI + CI; CI + СН4 = СН3 + НС1; СН8 + + С1 = СН3С1 и т. д.

В подобных процессах в большинстве случаев получается кон­центрированный хлористый водород. Иногда он значительно раз­бавлен воздухом и почти всегда загрязнен органическими веще­ствами и хлором.

Хлористый водород образуется и при реакциях конденсации в присутствии А1С1з и РС13 (конденсация фталевого ангидрида с толуолом и др.), при реакциях фосгенирования и проч. В этих процессах выделяются небольшие количества НС1, и установки для его улавливания очень компактны. Так, например, установка производительностью около 1 т соляной кислоты в сутки занимает всего 20 м2 площади76.

При сульфохлорировании углеводородов образуется смесь SO2, НС1 и SO2CI2. Из этой смеси возможно выделить НС1, если до­бавить к ней хлор в количестве, эквивалентном количеству S02, и пропустить ее через активированный уголь (при 20°). При этом образуется хлористый сульфурил S02C12, который отделяют кон­денсацией. Затем хлористый водород для очистки от S02 и S02Cl2 промывают концентрированной серной кислотой 77.

Хлористый сульфурил также может служить концентрирован­ным источником соляной кислоты (одновременно и серной кис­лоты), так как под действием воды он разлагается на смесь этих кислот:

SOjGlj + 2Н20 = H2S04 + 2НС1


При ограниченном количестве воды НС1 выделяется в газо­Образной форме. Так как хлористый сульфурил — жидкость, не действующая на сталь, то его легко транспортировать в стальных Бочках или цистернах к потребителям, нуждающимся в серной и соляной кислотах.

Предложены различные способы очистки хлористого водорода от летучих органических веществ. Например, можно, добавив к загрязненному хлористоводородному газу хлор, а затем водород и воздух или водяной пар, сжечь такую хлороводородную смесь; при этом органические примеси также сгорят и останется чистый хлористый водород 78,79.

Другим методом очистки хлористого водорода от органических примесей является его промывка в скруббере концентрированной или разбавленной соляной кислотой. В последнем случае кислота концентрируется за счет хлористого водорода из газа. Очищенный газ поступает во второй скруббер, где поглощается с образова­нием соляной кислоты. Промывную кислоту из первого скруббера направляют на регенерацию для выделения примесей. Если тем­пература кипения этих примесей выше температуры кипения азео - тропНМ смеси НС1—Н20, то вначале отгоняют хлористый водород, затем азеотропную смесь. В противном случае вначале отгоняют примеси с некоторым количеством НС1 и оставляют в жидкой фазе чистую азеотропную смесь, а выделившийся загрязненный хлористый водород очищают от примесей поглощением водой с ющей фракционированной перегонкой полученного рас-

Хлористый водород как побочный продукт некоторых производств

^истый водород является побочным продуктом и в ряде процессов неорганической технологии, например, при гидролизе хлористого магния с целью получения окиси магния (стр. 299), при некоторых способах конверсии хлоридов в нитраты азотной кислотой, при переработке хлористого калия и полиминеральных калийных руд (см. гл. V) на бесхлорные удобрения и пр. На не­которых заводах в США при производстве металлического магния из хлористого магния в электролизеры загружают не полностью обезвоженный хлористый магний (приблизительно MgClg-1,25Н20). На этих заводах 40% хлора выделяется в виде хлористого водо­рода, улавливаемого водой с образованием слабой соляной кис - Лоты 81.

Возможно каталитическое хлорирование сероводорода

Н2§ + С12 = S + 2НС1

На катализаторе из окиси алюминия, при объемном соотношении С12: H2S 0,9—0,95. Максимальный выход серы (90%) достигается при 400° и объемной скорости 20 м3/ч на 1 м3 катализатора82.

Хлористый водород может быть получен при регенерации ам­миака в производстве соды по некоторым новым схемам, например, путем обработки твердого хлористого аммония расплавленным бисульфатом натрия83. В первой стадии процесс осуществляется при 220—270°, Причем в газовую фазу выделяется НС1; во второй

Стадии при 330—380° происходит диссоциация образовавшейся в первой стадии двойной соли с выделением в газовую фазу ам­миака, а оставшийся плав бисульфата натрия возвращают в про­цесс. Таким образом бисульфат натрия является средой, с по­мощью которой удается разделить аммиак и хлористый водород, образующиеся при диссоциации хлористого аммония. Давление паров (в мм рт. ст.) над NH4CI в пределах 100—400° может быть вычислено по уравнению:

IgP-------- °'°5223г 83486 + 10.0164

Оно равно при 209,8°—10 мм рт. ст., 245° — 40 мм рт. ст., 271,5°—100 мм рт. ст., 316,5° —400 мм рт. ст. и при 337,8° — 760 мм рт. ст. Давление паров NH3 над (NH4)2S04 равно: 2,33 мм рт. ст. при 225°, 10,44 мм рт. ст. при 255°, 22,26 мм рт. ст. При 280° и 50,84 мм рт. ст. при 300°.

Другой вариант этого способа предусматривает переработку растворов хлористого аммония с использованием в качестве теп­лоносителя органической жидкости с высокой температурой ки­пения, пары которой стойки до 500°84. Исходный раствор NH4C1 смешивают с нагретым теплоносителем, в результате чего про­исходит выпаривание и образуется безводная пульпа, содержащая 20—25% NH4C1 И 80—75% теплоносителя. Пульпу смешивают с расплавленным бисульфатом натрия и отгоняют из смеси НС1, затем NH3. Хлористый водород сушат в башне, орошаемой серной кислотой, и пропускают через низкотемпературный холодильник для конденсации паров теплоносителя, который, так же как и би­сульфат натрия, непрерывно циркулирует в системе.

Еще один способ регенерации аммиака из хлористого аммония в содовом производстве с получением при этом хлористого водо­рода заключается в следующем 85. Сухой хлористый аммоний раз­лагают при 335—350° и полученную смесь газов NH3. и НС1 про­пускают через нагретый до 500° платиновый или железоокисный катализатор для разложения аммиака на водород и азот. После отмывки следов аммиака фосфорной кислотой из газовой смеси выделяют НС1 сжижением его под давлением 200 ат, а оставшуюся азото-водородную смесь очищают от следов НС1 окисью кальция и направляют на синтез аммиака. В результате этого кругового процесса для производства соды требуются только NaCl и С02 и не. образуется никаких отбросов; на 1 т соды получается 0,7 т НС1 (~2 г соляной кислоты).

Получение хлористого водорода из КС1 при переработке его на бесхлорное удобрение—K2S04 возможно не только по способу Гаргривса — Робинзона (стр. 379), но и другим путем. При раз­ложении хлористого калия большим избытком концентрированной ^серной кислоты при сравнительно низкой температуре (~80°)

Выделяется концентрированный и достаточно сухой хлористый во­дород, а образовавшиеся кислые сульфаты калия направляются на разложение фосфата86. Аналогичный способ разработан87 и при­менительно к хлористому аммонию — с образованием НС1 и би­сульфата аммония, который затем используется для разложения фосфата с целью получения азотно-фосфорного удобрения. В раз­личных металлургических процессах, в которых никелево-медные, оловянные и другие руды подвергаются хлорированию в присут­ствии водяного пара, выделяется хлористый водород и в качестве побочного продукта может быть получена соляная кислота.

Хлористый водород образуется при взаимодействии хлоридов щелочных или щелочноземельных металлов с глиноземистым или силикатным материалом в присутствии водяного пара при 500— gQQ<> 88,89 горючему газу добавляют пар (40%) и обрабатывают им шихту во взвешенном слое90.

В связи с проблемой утилизации отбросного хлористого каль­ция от производства соды установлена возможность получения соляной кислоты гидролизом СаС12. При 728° и давлении водя­ного пара 1 ат в системе

СаС12 + Н20 СаО + 2НС1

Давление НС1 равно 6,2- Ю^аг, а в системе

СаС12 + Н20 + Si02 З=± CaSi03 + 2НС1

Давление НС1 равно 0,35 ат. При гидролизе Cafcl2-6H20 в смеси с глиной (1 : 2,5 по весу) при 700° и 10-кратном избытке пара вы­ход НС1 составляет 80—90%, а концентрация получаемой кислоты 25—28%- Подсчитано, что расход пара на 1 т соляной кислоты со­ставит ~0,25 т91.

Наконец, следует упомянуть о возможности получения газа, содержащего 85,7% НС1, взаимодействием сухого хлора с аммиа­ком при 800° в присутствии СаС12 как катализатора92:

2NH3 + 3Clj = 6HCl + Na

Реакция происходит самопроизвольно и полностью, но нельзя допускать смешения С12 и NH3 при низких температурах, так как это приводит к образованию сильно взрывчатого треххлористого азота.

Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Кислота азотная оптом

При производстве удобрений, красителей, взрывчатых веществ требуется такой компонент, как кислота азотная. Вещество также используется в современной металлургии, при синтезе серной кислоты. Если вы ищете, где продается азотная кислота в …

Родентициды – средства защиты от грызунов

Родентициды это средства защиты от грызунов. Их применяют для уничтожения крыс, мышей и некоторых видов диких хомяков. Применять их в качестве уничтожителя начинают в том случае, если грызуны становятся стихийным …

Получение двуокиси хлора из хлорита натрия

При взаимодействии хлорита натрия с хлором происходит обра­зование хлористого натрия и выделяется двуокись хлора: 2NaC102 + С12 = 2NaCl + 2 СЮ2 Этот способ ранее был основным для получения двуокиси …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.