浓盐酸中游离氯脱除新工艺
作者: 日期:2024-05-18 来源: 关注:33
在2B油、氯乙酸和氯化石蜡等氯化产品的生产中,常伴随着副产大量含氯化氢废气。工业上处理氯化氢气体一般用水吸收制成盐酸,并用作其他产品的生产原料或制成副产浓盐酸销售。在氯化反应中理论上完全反应,但实际上反应系统仍剩有部分氯气,因此制得的盐酸中含少量游离氯,使用或处理这类盐酸就会使游离氯散发出来。这既增加了生产成本和资源消耗,又对环境造成了污染。
在GB/T 320—2006 《工业用合成盐酸》中明确指出工业用合成盐酸必须满足总酸度(以HCl计)质量分数≥31%且游离氯(以Cl计)的质量分数≤0.01%,而目前工业上利用水吸收处理氯化氢废气获得的盐酸,在总酸度含量达标时游离氯含量却居高不下(质量分数0.06%~0.10%),随着国家环保力度的加强和节能减排政策的实施,富含游离氯的盐酸循环利用迫在眉睫。
1 空气(氮气)吹脱法脱除浓盐酸中游离氯
空气(氮气)吹脱法主要通过不停地向浓盐酸中鼓入空气(氮气),以脱除游离氯。由于浓盐酸本身极易挥发,加入空气(氮气)在吹脱游离氯的同时也会带走一部分氯化氢水气,这不仅加大了后期尾气处理的成本,还浪费了大量的氯化氢气体。
2 活性炭吸附法脱除浓盐酸中游离氯
主要采用物理吸附原理,选煤质活性炭或优质椰壳活性炭作为吸附剂。该方法的关键点在吸附剂的选型上,由于盐酸通过煤质活性炭后,煤炭中富含的铁化合物在盐酸中氯气分子的强氧化性作用下,形成了大量的Fe3+。在实际应用中,须选用价格比较昂贵的特制含铁量极低的煤质活性炭或优质椰壳活性炭,而且吸附剂作为一种易耗品,不仅消耗量大,在固废处理上也比较困难。
3.1 原理
本文中介绍了一种新型浓盐酸中游离氯脱除工艺,其主要利用了亨利定律和同离子效应原理。亨利定律主要通过真空脱氯,降低氯气分压以脱除盐酸中的游离氯;同离子效应是通过后续浓盐酸对氯离子的不断补充,使氯在溶液中的溶解度降低,从而伴随着氯化氢水雾脱吸出来。
含游离氯的浓盐酸溶液从脱氯塔顶加入,与来自塔釜盐酸再沸器加热产生的氯化氢和水的混合蒸气在脱氯塔内进行汽提,盐酸中的游离氯和部分氯化氢气体从脱氯塔顶被分离出来,并进入氯化氢洗涤塔内与塔内酸洗段循环盐酸及水洗段脱盐水进行传质、传热,气体里的氯化氢被完全吸收,大部分氯气则从塔顶排出,经真空系统送至尾气吸收处理站;氯化氢洗涤塔内的溶解热由换热器移出塔外,塔釜产出的稀盐酸重新送回脱氯塔塔顶,最终在脱氯塔塔釜得到合格的浓盐酸产品,经换热器换热后送至成品储罐。