ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологическая схема из "Производство синтетического глицерина" Концентрация по.чучае.мой соляной кислоты, %. . [c.65] Практически получить соляную кислоту указанных концентраций очень трудно. Обычно при г.бсорбции хлористого водорода получают кислоту с содержанием 27,5—35% НС1. [c.65] При поглощении хлористого водорода водой выделяется большое количество тепла — 14 ккал на 1 моль НС1. Если это тепло не отводить, получаемая соляная кислота начинает кипеть, а поскольку хлористый водород с водой образует азеотропную смесь, кипящую при 110°С и содержащую 20,24% НС1, то и получать соляную кислоту выше этой концентрации становится невозможным. Чтобы преодолеть это препятствие, абсорбцию ведут с одновременным отводом тепла. Для абсорбции используют две принципиально различные схемы. [c.65] Изотермическая абсорбция, схема которой приведена на рис. 14, протекает при постоянной температуре. Хлористый водород проходит последовательно три абсорбера. Верхний абсорбер орошают водой, средний— слабой соляной кислотой, полученной в верхнем абсорбере, а нижний — укрепленной кислотой, полученной в среднем абсорбере. При условии противотока жидкости и газа более концентрированная кислота входит в контакт с более концентрированным газом, что позволяет получать максимальную концентрацию кислоты. [c.66] В верхнем абсорбере вода контактирует с хлористым водородом низкой концентрации, что создает условия максимального поглощения НС1. Внутри каждого абсорбера осуществляется параллельный поток жидкости и газа. Это объясняется следующим. Хлористый водород наиболее полно и быстро растворяется в воде (или кислоте) при ее развитой поверхности, в тонком слое (пленке). С этой целью абсорберы хлористого водорода изготавливают в виде кожухотрубных вертикальных аппаратов, вверху которых имеется распределительная решетка. Если абсорбируемый газ направить снизу вверх, навстречу стекающей пленке, то вследствие высоких скоростей газового потока возможно нарушение пленки и при очень высоких скоростях даже обратное ее движение вверх. Большие же скорости газового потока необходимы для лучшего перемешивания внутри самого газового потока и, вследствие этого, для улучшения абсорбции. [c.66] Для снятия тепла абсорбции в межтрубное пространство абсорберов подают воду. Таким образом в схеме изотермической абсорбции удается получить соляную кислоту концентрацией 31 — 35%. Температура концентрированной кислоты, выходящей из нижнего абсорбера, равна 25—30 °С. Несмотря на высокий коэффициент абсорбции и хорошую теплоотдачу, газ (пропилен), выходящий из верхнего абсорбера, все же содержит некоторое количество неабсорбированного хлористого водорода. Поэтому его направляют в скруббер, орошаемый щелочью. [c.66] При адиабатической абсорбции концентрация получаемой кислоты в большой степени зависит от концентрации хлористого водорода в газе, поступающем на абсорбцию, от его температуры и линейной скорости, а также от высоты слоя насадки и от плотности орошения. Так, из газов, содержащих менее 10% хлористого водорода, удается получать только 20%-ную кислоту. Для увеличения концентрации кислоты, получаемой из разбавленных газов, абсорбер делят по высоте на две секции. В нижней секции, где кислота контактирует с более концентрированным газом, осуществляют многократную циркуляцию кислоты с одновременным ее охлаждением в выносном холодильнике. [c.67] Абсорбция хлористого водорода нз холодных газов дает более высокую концентрацию получаемой кислоты, так как улучшается тепловой баланс. Увеличение высоты слоя насадки, линейной скорости газа и плотности орошения (до определенного предела) улучшает абсорбцию хлористого водорода. Пределом увеличения скорости газового потока и плотности орошения является рел им захлебывания , при котором жидкость газовым потоком поднимается в верх колонны, что ведет к полному нарушению режима. [c.67] Для получения 30%-ной кислоты достаточна высота слоя насадки 5—6,5 м, для 33%-ной — необходимо ул е 15 м (указанная концентрация может быть получена только из концентрированных газов, при содержании не менее 80% НС1, и частичном отводе тепла). [c.67] Пройдя ко.юнны 30 и 33, пропилен еще содержит небольшое количество хлористого водорода, как в виде неполностью абсорбированного газа, так и в виде мельчайших капель соляной кис-Л01Ы. Попадание такого кислого газа в компрессор или другое металлическое оборудование приведет к интенсивной коррозии. Поэтому после колоппы 33 пропилен проходит еще две колонны 34 и 37 дополнительной очистки. [c.68] Колонна 34 орошается 10%-мым раствором щелочи. Газ проходит снизу Бворх, навстречу потоку щелочи, стекающему по насадке. Хлористый водород и капли соляной кислоты в этой колонне полностью нейтрализуются. Раствор щелочи из кубовой части колонны через гидравлический затвор стекает в емкость 35, откуда насосом его возвращают на орошение колонны. По мере циркуляции концентрация щелочи уменьшается, поэтому в емкость 35 периодически подают свежий 10%-ный раствор щелочи. Отработанную щелочь из емкости 35 периодически сбрасывают в отпарной бачок 36. Последний имеет внутри паровой змеевик, отвод для жидкости в канализацию и на крышке воздушку , соединяющую бачок с атмосферой. Такое устройство обусловлено тем, что выходящая из колонны жидкость содержит растворенный пропилен. [c.68] Выделяясь из жидкости, он может создать в канализационных колодцах взрывоопасные смеси. Жидкость в бачке нагревают, при этом растворимость газа резко снижается и основная часть его уходит в атмосферу. Количество этого газа незначительно и попадание его в атмосферу не представляет опасности. После этого жидкость сливают в канализацию. [c.69] Очищенный от следов хлористого водорода пропилен на выходе из колонны 34 содержит мельчайшие капли влаги со следами щелочи. Поэтому пропилен проходит еще колонну 37, орошаемую водой. Из куба этой колонны вода через гидравлический затвор стекает в емкость 38, откуда вновь поступает на орошение. Поскольку вода в цикле постепенно загрязняется, в емкость 38 непрерывно вводят небольшую порцию чистой воды, а избыток отводят из системы в отпарной бачок 36 тем же насосом. [c.69] Колонны 30, 33, 34 и 37 представляют собой вертикальные стальные аппараты, заполненные насадкой из фарфоровых колец. Вверху колонны 30, кроме того, имеется еще небольшой слой насадки (- 1 м) для отделения крупных капель орошающей жидкости от газа. Кольца расположены на поддерживающих решетках. По высоте колонны разделены на две секции, каждая секция имеет вверху распределительную тарелку для жидкости. Секционирование насадочных колонн делают с целью равномерного распределения орошающей жидкости по высоте насадки. [c.69] Ввиду высокой коррозиоиности среды колонны 30 п 33 защищают кислотоупорным многослойным покрытием. Оно состоит из подслоя резины, двух слоев диабазовой плитки и одного слоя кислотоупорного кирпича. Связующим для плитки и кирпича может быть диабазовая замазка пли замазка арзамит-5. Поддерживающие решетки выполнены из материала АТМ-1. [c.69] Штуцеры и люки на всех колоннах защищены футеровкой или кислотостойкими вкладышами. Трубопроводы для соляной кислоты, а также для влажного пропилена выполнены из кислотостойких материалов фторопласта, фарфора, фао-лита. Насосы для перекачивания соляной кислоты изготовлены из графита или фарфора. [c.69] Для получения концентрированной соляной кислоты, соответствующей требованиям ТУ, необходимо поддерл-сивать соответствующую плотность орошения и возможно более низкую температуру. В нижней части колонны 30 плотность орошения следует постоянно поддерживать равной 8—10 м (м2-ч). При снижении плотности орошения концентрация получаемой кислоты падает. Известно, что чем ниже температура, тем выше растворимость хлористого водорода в воде (экономически выгоднее получать более концентрированную кислоту). Поэтому циркулирующую кислоту постоянно охлаждают в графитовых холодильниках при хорошем охлаждении можно получать 31%-ную кислоту. [c.69] Следует обратить особое внимание на то, что соляная кислота чрезвычайно агрессивна почти ко всем металлам и их сплавам. Поэтому оборудование узла абсорбции хлористого водорода, трубопроводы, насосы, запорную и регулирующую арматуру выполняют из кислотостойких материалов. Нельзя допускать малейших пропусков соляной кислоты, так как это ведет к разрущению расположенного рядом оборудования и строительных конструкций. В промышленной практике имелись случаи, когда при небрежном обращении с соляной кислотой, при частых ее проливах разрушались фундаменты колонн абсорбции хлористого водорода. Известны случаи просадки фундаментов и падения колонн. [c.70] В пусковой период в момент от начала захолаживания конденсационно-отпарной колонны до пуска отделения хлорирования возможно замораживание воды в колоннах очистки пропилена и разрушение их футеровки из-за резких перепадов температур. В связи с этим в период пуска в колонну 30 следует подавать острый пар для подогрева холодного пропилена. Подачу пара прекращают при появлении в пропилене хлористого водорода, так как при абсорбции последнего выделяется тепло, достаточное для нагревания циркуляционного пропилена в колонне 30, и опасность замораживания воды исчезает. [c.70] Вернуться к основной статье