收过程中所放出的反应热,由管间的冷却介质(水)带走,从而制得盐酸。这种方法的生产能力较大。
氯氢纯度、流量、冷却水量、氯化氢纯度等要素都对氯化氢及盐酸的生产过程有很大影响。
3.3 二合一组合式蒸汽炉内部结构及使用原理:
该炉由钢衬四氟灯头座、石英灯头、石墨合成段、合成段换热块、炉顶石墨冷却器、蒸汽室、气水分离器过滤网和钢制外壳等部分组成。具有占地面积小、结构紧凑、便于操作等优点。
来自氯氢处理岗位的合格的H2和CL2经阻火器按一定的配比进入石墨合成炉,在石英灯头上燃烧,生成的氯化氢气体从石墨合成炉段往上,经合成段换热块换热后使合成炉段夹套软水,产生更多热量的蒸汽,通过换热后的HCl气体再进入炉顶石墨冷却器经炉顶石墨冷却器夹套冷却水冷却至≤45℃,从氯化氢出口输出,进入氯化氢缓冲罐供PVC或去吸收制成盐酸。 4产品及原料特性 4.1氢气的性质 4.1.1 氢气的物理性质 4.1.1.1分子式:H2 4.1.1.2分子量:2.016 4.1.1.3氢是无色无味的气体 4.1.1.4分子具有最大的扩散速度。 4.1.2 氢的化学性质
4.1.2.1氢易燃,在空气中燃烧,生成水。 2H2+O2 = 2H2O
4.1.2.2氢气在氯气中含4~96%,或在氧气中含5~95%,或在空气中含5~7%时,均可构成爆炸气体,遇明火或强光即发生爆炸反应。 4.1.2.3 氢气的主要反应如下: 燃烧 a) 与非金属元素:H2+ Cl2==2HCl+Q
高温、加压 N2 + 3H2====2NH3
催化
2
b) 与活泼金属: 2Li+ H2==2LiH
2Na+ H2===2NaH
c) 用作还原剂制备金属: WO3+3 H2=W+3 H2O CuO+ H2=Cu+ H2O CO
d) 作加氢原料: nCO+2n H2 ===CnH2n+nH2O 催化
不饱和的烃===饱和烃
4.2氯气的性质 2.2.1 氯气的物理性质
a) 分子式:Cl2 b) 分子量:70.906
c) 常温时是黄绿色,有刺激性气味。
d) 剧毒,国家规定空气中允许氯的浓度为0.001mg/L e) 易液化,能溶于水,溶解度随温度的升高而降低。 氯气易溶于许多有机溶剂,如酒精、庚烷、四氯化碳等。 2.2.2 氯气的化学性质:
a) 氯气的化学性质很活泼,有很强的氧化性。
b) 氯可以与所有金属和大多数非金属元素(N、O、C和稀有气体除外)直接化合 2Ag+Cl2=2AgCl c) 氯气可与一些气体反应: 点燃
Cl2+H2 = 2HCl+Q d) 氯气与有机化合物的反应: 紫外线
C6H6 +3Cl2——→C6H6Cl6
e) 氯气与无机化合物反应:
2NaOH+Cl2==NaClO+NaCl+H2O f) 氯气易溶于水中,并生成次氯酸和盐酸 Cl2+H2O→HClO+HCl
3
HClO→HCl+[O]
所释放的初生态氧是强氧化剂,对金属的腐蚀性极大。
g) 氯气能与氢气按一定比例混合成爆炸性气体,在明火、高温及日光的触发下,猛烈爆炸。氯与氢的爆炸极限:下限H2为5%,Cl2为95%,上限 H2为87.5%,Cl2为12.5% 。
4.3盐酸(HCl)
4.3.1氯化氢(HCl)在常温下为无色、有刺激性嗅味的气体,熔点-114.6℃,沸点-84.1℃,比重1.3。极易溶于水,并强烈地放热,其水溶液就是盐酸,是常用的无机强酸之一。纯的盐酸是无色液体,工业盐酸由于有铁、氯或有机杂质存在而呈黄色。20℃时,浓度31%的盐酸比重为1.1543,浓度为36%的盐酸比重为1.1789。饱和的或浓的盐酸在空气中能挥发出氯化氢气体。氯化氢极易与潮湿空气中的水分生成白色的烟雾。
4.3.2氯化氢在干燥的状态下几乎不与金属反应,但在含水或溶于水时,其表现为盐酸的性能,腐蚀性很强,能与大多数金属反应,生成相应的盐类。
4.3.3氯化氢是制造合成材料的主要原料,可用来制造聚氯乙烯和氯丁橡胶等。
4.3.4盐酸用途很广,如化学工业中用来制取钡和锌的氯化物、苯胺、染料和皂化油脂;冶金工业中湿法冶金、清洗钢板铁锈;轻工业纺织品染色、鞣革染和电镀、用于淀粉制造水解酒精与葡萄糖;食品工业制酱油和味精等。 4.3.5高纯盐酸
高纯盐酸的性质、用途与工业盐酸相同,是用纯水吸收氯化氢气体并用Na2SO3溶液脱除游离氯而制成,纯度较高,主要用于离子膜电解生产。
附表:原材料的规格及质量 名 称 规 格(v%) Cl2 ≥ 98.5% (vol) H2O ≤ 50ppm(wt) 原料氯气 O2 ≤ 1.0% (vol) 温度 45℃ 压力 0.2MPa(G) 4
备 注 来自氯处理工序 Cl2 ≥ 85.13%(vol) O2 ≤ 12.98% (vol) H2 ≤ 0.53% (vol) 原料氯气 N2 ≤ 1.36% (vol) H2O ≤ 0.005%(wt) 温度 10℃ 压力 0.16MPa(G) H2 ≥ 99.9% (vol,干基) O2 ≤ 200ppm (vol,干基) 原料氢气 H2O 5%(wt,湿基) 温度 10℃ 压力 0.9MPa(G) 纯 水
5工艺流程叙述:
5.1 氯化氢合成工艺流程简述:
氯气来自530工序,进入V-703,液化尾气来自550工序,进入V-702,至R-701,氢气来自540工序,通过氢气管道阻火器至R-701氯氢气在炉内混合燃烧生成氯化氢气体,反应热由夹套中的纯水冷却后带走。氯化氢气体再经过炉顶冷却器,冷却器夹套中的循环水使其温度降至45℃以下,再进入V-701送到VCM。
5.2 高纯盐酸流程
来自液氯工序 来自氢处理工序 电阻率≥1×105 Fe含量≤0.5ppm(wt) 来自纯水工序 制作高纯盐酸的HCl气体自R-701出来后先进入T-701来自T-702其吸收时放出的热量由夹套内的冷却水带走,生成31%的盐酸进入,盐酸液封后进入V-708未被吸收HCl气体进入T-702顶部与来自T-703的稀盐酸进行吸收,T-703HCl中未被吸收的少量HCl气体进入T-703与来自V-705经P-703加压后的稀酸喷淋吸收生成稀酸进入T-702,与来自T-701的HCl气体吸收后,再进入T-701,与来自R-701的HCl气体吸收,最
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