Концентрация на солна киселина над азеотропна точка

Азеотропната точка на система хлороводород / вода има точка на кипене от 108.6 ° С при 1 бар; концентрация на солната киселина в този случай е 20,2%. Ако концентрацията на киселина е по-ниска от азеотроп, киселината може да се концентрира само на азеотропна точка. Допълнителна концентрация изисква използването на специални техники.

Като цяло, може да се счита за две технологии:

Технологията на двойна налягане (система налягане промяна)
Технология добивната поправка (добавяне сушител)

И двете технологии могат да се използват за производство на газообразен HCI.

Технология двойна налягане

Регламент азеотропна точка зависи от налягането. Така, че е възможно да се постигне пълно разделяне чрез отстраняване на два различни налягания. Принципът на тази технология е показана на Фигура 1. Първо, сместа се подлага на дестилация под ниско налягане (вакуум / стандартно налягане), за да се получи смес на ацеотропна състав. Сместа след това се подлага на допълнително дестилация във втората колона под високо налягане (стандарт / високо налягане). Получената азеотропна смес във втората колона се разтоварва през дъното клапан, неговата концентрация е по-ниска от азеотропната смес от първата колона от налягането в системата. Следователно, долната Продуктът от втората колона може да се рециклира до първата колона. Концентрация на солна киселина до желаната концентрация се появява в горната част на втората колона. Зависимостта на състава на азеотропна смес вода / солна киселина налягане е показана на Фигура 2. обхват на налягането от 100 милибара до 3 бара е интересно от техническа гледна точка. В същото време, в този диапазон на налягането, промяна на състава на азеотпорната Въпросът е минимален и поради технологията на две налягания от порядъка на икономически по-малко печеливши.

Фиг. 1. Технология две налягания

Фиг. 2. Съставът на азеотропа при различни налягания

Добивната технология дестилация

По-икономични технологии е добивната поправка технология, която е показана на Фиг. 3. В тази технология се постигне най-високата концентрация на киселина, повишава изпаряване HCI. Относителна скорост на изпарение зависи от промяната на коефициентите за активност. Това се постига чрез добавяне на екстракция трета съставка, сушене средство, което притежава хигроскопични свойства.

Солна киселина с висока концентрация или газообразна солна киселина може да бъде получена в горната част на колоната за екстракционна дестилация при избора на подходящ изсушаващ агент. Колоната беше вода екстрахира сушител. След като десикантът се регенерира и използва отново в процеса на екстракционната дестилация.

Фиг. 3. Технология екстракционна дестилация

Сушилнята трябва да има следните физични свойства:

трябва да се увеличи относителната нестабилност на солна киселина в сравнение с водата;
трябва да бъде разтворимо във всички киселинни компоненти на сместа по време на целия експеримент;
Тя трябва да има относително висока точка на кипене на компонентите на сместа;
Тя трябва да бъде икономичен и с възможности за регенерация на вода.

Сярната киселина и водни разтвори на метални соли като MgCl2 и CaCl2 екстракционни средства са подходящи за концентриране, например, солна киселина. разтворът се концентрира CaCl2 удобно се използва поради неговата наличност, и прилага в различни етапи на регенериране процеси, концентрацията и пречистване на солна киселина.

равновесие фаза на CaCl2 на система / HCl / H2O е от решаващо значение за развитието на технологията на екстракционна дестилация. Следва да се счита, че компонентите не се държат по същия начин в течната фаза, и проявяват електролитна реакция. За да се избегне прегряване на материала на колона, процесът на екстракционна дестилация се извършва във вакуум. Получено в тази фаза равновесие е показано на фиг. 4.

Фиг. 4 показва концентрацията на солна киселина в двойката, в сравнение с концентрацията на солна киселина във вода при 200 мбара в три различни концентрации на CaCl2. За да се увеличи количеството на солна киселина в горната част на колоната и намаляването на дъното, трябва да се избере концентрация на CaCl2, при която отклонение на кривата на равновесие при ниска концентрация, колкото е възможно. Това изискване съответства на концентрацията на 50%.

Фиг. 4. равновесие фаза на системата HCl / вода добавяне на CaCl2 и 200 мбара

За да се подобри ефективността на коригиране, обработената смес трябва да съдържа възможно най-малко количество вода. Това се постига чрез комбиниране с процеса на предварителна концентрация на разредена киселина. След това, независимо от първоначалната концентрация на солна киселина се въвежда в етапа на екстракционна дестилация под азеотропна ниво на концентрация. В този случай, само една малка част от изсушител. Фиг. 5 е диаграма на комбиниран метод, включващ предварителна концентрация, премахването на бром, флуороводород и екстракционна дестилация да се регенерира сушителя.

Фиг. 5. Комбинираната Технология на концентрация на солна киселина и пречистване.

Комбинацията на екстракционна дестилация и двойна налягане технология I

За някои сушилни е удобно да се комбинират етапа на регенериране на сушителя и технологии с двойна дестилация налягане. Амониев хлорид - друг пример на изсушаване - е подходящ материал за такъв процес. Фиг. 6 показва триъгълна схема на този процес. Към смес от трите вещества съществува крива дестилация, като се излиза от амониев хлорид и завършва с максимална HCl-H2O азеотроп. Фигурата показва три криви дестилация при 150 мбара и 1 бар и 4,5 бара.

Фиг. 6. Диаграма на комбинирания процес на екстракция rektfikatsii две налягания и технологии

Солна киселина се подава към растението в поток F. Тя се смесва с воден разтвор на амониев хлорид S2 концентрация от около 25%. Смесване точка М1 е в областта на дестилация, което позволява да се отдели водата, като краен продукт при налягане от около 2 бара. Клон е най-добре в K1 вакуум колона.

Сгъстения S1 е почти на границата на разделяне в избраната система, например, при налягане 150 мбара. Ако налягането на системата се повишава до 4,5 бар, S1 се намира в района на дестилация където солна киселина може да се изолира като краен продукт. Клон е най-добре в К2 колона налягане. 35% солна киселина се отделя като краен продукт D2, докато долната продукт се извлича.

Чрез комбиниране на добивните процеси на дестилация и технологии на двете налягания, необходимото минимално количество сушител и състоянието на неговата разтворимост се наблюдава по време на процеса. Вакуум колона К1 може да бъде загрята с пара от К2 колона налягане от различни

Фиг. 7: концентрация Комбинираната Технология на солна киселина

Фиг. 7 показва схема на този процес поток. Третира със солна киселина предварително се загрява в топлообменник W4, след това се смесва със сушител и подаден в В1 изпарител. Парата се отделя от течността и се подава в средата на К1 вакуум колона. Течността от изпарител V1 и се подава в колона К1 чрез съответния дистрибутор. Сместа беше коригирано в първичната вода вакуум колона К1 съхранява в горната част на колоната, и смес, чийто състав съответства на състава почти на границата на дестилация - долната част на колоната. Сместа се отстранява от К1 колона чрез вакуумна помпа Р1 и подава към К2 колона налягане.

Долна смес от вакуумната дестилационна колона се подлага на допълнителна колонна налягане К2. концентрация на солната киселина в сместа, получена в края на К2 на колона, по-ниска от К1 колона. Така, сместа може да бъде пренасочен към К1 колона. Към тази смес на дъното на колоната К2 изпраща на изпарителя V1 заедно с потока на нетретирани киселина. Dehumidifier амониев хлорид има по-висока температура на топене от другите компоненти. В същото време се използва амониев хлорид подобрява изпаряване на вода солна киселина, така че си циркулиращия обем е минимална. За да се отстранят примесите, поток част от дъното на колоната К2 се екстрахира и желания размер на сушител се подава отново.

Концентрирана солна киселина желаната концентрация се получава в горната част на К2 колона. Парите от колоната К2 W1 кондензира на топлообменника, който също така служи като нагревател дъното на К1 вакуум колона. С това, можете да се намали потреблението на енергия и разходите на процеса. Концентрацията на солна киселина се кондензира на топлообменник W1 на топлина, азеотропна горе. Тази киселина се събира в В2 дестилация съд и част поток е насочен в горната част на колоната К2 от Р2 на помпата. По-голямата част от кондензираната солна киселина се отстранява от В2 дестилация съд чрез Р2 помпа и се охлажда в W4 на топлообменника. Долна пара загрява топлообменник колона W3 налягане К2.

Този проблем не се ограничава до абсорбция, екстракционна дестилация и пречистване на солна киселина. QVF компания винаги е удоволствие да предложим нови решения, които съчетават технологични процеси.

Технологии - минерална киселина - концентрация на солна киселина над азеотропна точка