книги / Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов

т

Таблица 9-9. Коэффициент абсдрбции НС1 водой

472

9-10. Основные технические требования к соляной кислоте

Реактивную кислоту перевозят и хранят в таре из прозрачного бесцветного стекла с притертыми пробками (0,25—40 кг). Пробку покрывают снаружи пергаментной бумагой и заливают гипсом (цри перевозке до 2 кг кислоты гипс можно заменять менделеевской замазкой). Каждую склянку снабжают этикеткой с необходимыми обозначениями.

Соляную кислоту для пищевой промышленности перевозят и хранят в стеклянных бутылях емкостью до 30 л с чистыми стеклян­ ными или деревянными пробками. Снаружи пробки обвязывают плотной бумагой и заливают гипсом или специальной мастикой, не содержащей железа. Горло закупоренной бутыли обвязывают хлоп­ чатобумажной тканью или плотной бумагой. Бутыли помещают в корзины или деревянные обрешетки со стружкой или соломой. Каждую бутыль снабжают биркой/

Техническая соляная кислота транспортируется в специальных стальных гуммированных цистернах и контейнерах, а также в сте­ клянных бутылях емкостью до 40 л, помещаемых в деревянные обрешетки или корзины, которые выложены соломой или стружками. Верхние края обрешеток и корзин должны доходить до горла буты­ лей. Бутыли закрывают притертыми стеклянными или тщательно обожженными глиняными пробками, перекрывающими горло бу­ тыли. Сверху пробка заливается специальной мастикой. Для об­ вязки горла бутыли применяют пеньковую ткань. По договоренности с потребителем пеньковую ткань можно заменить крафт-бумагой. Кроме ящиков-обрешеток с металлическими угольниками, обеспе­ чивающими нужную жесткость, для перевозки бутылей с синтети­

473

ческой кислотой можно использовать ивовые корзины (за исключе­ нием перевозок водным транспортом). Бутыли в корзинах обяза­ тельно обкладывают стружкой или соломой.

Тара для синтетической технической соляной кислоты должна удовлетворять таким же требованиям, как и для технической кис­ лоты.

Ингибированную синтетическую кислоту перевозят в стальных железнодорожных цистернах или автоцистернах и хранят в сталь­ ных резервуарах.

Плотность водного раствора соляной кислоты (в г/мл) при 25 °С

Плотность соляной кислоты различной концентрации при 15 вС приведена в табл. 9-11.

Таблица 9~11. Плотность соляной кислоты (при 15 §С)

При измерении плотности соляной кислоты при других темпера­ турах в значение плотности вносят следующие поправки*:

* Бели плотность НС1 измеряется при темпера­ туре выше 15 °С, поправку прибавляют к ре­ зультату измерения; если измерение проводят

474

Для выражения плотности, измеренной при требуемой темпера- |$ре через плотность при 15 °С можно воспользоваться номограммой,, приведенной на рис. 9-2.

П р и м ер пользования н ом ограм м ой . Плотность соляной кислоты, измеренная |р и 40 °С, равна 1,146 г/смэ. Соединив точку, соответствующую 40 РС на темпе- |атурной шкале, с точкой 1,146 на шкале р, продолжаем соединительную пря­ мую до пересечения со шкалой р ^ . Значение плотности кислоты при 15 °С Заходим в точке пересечения. Проводя от нее горизонтальную линию до пере­ сечения со шкалами концентрации, находим значения концентрации НС1 (соот­ ветственно в % и в г/л).

Плотность Концентрация

Рис. 9-2. Номограмма для определения плотности соляной кислоты при различных, температурах.

475

Таблица 9-13. Вязкость соляной кислоты при различной температуре (в сП)

Таблица 9-14. Удельная теплоемкость соляной кислоты [в кал/(г - °С)]

‘i

0,42%

Теплоемкость соляной кислоты приведена в табл. 9-14. Теплопроводность соляной кислоты по отношению к теплопровод­

ности воды, принятой за 100%, приве­ дена ниже:

Теплопроводность водных растворов •соляной кислоты можно определить по номограмме, приведенной на рис. 9-3.

Температура кипения соляной кислоты различной концентрации при атмосферном давлении приведена на рис; 9-4, а температура замерзания в табл. 9-16.

Количество тепла, выделяющегося при абсорбции ЙС1 водой

сполучением соляной кислоты различной концентрации, приведено

втабл. 9-17 [9].

477

Таблица 9-16. Температура замерзания растворов соляной кислоты

Таблица 9 -17• Теплота растворения НС1 в воде

При растворении хлористого водорода в бесконечно большом количестве воды при 15 °С теплота растворения составляет

478

Таблица 9-18• Теплота бесконечного разбавления растворов соляной кислоты при 25 9С

17,4 ккал/моль HG1. При разбавлении соляной кислоты водой выде­ ляется тепло. В табл. 9-18 приведены значения теплот разбавления •соляной кислоты водой.

ПРОИЗВОДСТВО ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА

и соляной кислоты

Развитие производства хлористого водорода и соляной кислоты и изменение соотношения различных методов производства были рассмотрены ранее в 5-й главе. Показано, что во всех промышленных •странах с развитием производства органических хлорпродуктов, получаемых заместительным хлорированием углеводородов основ­ ное количество хлористого водорода и соляной кислоты стали полу­ чать из побочно образующегося хлористого водорода. Старые методы получения хлористого водорода из хлористого натрия и серной кислоты, а также прямым синтезом из хлора и водорода потеряли ведущую роль. После разработки способов очистки попутного хло­ ристого водорода и соляной кислоты, получаемой из него, от орга­ нических примесей открылись широкие возможности для исполь­ зования побочного хлористого водорода.

Сульфатные хлористый водород и соляная кислота производятся, как правило, там, где имеется потребность в сульфате натрия. Произ- *водство синтетического хлористого водорода сохраняется главным образом там, где к качеству хлористого водорода и соляной кислоты предъявляются повышенные требования. Часто заводы организуют производство синтетической соляной кислоты для использования абгазов сжижения хлора, если нет других потребителей абгазов, а схема сжижения не предусматривает полного или почти полного

сжижения хлора.

Все способы получения соляной кислоты осуществляются в две стадии: а) получение хлористого водорода и б) абсорбция хлористого водорода водой с образованием соляной кислоты.

Если хлористый водород используется непосредственно, вторая стадия — абсорбция хлористого водорода отпадает.

479

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА л

i

Из многочисленных способов получения хлористого водорода ниже будут рассмотрены только следующие три метода, которые представляют наибольший интерес и практически используются

впромышленности: а) сульфатный метод; б) синтез НС1 из хлора

иводорода; в) получение хлористого водорода как побочного продук­ та при производстве органических и неорганических продуктов.

Сульфатный метод получения хлористого водорода

Сульфатный метод получения хлористого водорода является одним из старейших процессов в химической промышленности. Он служил основой производства соды по методу Леблана. При этом длительное время хлористый водород не находил применения и являлся отбросом производства. Впервые он начал использоваться для получения соляной кислоты в 1827 г.

В дальнейшем производство соды развивалось по аммиачному способу; сульфатный способ получения хлористого водорода при­ менялся и применяется только тогда, когда возникала потребность в сульфате натрия. Поэтому в странах неэкономических районах, имеющих запасы природного сульфата, удобные для разработки, сульфатный метод получения хлористого водорода не нашел при­ менения.

Сульфатный метод основан на взаимодействии хлористого натрия с концентрированной серной кислотой по реакциям:

Процесс проходит с поглощением тепла, поэтому реагирующую массу необходимо нагревать. Реакция протекает при 500—550 °С с образованием твердого сульфата натрия и газовой смеси, содержа­ щей хлористый водород в различной концентрации в зависимости от способа производства. Промышленные способы осуществления процесса взаимодействия Н 2304 и NaCl можно разделить на 2 типа.

По первому типу реакция проводится во вращающихся печах при прямом соприкосновении реагирующих веществ с продуктами горения для достижения необходимой температуры. При этом полу­ чают сульфат натрия высокого качества, однако выделяющийся хлористый водород сильно разбавлен продуктами сгорания топлива.

Преимуществом вращающихся печей является их сравнительно высокая производительность. Печь диаметром 1,5 и длиной 12 м вырабатывает 25 т/сут сульфата и обеспечивает хлористым водородом производство 40—42 т 27,5%-ной соляной кислоты. Недостаток таких печей заключается в низком содержании хлористого водорода в га­ зовой Смеси (около 5%), что ограничивает возможности получения концентрированной соляной кислоты.

480