浅析盐酸吸收与脱吸技术
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浓盐酸深脱吸系统操作手册南通鑫宝石墨设备有限公司浓盐酸深脱吸岗位操作法浓盐酸深脱吸岗位操作法目录1、岗位任务和操作范围2、岗位的职责和要求3、产品及原材料性质及规格4、安全环保及劳动保护5、工艺原理及流程6、装置开停车及正常操作1 岗位任务和操作范围1、1 岗位任务将部分浓盐酸通过脱吸回收HCL 气体供转化使用。
1、2 操作范围从稀盐酸调节阀前第一个手动阀门开始,到HCL 出口的第一个阀门间的所有管道、设备、阀门、仪表等均属本岗位管理范围。
2 岗位的职责和要求2、1 负责本岗位的开停车操作、正常操作和控制。
2、2 负责本岗位的异常情况判断和及时处理。
2、3 巡回检查本岗位所属设备、管道、阀门、仪表等。
2、4 保持本岗位设备、仪表和环境卫生处于良好状态,做到文明生产。
2、5 负责本岗位的安全生产及环保工作。
2、6 及时填写本岗位记录,保持记录清洁、完整、准确。
3 产品及原材料性质3.1 物理性质1)氯化氢的物理性质氯化氢分子式:HCL,分子量:36.461 氯化氢是一种无色有刺激性臭味的气体,对人体粘膜和呼吸器官有伤害作用。
氯化氢气体极易溶解于水。
0 C 和101.3kpa 下,一升水可溶解525.2 升氯化氢气,生产浓度为46.15%(重量比)的盐酸。
在潮湿的空气里,会与空气中的水份形成细小的白色盐酸雾。
氯化氢气体在水中的溶解度,随着其分压的升高而增大,而随着温度的上升而减小。
附表1 吸收不同含量氯化氢气体时盐酸的浓度附表2 气体氯化氢在水中的溶解度(101.3kpa)氯化氢溶解于水时,会放出大量热,吸收 1 摩尔氯化氢气体时放出热量如下表:附表3 1摩尔HCL气体溶解于水所放出热量氯化氢在标准状态下的密度为 1.639kg/m3。
氯化氢气体在101.3 kpa 时,温度在13-100℃时的比热Cp=0.812 103J/kg.℃。
无水氯化氢压缩到6 Mpa 压力下,在常温下可液化,比重1.194,沸点-85℃。
HCL吸收原装置HCL气体由顶部进入吸收器,被循环吸收液吸收,尾气进入尾气吸收塔,被工艺水吸收,生成溶液进入吸收塔与HCL气体接触吸收,成品酸采入盐酸储槽,部分盐酸,由泵打入吸收塔进行循环吸收。
新装置HCL气体由塔底部进入吸收塔,工艺水顶部进入,吸收后的部分盐酸由泵经冷却器打入吸收塔循环吸收,同时部分成品酸塔底采出,经冷却后进入盐酸储槽。
可以看出,两套吸收装置气液两相流动方式不同:新HCL吸收装置为逆流方式,HCL气体由塔底进入,吸收自上而下进行吸收,尾气由塔顶排出;而原HCL吸收装置为并流方式HCL气体自塔顶进入,由塔底排出尾气进入尾气吸收器,尾气吸收器为逆流方式。
根据气体吸收理论,在同等条件下,逆流方式可以获得较大的平均推动力,因而能够有效的提高吸收过程的速率。
从另一方面讲,逆流时,降到塔底的溶液恰好于刚刚进入塔的HCL气体混合,有利于提高采出酸的浓度,从而减小吸收剂的耗用量;同时,升到塔顶的HCL 气体恰恰与刚进塔的工艺水接触,有利于降低尾气的浓度,提高了HCL气体的吸收率。
在实际生产过程中,证明了新装置比原装置具有优越性:新装置生产出的盐酸浓度高达30%以上。
高负荷时,无喷酸现象。
原装置生产出的盐酸浓度为28%,而且高负荷生产时,经常出现喷酸现象。
HCL吸收为非等温吸收,在吸收过程中,液体温度升高较多。
根据大连理工大学开发的微型机化工物性数据库(MCEDB),HCL气体溶质的积分溶解热的数学模型公式:HS=-a(100*-S)/(100*-b*S)Kcal/MolHS—Kcal/MolS—溶液中溶质质量浓度%a=17.87 b=0.5736其中a,b为常数30%质量浓度的盐酸积分溶解热HS=-17.87(100*-30%)/(100*-0.5736*30%) =31.15Kcal/Mol由此可见,HCL吸收过程应设置边吸收边冷却的吸收装置,原HCL吸收装置采用管壳式换热器形式的吸收设备,使吸收过程在管内进行的同时,不断的向壳方通入冷却水,来移走大量热量。
一、盐酸脱吸工艺规程1.1产品概况产品化学中文名称:氯化氢;产品化学英文名称:hydrogen chlride分子式:HCl 分子量:36.4611.2产品和原料的标准:1.2.1产品干基氯化氢纯度:≥99.9%,游离氯:0。
1.2.2原料:盐酸外观:无色或微黄含氯化氢:≥31%含铁:≤0.01%含砷:≤0.0001%含硫酸根:≤0.007%1.3物料性质:1.3.1物理性质:熔点-114.8℃,沸点-84.9℃,易溶于水,有强烈腐蚀性,超过20%的浓盐酸在空气中发烟,触及氨蒸汽会生成白色云雾。
盐酸的导电度在不同温度下导电度不同,浓度越大,导电度超小。
1.3.2化学性质:盐酸化学反应呈强酸性反应,HCL=H++CL-,除贵重金属外,一般金属均能被溶解生成氯化物及氢气。
金属氧化物,如氧化锌等能溶解于盐酸生成氯化物和水。
金属的过氧化物,如二氧化锰能与盐酸作用生成游离状态的氯。
与碱起中和反应生成水。
1.4生产原理:根据“当气相溶质中的实际分压低于液相成平衡溶质分压时,溶质由液相向气相转移”的原理。
用蒸汽加热再沸器中的盐酸,所产生的高温气液混合物,由解吸塔底部进入解吸塔内,上升过程中与塔顶喷淋下来的浓盐酸充分接触进行传质传热,浓盐酸氯化氢分压大于气相氯化氢分压,浓盐酸中氯化氢被解吸出来,经过二级冷却器冷却后得到纯度99.99%的氯化氢气体供转化使用。
二、脱吸生产操作1、生产任务和管理范围1.1 生产任务:将合成转化、硫酸钾、氯化氢吸收送来的31~33%浓盐酸,通过脱吸塔解吸成99.99%的氯化氢气体,供合成转化岗位使用。
1.2管理范围:1.2.1蒸汽总阀—疏水器1.2.2解吸塔(T-0901A/B)顶冷却器(E-0904A/B)的冷却水,自上水阀门至出口阀门。
1.2.3冷冻盐水自上水阀门至出水阀门。
1.2.4浓盐酸、自浓盐酸气动阀至稀酸贮槽(V-0902)入口法兰。
1.2.5浓盐酸、稀盐酸罐(V-0902)周围的阀门及液位。
盐酸脱吸岗位操作法目录1、岗位任务和操作范围1、1岗位任务1、2操作范围2、岗位的职责和要求3、产品及原材料性质及规格4、安全环保及劳动保护4、1安全要求4、2安全环保指标5、工艺原理及流程5、1工艺原理5、2工艺流程叙述6、装置开停车及正常操作6、1开车前的准备工作6、2开车6、3正常操作6、4停车操作7、生产异常情况及处理方法8、控制指标9、分析指标10、联锁及控制11、设备一览表12、交**制度12、1**前的准备12、2**12、3**13、巡回检查制度13、1检查内容13、2检查方式13、3检查方法1岗位任务和操作范围1、1岗位任务1、1、1将部分盐酸通过脱吸回收HCL气体供转化使用。
1、1、2塔底稀盐酸打回稀盐酸槽继续吸收成为高浓度的酸。
1、2操作范围从FV1402前第一个手动阀门开始,到混合器前HCL入口的第一个阀门间的所有管道、设备、阀门、仪表等均属本岗位管理范围。
2岗位的职责和要求2、1负责本岗位的开停车操作、正常操作和控制。
2、2负责本岗位的异常情况判断和及时处理。
2、3巡回检查本岗位所属设备、管道、阀门、仪表等。
2、4保持本岗位设备、仪表和环境卫生处于良好状态,做到文明生产。
2、5负责本岗位的安全生产及环保工作。
2、6及时填写本岗位记录,保持记录清洁、完整、准确。
3产品及原材料性质和规格3、1盐酸是重要的强酸之一,有极强的腐蚀性,是通过HCL溶于水而制得,有HCL的刺激性气味,工业上用的盐酸由于含杂质而带**,它能与许多金属、金属氧化物以及碱等反应。
3、2氯化氢是一种无色有刺激性臭味的气体,它能通过呼吸道粘膜和皮肤使人受伤害,有刺激性,可引起呼吸道炎症。
氯化氢极易溶于水形成盐酸溶液,对金属材料有强腐蚀性。
作业时应穿戴好劳动保护用品。
4安全环保及劳动保护4、1安全要求本岗位接触到的有毒有害物有盐酸和氯化氢,盐酸是一种强腐蚀性的酸,氯化氢是一种有刺激性的有毒气体。
因此在生产过程中必须严格遵守安全规程。
一、简介在有机硅、磷酸盐、碳五等精细化工领域需要氯化氢气体作为原料参与反应。
目前常用的工艺是以浓盐酸为原料通过各种工艺将盐酸中的氯化氢气体解析出来。
由于技术和条件的限制,现有的工艺路线中只能将浓盐酸脱析至20% 左右。
因此在需要将氯化氢气体从浓盐酸解析出来的工艺流程中会产生大量的副产品 -- 稀盐酸,给环保处理和生产运行成本带来了很大的影响。
我公司经过多年的研究,目前已完全掌握了从31%浓盐酸完成脱析至1%以下稀盐酸的工业化生产技术,并且在相应的精细化工装置中得到了应用。
现有装置的实际解析效率和能耗等生产指标的各项数据均达到国内领先水平二、原理通过浓盐酸在低压高温的解析塔内与经过再沸器加热的高温氯化氢与水蒸汽进行连续接触逆流传质、传热的过程,浓盐酸靠重力沿填料表面下降,与上升的气体接触,从而使上升气体中氯化氢含量不断增加,在塔顶得到含饱和水的氯化氢气体,经常温一级冷却与深冷二级冷却得到 99% 以上的氯化氢气体,而塔底得到恒沸酸。
恒沸酸在高压高温的解析塔内与破沸剂溶液混合,利用打破共沸点的原理,将氯化氢气体再次分离出来,破沸剂溶液经处理后循环使用。
三、工艺说明界区外来的浓盐酸在经过双效浓酸换热器加热后进入解析塔顶部,与来自再沸器的高温氯化氢和水蒸气在塔内逆流传热、传质,在塔顶得到含饱和水的氯化氢气体,在塔底得到恒沸酸。
含饱和水的氯化氢气体在经过两段由冷冻盐水作为冷媒的深冷器和捕沫器后得到纯度为99%的以上的氯化氢气体,经管道送出界区。
经一次脱析后的恒沸酸用泵打入高压塔,再加入一定量的破沸剂,在高温度、高压力下,再次脱出氯化氢。
在塔顶得到含饱和水的氯化氢气体,经常温一级冷却与深冷二级冷却得到 99% 以上的氯化氢气体,经干燥后,与浓酸脱析出来的氯化氢汇合,送出界区。
塔底得到含1%以下的氯化氢酸水,在加入少量碱中和后,直接排放至污水处理。
破沸剂溶液经提浓处理后可循环使用。
四、工艺特点1 .此工艺最终氯化氢含量高为 99% 以上,废水中的氯化氢含量低于 1% ;2 .此工艺生产过程压力稳定,送出的氯化氢压力可在≤ 0.35MPa 范围内设定;3 .正常操作全部由 PLC 控制;4 .工艺中使用全石墨的双效浓酸换热器,节约运行成本,降低能源消耗;5 .此工艺中使用的全石墨双层解析塔攻克了国内外大多存在的流体壁效应和端效应等难题。
盐酸深解吸技术方案剖析盐酸深解吸技术是一种处理酸性废气的新兴技术,其主要原理是通过将废气通入吸收剂中,使吸收剂与废气发生化学反应,从而将废气中的酸性物质吸收下来。
本文将从技术原理、应用优势及实施方案等方面进行剖析。
一、技术原理盐酸深解吸技术(HCl DAS)是一种将有机酸化合物和无机酸化合物吸收到反应液中的技术。
该技术基于深解吸原理,通过使用低浓度的吸收剂,将废气中的酸性气体吸收到液相中,从而达到抑制酸性废气排放的目的。
盐酸深解吸技术可用于处理含有氯气、氢氯酸、硝酸等酸性气体的废气,其主要原理如下:1. 液相反应反应液是包含蒸馏水和盐酸的混合物。
当废气进入反应器后,反应液中的盐酸与氯化氢发生反应生成氯化物:HCl + H2O → H3O+ + Cl-HCl + Cl- → HCl2-HCl2- + H3O+ → 2HCl + H2O2. 溶剂提取通过酸性反应,废气中的酸性物质被吸收到反应液中,溶剂提取效应使得吸收速度更快。
盐酸深解吸技术可以将大量的酸性废气吸收到反应液中,并可有效抑制废气中的有害物质排放。
同时,可以减少大气污染,保护环境。
二、技术应用优势盐酸深解吸技术具有以下应用优势:1. 高吸收效率盐酸深解吸技术的正常运行能力可以达到99%以上的废气处理效率,是目前应用广泛的废气处理技术。
2. 耐腐蚀性能强盐酸深解吸技术使用不锈钢材料制成反应器,具有强烈的耐腐蚀性,能够处理多种酸性废气。
3. 操作成本低盐酸深解吸技术采用的盐酸浓度较低,更加经济实用。
4. 可适用于低浓度废气处理盐酸深解吸技术适用于低浓度的废气处理,处理效率高,可以满足一定的环保需求。
三、实施方案盐酸深解吸技术的实施方案需要考虑以下几个方面:1. 设备安装盐酸深解吸技术需要引进的设备包括反应器、废气进气管道、吸收剂供应管道、废气出气管道、废气处理设备及辅助设备等。
2. 吸收剂配制盐酸深解吸技术使用的吸收剂是由盐酸与蒸馏水按一定比例配制而成的混合物。
山东天成万丰化工盐酸深度解析技术方案编号:买方:山东天成万丰化工卖方:南通星球石墨设备有限公司日期:二0一二年十月三十日一、装置说明为了使装置做到水平衡,尽力少产盐酸,同时把光气系统中产生的含有机杂质的盐酸全部解析。
采用深解析工艺把氯化氢全部解析出来,此工艺采取加入助剂法.此工艺技术成熟可靠,自动化程度高,运行稳定。
二、工艺说明2.1、装置组成:本装置组成:盐酸深度解吸系统。
2.1。
1、浓盐酸深度解析系统:是指向盐酸解析系统添加氯化钙水溶液,做为破沸剂,打破氯化氢和水在一定的温度、压力下产生的共沸平衡,将氯化氢从浓盐酸中深度解析得到高纯度氯化氢气体,后经二级冷却脱水的主工艺单元;HCL解析设计能力按一期按10000t/a设计,二期10000t/a预留。
2。
2装置设置方案:2。
2。
1工艺方案:2.2。
1.1盐酸解吸工艺方案:本工艺拟采用盐酸深度解析法:原理:HCL(l)+CaCL(l) 加热HCL(g)+CaCL(l) +H2O(g)利用氯离子的同离子效应,打破氯化氢与水产生共沸的平衡.将氯化氢深度解析出来,其具体方法为:将纯度较高的含硫酸根较低的氯化钙配制成水溶液,打入系统中,经蒸发浓缩,氯化钙达到一定的浓度后,与盐酸一起按一定的比例混合,加入解吸塔中,将盐酸中的氯化氢基本全部解吸出来。
解吸出来的氯化氢气体,经三级冷却把氯化氢气体中的大部分水蒸汽冷凝分离出来,得到较干燥的氯化氢气体再去氯化氢深度干燥系统。
这样可以降低硫酸的消耗.2。
2。
1。
3工艺管道和阀门:高温部分的管道全部采用钢衬四氟膜压管道.低温部分的管道采用钢衬PO.所有的阀门采用钢衬四氟的球阀,2.2。
2设备方案:2。
2.2.1盐酸深度解析系统:以盐酸和氯化氢为介质的设备均采用石墨设备再沸器和解析塔采用优质石墨材料,浸渍树脂采用我厂特有的改性酚醛树脂。
密封垫片采用进口的聚四氟乙稀硬垫片或软弹性带.解析塔内填料采用石墨拉西环,解析塔塔体外设有碳钢加强圈,石墨换热器采用圆块孔式换热器作加热器和冷却器。