專利名稱：試劑級鹽酸的生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明提供了一種鹽酸的生產(chǎn)方法，尤其是一種試劑級鹽酸的生產(chǎn)方法。
背景技術：
目前，試劑級(包括分析純和優(yōu)級純)鹽酸的生產(chǎn)方法主要采用兩步法。即第一步用氯氣和氫氣在合成爐內(nèi)合成氯化氫氣體，用水吸收后制得普通鹽酸；第二步通過再沸器蒸發(fā)普通鹽酸制取較純凈的氯化氫氣體，再用純水吸收氯化氫氣體制取試劑級鹽酸。這種生產(chǎn)方法的主要缺點是，流程復雜，控制點較多；所用設備較多，占地面積大，投資較高；制取的效率低，氯化氫氣體的利用率也較低，有一部分氯化氫氣體無法分離，原料利用率低；操作勞動強度大；維修工作難度大，危險性較高；需要消耗大量的熱量蒸發(fā)鹽酸制取較純凈的氯化氫氣體，耗能較大；蒸發(fā)出的氯化氫氣體容易造成環(huán)境污染，吸收還會產(chǎn)生酸性廢水，對環(huán)境會造成一定的危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種試劑級鹽酸的生產(chǎn)方法，以簡化生產(chǎn)工藝，提高制取效率。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，試劑級鹽酸的生產(chǎn)方法，按摩爾比為氯氣∶氫氣＝1∶1.10～1.15的比例，將氯氣和氫氣送入石墨合成爐內(nèi)，化合成氯化氫氣體，石墨合成爐出口壓力控制在-5～5kpa，合成的氯化氫氣體送入氯化氫冷卻器進行冷卻，以重量百分數(shù)計，由硫代硫酸鈉30～40％、亞硫酸鈉10～15％、氯化亞鐵15～20％、硫酸亞鐵30～40％配制成吸收分離劑，再以重量百分數(shù)計，由吸收分離劑0.03～0.1％、余量為純水配制成吸收分離劑溶液，將吸收分離劑溶液也送入氯化氫冷卻器，使吸收分離劑溶液與氯化氫氣體順流接觸，吸收分離劑溶液吸收氯化氫氣體中所含的微量雜質(zhì)后，從氯化氫冷卻器下部流出，進入普通鹽酸罐儲存，除雜后的氯化氫氣體進入I級降膜吸收塔，在塔內(nèi)被來自II級降膜吸收塔的稀鹽酸吸收生成試劑級鹽酸，試劑級鹽酸從I級降膜吸收塔塔底流入試劑級鹽酸罐，I級降膜吸收塔出來的氯化氫氣體進入II級降膜吸收塔，在塔內(nèi)被來自III級降膜吸收塔的稀鹽酸吸收生成以重量百分數(shù)計，鹽酸含量為15～30％的稀鹽酸，從II級降膜吸收塔出來的氯化氫氣體進入III級降膜吸收塔，在塔內(nèi)被純水吸收生成稀鹽酸，從III級降膜吸收塔出來的未被吸收的尾氣被水力噴射泵吸入酸性水槽。
這種試劑級鹽酸的生產(chǎn)方法，與現(xiàn)有的生產(chǎn)方法相比，具有以下優(yōu)點1、生產(chǎn)工藝簡單。本發(fā)明之生產(chǎn)方法可利用原先的生產(chǎn)普通鹽酸的生產(chǎn)設備，只需稍加改造，不必增加鹽酸輸送裝置和再沸器，大大縮短了工藝流程。
2、投資省，占地面積小。由于完全可以利用現(xiàn)有的普通鹽酸的生產(chǎn)設備和生產(chǎn)場地進行改造，不必另外占用場地，減少了投資和占地面積。
3、制取效率高。本發(fā)明之生產(chǎn)方法只是在分離氯化氫氣中含有的微量雜質(zhì)時，才有很少一部分損耗。且損耗的這一部分氯化氫氣體制成了普通鹽酸，得到了充分利用，不產(chǎn)生污染和浪費，原料利用率高，試劑級鹽酸的制取效率也高。
4、能量消耗低。本發(fā)明之生產(chǎn)方法省去了鹽酸輸送裝置和再沸器，用氯化氫氣體直接生產(chǎn)試劑級鹽酸，正常生產(chǎn)中沒有蒸汽消耗，明顯降低了能量消耗。
5、環(huán)境污染少。本發(fā)明之生產(chǎn)方法不產(chǎn)生廢棄的酸性水，不二次產(chǎn)生氯化氫氣體，設備泄露減少，降低了環(huán)境污染。
6、便于維修、控制，操作簡單。本發(fā)明之生產(chǎn)方法只需對現(xiàn)有普通鹽酸生產(chǎn)裝置稍加改造即可直接生產(chǎn)，沒有增加維修內(nèi)容，省去了再沸器的操作維修，便于控制，操作勞動強度大大降低。


圖1是本發(fā)明之生產(chǎn)方法的工藝流程簡圖。
圖2是本發(fā)明中的石墨合成爐的結構的示意圖。
圖3是石墨合成爐中的石墨換熱塊結構的示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖進一步說明本發(fā)明。
氯氣的純度應大于65％(體積比)、氫氣的純度應大于98％(體積比)，純水的雜質(zhì)含量應大大低于試劑級鹽酸的含雜指標。
如圖1所示，本發(fā)明之生產(chǎn)方法的具體工藝流程是，氯氣經(jīng)過氯氣緩沖罐(4)、氯氣捕集器(6)進入石墨合成爐(9)，氫氣經(jīng)過氫氣防爆緩沖罐(1)、氫氣緩沖罐(3)、氫氣阻火器(5)進入石墨合成爐(9)，氯氣和氫氣在石墨合成爐內(nèi)被點燃，化合成氯化氫氣體；氯化氫氣體進入進入氯化氫冷卻塔(8)進行冷卻，同時，吸收分離劑溶液也進入氯化氫冷卻塔，與氯化氫氣體順流接觸，除去氯化氫氣體中含有的雜質(zhì)；除雜后的氯化氫氣體進入氣液分離器(7)，進行氣液分離；從氣液分離器出來的氯化氫氣體進入I級降膜吸收塔(10)，在塔內(nèi)被來自II級降膜吸收塔(11)的稀鹽酸吸收生成試劑級鹽酸，試劑級鹽酸從I級降膜吸收塔塔底流入試劑級鹽酸罐；I級降膜吸收塔(10)出來的氯化氫氣體進入II級降膜吸收塔(11)，在塔內(nèi)被來自III級降膜吸收塔(12)的稀鹽酸吸收生成以重量百分數(shù)計，鹽酸含量為15～30％的稀鹽酸；II級降膜吸收塔(11)出來的氯化氫氣體進入III級降膜吸收塔(12)，在塔內(nèi)被純水吸收生成稀鹽酸；從III級降膜吸收塔出來的未被吸收的尾氣被水力噴射泵(14)吸入酸性水槽(13)，水力噴射泵用水吸收尾氣中含有的極少量的氯化氫成為稀酸水，然后用酸性水泵(15)加壓，稀酸水的一部分可用作普通鹽酸吸收水，其余供水力噴射泵循環(huán)使用，稀酸水形成閉路循環(huán)，不再外排。從石墨合成爐底部流出的冷凝酸、從氯化氫冷卻器底部流出的液體(吸雜后的吸收分離劑溶液)、從氣液分離器底部流出的液體也進入普通鹽酸罐儲存。
I級降膜吸收塔入口的氯化氫氣體的溫度小于65℃、出口溫度小于40℃，I級降膜吸收塔出口冷卻水溫度小于25℃、出口壓力控制在-6～6kpa。II級降膜吸收塔入口氯化氫氣體的溫度小于40℃、出口溫度小于40℃，II級降膜吸收塔冷卻水溫度小于35℃、出口壓力控制在-6～6kpa。III級降膜吸收塔入口氯化氫氣體的溫度小于40℃、出口溫度小于40℃，III級降膜吸收塔冷卻水溫度小于35℃、出口壓力控制在-6～6kpa。上述各溫度的最小值為0℃。
氫氣防爆緩沖罐與氫氣緩沖罐之間可有氫氣防爆水封(2)。石墨合成爐、氯化氫冷卻器、氣液分離器的下部出口端分別經(jīng)酸封(16)與普通鹽酸罐相連。石墨合成爐、氯化氫冷卻器、I、II、III級降膜吸收塔分別與冷卻水循環(huán)管(17)相連。石墨合成爐與氯化氫冷卻器之間的輸送氯化氫氣體的管路采用石墨制成，而其他輸送氯化氫氣體、鹽酸的管路采用低鈣鎂襯膠制成。氯化氫冷卻器采用石墨管道冷卻器圖2、圖3所示的是申請人在申請?zhí)枮?1243364.0的專利申請文件中公開的一種石墨合成爐的結構。在這種石墨合成爐上，合成爐上部的換熱段外殼(9-8)內(nèi)有石墨換熱塊(9-7)、下部的合成段外殼(9-4)內(nèi)有石墨合成筒(9-3)，石墨合成筒底部有氯氣進氣管(9-1)和氫氣進氣管(9-2)，合成爐頂部有氯化氫出氣管(9-9)，在所述的合成段外殼(9-4)下部和上部分別有冷卻水進水管(9-11)和冷卻水下出水管(9-5)與合成段外殼(9-4)、石墨合成筒(9-3)之間的空腔相通，冷卻水下出水管(9-5)與換熱段外殼(9-8)下部的冷卻水上進水管(9-6)相通，換熱段外殼(9-8)上部的冷卻水循環(huán)管(17)、下部的冷卻水上進水管(9-6)分別與換熱段外殼(9-8)、石墨換熱塊(9-7)之間的空腔相通。
這種合成爐的工作原理是，氯氣、氫氣在石墨合成筒內(nèi)燃燒合成氯化氫氣體，經(jīng)石墨換熱塊降溫后，經(jīng)石墨合成爐的上部出口端(氯化氫出氣管)送出。冷卻循環(huán)水經(jīng)合成段外殼與石墨合成筒之間的空腔，上行至換熱段外殼與石墨換熱塊之間的空腔，在隔片(9-10)的作用下，在各石墨換熱塊內(nèi)蛇形上行，與在石墨換熱塊內(nèi)垂直上行的氯化氫氣體進行換熱，吸收氯化氫氣體的熱量升溫而形成熱水。石墨換熱塊(9-7)上向上的孔為氯化氫氣體流道，水平方向的孔為冷卻循環(huán)水的流道。
權利要求
1.試劑級鹽酸的生產(chǎn)方法，其特征在于，按摩爾比為氯氣∶氫氣＝1∶1.10～1.15的比例，將氯氣和氫氣送入石墨合成爐內(nèi)，化合成氯化氫氣體，石墨合成爐出口壓力控制在-5～5kpa，合成的氯化氫氣體送入氯化氫冷卻器進行冷卻，以重量百分數(shù)計，由硫代硫酸鈉30～40％、亞硫酸鈉10～15％、氯化亞鐵15～20％、硫酸亞鐵30～40％配制成吸收分離劑，再以重量百分數(shù)計，由吸收分離劑0.03～0.1％、余量為純水配制成吸收分離劑溶液，將吸收分離劑溶液也送入氯化氫冷卻器，使吸收分離劑溶液與氯化氫氣體順流接觸，吸收分離劑溶液吸收氯化氫氣體中所含的微量雜質(zhì)后，從氯化氫冷卻器下部流出，進入普通鹽酸罐儲存，除雜后的氯化氫氣體進入I級降膜吸收塔，在塔內(nèi)被來自II級降膜吸收塔的稀鹽酸吸收生成試劑級鹽酸，試劑級鹽酸從I級降膜吸收塔塔底流入試劑級鹽酸罐，I級降膜吸收塔出來的氯化氫氣體進入II級降膜吸收塔，在塔內(nèi)被來自III級降膜吸收塔的稀鹽酸吸收生成以重量百分數(shù)計，鹽酸含量為15～30％的稀鹽酸，從II級降膜吸收塔出來的氯化氫氣體進入III級降膜吸收塔，在塔內(nèi)被純水吸收生成稀鹽酸，從III級降膜吸收塔出來的未被吸收的尾氣被水力噴射泵吸入酸性水槽。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種試劑級鹽酸的生產(chǎn)方法，屬于鹽酸的生產(chǎn)方法，將氯氣和氫氣送入石墨合成爐內(nèi)，合成的氯化氫氣體送入氯化氫冷卻器進行冷卻，將吸收分離劑溶液也送入氯化氫冷卻器，使吸收分離劑溶液與氯化氫氣體順流接觸，除雜后的氯化氫氣體進入I級降膜吸收塔，在塔內(nèi)被來自II級降膜吸收塔的稀鹽酸吸收生成試劑級鹽酸，I級降膜吸收塔出來的氯化氫氣體進入II級降膜吸收塔，在塔內(nèi)被來自III級降膜吸收塔的稀鹽酸吸收生成含量較高的稀鹽酸，從II級降膜吸收塔出來的氯化氫氣體進入III級降膜吸收塔，在塔內(nèi)被純水吸收生成稀鹽酸，這種生產(chǎn)方法，生產(chǎn)工藝簡單，投資省，占地面積小，制取效率高，能量消耗低，環(huán)境污染少，便于維修、控制，操作簡單。
文檔編號C01B7/01GK1640813SQ20041002343
公開日2005年7月20日 申請日期2004年1月15日 優(yōu)先權日2004年1月15日
發(fā)明者李德敏, 紀玉忠, 豐永祥, 馬福禎, 馬立文, 張宏, 孫惠慶 申請人:山東濱化集團有限責任公司