1.Синтез хлороводорода.
Н2 из цеха электролиза (98%) проходит водоотделитель (1), гравийный огнепреградитель (2), предотвращающий попадание пламени в трубопровод, и направляется в горелку печи синтеза (4). Cl2 из того же цеха (94-96%) проходит буфер (3) и подводится к горелке печи (4). Полученный в печи хлороводород на выходе имеет Т=250-350 ºС, охлаждается в воздушном хол (5) до 120-150ºС. Хлороводород. использован для пр-ва кислоты или для концентрир до 99,5-99,9%.
2.Абсорбция хлороводорода.
Хлороводород поступает снизу в колонну (6). Вода движется сверху. Внизу колонны обр-ся кислота. Она охлаждается и донасыщается хлороводородом. По мере движения газа вверх конц. стекающей кислоты уменьшается, поэтому кол-во выделяющегося тепла непрерывно растет.
В средней части колонны кислота кипит при 110 ºС. Конц. ее здесь составляет 20%. Вследствие испарения азеотропной смеси происходит охлаждение кислоты вверху колонны и абс-ия хлороводорода водой поступающей в верх колонны.
Отходящие газы, содержащие 1-1,5% HCl, направляются в колонну (7), орошаемую водой или известковым молоком. Ж. из колонны (7) содержит 0,2-0,5% HCl и направляется в канализацию кислых стоков. Отходящие газы отводятся в атмосферу воздушным эжектором (8). Воздух в него подается вентилятором (9). Вытекающая из колонны (6) кислота имеет при 70 ºС конц. 31-31,5%. Более конц. кислоту абс-ей не получить. Полученную кислоту загружают в цистерны (10) и ч/з сифон на склад.
3.Концентрирование хлороводорода.
Для получения конц. сухого хлороводорода газ из печей (или отбросный) направляют в колонну (13) на абс-ию азеотропной смесью. Из низа колонны вытекает 31-35% кислота, из верха – отходящие газы, направляемые в санитарную колонну (7). Кислота собирается в бак (14), подается ч/з сифон в т/о (18), где подогревается до 60-70 ºС и поступает в отпарную графитовую колонну (15). В кипятильнике этой колонны кислота подогревается паром для удаления хлороводорода. Из низа колонны вытекает 20% кислота. В т/о (18) она охлаждается до 35-40 ºС, нагревая поступающую на отпаривание кислоту, и направляется в бак (19), откуда перекачивается на абс-ию в колонну (13). Хлороводород из верха колонны (15) охлаждается водой в холодильнике (16) и холодным рассолом (-15 ºС) в холодильнике (17). После охлаждения газ содержит <0,1-0,5 г/м3 влаги. Пр-во явл-ся взрывоопасным и сопряжено с сильной коррозией аппаратуры и трубопровода. Аппаратура монтируется на открытом воздуха. Кислота хранится в емкостях на 50 и 100м3, изнутри их гуммируют и футеруют кислотоупорным материалом. Штуцеры снизу отсутствуют.
Ж. HCl обр-ся при охлаждении и сжатии хлороводорода. Ж. HCl содержит до 99,9% HCl.
Cl2+H2O=HCl+HClO (HCl + O)
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
Ca(ClO)2+H2O=(CaOH)OCl+HClO
Ca(ClO)2·3H2O 3Ca(ClO)2·2Ca(OH)2·2H2O, Ca(ClO)2·2Ca(OH)2
Отбеливающие и дезинфицирующие св-ва в хлорной извести оцениваются по содержанию активного хлора.
Ca(ClO)2+4HCl=2Cl2+CaCl2+2H2O
Применение: отбеливатель; в целлюлозно-бумажной пром-ти, для дезинфекции, в овощехранилищах, обеззараживание почвы.
Cl2+Ca(OH)2=CaCl2+Ca(OCl)2+H2O
Р-ия экзотерм. Абсолютно сухие хлор и Ca(OH)2 не вступают в реакцию. Увеличение пов-ти контакта увеличивает скорость р-ии.
*Cl2+NaOH=NaCl+NaOCl+H2O *Na2CO3+H2O=NaOH+NaHCO3
Cl2+Na2CO3=NaCl+NaOCl+NaHCO3
При дальнейшем хлорировании:
NaHCO3+Cl2=NaCl+HClO+CO2