Регенерація - соляна кислота - Технічний словник Том II
Регенерація соляної кислоти під час виробництва хлористого алюмінію за способом ГІПХ, Отч. З метою регенерації соляної кислоти її відганяють з торцевого фільтрату, торій з залишку осаджують щавлевою кислотою, прожарюють, переводять у фторид і відновлюють до металевого. Соляну кислоту відганяють і з протактінієвого фільтрату. Цікавий також процес регенерації соляної кислоти з відпрацьованих травильних розчинів, розроблений фірмою Порі (США), в якому після упарювання відпрацьованого розчину до концентрації 36% РеСЦ проводять окислення дихлориду заліза в трихлорид заліза, а потім останній гідролізують при 176 С з отриманням F 2 3 і Процес Порі протягом двох років випробовувався на дослідній установці, а пуск промислової установки продуктивністю 6780 л/год у м. Клівленд (шт. Описана робота установки регенерації соляної кислоти на Волгоградському сталедротово-канатному заводі. Тому питання про застосування регенерації соляної кислоти з відпрацьованих травильних розчинів вирішується конкретно в кожному випадку в залежності від місцевих умов. розчині, що не виникає проблеми охорони навколишнього середовища, проведення процесу при низьких температурах. Отримані побічні продукти геСЦ і Р 2 3 знаходять застосування у промисловості. Таким чином, на відміну від регенерації сірчанокислотних розчинів у схемі регенерації соляної кислоти хлористим воднем упарювання розчину не застосовується, так як у цьому випадку разом з водою видалялася б більша частина соляної кислоти, що міститься ввідпрацював травильний розчин, повернення якої в цикл регенерації складний і доріг. Є повідомлення, що високотемпературна обробка розчину призводить до вигоряння вуглецю та регенерації соляної кислоти. Процес синтезу карбонільних сполук з використанням каталітичної системи, що розглядається, вимагає апаратури зі спеціальних матеріалів, стійких до впливу солянокислого середовища. У Радянському Союзі солянокислотне травлення почали застосовувати в 1970-х рр. Одночасно з цим почалися дослідження в галузі регенерації соляної кислоти із відпрацьованих травильних розчинів. Прогрес, досягнутий в галузі гідролізу концентрованою соляною кислотою у ФРН за методом Рейнау-хольцхемі і у Франції за методом Ерану, що відрізняється безперервністю процесу і простотою регенерації соляної кислоти, дозволив окремим німецьким і французьким фірмам виступити з пропозиціями про проектування деревини концентрованою соляною кислотою та з постачанням відповідного обладнання та апаратури. Прогрес, досягнутий в галузі гідролізу концентрованою соляною кислотою у ФРН за методом Рейнау-хольцхемі і у Франції за методом Ерану, що відрізняється безперервністю процесу і простотою регенерації соляної кислоти, дозволив окремим німецьким і французьким фірмам виступити з пропозиціями про проектування деревини концентрованою соляною кислотою та з постачанням відповідного обладнання та апаратури. Ебоніт 51 - 1626 призначений для гумування різноманітного обладнання, що експлуатується у виробництві хлору та каустичної соди ( вологий хлор, хлорналіт, кухонна сіль) при температурі 95 С, електролітичної лугу при температурі 85 С, виробництві регенерації соляної кислотитемпературі 90 С. Наведені дані з доповіді Шенемана у 1953 р. на V конгресі ФАО у Стокгольмі та пропозиції фірми UDIC у 1957 р. на спосіб Рейнау-хольцхемі свідчать про значну роботу, проведену у ФРН щодо вдосконалення методу гідролізу кислотою, зокрема процесів передгідролізу, регенерації соляної кислоти та кристалізації глюкози. Це позначиться на зниженні питомих витратних коффициентов і економіці процесу загалом позитивний бік. Однак вирішальний, головний процес у технологічній схемі - гідроліз, як і раніше, залишається періодичним, що є недоліком для сучасної хімічної технології. Виявлено [337] оптимальні умови процесу багатостадійного протиточного вилуговування фосфоритної дрібниці розведеної соляною кислотою: початкова концентрація кислоти - 7% НС1, співвідношення т: ж 1: 3, температура процесу 40 С, т60 хв. Регенерацію соляної кислоти ведуть за допомогою сірчаної кислоти, причому знайдено, що існує оптимальна витрата H2SO4, при якому досягається максимальний рівень вилучення Р2О в розчин. Оптимальна кількість сірчаної кислоти для регенерації НС1 становить 95-98% від стехіометрії. Кінцевий розчин, отриманий у процесі багатоступеневого вилуговування фосфоритної дрібниці, містить 40 - 45% Р2Е5 і використовується у виробництві концентрованих фосфорних добрив. Хлористий водень при піролітичному гідролізі хлоридів магнію, заліза або кальцію виходить сильно розбавленим інертними газами та парами води, що ускладнює його раціональне використання. При регенерації соляної кислоти з хлорного заліза травильних розчинів вдало вирішується проблема використання розведеної кислоти, одержуваної абсорбцією НС1, оскільки травлення металівзастосовуються зазвичай розбавлені розчини соляної кислоти.
На відміну від регенерації відпрацьованих сірчанокислотних травильних розчинів, регенерація відпрацьованих солянокислотних розчинів має свої особливості. Устаткування для регенерації соляної кислоти на заводі фірми Ніппон кокан у Фукуяма (Японія) виготовлено та встановлено фірмою. Перший спосіб, що набув широкого поширення внаслідок відносно більш простого апаратурного оформлення, не є, однак, перспективним через низький вихід цукру (що не перевищує 60 - 70 % від теоретичного), його невеликої концентрації в гідролізаті та забруднення гідролізату продуктами розкладання Сахаров і лігніну, що практично обмежує асортимент продукції етиловим спиртом і дріжджами. Однак труднощі, зустрінуті при регенерації соляної кислоти та антикорозійного захисту апаратури, перешкоджали до останнього часу впровадженню цього методу у промисловість. Одним із можливих шляхів утилізації абгазної соляної кислоти є використання її замість сірчаної для травлення сталі. Впровадженню солянокислотного травлення сприяло розвиток процесів регенерації соляної кислоти, що зробило процес практично безвідходним та сприяло захисту навколишнього середовища від викидів кислих стоків. Дихлоретан застосовується для депарафінізації в суміші з бензолом у співвідношенні 78: 22 (об'ємними недоліками процесу є висока токсичність дихлоретану, утворення в процесі його регенерації соляної кислоти, що роз'їдає апаратуру, і зниження виходу депарафінованої олії в порівнянні з виходом при застосуванні суміші -етилкетон - бензол - толуол. Виробництво простого суперфосфату та інших концентрованих фосфорних добрив з фосфоритів Кара-Тау існуючими методамихарактеризується високою витратою сірчаної кислоти та фосфатної сировини. Добавка до сірчаної соляної кислоти [2] ускладнює процес і пов'язана з регенерацією соляної кислоти. Хлориди заліза РеС12 та РеС13 - досить термічно стійкі сполуки. Однак у присутності водяної пари вони піддаються високотемпературному гідролізу з утворенням НС1 та оксидів заліза. На цьому заснована регенерація соляної кислоти із хлоридів заліза. Схема двоколонної установки для поділу соляної кислоти. Завдяки цьому в легких фракціях на цій колоні виявляється вода, яка після дефлегматора 4 конденсується в холодильнику 7 і видаляється з системи. Більш висококипляча кислота знизу колони через 2 теплообмінник 8 надходить в колону / для відгону надлишку хлористого водню при атмосферному тиску. Така установка працює безперервно та поділяє соляну кислоту на воду та хлористий водень. Весь надлишок води у системі для регенерації соляної кислоти видаляється у цьому апараті. Один із його варіантів полягає в наступному. Ільменітовий концентрат піддають окислювальному випалюванню при 500 в печі киплячого шару з метою руйнування його структури та полегшення подальшого відновлення. Концентрат відновлюють 0 5 год воднем при 900 в печі киплячого шару. Відновлений матеріал обробляють (4 год) при 104 соляною кислотою, при цьому видаляються практично все залізо і більшість домішок. Найбільш складна у цьому методі регенерація соляної кислоти. У реакторі швидко випаровується вода, залізо окислюється до FeO та утворюється хлористий водень. FeO видаляють через нижній конус реактора, а пари води та хлористий водень направляють в абсорбційну вежу. У Радянському Союзі солянокислотне травлення почали застосовувати в 1970-х рр. Одночасно з цим почалися дослідження в галузірегенерації соляної кислоти з відпрацьованих травильних розчинів На відміну від реактора з киплячим шаром, де процес здійснюється при 800 - 900 С, в реакторі з шаром, що фонтанує, реакцію можна здійснювати при 375 - 500 С. Крім того, в апараті з киплячим шаром через недостатньо інтенсивного перемішування куль може відбуватися наростання продукту на поверхні твердих частинок шару, що призводить до припинення псевдозрідження та порушення процесу. Апарат з шаром, що фонтанує, позбавлений цих недоліків. Процес регенерації соляної кислоти з реактором з шаром, що фонтанує, в промисловість не впроваджений.