Способ извлечения хлористого водорода

Способ извлечения хлористого водорода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА из солянокислых растворов их ректификацией в присутствии разделяющего агента, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости, упрощения способа и обеспечения возможности использования кубовых остатков в качестве абсорбента при получении солянокислых растворов из абгазов, в качестве разделякицего агента испояьзуют фосфористую кислоту и процесс ведзгт до содержания ее в . остатках не более 32%.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

INVIO

РЕСПУБЛИН ае aui

3QBС0 В 701

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfA9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н *BTOPCHQMV СИИДЕТФЛЬСТВМ

РГ7Сот.щщ

13, ..". 1

ВИь.1щТ кА (21) 3522615/23-26 (22) 20. 12.82 (46) 07. 06. 84. Бюл. № 21 (72) В.Я.Панфилов, Т.Г.Яндушкина, И.А.Абрамов, В.С.Варакосов, E.À.Виноградов, В.А.Градов, Л.С.Шевницын и В.Д. Никитинский (53) 546.131(088.8) (56) 1.,Авторское свидетельство СССР № 627082, кл. С 01 В 7/01, 1977 °

2. Авторское свидетельство СССР № 633801, кл. С 01 В 7/01, 1977 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХЛОРИСТОГО

ВОДОРОДА из солянокислых растворов их ректификацией в присутствии раз- деляющего агента, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энергоемкости, упрощения способа и обеспечения возможности использования кубовых остатков в качестве абсорбента при получении солянокислых растворов из абгазов, в качестве разделяющего агента используют фосфористую кислоту и rrpo цесс ведут до содержания ее в кубовых остатках не более 32Х.

Для ректификации используют аб» газную с производства диметилфосфата соляную кислоту, содержащую в г (10962 е относится к технолоя хлористого водорода соляной кислоты, пособ извлечения хло1ода из растворов соля5 яутем их ректификации н разделяющего агента— хлорида магния P1).

Недостатком способа является то, что кубовые остатки после ректификации хлористого водорода изза незначительной растворимости в них хлористого водорода нельзя .испольэовать в качестве абсорбента иэ абгазов хлористого водорода.

Поэтому при повторном использовании хлорида магния возникает необходимость упаривания иэ кубовых осTBTKoB воды, что длеает способ энергоемким и многостадийным.

Наиболее близким к предлагаемому является способ., в котором ректификацию хлористого водорода из солянокислых растворов проводят в присутствии разделяющего агента — хлорида кальция Г23.

Недостатком данного способа .является низкая растворимость хлорисТого водорода в кубовых остатках (в 100 г 56%-ного раствора СаС при 50 С хлористого водорода растворяется б г), что не позволяет использовать их в качестве абсорбента при извлечении хлористого водорода иэ абгазов и обусловливает необходимость упаривания из кубовых ос35 татков воды после каждого цикла ректификации соляной кислоты, а это делает способ энергоемким и многостадийным.

Цель изобретения — снижение энергоемкости, упрощение способа и обеспечение воэможности использования остатков в качестве абсорбента при получении солянокислых растворов и. . абгаэов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлечения хлористого водорода иэ солянокислых растворов их ректификацией

: в присутствии разделяющего агента, . . в качестве последнего используют

; фосфористую кислоту и процесс ведут до содержания ее в кубовых ос- татках не более 32%.

00 2 качестве примесей фосфористую кислоту в количествах 2-25%.

Кубовые остатки от ректификации многократно используют в качестве абсорбента диметилфосфитного абгаэового хлористого водорода до

:тех пор, пока содержание в них фосфорной кислоты не достигает 32Х.

Увеличение содержания в кубовых остатках фосфористой кислоты происходит из-эа наличия в абгазном хлористом водороде фосфорсодержащих примесей, в основном — треххлористого фосфора, т.е. ректификации подвергают абгаэную диметилфосфит- ную соляную кислоту, полученную путем абсорбции абгазного хлористого водорода кубовыми остатками от ректификации. Полученную при ректификации вторичную соляную кислоту очищают от хлористого метила известными способами, например, методом отдувки азотом.

Использовать в качестве абсорбента хлористого водорода кубовые остатки с содержанием фосфористой кислоты больше 32% нерационально, так как в них снижается растворимость хлористого водорода до уровня ниже 27,5%, что ведет к понижению съема хлористого водорода со

100 г соляной кислоты.

Качество полученного при ректификации хлористого водорода высокое.

Соляная кислота, полученная на его основе, соответствует высшему сорту.

Кубовые остатки от ректификации с содержанием фосфористой кислоты

2-32% многократно используют также в качестве абсорбента незагрязненного фосфорсодержащими примесями абгазного хлористого водорода с последующей ректификацией полученной соляной кислоты. В этом случае, по мере увеличения кратности использования кубовых остатков как абсорбента хлористого водорода, прироста содержания в них фосфористой кислоты не происходит, поэтому кубовые остатки могут быть использованы как абсорбент хлористого водорода неограниченное количество раз. Выход хлористого водорода по отношению к абсорбированному составляет 99100Х. Качество хлористого водорода не ниже полученного при ректификации диметилфосфитной соляной кислаты.

3 1096200 4

Пример 1. Для ректифика- ют с помощью бюретки Бунте и по ции используют абгазную с производ- щают водой. ства диметилфосфита соляную кислоту. Анализ хлористого водорода

575 r 377.-ной соляной кислоты, НС! — 95 объемн.Х, вода — 1,6 об содержащей 2% фосфористой кислоты 1 остальное - воэду и рметил в 1 л колбе, оснащенной термометром, После абсорбции хлористого водоустанавливают под ректификационной рода водой, полученная соляная кисколонной, эффективностью 14 т.т. лота после отдувки из нее хлористоСодержамое колбы нагревают с помощью го метила обладает высоким качестмасляной бани до температуры бани .1О вом и соответствует высшему сорту.

140-150 С. При этом температура в парах достигает 92-97 С, температуо о ра кубовой жидкости 110-112 С. Кои-: денсирующиеся в дефлегматоре пары азеотропной смеси возвращают в колонну в качестве флегмы. Отгоняющнйся хлористый водород анализируКоличественные результаты ректификации соляной кислоты в зависимости от содержания в ней фосфористой кислоты и растворимость хлористого водорода в кубовом остатке сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Состав ректифицируемой соляной кислоты (Расто воримость НСб при 50 С в кубовом остатке в зависимости от содержания в них Н PO ) Объем НС со 100 г соляной кислоты

Выход

HCC no отношению к абсорба рованному кубовыми остатками, Х

Состав(азеотропа) кубовых остатков, 7

Выход

НС6 по тношению содержаемуся в

i оляной ислоте, X

НС1

НС1., НС1, г/100 r Х

Н Ро

0,0

19,4

60,0

37,5

51,0

0,0

22,5

24,0

2,0

58,8

37,0

65,0

2,64 17,2

6,60 15,9

127,0

104,0

1 15,6

187,7

36,3

57,3

51,0

42,9

67,0

5 0

24,3

33,8

25,2

68,5

15,0

19,0

13,8

21,4

25,0

30,0

10,3

71,5

32,0

Получают 137,6 r хпористого водорода (выход 80X) и. 550,0 r кубового остатка, содержащего 40,07

Из таблицы 1 видно, что фосфо- 4О ристая кислота разрушает азеотропную смесь, НС вЂ” Н О. С повышением с одержания фосфористой кислоты в кубовых остатках содержание хлористого водорода уменьшается. Поэтому 4> выход хлористого водорода на ректификации по отношению к абсорбированному хлористому водороду выше

100%. Кроме того. из таблицы 1 видно, что кубовые остатки, содержащие 50 фосфористую кислоту (до 32X), являются хорошим растворителем для хлористого водорода и могут служить абсорбентом при оплучении солянокислых растворов из абгазов. Содержа- И ние фосфористой кислоты в кубовых остатках выше 327. снижает растворимость в них хлористого водорода до уровня ниже 27,5% и их исполь. зование как абсорбента становится нерациональным.

Пример 2. 500 мл 27,5%-ной абгазной соляной кислоты с производства диметилфосфита (плотность .1,25 r/ñì ), содержащей 25Х фосфо,ристой кислоты, подвергают ректификации по примеру 1. По достижении температуры в парах 92-97 С через верх колонны в течение 1 ч подают расплав фосфористой кислоты в количестве 63 г с таким расчетом, чтобы получить содержание фосфористой кислоты в кубовом остатке 40Х.

Г

Таблица 2

1 ... СЕ, Х по отношению к абсорбированному

НС

4 (Состав полученной соляной кислоты, направляемой на ректификацию, %

Состав вторич ных кубовых остатков,X

НС1".

И РО НС 5

2,64 17 2

6760 15) 9

19 5 13)9

2 0 37,0

5 0 36)3

15,0 33 8

2,64

23 9

99 5

17,2

24)3

99)6

6,60

15,9

25 2

19,50

13,8

99)3

21 4

25 О 30 0

100) О 32) О 10 3

10,3

32. О

3 10962 кислоты и 6,20Х хлористо.. о е р 3. 500 мл 27,5%-ной ляной кислоты с производлфосфита (плотность

5 содержащей 25Х фосфолоты, подвергают ректификации по примеру 2. Но по достижении температуры в парах 92-97 С через о . верх колонны в течение 1 ч подают 1Î распЬаф фосфористой кислоты в количестве 222 r с таким расчетом, чтобу в кубовом остатке получить содержание фосфористой кислоты 55%, (при ректификации соляной кислоты, не содержащей фосфористой кислоты и 500 мл 27,57-ной кислоты)необходимо добавить 378 г фосфористой кисф лоты); Получают 154,8 r хлористого водо- 2о рода (выход 90X) и 692 г кубового остатка состава НС1 2,46Х;

Н РО 54,6%; остальное до 100Х вода.

Пример 4. Для ректифика-. 25 ции используют соляную кислоту такого же состава и в таком же количестве как в примере 2, и точно так же проводят ректификацию, стой лишь разницей, что фосфористой кислоты ЗО в виде расправа добавляют 486 r, и таким расчетом, чтобы. фосфористой кислоты в кубовом остатке получить

68%.

Получают 163,4% хлористого водо, рода (выход 95%) 948 г кубового ос!

Состав кубовых остат ков, используемых для абсорбции НС6газа, незагрязненного фосфорсодержашими примесями, Х

00 6 татка, имеющего состав НзРОз 68,0Х;

НС1 0,94Х остальное до 100Х. вода. Пример 5. Ректификацию соляной кислоты проводят по примеру 2 с той лишь разницей, что фосфористой кислоты в виде расплава добавляют в количестве 2144 г. С таким расчетом, чтобы в кубовом остатке достигнуть содержание фосфористой кислоты 887.

Получают 168,6 r хлористого водорода (выход 987) и 2600 кубового остатка. Состав Н РО 88Х; НСб 0,1157 остальное до 1007. вода.

Иэ результатов примеров 9N 2-5 видно, что 80- 95%-ный выход хлористого водорода достигается при содержании фосфористой кислоты в кубовом остатке 40-68Х соответственно.

Повышать выход хлористого водорода выше 957, например до 987 не рационально, так как это.потребует больших количеств фосфористой кислоты, B трн раза превышающих количественно ректифицируемой соляной кислоты.

Пример 6. Ректификацни подвергают соляную кислоту, полученную абсорбцией незагрязненного фосфорсодержащими примесями хлористого водорода, кубовыми остатками, в составе которых содержится фосфористая кислота 2-327.. Ректификацию кислоты проводят по примеру 1, Результаты ректификации сведены в табл. 2.

Составитель Н. Ярмолюк

Редактор Н. Воловик Техред О.Неце Корректор Л.Шеньо

Заказ 3731/14 Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 10962

Из табл. 2 видно, что использование кубовых остатков содержащих фосфористую кислоту 2-32%, в каче3 стве абсорбента хлористого водорода, свободного от фосфорсодержащих примесей, обусловливает получение высококонцентрированной соляной кислоты, 00 8 при ректификации котор ристого водорода близо

1 отношению к абсорбиров ными остатками хлорист у дороду.

Качество хлористого водорода не ниже качества, полученного в примере 1.