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吸收 HCl

纯化废气或生产浓盐酸水溶液的工艺

概述


加工业中许多工艺都会产生氯化氢,或者作为副产品或者作为废气。许多国家严格限制氯化氢的最高排放水平,这意味着必须从废气流中清除氯化氢气体。清除方式可能很简单,可以洗去废气中的氯化氢气体;或者当氯化氢气体含量足够大时,吸收氯化氢气体生成盐酸产品。
氯化氢具有强亲水性,只要采用适合的方法使气体和水接触,就可轻松实现氯化氢气体的吸收。用水吸收氯化氢会产生大量的热量,必须从系统中排出这部分热量。可实现的理论最大浓度取决于进入设备的废气中 HCl 的温度和分压。

任一特定应用最适合的 HCl 吸收工艺取决于给料的特性和所需产品。三种基本类型包括分批操作的 HCl 洗涤器或连续操作的隔热和等温吸收器。


氯化氢和盐酸是强腐蚀性材料,会侵蚀化工加工业中的多种常用结构材料。硼硅玻璃是理想的结构材料,适合盛放氯化氢气体、盐酸和任何不含氢氟酸的杂质。

包括和不包括中和作用的 HCl 洗涤器


HCl 气体洗涤器是最简单的 HCl 吸收器形式,可根据气流选择连续操作,根据吸收的液体选择分批操作。这种装置特别适合于低浓度氯化氢而且进一步加工成盐酸没有经济利益的情况。其目标是从废气流中清除 HCl。在这类装置中,塔器中的液气比通常很高。因此,液相会吸收这种工艺中产生的全部溶解热,不再需要冷却器。气流中的 HCl 浓度增加或总量增大时,可能需要清除产生的热量。在这种情况下,可在再循环回路中加一个冷却器。在吸收液中加入氢氧化钠,中和吸收的 HCl,提高传质,从而实现更高效的洗涤工艺。为实现上述目的,在塔器底部加一个盛放中和吸收液的容器和一个泵。这种液体通过塔器循环,不间断地吸收 HCl 气体,直至对吸收的液体完成半批式中和。可通过连续的 PH 值测定进行监测。

DN200 HCl 洗涤器

Scrubber

用水吸收 HCl

 

用水吸收氯化氢是强放热的过程 ~2100 kJ/kg HCl,这表示吸收液的温度很容易升高。仅当温度低于 40℃ 时,方可形成高浓度的 HCl 水溶液。为了保持这种低温,必须排除吸收能量。可以通过多种方法排除热量,如下文所述的等温和隔热吸收 HCl。

盐酸的沸点随 HCl 浓度的不同而变化

HCl-boiling point vs HCl-Concentration
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