新氯化氢合成工艺2.doc

摘要：本文主要描述了在氯碱-聚氯乙烯合成工段中，氯化氢的合成是最重要的一个工段，而合成氯化氢的原料气，氢气与氯气来自电解食盐水，氯化氢来自氯氢处理工序的氯气、氢气以一定的摩尔比分别经氯气缓冲罐、氢气缓冲罐、氢气阻火器进入合成炉灯头混合燃烧，生成的氯化氢气体自炉顶排出，合成氯化氢。 关键词：聚氯乙烯 氯化氢 工艺 前言 氯化氢及其水溶液——盐酸是化学工业中最基本、最重要的化工原料之一，涉及工业经济、国计民生诸多领域。在自然界仅偶然发现于火山喷发的气流之中。在哺乳动物的胃液中亦有微量存在。 早期的氯化氢气体在工业中均以水溶液盐酸形式出现，其用途并不大。一般盐酸与二氧化锰（锰矿粉） 来制备氯气以作生产漂白粉的原料。生产利用率低、成本很高。 自1895年食盐电解法制烧碱和氯气形成工业化生产规模以来氯化氢制备方式可由电解产生的氯气和氢气直接合成制得，生产方式简化了许多。 在第一次世界大战以后，氯化氢及盐酸工业生产以合成法占优势，各国纷纷调整了工业生产氯化氢的结构。自第二次世界大战以后，石油化工和塑料工业生产迅速发展。总的来说，副产氯化氢和盐酸产量的比重增大，而合成氯化氢的比重有所下降。直到20世纪70年代后期，由于西方国家对氟、氯、烃等产品生产的限制，致使副产氯化氢产量比例有所下降，而合成氯化氢产量有所回升。 我国的氯化氢及盐酸的工业化生产起始于1929年，爱国实业家吴蕴初先生购置了越南海防安南电化厂，在上海西区开办全国第一家氯碱厂——天原电化厂。以合成法制氯化氢及盐酸作为生产味精的原料。解放后氯化氢及其水溶液盐酸作为生产味精的原料外用途日益广泛，并得到飞速发展。合成法、脱吸法，副产氯化氢均以一定的比例形成大工业规模的生产能力。 1 氯化氢生产任务 氯化氢及盐酸是化学工业最基础原料三酸两碱之一，有十分广泛的用途。 我国氯碱工业生产的氯气，每年有1/3以上是通过合成氯化氢制成商品盐酸或制备聚氯乙烯树脂的，可见氯化氢及盐酸在化工中举足轻重的地位，与国计民生是密切联系的。氯碱工业是重要的基本化工原料工业，在国民经济中起着重要的作用，其主要烧碱、液氯、盐酸、聚氯乙烯等，广泛应用于轻工、纺织、冶金、造纸、食品、建材、化工、塑料等行业，是这些行业不可缺少的原材料。国内生产聚氯乙烯有两种工艺路线，本论文主要说电石法工艺路线，氯化氢工段是聚氯乙烯生产中的第二道工序。 1.1 氯化氢的性质 （1）密度及相对密度（比重） 气态的氯化氢在标准状态下密度为1.63，液态的氯化氢在111℃ 时比重为1.194。 （2）恒沸点 此乃氯化氢水溶液（盐酸）之特性。浓盐酸在加热蒸馏时，其馏出物是含有少量水分的氯化氢气体（此乃是盐酸脱吸制氯化氢的依据）。在0.1MPa情况下，这种蒸馏一直持续到浓度降低为20.24%，温度上升至108.65℃为止，达此温度后不再上升，故称恒沸点。恒沸溶液之比重仅为1.101.而稀盐酸在加热蒸馏时，其馏出物是含由少量氯化氢的水分。在0.1 MPa情况下，这种蒸馏也持续到酸浓度增加到20.24%，温度为108.65℃时为止，因此绝不可能借助于加热煮沸来完全去除溶液中的氯化氢。 （3）热容 氯化氢气体在0.1MP，13～10时，其等压热容。液体氯化氢温度在98.2℃ 时，其等压比热。固体氯化氢温度在183.2℃时，其等压热容 （4）导热系数 气态氯化氢在20℃时，其导热系数。 （5）生成热 气态氯化氢92.373。 （6）溶解度 气体氯化氢极易溶解于水。在20℃,101.325KPa情况下，1体积水能溶解442体积的氯化氢气体。但氯化氢在水中的溶解度受温度影响很大。一般可以这样说，气态的氯化氢在水中的溶解度随温度升高而逐渐下降的。 （7）粘度 气态氯化氢12.5℃时，其粘度为 1.2 化学性质 氯化氢是卤化物，其化学性质十分活泼，在主要用途中已作了阐述，由于氯化氢表现出强酸性。除重金属之外，氯化氢的水溶液能同大部分金属反应，生成金属氯化物。这种强酸性还表现在将气态氯化氢加热至1500℃才会发生分解，这是由于分子间趋向力大所致。包含水蒸汽的气态氯化氢同盐酸一样，对各种动植物纤维亦又强烈腐蚀性。一般盐酸蒸汽在较高温度，特别时在最高露点108.65℃以上，几乎对碳钢无显著腐蚀作用，若温度保持在108.65℃以上、250℃以下，氯化氢气体对碳钢的腐蚀速度可保持在适度的范围内。另外石英、石棉酚醛树脂、耐酸陶瓷、耐酸人造树脂、塑料以及一些金属合金比较耐氯化氢气体的腐蚀。 1.3 原料气的性质 （1）原料氢气 氢气是一种无色、无味、无臭、易燃的气体。在各种液体中溶解甚微，难于液化。液态氢是无色透明液体，有超导性质，氢是最轻的物质、与氧、碳、氮分别结合成水、碳氢化合物、氨等，