試劑級鹽酸的生產裝置的製作方法

2023-04-26 17:28:31

專利名稱：試劑級鹽酸的生產裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型提供了一種鹽酸的生產裝置，尤其是一種試劑級鹽酸的生產裝置。
背景技術：
目前，試劑級(包括分析純和優級純)鹽酸主要採用兩步法生產裝置。即第一步用氯氣和氫氣在合成爐內合成氯化氫氣體，用水吸收後製得普通鹽酸；第二步通過再沸器蒸發普通鹽酸製取較純淨的氯化氫氣體，再用純水吸收氯化氫氣體製取試劑級鹽酸。這種生產裝置的缺點主要是，流程複雜，控制點較多；所用設備較多，佔地面積大，投資較高；製取的效率低，氯化氫氣體的利用率也較低，有一部分氯化氫氣體無法分離，原料利用率低；操作勞動強度大；維修工作難度大，危險性較高；需要消耗大量的熱量蒸發鹽酸製取較純淨的氯化氫氣體，耗能較大；蒸發出的氯化氫氣體容易造成環境汙染，吸收還會產生酸性廢水，對環境會造成一定的危害。

發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種試劑級鹽酸的生產裝置，以簡化生產工藝，提高製取效率。
本實用新型是這樣實現的，試劑級鹽酸的生產裝置，它有氫氣進氣管與氫氣防爆緩衝罐進口端相連，氫氣防爆緩衝罐出口端與氫氣緩衝罐進口端相連，氫氣緩衝罐出口端與氫氣阻火器進口端相連，它還有氯氣進氣管與氯氣緩衝罐進口端相連，氯氣緩衝罐出口端與氯氣捕集器進口端相連，所述的氫氣阻火器的出口端、氯氣捕集器的出口端分別與石墨合成爐的下部進口端相連，石墨合成爐的上部出口端與氯化氫冷卻器的進口端相連，吸收分離劑管也與氯化氫冷卻器的進口端相連，氯化氫冷卻器的出口端與氣液分離器的進口端相連，氣液分離器的上部出口端與I級降膜吸收塔的進口端相連，I級降膜吸收塔的氯化氫氣體出口端與II級降膜吸收塔的進口端相連，II級降膜吸收塔的氯化氫氣體出口端與III級降膜吸收塔的進口端相連，II級降膜吸收塔的鹽酸出口端與I級降膜吸收塔的上部進口端相連，純水管與III級降膜吸收塔上部相連，III級降膜吸收塔的鹽酸出口端與II級降膜吸收塔的上部進口端相連，III級降膜吸收塔的氯化氫尾氣出口端與水力噴射泵的進口端相連，水力噴射泵與酸性水槽相連，在水力噴射泵和酸性水槽之間還連接有酸性水泵。
這種試劑級鹽酸的生產裝置，與現有的生產裝置相比，具有以下優點1、生產工藝簡單。本實用新型之生產裝置，不必增加鹽酸輸送裝置和再沸器，大大縮短了工藝流程。
2、投資省，佔地面積小。由於完全可以利用現有的普通鹽酸的生產設備和生產場地進行改造，不必另外佔用場地，減少了投資和佔地面積。
3、製取效率高。本實用新型之生產裝置只是在分離氯化氫氣中含有的微量雜質時，才有很少一部分損耗。且損耗的這一部分氯化氫氣體製成了普通鹽酸，得到了充分利用，不產生汙染和浪費，原料利用率高，試劑級鹽酸的製取效率也高。
4、能量消耗低。本實用新型之生產方法省去了鹽酸輸送裝置和再沸器，用氯化氫氣體直接生產試劑級鹽酸，正常生產中沒有蒸汽消耗，明顯降低了能量消耗。
5、環境汙染少。本實用新型之生產裝置不產生廢棄的酸性水，不二次產生氯化氫氣體，設備洩露減少，降低了環境汙染。
6、便於維修、控制，操作簡單。本實用新型之生產裝置省去了再沸器的操作維修，便於控制，操作勞動強度大大降低。


圖1是本實用新型之生產裝置結構的示意圖。
圖2是本實用新型中的石墨合成爐結構的示意圖。
圖3是石墨合成爐中的石墨換熱塊結構的示意圖。
具體實施方式
下面結合進一步說明本實用新型。
如圖1所示，本實用新型之試劑級鹽酸的生產裝置，它有氫氣進氣管(2)與氫氣防爆緩衝罐(3)進口端相連，氫氣防爆緩衝罐出口端與氫氣緩衝罐(5)進口端相連，氫氣緩衝罐出口端與氫氣阻火器(7)進口端相連，它還有氯氣進氣管(1)與氯氣緩衝罐(6)進口端相連，氯氣緩衝罐出口端與氯氣捕集器(8)進口端相連，所述的氫氣阻火器(7)的出口端、氯氣捕集器(8)的出口端分別與石墨合成爐(9)的下部進口端相連，石墨合成爐的上部出口端與氯化氫冷卻器(10)的進口端相連，吸收分離劑管(20)也與氯化氫冷卻器的進口端相連，氯化氫冷卻器的出口端與氣液分離器(12)的進口端相連，氣液分離器的上部出口端與I級降膜吸收塔(13)的進口端相連，I級降膜吸收塔的氯化氫氣體出口端與II級降膜吸收塔(17)的進口端相連，II級降膜吸收塔(17)的氯化氫氣體出口端與Ⅲ級降膜吸收塔(18)的進口端相連，II級降膜吸收塔的鹽酸出口端與I級降膜吸收塔的上部進口端相連，純水管(19)與III級降膜吸收塔上部相連，III級降膜吸收塔的鹽酸出口端與II級降膜吸收塔的上部進口端相連，III級降膜吸收塔的氯化氫尾氣出口端與水力噴射泵(16)的進口端相連，水力噴射泵與酸性水槽(14)相連，在水力噴射泵和酸性水槽之間還連接有酸性水泵(15)。
本實用新型之生產裝置的具體工作過程是，氯氣經氯氣進氣管(1)、氯氣緩衝罐(6)、氯氣捕集器(8)進入石墨合成爐(9)，氫氣經氫氣進氣管(2)、氫氣防爆緩衝罐(3)、氫氣緩衝罐(5)、氫氣阻火器(7)進入石墨合成爐(9)，氯氣和氫氣在石墨合成爐內被點燃，化合成氯化氫氣體；氯化氫氣體進入氯化氫冷卻器(10)進行冷卻，同時，吸收分離劑溶液也從吸收分離劑管(20)進入氯化氫冷卻塔，與氯化氫氣體順流接觸，除去氯化氫氣體中含有的雜質；除雜後的氯化氫氣體進入氣液分離器(12)，進行氣液分離；從氣液分離器出來的氯化氫氣體進入I級降膜吸收塔(13)，在塔內被來自II級降膜吸收塔(17)的稀鹽酸吸收生成試劑級鹽酸，試劑級鹽酸從I級降膜吸收塔塔底流入試劑級鹽酸罐；從I級降膜吸收塔(13)出來的氯化氫氣體進入II級降膜吸收塔(17)，在塔內被來自III級降膜吸收塔(18)的稀鹽酸吸收生成按重量百分數計，鹽酸含量為15～30％的稀鹽酸；II級降膜吸收塔(17)出來的氯化氫氣體進入III級降膜吸收塔(18)，在塔內被純水吸收生成稀鹽酸；從III級降膜吸收塔出來的未被吸收的尾氣被水力噴射泵(16)吸入酸性水槽(14)，水力噴射泵用水吸收尾氣中含有的極少量的氯化氫成為稀酸水，然後用酸性水泵(15)加壓，稀酸水的一部分可用作普通鹽酸吸收水，其餘供水力噴射泵循環使用，稀酸水形成閉路循環，不再外排。從石墨合成爐底部流出的冷凝酸、從氯化氫冷卻器底部流出的液體(吸雜後的吸收分離劑溶液)、從氣液分離器底部流出的液體也進入普通鹽酸罐儲存。
圖2、圖3所示的是申請人在申請號為01243364.0的專利申請文件中公開的一種石墨合成爐的結構。在這種石墨合成爐上，合成爐上部的換熱段外殼(9-8)內有石墨換熱塊(9-7)、下部的合成段外殼(9-4)內有石墨合成筒(9-3)，石墨合成筒底部有氯氣進氣管(9-1)和氫氣進氣管(9-2)，合成爐頂部有氯化氫出氣管(9-9)，在所述的合成段外殼(9-4)下部和上部分別有冷卻水進水管(9-11)和冷卻水下出水管(9-5)與合成段外殼(9-4)、石墨合成筒(9-3)之間的空腔相通，冷卻水下出水管(9-5)與換熱段外殼(9-8)下部的冷卻水上進水管(9-6)相通，換熱段外殼(9-8)上部的冷卻水循環管(21)、下部的冷卻水上進水管(9-6)分別與換熱段外殼(9-8)、石墨換熱塊(9-7)之間的空腔相通。
這種合成爐的工作原理是，氯氣、氫氣在石墨合成筒內燃燒合成氯化氫氣體，經石墨換熱塊降溫後，經石墨合成爐的上部出口端(氯化氫出氣管)送出。冷卻循環水經合成段外殼與石墨合成筒之間的空腔，上行至換熱段外殼與石墨換熱塊之間的空腔，在隔片(9-10)的作用下，在各石墨換熱塊內蛇形上行，與在石墨換熱塊內垂直上行的氯化氫氣體進行換熱，吸收氯化氫氣體的熱量升溫而形成熱水。石墨換熱塊(9-7)上向上的孔為氯化氫氣體流道，水平方向的孔為冷卻循環水的流道。
各進口端與各出口端分別通過管路相連。石墨合成爐與氯化氫冷卻器之間的輸送氯化氫氣體的管路採用石墨製成，而其他輸送氯化氫氣體、鹽酸的管路採用低鈣鎂襯膠製成。氯化氫冷卻器採用石墨管道冷卻器。石墨合成爐、氯化氫冷卻器、I、II、III級降膜吸收塔分別與冷卻水循環管(21)相連。石墨合成爐、氯化氫冷卻器、氣液分離器的下部出口端分別經酸封(11)與普通鹽酸罐相連，I級降膜吸收塔下部的出口端也經酸封與試劑級鹽酸罐相連。氫氣防爆緩衝罐(3)與氫氣緩衝罐(5)之間還可有氫氣防爆水封(4)。
本實用新型中的氫氣防爆緩衝罐、氫氣防爆水封、氫氣緩衝罐、氯氣阻火器、氯氣捕集器、氯化氫冷卻器、氣液分離器、I、II、III級降膜吸收塔、酸性水槽、水力噴射泵、酸性水泵等設備的結構和工作原理與現有的對應設備相同。
權利要求1.試劑級鹽酸的生產裝置，它有氫氣進氣管(2)與氫氣防爆緩衝罐(3)進口端相連，氫氣防爆緩衝罐出口端與氫氣緩衝罐(5)進口端相連，氫氣緩衝罐出口端與氫氣阻火器(7)進口端相連，它還有氯氣進氣管(1)與氯氣緩衝罐(6)進口端相連，氯氣緩衝罐出口端與氯氣捕集器(8)進口端相連，其特徵在於，所述的氫氣阻火器(7)的出口端、氯氣捕集器(8)的出口端分別與石墨合成爐(9)的下部進口端相連，石墨合成爐的上部出口端與氯化氫冷卻器(10)的進口端相連，吸收分離劑管(20)也與氯化氫冷卻器的進口端相連，氯化氫冷卻器的出口端與氣液分離器(12)的進口端相連，氣液分離器的上部出口端與I級降膜吸收塔(13)的進口端相連，I級降膜吸收塔的氯化氫氣體出口端與II級降膜吸收塔(17)的進口端相連，II級降膜吸收塔(17)的氯化氫氣體出口端與III級降膜吸收塔(18)的進口端相連，II級降膜吸收塔的鹽酸出口端與I級降膜吸收塔的上部進口端相連，純水管(19)與III級降膜吸收塔上部相連，III級降膜吸收塔的鹽酸出口端與II級降膜吸收塔的上部進口端相連，III級降膜吸收塔的氯化氫尾氣出口端與水力噴射泵(16)的進口端相連，水力噴射泵與酸性水槽(14)相連，在水力噴射泵和酸性水槽之間還連接有酸性水泵(15)。
專利摘要本實用新型提供了一種試劑級鹽酸的生產裝置，屬於一種鹽酸的生產裝置，它有氫氣進氣管、氯氣進氣管與石墨合成爐的下部進口端相連，石墨合成爐與氯化氫冷卻器相連，吸收分離劑管也與氯化氫冷卻器相連，氯化氫冷卻器與氣液分離器相連，氣液分離器I級降膜吸收塔相連，I級降膜吸收塔與II級降膜吸收塔相連，II級降膜吸收塔與III級降膜吸收塔相連，純水管與III級降膜吸收塔上部相連，這種生產裝置，生產工藝簡單，投資省，佔地面積小，試劑級鹽酸的製取效率高，能量消耗低，環境汙染少，便於維修、控制，操作簡單。
文檔編號C01B7/07GK2679132SQ20042003803
公開日2005年2月16日 申請日期2004年1月15日 優先權日2004年1月15日
發明者李德敏, 紀玉忠, 豐永祥, 馬福禎, 馬立文, 張宏, 孫惠慶 申請人:山東濱化集團有限責任公司