氯碱氯化氢和盐酸生产基础知识2014.ppt

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1、化工厂技术室马宗仁2014年7月氯碱氯化氢和盐酸生产基础知识能力目标1.了解掌握氯化氢合成工艺流程和设备设施2.掌握合成炉点火操作、合成系统的开车操作和停车操作及正常操作3.能对合成炉和合成系统的常见异常情况进行分析处理学习目标知识目标1.理解氯氢合成相关原料和产品的性质、工业卫生和安全技术、氯氢合成的原理和氯氢合成条件的选择及主要设备的结构和工作原理2.学会氯氢合成主要设备和系统的操作方法。盐酸是化学工业最基础的原料三酸两碱之一，有着广泛的用途。盐酸又称为氢氯酸的水溶液，也是氯碱企业中最基本的无机酸和化工原料之一,同时还是平衡氯气产品生产能力

2、的关键产品。目前在中国的氯碱工业中生产的氯每年有三分之一以上是通过合成氯化氢的方式来制成商品盐酸或用以制造其它氯产品。以商品盐酸为例，每年的产量均在100万吨以上，有效的给各行各业的发展提供了支援。一、氯化氢的性质及用途1.主要物理性质氯化氢的化学式为HCl，常温下为无色、有刺激性气味的气体，其熔点为-114.6℃，沸点为-84.1℃，比重为1.3，氯化氢气体极易溶于水，在标准状况下，约500V氯化氢/1V水，得约46.15%盐酸；其溶解度随温度的升高而降低(制备各种不同浓度的盐酸)，通常浓盐酸为37%。并在溶解过程中强烈放热，氯化氢的水溶液又

3、称为盐酸，是最常用的无机强酸之一。0.1MPa下气态HCl在水中的溶解度温度℃溶解度温度℃溶解度温度℃溶解度0507154593041254912044240386104742542650362氯化氢水溶液的特性是恒沸点。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(盐酸脱吸法制备氯化氢的依据)，在0.1MPa下，当盐酸浓度降低到20.24%，温度为108.65℃时，馏出物组成与溶液组成相同，溶液组成不再变化，同时具有恒定沸点。2.主要化学性质(1)分子非常稳定：加热到1500℃才发生分解(生产中可以采用高温操作)(2)水溶液具有强酸

4、性：能与大部分金属反应，生成金属氯化物(避湿，否则腐蚀生产设备)(3)高温盐酸蒸气对碳钢几乎无腐蚀：一般盐酸蒸气在其最高露点108.65℃以上时，对碳钢几乎无腐蚀(根据不同条件选择设备)(4)高温气体对设备的腐蚀在适当范围：若温度保持在其最高露点108.65℃以上、250℃以下时，对碳钢的腐蚀作用可保持在适当范围内(可以用钢制的合成炉)；另外，石英、石棉、酚醛树脂、耐酸陶瓷、塑料以及一些金属合金比较耐氯化氢气体腐蚀(作为盐酸生产中的设备防爆膜、浸渍设备或涂膜防腐蚀)(5)与有机化合物的反应：能与多种有机化合物反应生成有机氯化物。C2H2+HCl

5、→C2H3Cl(生产氯乙烯的反应原理）C2H2+Cl2→CHCCl(氯乙炔爆炸物）+HCl氯化氢的水溶液称为盐酸，是最常用的无机强酸之一。氯化氢与潮湿空气中的水分生成白色的烟雾。在干燥的状态下氯化氢几乎不与金属反应，但在含水或溶于水时，由于其具有盐酸的性能，腐蚀性很强，能与大多数金属反应，反应生成相应的盐类。3.用途①主要用于制染料、香料、药物、各种氯化物及腐蚀抑制剂等，还用于大规模集成电路的生产。②氯化氢是制造合成材料的主要原料，可用来制造聚氯乙烯和氯丁橡胶等。③化学上可用来配制标准溶液对碱性物质进行滴定。二、生产任务氯化氢的合成主要是是将来

6、自氢处理工序、纯度大于98％、含氧小于2％的合格氢气与来自氯处理工序、纯度大于95％、含氢小于0.4％(或液化尾气纯度大于75％，含氢小于3.5％)的氯气在合成炉内经过燃烧合成为氯化氢，通过冷却至常温后,一部分用水吸收制成3l％的商品盐酸，另一部分通过冷冻脱水,将其含水量降至0.06％以下后，用纳氏泵压送至聚氯乙烯车间，供乙炔合成氯乙烯之用。三、氯化氢的合成条件氯化氢的合成过程受温度、水分、触媒、氯氢的分子比等因素影响极大。目前工业生产氯化氢的方法有直接合成法和其它多种方法。四、氯化氢合成的工艺原理氯化氢合成的主要原料是氯气与氢气，具体过程为氯

7、气与氢气在适宜的条件（如光，燃烧或触媒）下，迅速化合，发生链锁反应，其总的反应式如下：具体反应历程如下：1.链的生成：在氯气和氢气化合生成氯化氢的过程中，一个氯分子吸收光量子后，被离解成两个游离的氯原子即活性氯原子。Cl2+hr→2Cl·2.链的传递：每个活性氯原子会和一个氢分子进行作用，生成一个氯化氢分子和一个游离氢原子即活性氢原子,这个活性的氢原子接着又与一个氯分子发生作用，生成一个氯化氢分子和一个游离的氯原子，如此循环进行就构成一个链锁性反应。3.链的终止：在链锁反应过程中，如果外界的因素发生改变，就会破坏链锁反应，使链传递终止，反应结束

8、。影响因素主要有以下几种：（1）在反应过程中，由于生成的活性原子的自身结合可以使链锁反应终止。（2）在合成炉中，当有氧气存在时，就能破坏H的活性而使链