电解产品的后加工-氯化氢合成

氯化氢合成反应原理CONTENTS合成反应的基本原理01.氢气、氯气纯度对合成反应的影响02.氢气、氯气配比对合成反应的影响03.PART01合成反应的基本原理合成反应的基本原理

氯气和氢气只有在加热或阳光照射下或氯化汞催化剂的存在下，才会迅速反应生产氯化氢，主反应为：H2+Cl2

→2HCl+184.7kj/mol

该反应属于自由基反应机理，氢气在氯气中燃烧大量放热，燃烧时最高温度可达2000℃。必须将此热量移走，否则可能发生爆炸。。PART02氢气、氯气纯度对合成反应的影响0102氢气纯度对反应的影响氯气纯度对反应的影响影响因素氯气、氢气纯度对反应的影响氯气、氢气纯度对反应的影响根据电解生产经验，若氢气纯度低，氢气中必定含有较多的空气和水分。当氢气中含氧量达到5%以上时，则会形成氢气与氧气的爆炸混合物，不利于安全生产。当氢气中含有少量水分时，虽然有利于氢气和氯气的合成反应，但水分的存在会造成合成炉等设备的腐蚀。氢气纯度对反应的影响氯气、氢气纯度对反应的影响若氯气纯度低，氯气中也必定含有较多的空气和水分，当氯气中的含氧量达到5%以上时，则形成氢气与氯气的爆炸混合物，不利于生产。氯气中含水分或纯度低时同样会对设备造成腐蚀，并降低所得到氯化氢的纯度。氯气纯度对反应的影响PART03氢气、氯气配比对合成反应的影响理论配比氢气与氯气的理论配比为1：1（摩尔比）实际配比工业生产中控制氢气过量，一般过量5%～10%，即氢气和氯气的摩尔比为（1.05～1.11）：1氢气、氯气配比对合成反应的影响氢气、氯气配比对合成反应的影响配比不符合要求带来的影响若氯气过量，则游离氯易与炉壁以及冷却管等反应生成氯化铁结晶腐蚀设备。若氢气过量太多，会影响氯化氢的纯度以及会形成爆炸性的混合物。生产时还应随时注意氯、氢流量计的波动和视镜中燃烧火焰颜色的变化并作出相应调整。课后思考为什么在工业实际生产中，通常是氢气过量5%～10%，而不是氯气过量呢？氯化氢生产的主要设备CONTENTS钢制合成炉01.列管石墨换热器02.膜式吸收塔03.PART01钢制合成炉钢制合成炉合成炉是制造氯化氢气体（或盐酸）的主要设备，目前工业上应用较多的是钢制合成炉。它又分为空气冷却式和水冷夹套式两种1-防爆膜；2-炉体；3-点火口；4-氯气灯头；5-氢气灯头；6-视镜；7-支座；8-散热片钢制合成炉该图为空冷式钢制合成炉，炉体2是由上下双锤形和中间圆柱桶体构成，外壳均匀地烧焊有32条散热翅片，以加大空气冷却面积。炉底装有氢气和氯气混合燃烧的套管式灯头，靠灯头处设置有快开式点火孔以及观察火焰的视镜。炉顶部设置防爆孔，防爆膜可采用石棉高压纸板材料，有利于散热。合成炉一般置于露天操作，由下肢体上的四只支耳安装于钢架上PART02列管式石墨换热器列管式石墨换热器石墨换热器是用来冷却或加热氯化氢或其他腐蚀性气体的设备列管式石墨换热器左图为上盖设置有冷却水箱的浮头列管式石墨换热器，可用于合成炉后经空气冷却导管后的高温氯化氢的冷却，水箱的设置可以降低气体进口部位特别是上管板的温度，避免高温时使管板与列管胶接缝处因材料膨胀系数不同而涨裂损坏。PART03膜式吸收塔膜式吸收塔膜式吸收塔是一种等温吸收器，由不透性石墨材料制作而成，是吸收氯化氢制取盐酸的重要设备。膜式吸收塔的基本结构和一般浮头列管式石墨换热器相似，吸收塔在上管板的管孔上设置有吸收液的分配管（或称堰），每个分配管上开有4个与管内壁呈切线的V型槽，以保证吸收液形成螺旋线状膜，沿吸收管内表面连续下流，而不致存在干的壁面。此外，为使每根管内流量均一，分配管下端采用螺纹结构，安装时可以调整到同一水平。0103050204吸收效率高，99.5%以上酸出口温度低，30℃