RU2139237C1 - Способ получения хлористого водорода и топка для его осуществления - Google Patents
Способ получения хлористого водорода и топка для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2139237C1 RU2139237C1 RU98110484A RU98110484A RU2139237C1 RU 2139237 C1 RU2139237 C1 RU 2139237C1 RU 98110484 A RU98110484 A RU 98110484A RU 98110484 A RU98110484 A RU 98110484A RU 2139237 C1 RU2139237 C1 RU 2139237C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- furnace
- chlorine
- heat exchanger
- combustion
- Prior art date
Links
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 22
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K magnesium;potassium;trichloride;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[K+] PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000895 extractive distillation Methods 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению хлористого водорода. Хлорсодержащий газ сжигают в факеле водородно-углеродного топлива в присутствии паров воды и затем подвергают двухстадийному охлаждению продукты горения: на первой стадии - в теплообменнике воздухом, а на второй - смешением с воздухом, пропущенным через теплообменник. Для осуществления способа используют топку с встроенным в нее теплообменником, разделяющим камеру горения и камеру смешения и имеющим каналы для продуктов горения и для воздуха, не сообщающиеся друг с другом. Данное изобретение позволяет получить газовоздушную смесь определенного состава и температуры, а также высокую степень конверсии хлора. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к производству магния.
В процессе электролиза магния образуется хлорсодержащий газ (70-75% хлора) - "анодный хлор", который может использоваться в виде хлористого водорода при обезвоживании карналлита в кипящем слое для подавления гидролиза хлористого магния.
Топочные газы печи кипящего слоя должны содержать 0,5-6,0% хлористого водорода, иметь температуру 400-500o С и влажность не более 2 % объема, т.к. большая влажность вызовет повышение гидролиза карналлита при обезвоживании.
Известен способ конверсии хлора с получением синтетического хлористого водорода подачей хлорсодержащего газа с водяным паром в факел горения газообразного или жидкого топлива (М.И.Левинский и др. Хлористый водород и соляная кислота. Обзорная информация. М., "Химия", 1985 г.).
При этом устанавливается равновесие:
H2O + Cl2 = 2HCl + 0,5O2 + 20,8 ккал
Термодинамические расчеты реакции показали, что равновесный состав продуктов реакции зависит от температуры, содержания кислорода и водяного пара в газовой фазе. Для сдвига равновесия в сторону образования хлористого водорода необходима высокая температура (не ниже 1500oC), избыток паров воды и минимальное количество кислорода.
H2O + Cl2 = 2HCl + 0,5O2 + 20,8 ккал
Термодинамические расчеты реакции показали, что равновесный состав продуктов реакции зависит от температуры, содержания кислорода и водяного пара в газовой фазе. Для сдвига равновесия в сторону образования хлористого водорода необходима высокая температура (не ниже 1500oC), избыток паров воды и минимальное количество кислорода.
После сжигания хлорсодержащего газа продукты горения охлаждают различными способами с применением в качестве охлаждающего агента воды, воздуха или раствора соляной кислоты. Происходит закалка продуктов горения (J.G.Hornath and J.O.S.Macdonald, Process technology, international, январь, 1973, s.61).
Известны процессы высокотемпературного сжигания, применяемые фирмами, выпускающими хлорорганические продукты, при переработке хлорорганических отходов (ХОО) с превращением их в газообразный хлористый водород (В.И.Абрамова и др. Переработка, использование и уничтожение отходов в производстве хлорорганических продуктов. Обзорная информация. Сер. "Хлорная промышленность". М., 1977).
Процесс фирмы "Рон-Пуленк" включает в себя сжигание ХОО в циклонной топке при температуре 1200oC, охлаждение продуктов горения в графитовом теплообменнике водой, абсорбцию соляной кислотой и дистилляцию.
В Японии, США и Западной Европе используется процесс фирмы "Ниттеу": высокотемпературное сжигание ХОО с применением циклонной топки, закалка продуктов горения в аппарате погружного охлаждения раствором соляной кислоты, десорбция водой и последующая экстрактивная дистилляция. Топка, в которой сжигают ХОО, состоит из корпуса, горелки, камеры горения и выходного отверстия для газов.
Недостатком перечисленных процессов является применение в качестве охлаждающего агента воды и растворов соляной кислоты, что неминуемо приведет к значительному повышению содержания паров воды в газовой фазе, а это недопустимо для газа, используемого в печах КС. Кроме того, степень конверсии хлора составляла всего 95-96%.
Технической задачей изобретения является получение смеси хлористого водорода с воздухом заданного состава, обеспечение высокой степени конверсии хлора.
Способ заключается в сжигании хлорсодержащего газа в факеле горения топлива в присутствии паров воды и двухстадийном охлаждении продуктов горения: на первой стадии - до температуры 750-800oC в теплообменнике воздухом, а на второй стадии - до температуры 450- 500oC прямым контактом с воздухом, пропущенным через теплообменник на первой стадии.
Топка для сжигания хлорсодержащих газов в пламени углеродно-водородного топлива в присутствии паров воды состоит из корпуса, горелки, камер горения и смешения, разделенных теплообменником; теплообменник имеет каналы, соединяющие камеру горения с камерой смешения, а также каналы для воздуха с входными отверстиями на наружной поверхности корпуса топки и выходом в камеру смешения.
Способ и топка поясняются чертежами, на которых показана топка в разрезе.
На фиг. 1 изображено сечение циклонной топки по каналам для продуктов горения.
На фиг. 2 показано сечение теплообменника по каналам подачи вторичного воздуха.
Топка состоит из корпуса 1, горелки 2, камеры горения 3, камеры смешения 4, теплообменника 5, каналов для продуктов горения 6, каналов 7 и патрубков 8 для подачи вторичного воздуха, выходного отверстия 9 для газовоздушной смеси.
Способ осуществляется следующим образом.
В топку через горелку 2 подают углеродно-водородное топливо, воздух, хлорсодержащий газ, водяной пар. В камере горения 3 происходит конверсия хлора и образуется газовая смесь, содержащая хлористый водород, с температурой 1300-1600oC. Продукты горения поступают из камеры горения 3 в камеру смешения 4, проходя через теплообменник 5 по каналам 6. Кроме каналов для продуктов горения 6 теплообменник имеет каналы 7 с наружными входными отверстиями, патрубками 8 и выходом в камеру смешения. Через эти каналы подается вторичный воздух. Каналы не сообщаются друг с другом.
В теплообменнике 5 продукты горения нагревают воздух до 300-400oC, а сами быстро охлаждаются до 750-800oC и с этой температурой поступают в следующую камеру, где смешиваются с нагретым воздухом из теплообменника. Полученная газовоздушная смесь с температурой 400-500oC выводится из топки через выходное отверстие 9 и направляется в печь кипящего слоя.
Если смешивать горячий газ с холодным воздухом, то часть хлористого водорода будет реагировать с кислородом воздуха по реакции:
2HCl + 1/2O2 = Cl2 + H2O,
что снизит выход хлористого водорода.
2HCl + 1/2O2 = Cl2 + H2O,
что снизит выход хлористого водорода.
Смешение предварительно охлажденных продуктов горения с нагретым воздухом снижает скорость реакции образования хлора, т.о. обеспечивается высокая степень конверсии.
Предложенный способ и топку опробовали в лабораторных условиях.
Примеры осуществления способа.
Пример 1
Сжигание хлорсодержащего газа осуществляется при температуре 1600oC в типовой циклонной топке. В камеру горения подавали холодный вторичный воздух. Продукты горения с температурой 1600oC смешивались с воздухом температуры 18oC и получали газовоздушную смесь необходимого состава с температурой 400-500oC. Степень конверсии составила 90%.
Сжигание хлорсодержащего газа осуществляется при температуре 1600oC в типовой циклонной топке. В камеру горения подавали холодный вторичный воздух. Продукты горения с температурой 1600oC смешивались с воздухом температуры 18oC и получали газовоздушную смесь необходимого состава с температурой 400-500oC. Степень конверсии составила 90%.
Пример 2
Сжигание хлорсодержащего газа осуществляли при температуре 1600oC в циклонной топке с встроенным теплообменником. В теплообменнике температура продуктов горения резко снижалась до 800oC. Через патрубки в корпусе топки в теплообменник подавали вторичный воздух (t = 18oC). После смешения газа с воздухом получена смесь с температурой 400-500oC. Степень конверсии составила 99,4%.
Сжигание хлорсодержащего газа осуществляли при температуре 1600oC в циклонной топке с встроенным теплообменником. В теплообменнике температура продуктов горения резко снижалась до 800oC. Через патрубки в корпусе топки в теплообменник подавали вторичный воздух (t = 18oC). После смешения газа с воздухом получена смесь с температурой 400-500oC. Степень конверсии составила 99,4%.
Использование способа и топки позволит получить газовоздушную смесь определенного состава и температуры, применяемую в качестве топочного газа в печах кипящего слоя, и обеспечить высокую степень конверсии хлора.
Claims (2)
1. Способ получения хлористого водорода из хлорсодержащих газов, включающий сжигание их в пламени углеродно-водородного топлива в присутствии паров и последующее охлаждение, отличающийся тем, что охлаждение продуктов горения осуществляют в две стадии: на первой стадии - до 750-800oC воздухом в теплообменнике, а на второй стадии - до 450-500oC прямым контактом с воздухом, пропущенным через теплообменник на первой стадии.
2. Топка для получения хлористого водорода сжиганием хлорсодержащих газов в пламени углеродно-водородного топлива в присутствии паров воды, включающая корпус, камеру горения, горелку, отличающаяся тем, что она имеет камеру смешения, отделенную от камеры горения теплообменником, при этом теплообменник имеет каналы, соединяющие камеру горения с камерой смешения, а также каналы для воздуха с входными отверстиями на наружной поверхности корпуса топки и выходом в камеру смешения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98110484A RU2139237C1 (ru) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Способ получения хлористого водорода и топка для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98110484A RU2139237C1 (ru) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Способ получения хлористого водорода и топка для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2139237C1 true RU2139237C1 (ru) | 1999-10-10 |
Family
ID=20206745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98110484A RU2139237C1 (ru) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Способ получения хлористого водорода и топка для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2139237C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2159734C1 (ru) * | 2000-04-13 | 2000-11-27 | Марат Аронович Гликин | Способ переработки жидких хлорсодержащих отходов производства винилхлорида |
| RU2217371C1 (ru) * | 2002-04-24 | 2003-11-27 | Открытое акционерное общество "Химпром" | Способ получения хлористого водорода |
| AU773791B2 (en) * | 1999-07-29 | 2004-06-03 | Aluminium Alloies & Metallurgical Processes Limited | Method and apparatus for production of hydrogen chloride |
| RU2239595C1 (ru) * | 2003-08-27 | 2004-11-10 | Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Способ получения хлорида водорода из отходящих хлорсодержащих газов титаномагниевого производства |
| CN104401943A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-03-11 | 南通星球石墨设备有限公司 | 一种氯化氢合成炉控制系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1062113A (en) * | 1963-03-25 | 1967-03-15 | Hooker Chemical Corp | Production and recovery of hydrogen halides |
| GB2040897A (en) * | 1979-01-25 | 1980-09-03 | Du Pont | Process for the incineration of chlorinated organic materials |
| FR2498583A1 (fr) * | 1981-01-26 | 1982-07-30 | Lummus Co | Procede pour integrer une reaction d'oxychloruration avec une combustion d'hydrocarbures chlores |
| EP0137160A1 (de) * | 1983-09-24 | 1985-04-17 | Uhde GmbH | Verfahren und Anlage zur Rückgewinnung von Chlorwasserstoff aus chlorierten Kohlenwasserstoffrückständen |
| DE3832804A1 (de) * | 1988-09-28 | 1990-03-29 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung von aox-armer, chlorfreier salzsaeure |
-
1998
- 1998-05-29 RU RU98110484A patent/RU2139237C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1062113A (en) * | 1963-03-25 | 1967-03-15 | Hooker Chemical Corp | Production and recovery of hydrogen halides |
| GB2040897A (en) * | 1979-01-25 | 1980-09-03 | Du Pont | Process for the incineration of chlorinated organic materials |
| FR2498583A1 (fr) * | 1981-01-26 | 1982-07-30 | Lummus Co | Procede pour integrer une reaction d'oxychloruration avec une combustion d'hydrocarbures chlores |
| US4346069A (en) * | 1981-01-26 | 1982-08-24 | The Lummus Company | Recovery of chlorine values in integrated process for oxychlorination and combustion of chlorinated hydrocarbons |
| EP0137160A1 (de) * | 1983-09-24 | 1985-04-17 | Uhde GmbH | Verfahren und Anlage zur Rückgewinnung von Chlorwasserstoff aus chlorierten Kohlenwasserstoffrückständen |
| DE3832804A1 (de) * | 1988-09-28 | 1990-03-29 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung von aox-armer, chlorfreier salzsaeure |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Левинский М.И., Мазанко А.Ф., Новиков И.Н. Хлористый водород и соляная кислота. - М.: Химия, 1985, с.28-33. * |
| Обзорная информация. Переработка, использование и уничтожение отходов в производстве хлорорганических продуктов. Серия Хлорная промышленность. - М., 1977, с.1-7. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU773791B2 (en) * | 1999-07-29 | 2004-06-03 | Aluminium Alloies & Metallurgical Processes Limited | Method and apparatus for production of hydrogen chloride |
| RU2159734C1 (ru) * | 2000-04-13 | 2000-11-27 | Марат Аронович Гликин | Способ переработки жидких хлорсодержащих отходов производства винилхлорида |
| RU2217371C1 (ru) * | 2002-04-24 | 2003-11-27 | Открытое акционерное общество "Химпром" | Способ получения хлористого водорода |
| RU2239595C1 (ru) * | 2003-08-27 | 2004-11-10 | Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Способ получения хлорида водорода из отходящих хлорсодержащих газов титаномагниевого производства |
| CN104401943A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-03-11 | 南通星球石墨设备有限公司 | 一种氯化氢合成炉控制系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS62402B2 (ru) | ||
| JPS59500911A (ja) | セメントクリンカーの製造方法 | |
| US3140155A (en) | Hydrogen halide recovery | |
| RU2139237C1 (ru) | Способ получения хлористого водорода и топка для его осуществления | |
| JPS61185591A (ja) | ガス製造 | |
| JP3775750B2 (ja) | Ｎ▲下２▼ｏからのｎｏの製造 | |
| GB708970A (en) | Process for the preparation of finely divided metal oxides and silicon dioxide | |
| AU2004200944A1 (en) | Process and Apparatus for Preparing Hydrogen Chloride | |
| US2763476A (en) | Two stage combustion furnace | |
| US3085860A (en) | Process for preparing hydrogen chloride | |
| US3220798A (en) | Process for converting halogenated organic material into corresponding hydrogen halides | |
| US3666418A (en) | Sulphur extraction process | |
| RU2173296C2 (ru) | Способ получения хлористого водорода и топка для его осуществления | |
| US2178833A (en) | Apparatus for producing hydrogennitrogen mixtures | |
| US3392218A (en) | Method of heating carbon monoxidecontaining gases without carbon deposition | |
| GB1401656A (en) | Process and apparatus for the manufacture of gases containing hydrogen and carbon monoxide | |
| GB734080A (en) | Improvements relating to the production of hydrochloric acid from chlorides | |
| CA1077677A (en) | Process for preparing sulfur dioxide from sulfur and oxygen | |
| US1916112A (en) | Ore reduction process | |
| US2135695A (en) | Process for producing a mixture of nitrogen and hydrogen | |
| KR100288897B1 (ko) | 브롬화수소 제조 장치 | |
| US1011014A (en) | Process of manufacturing oxids of nitrogen. | |
| RU2239644C2 (ru) | Способ утилизации попутного нефтяного газа на нефтяных месторождениях | |
| RU2239595C1 (ru) | Способ получения хлорида водорода из отходящих хлорсодержащих газов титаномагниевого производства | |
| SU1756362A1 (ru) | Способ восстановительного обжига сидеритовой руды в шахтной печи |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090530 |