Способ извлечения хлористого водорода

СООЗ СОВЕТСНИХииииииэииииииииРЕСПУБЛИН ае ао аОСО В 7 ф(ГД) уг.щ 1 ду 1 ьйОТА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН У СИИДЕТВВСТ. К АВТО ндушкина,ов, Е,А.ВиС.Шевницын ельство СС1, 1977ьство СССР1, 1977 63 проГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ 99 3522615/23-2620.12.8207.06.84. Бюл. В 2В.Я.Панфилов, Т.Г.Ябрамов, В.С.Варакосов, В.А.Градов, Л(54) (57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХЛОРИСТОГОВОДОРОДА из солянокислых растворових ректификацией в присутствии раз-деляющего агента, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения энергоемкости, упрощения способа и обеспечения возможности использования кубовых остатков в ка- СР честве абсорбента при получении солянокислых растворов из абгазов,в качестве разделяющего агента используют фосфористую кислоту и процесс ведут до содержания ее в кубовых остатках не более 322.30 55Для ректификации используют аб газную с производства диметилфосфата соляную кислоту, содержащую в Г 10962е относится к технолоя хлористого водородасоляной кислоты,пособ извлечения хло 1 ода из растворов соля 5зутем их ректификациин разделяющего агента -хлорида магния Г 13Недостатком способа являетсято, что кубовые остатки после ректификации хлористого водорода изза незначительной растворимостив них хлористого водорода нельзя.испольэовать в качестве абсорбентаиэ абгазов хлористого водорода.15Поэтому при повторном использованиихлорида магния возникает необходимость упаривания иэ кубовых остатков воды, что длеает способэнергоемким и многостадийным.Наиболее близким к предлагаемому является способ., в котором ректификацию хлористого водорода из солянокислых растворов проводят в присутствии разделяющего агента - хлорида кальция Г 23.Недостатком данного способа .является низкая растворимость хлорисТого водорода в кубовых остатках(в 100 г 56%-ного раствора СаСпри 50 С хлористого водорода растворяется б г), что не позволяет использовать их в качестве абсорбентапри извлечении хлористого водородаиэ абгазов и обусловливает необходимость упаривания из кубовых ос 35татков воды после каждого цикла ректификации соляной кислоты, а этоделает способ энергоемким и многостадийным.40Цель изобретения - снижение энергоемкости, упрощение способа и обеспечение воэможности использованияостатков в качестве абсорбента приполучении солянокислых растворов иабгаэов.45Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу извлечения хлористого водорода иэ солянокислых растворов их ректификациейв качестве последнего используют: фосфористую кислоту и процесс ведут до содержания ее в кубовых ос-татках не более 327 00 2качестве примесей фосфористую кислоту в количествах 2-257.Кубовые остатки от ректификации многократно используют в качестве абсорбента диметилфосфитного абгаэового хлористого водорода до тех пор, пока содержание в них фос" форной кислоты не достигает 32%, Увеличение содержания в кубовых остатках фосфористой кислоты происходит из-эа наличия в абгазном хлористом водороде фосфорсодержащих примесей, в основном - треххлористого фосфора, т.е. ректификации подвергают абгаэную диметилфосфит- ную соляную кислоту, полученную путем абсорбции абгазного хлористого водорода кубовыми остатками от ректификации. Полученную при ректификации вторичную соляную кислоту очищают от хлористого метила известными способами, например, методом отдувки азотом.Использовать в качестве абсорбента хлористого водорода кубовые остатки с содержанием фосфористой кислоты больше 327. нерационально, так как в них снижается раствори" мость хлористого водорода до уровня ниже 27,57., что ведет к понижению съема хлористого водорода со 100 г соляной кислоты.Качество полученного при ректификации хлористого водорода высокое. Соляная кислота, полученная на его основе, соответствует высшему сорту. Кубовые остатки от ректификации с содержанием фосфористой кислоты 2-327 многократно используют также в качестве абсорбента незагрязненного фосфорсодержащими примесями абгазного хлористого водорода с последующей ректификацией полученной соляной кислоты. В этом случае, по мере увеличения кратности использования кубовых остатков как абсорбента хлористого водорода, прироста содержания в них фосфористой кислоты не происходит, поэтому кубовые остатки могут быть использованы как абсорбент хлористого водорода неограниченное количество раз. Выход хлористого водорода по отношению к абсорбированному составляет 99 - 1007. Качество хлористого водорода не ниже полученного при ректификации диметилфосфитной соляной кислоты.таты ректив зависий фосфориссть хлорис а блица 1 Состав(азеотропа) кубовых остатков, % Объем Н со 100 соляной кислотыг ВыходНСЬ по цируемой (Расти 50 С е в зави- жания Состав ректифисоляной кислотыворимость НСб прв кубовом остатсимости от содерНР 03) ВыходНС 6 поношени отношению к абсорба рованному кубовыми остатками,0 42,9 0,0 21,187,7 32,0 3 1096П р и м е р 1, Для ректификации используют абгазную с производства диметилфосфита соляную кислоту.575 г 37%-ной соляной кислоты, содержащей 2% фосфористой кислоты в 1 л колбе, оснащенной термометром, устанавливают под ректификационной колонной, эффективностью 14 т,т, Содержамое колбы нагревают с помощью масляной бани до температуры бани 140-150 С. При этом температура в парах достигает 92-97 С, температуоо ра кубовой жидкости 110-112 С. Кои-: денсирующиеся в дефлегматоре пары азеотропной смеси возвращают в колонну в качестве флегмы, Отгоняющийся хлористый водород анализируИз таблицы 1 видно, что фосфористая кислота разрушает азеотропную смесь, НСб - Н О. С повышением содержания фосфористой кислоты в кубовых остатках содержание хлористого водорода уменьшается. Поэтому 4 выход хлористого водорода на ректификации по отношению к абсорбированному хлористому водороду выше 100%. Кроме того. из таблицы 1 видно, что кубовые остатки, содержащие фосфористую кислоту (до 32%), являются хорошим растворителем для хлористого водорода и могут служить абсорбентом при оплучении солянокислых растворов из абгазов. Содержание фосфористой кислоты в кубовых остатках выше 32% снижает растворимость в них хлористого водорода гоо 4 ют с помощью бюретки Бунте и по щают водой.Анализ хлористого водорода НС 6 - 95 объемн.%, вода - 1,6 об остальное - воздух и хлорметил.После абсорбции хлористого водорода водой, полученная соляная кислота после отдувки из нее хлористого метила обладает высоким качеством и соответствует высшему сорту. Количественные резульа фикации соляной кислоты мости от содержания в нею той кислоты и растворимоИ того водорода в кубовом остатке све- дены в таблицу 1. до уровня ниже 27,5% и их исполь, зование как абсорбента становитсянерациональным.П р и м е р 2. 500 мл 27,5%-ной абгазной соляной кислоты с производства диметилфосфита (плотность 1,25 г/см), содержащей 25% фосфо,ристой кислоты, подвергают ректификации по примеру 1. По достижении температуры в парах 92-97 С через верх колонны в течение 1 ч подают расплав фосфористой кислоты в количестве 63 г с таким расчетом, чтобы получить содержание фосфористой кислоты в кубовом остатке 40%. Получают 137,6 г хпористого водорода (выход 80%) и. 550,0 г кубового остатка, содержащего 40,0%Таблица 2 1 В НСЕ, % по отношению к абсорбированному Нсб( Состав полученной соляной кислоты, направляемой на ректификацию, % Съем НСб со 100 г соляной кислоты,г Состав вторичных кубовыхостатков,7 Н,РО НС 6 Н,РО, НСЬ 2,64 17 2 660 159 19 5 13)9 2 О 37,0 5,036 3 15,0 33 8 2,64 23 9 99)5 17,2 243 996 6,60 15,9 25 2 19,50 13,8 993 21 4 2510 ЗОФ 0 100)О 32)0 1 О 3 10,3 32,0 5 10962кислоты и 6,20% хлористо. ое р 3. 500 мл 27,5%-нойляной кислоты с производлфосфита (плотность5содержащей 25% фосфолоты, подвергают ректификации по примеру 2. Но по достижении температуры в парах 92-97 С черезо . верх колонны в течение 1 ч подают 1 О распЬаЦ фосфористой кислоты в количестве 222 г с таким расчетом, чтобу в кубовом остатке получить содержание фосфористой кислоты 55%, (при ректификации соляной кислоты, не содержащей фосфористой кислоты и 500 мл 27,57-ной кислотынеобходимо добавить 378 г фосфористой кис 4лоты);Получают 154,8 г хлористого водо рода (выход 90%) и 692 г кубового остатка состава НС 1 2,46%; Н 3 РО 54,6%; остальное до 1 007. вода.П р и м е р 4. Для ректифика-. 25 ции используют соляную кислоту такого же состава и в таком же количестве как в примере 2, и точно так же проводят ректификацию, стой лишь разницей, что фосфористой кислоты в виде расправа добавляют 486 г, и таким расчетом, чтобы, фосфористой кислоты .в кубовом остатке получить68%.Получают 163,4% хлористого водо, рода (выход 95%) 948 г кубового ос- ч Состав кубовых остат ков, используемых для абсорбции НСЬ- газа, незагрязненного фосфорсодержащими примесями,% 00 6татка, имеющего состав НзРОз 68,07;НС 1 0,94%, остальное до 100% вода.П р и м е р 5. Ректификацию соляной кислоты проводят по примеру 2с той лишь разницей, что фосфористой кислоты в виде расплава добавляют в количестве 2144 г. С такимрасчетом, чтобы в кубовом остаткедостигнуть содержание фосфористойкислоты 887.Получают 168,6 г хлористого водорода (выход 987) и 2600 кубовогоостатка. Состав НР 05 88%; НСб 0,1157,остальное до 1007. вода.Иэ результатов примеров ВВ 2-5видно, что 80-95%-ный выход хлористого водорода достигается при содержании фосфористой кислоты в кубовом остатке 40-687 соответственно.Повышать выход хлористого водородавыше 957, например до 987 не рационально, так как это.потребует больших количеств фосфористой кислоты,в трн раза превышающих количественно ректифицируемой соляной кислоты.П р и м е р б, Ректификации подвергают соляную кислоту, полученнуюабсорбцией незагрязненного фосфорсодержащими примесями хлористого водорода, кубовыми остатками, в составе которых содержится фосфористая кислота 2-327 Ректификацию кислоты проводят по примеру 1,Результаты ректификации сведеныв табл, 2.1096200 Из табл. ие кубов 2 видно, что использои остатков содержащих кислоту 2-32%, в качеента хлористого водород от фосфорсодержащих при овливает получение выКачество хлористо ниже качества, п ы, примере 1. водороченного ваннои солянои ки Составитель Н. ЯрмолюкВоловик Техред О.Неце орректор Л.Шен акто 731/14 Тираж 464ВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретенийи открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб.,Подписи аказ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фосфористуюстве абсорбсвободногомесей, обуслсококонцент 8 при ректификации котор ристого водорода близо отношению к абсорбиров ными остатками хлорист