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(精选文档)氯化氢工艺操作规程

一、产品说明1.简介学名:氯化氢英文名:Hydrogen Chloride分子式:HCl分子量:36.462.物理性质:(1)氯化氢在常温常压下是一种无色有刺激性臭味的气体。

(2)主要物理常数。

重度(0℃,760mmHg):1.639千克/米3(0℃,101.325kPa)比重(对空气):1.26l沸点:-83.1℃熔点:-111℃临界温度:51.28℃临界压力:81.6大气压(3)氯化氢易溶于水,溶于水中则成盐酸:在潮湿空气中则成白色烟雾;当氯化氢分压和水蒸汽分压之和为760毫米汞柱(101.325kPa)时,在水中的溶解度如下表:当气体中氯化氢,分压为760毫米汞柱(101.325kPa)时,1米3水在0℃能溶525.2米3氯化氢,在18℃时能溶解451.2米3。

3.化学性质:(1)氯化氢在干燥状态下几乎不与金属作用。

在含水或溶解于水中时,其腐蚀性很强,与大多数的金属化合生成该金属的氯化物。

如:Fe +2HCl = FeCl2 +H2Zn +2HCl = Zn Cl2 +H2所以如果用铁制设备与管路输送潮湿的氯化氢气。

则管路及阀门容易被所生成的氯化亚铁结晶堵塞,而设备、管道本身则被腐蚀损坏。

因此,在氯化氢生产中一般都选用陶瓷、玻璃、石英、橡胶、硬聚氯乙烯,不透性石墨及法奥里特等耐酸材料制造管道设备及衬里。

(2)氯化氢被碱液吸收,而中和成盐类。

如:HCl +NaOH = NaCl +H2O(3)氯化氢能与多种有机化合物化合生成有机氯化物。

如:HCl +C2H2= C2H3Cl4.产品标准(厂标)(1)纯度:93.5~95.5%(体积)(2)不含游离氯5.用途:氯化氢溶于水即成盐酸。

它是三大强酸之一,可用于制造各种化学药品、食品及染色工业;近年来,氯化氢多用于制造聚氯乙烯、氯丁橡胶等,在国民经济中占有很重要的地位。

二、原料说明1.氯气:分子式;Cl2分子量:70.91(1)物理性质:①氯气在常温常压下是一种黄绿色,有刺激性嗅味的气体,对人有刺激粘膜的毒害作用。

②主要物理常数:重度(0℃,760mmHg)3.124千克/米3(0℃,101.325kPa)比重(对空气)2.486溶解度(在水中,20℃)0.72%(2)化学性质:①氯气的化学性质很活泼,易与各种金属及非金属化合物生成各种化合物。

如:热2Fe +3Cl2=2FeCl3光、热H 2+Cl2=2HCl②氯气和乙炔气相混合时易生成乙炔氯化物而燃烧爆炸。

③氯气可以被硫代硫酸钠(俗称海波)吸收,故在工业上多用以分析氯气纯度,或涂在口罩上防止稀薄氯气中毒。

其反应如下:氯气浓度小时:2NaS2O3+Cl2=Na2S4O6+2NaCl(硫代硫酸钠)(过硫酸钠)氯气浓度大时;NaS2O3+Cl2+H2O =H2SO4+2NaCl +S↓(3)原料规格:纯度:≥94%含水量:≤0.01%含氢量:<1.00%2.氢气分子式:H2分子量:2.0(1)物理性质:氢气是一种无色、无嗅、无味的气体。

重度很小(0℃,760mmHg):0.08987千克/米3(0℃,101.325kPa)沸点:-252.78℃熔点:-259.2℃在水中溶解度(0℃,760mmHg):21.5毫升/升氢气在氧中的爆炸范围为5~95%,在空气中的爆炸范围为5~73.5%(2)化学性质:①氢气在空气和氯气燃烧分别生成水和氯化氢。

反应如下:2H2 +O2=2H2OH 2 +Cl2=2HCl②氢与各种元素可以直接化合。

如:高压下3H2 +N2=2NH3触媒③在高温下氢可以直接与钠、钙等化合生成金属的氢化物,遇空气和水则分解而生成氢氧化物。

氢还有还原作用,可将氧化铜(CuO)还原成金属铜。

(3)原料规格纯度:≥98%(体积)含氧:<0.4%含水:<0.03%三、生产原理1.反应原理:氯化氢系电解食盐水得到的氯气与氢气经燃烧而成,反应式为:H 2 + Cl2=2HCl +184.1KJ/mol(44千卡/克分子)反应实质是个链锁性反应,在受光的作用下,首先是氯气分子吸收光量子后被解离成两个活化的氯原子。

这两个活化的氯原子(Cl)再与氢分子作用生成一氯化氢分子和一个活性氢原子(H),这个活化的氢原子又与一个氯原子作用,生成一个氯化氢分子和一个活性的氯原子。

即:(Δ表是一个光量子)Cl2 +Δ=2Cl·(活性氯原子)Cl·+H2=HCl +H·(活性氢原子)H·+Cl2=HCl +Cl·……如此继续下去。

2.影响反应的主要因素:除原料气的纯度外,氯化氢纯度主要取决于氯气、氢气的压力、配比与合成温度。

压力平稳才能确保配比准确,氯气、氢气的配比通常为1:1.05~1.1(体积),过小则造成反应不完全而存在游离氯,影响氯乙烯合成的安全;过大则造成氯化氢纯度下降,使氯乙烯收率降低,冷量消耗增加,同时还会影响安全,有可能造成爆炸危险。

合成炉温一般不宜过高或过低,过高影响设备寿命,过低则有可能使反应不安全,造成氯化氢含游离氯而影响氯乙烯合成的安全。

四、生产工艺流程(附流程图)原料氢气来自电解分厂,经氢气缓冲罐(V101),进入氢气冷却器(E102),用0℃水间接冷却,除掉氢气中部分水分后,经稳压阻火器、阻火器(V103、V104)、炉前阻火器(V105),进入合成炉(R108)。

原料氯气经氯气缓冲罐(V106)、氯气稳压罐(V107)与氢气1:1.05~1.10的比例进入合成炉(R108),在灯头上燃烧,生成的氯化氢,通过夹套用冷却水间接冷却,冷却水自冷冻用液下泵(C109)打入夹套,带走反应热,冷却后氯化氢经空气冷却器(E110)自然冷却至220℃以下,再进入石墨冷却器(E111),用聚合循环水进行冷却,控制出口温度在40℃以下;使气体中的水分以冷凝酸形式分离出来,氯化氢气体经酸雾过滤器(V112)进一步分离掉其中的酸滴后,送至合成工序。

冷凝酸从底部排入压酸罐(V113),然后定期压入盐酸贮罐中。

用N2另外,在开停车时,废气由石墨冷却器(E110)抽入废气洗涤塔(T114),经水吸收后,再由通风机(C116)排至大气中。

酸性废水流入酸水池(V115)。

五、岗位操作1.开车前的准备工作:(1)按流程程序检查设备、管道、阀门及仪表等是否严密、灵活好用。

(2)设备、管道通氮试压,当压力达到300-400mmHg(40.0~53.3kPa)时停止,隔10分钟后压力不变,试压完毕。

(3)分析检验原料气纯度。

(4)准备好点火使用的“L”型火把。

(5)和有关单位进行联系。

2.开车及正常操作:(1)将要点火的合成炉之石墨冷却器出口阀门关闭,打开尾气阀门,向冷却器、合成炉夹套及废气洗涤塔内加水,开动通风机。

(2)往合成炉内通氮气10-15分钟,以置换炉内的气体,在通风机抽负压的情况下方能点火。

同时,点火前由分析室分析原料气的纯度,氢气纯度必须在98%以上,氯气纯度必须在80%以上(含氢在2%以下),氢气压力在0.73×105Pa,氯气在压力1×105Pa 以上,氯气中不含乙炔及氯乙烯等可燃的气体。

(3)与调度室及有关单位联系。

(4)点火,用“L”型火把,点火人不得站在炉门的正前方。

(5)将火把由点火口送到灯头处,如火焰不灭时立即打开氢气阀门,通以少量氢气,当氢气点燃后,立即抽出火把,然后打开氯气阀门通以少量氯气。

(6)当炉内火焰正常后,关闭炉门,由石墨冷却器出口取样口分析HCl纯度,待合格后,打开石墨冷却器出口阀门,关闭尾气阀门,往合成送HCl气体,并逐渐提量,保证不含游离氯。

3、停车操作:(1)正常停车。

(a)在停车前,必须和调度室及有关单位联系。

(b)开动通风机,往废气洗涤塔加水。

(c)依次关闭Cl2阀门、H2阀门,打开尾气阀门,关闭石墨冷却器出口阀门,然后往炉内通氮气进行置换。

(2)紧急停车:(a)立即关Cl2阀门,然后关H2阀门。

(b)开动通风机,往废气洗涤塔加水,并打开尾气阀门,关闭石墨冷却器出口阀门,往炉内通氮气置换。

4、操作控制点:(1)H2纯度>98%(体积),压力>70kPa(表压)(530mmHg)Cl2纯度>92%(体积)压力>0.1Mpa(表压)(760mmHg)(2)HCl纯度93.5-95.5%,不含游离氢。

(3)H2压力必须大于炉压80mmHg(10.67kPa)。

(4)H2纯度低于96%,连续分析两个样子后仍下降时,立即停车;当Cl2纯度低于80%(Cl2中含氢高于2%)时,立即停车。

(5)Cl2与H2的(体积)比为1:1.05-1.10。

(6)合成炉气体出口压力≤62kPa(470mmHg)(7)石墨冷却器气体进口温度≤220℃。

(8)石墨冷却器气体出口温度≤40℃.5、不正常现象及处理:六、安全注意事项1、合成炉附近严禁烘烤衣物及存放一切易燃物品,室内外严禁吸烟。

2、不准穿带钉子的鞋和携带危险品进入生产区域。

3、氢气设备必须有氮气装置,并保证好用,室内氢气报警要灵活好用。

4、氢气设备要有导出静电装置。

5、夹套蒸汽截门在炉开着时,必须开始,并保证畅通无阻,入口水压力一定要保持正常范围内。

6、氢气排空不宜过大,防止因静电发生火灾、爆炸。

7、岗位上应备有防止氯气中毒的面具和药品,以备发生跑氯气时使用。

8、氯气、氯化氢为有毒物质,氯气室内允许最高量为1mg/m3。

氯气中毒,应脱离现场倒空气新鲜处,脱去污染衣物,严重者送医院抢救.如皮肤污染上盐酸应用大量清水冲洗。

9、消防器材不准随意移动,岗位工必须熟知使用方法。

发生着火事故,立即进行扑救,并报告消防队。

七.分析检验控制一览表八.废物一览表注:盐酸数量按0.008m3/吨PVC计算。

九.设备一览表(注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。

可复制、编制,期待你的好评与关注)。

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