Проектирование узла ингибирования соляной кислоты на АО "Каустик" - Дипломная работа

Актуальность темы. В мировой практике производится около 25 млн. т хлора. Значительная часть его расходуется на производство хлорсодержащих продуктов, в результате которых более 50 % используемого хлора идет на производство хлористого водорода и соляной кислоты. Одним из производителей соляной кислоты в Республике Казахстан является АО «Каустик», где производят гидроксид натрия мембранным методом. Так как, основным направлением предприятия является получение каустической соды, хлор идет, как побочный продукт. Его производство достигло масштабов, не только полностью удовлетворяющих потребности химической промышленности, но и создающие его избытки. Одним из основных направлений является синтез соляной кислоты из газообразного хлора и водорода. Получаемая HCl имеет концентрацию 35 %, что соответствует основным техническим требованиям, но она является агрессивной по отношению к большинству металлов и сплавов, что приводит к неудобствам ее транспортировки и хранения. Существуют различные методы борьбы с соляно-кислотной коррозией: - нанесение защитных покрытий на металлические изделия, например лакокрасочных; - повышение химического сопротивления конструкционных материалов; - снижение коррозии наложением внешнего тока (электрохимическая защита); - разработка и производство новых металлических конструкционных материалов повышенной коррозионной устойчивости путем устранения из металла или сплава примесей, ускоряющих коррозионный процесс. Введение в технологическую схему получения соляной кислоты узла ингибирования. Предприятие находится в Северной промышленной зоне города Павлодара, на территории бывшего химического завода, Северо-Восточный Казахстан. Принадлежность к промышленной зоне обусловливает использование почв исключительно в промышленных целях (т.е. сельскох озяйственная деятельность исключается полностью). Описание месторасположения промышленного объекта представлено в таблице 1. 1.2 Характеристика продукции На предприятии АО Каустик производят техническую соляную кислоту по ГОСТ 857-95. Для осушки хлора применяется серная кислота, характеристика которой приведена в таблице 6. 2. Литературный обзор методов производства соляной кислоты Соляная кислота представляет собой раствор газообразного хлористого водорода HCl в воде. Процесс получения соляной кислоты состоит из двух основных стадий: Получение хлористого водорода; Абсорбция хлороводорода водой. В зависимости от способа получения хлористого водорода различают три основных метода получения соляной кислоты: Сульфатный метод (не перспективен, имеет ограниченные мощности); Синтетический метод; Получение из абгазов. При изотермической абсорбции процесс осуществляется с отводом тепла, и температура кислоты поддерживается постоянной за счет непосредственного охлаждения абсорбера либо благодаря охлаждению циркулирующей кислоты в выносном холодильнике. На рисунке 1 показана механическая сульфатная печь. Толщина плит пода 120 мм; свод муфеля для облегчения передачи тепла к реакционной массе делают более тонким - 30 мм. Влажный Cl2 с установки дехлорирования рассола насыщен водой при Р = 0,02 МПа и Т 86 - 88 ?С. Сухой хлор поступает на всасывание жидкостно-кольцевого компрессора, в котором в качестве рабочей жидкости используется серная кислота. Ингибированная соляная кислота применяется для: - травления черных металлов и изделий из них; - химической очистки котлов и аппаратов от неорганических отложений; - кислотной обработки и подавления сульфатоостанавливающих бактерий призабойной зоны нефтяных скважин [7 c 18]. На территории РК существует большое количество промышленных предприятий, деятельность которых неотъемлемо связана с использованием ингибированной соляной кислоты, к ним относятся: предприятия черной металлургии - Соколовско-Сарыбайский, Лискаовский, Кашарский ГОК, Атасуйское рудоуправление, Донской ГОК, Карагандинский металлургичекий комбинат, Аксуский и Актобинский ферросплавные заводы, ПО Казвторчермет; нефтеперерабатывающие заводы - Карашаганакская нефтяная компания, «Тенгиз-шевройл», АО «МангыстауМунайГаз», Атырауский НПЗ и т.д. соляный кислота синтетический оборудование 3.2 Устройство и принцип работы основного и вспомогательного оборудования 3.2.1 Устройство и принцип работы печи - абсорбера К основному оборудованию относится печь - абсорбер, которая предназначена для сжигания смеси газов , с получением хлористого водорода и последующей его абсорбцией с целью получения соляной кислоты (рисунок 9). Объем пространства, занимаемой HCl составляет 3400 л, объем пространства охлаждающей воды 820 л, наружный диаметр печи равен 1000 мм, общая высота 12832 мм.