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第九章 合成盐酸 第一节 盐酸的性质和用途

盐酸，又称氢氯酸，是氯化氢气体的水溶液。常见的工业用合成盐酸含量在31%左右（其含量以含HCl的质量百分比计）。

化学结构式为H—Cl，分子量36.461。

外观是无色透明液体，工业盐酸含有铁氯及有机杂质，所以呈黄色。酸中的氯化氢气体极易挥发，形成酸雾，所以有刺激性臭味。

15℃时31%盐酸的比重为1.158。操作工常打比重粗略判断和控制盐酸的含量，盐酸是最主要的无机盐酸之一，具有酸的一切通性。

用途：盐酸广泛用于生产无机氯化物，如ZnCl2，有机氯化物如染料，冶金工业用于湿法冶金和酸洗钢板食品工业中用于制味精酱油等。

其它还用于纺织工业、造纸工业、医药工业。

第二节 合成盐酸的生产

一、合成盐酸

燃烧合成生产的盐酸叫合成盐酸，通称工业盐酸，相对于化工生产过程中产生的氯化氢用水吸收后的盐酸称为副产盐酸。

合成盐酸的原料气体是氯气和氢气。 二、生产原理

工业上合成盐酸是通过氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体，经过冷却至常温用水吸收而制成的。

生产中分两步进行。 1、氯化氢的合成

H2?Cl2燃烧2HCl?184.62KJ实际生产中保持H2过量，一般控制在Cl2∶H2=1∶1.05～1.1生产中要严格

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控制H2和Cl2的纯度。

合成反应在合成炉内进行，为保证反应正常进行，必须及时移走大量的反应热，生产中有冷却装置。

2、氯化氢的吸收

合成炉出来的氯化氢气体经过冷却。进入吸收塔用水吸收，氯化氢在水中的溶解度很大，其溶解度与压力有关，并随其温度的升高而减小。吸收时，会放出大量的热使得酸温上升，氯化氢气体分压增大，不利于氯化氢气体的吸收，得不到较高浓度的盐酸，所以吸收系统中必须及时移去溶解热。

三、工艺流程选择

氯化氢合成以及氯化氢的水吸收都要放出大量的热量，为了满足正常生产，必须移走这部分热量，常用方式有：1、空气对流，辐射放热；2、水冷却。

合成系统是通过合成炉型散热（辐射、水冷却），空气冷却管散热，石墨冷却器逐级冷却至40℃以下进入吸收系统。

吸收系统根据移走热量的方式不同分为绝热吸收和降膜吸收。 1、绝热吸收

绝热吸收是指在吸收过程中所产生的热量不与外界进行热交换，而是通过自身水分的蒸发带走热量，以制得盐酸。

2、降膜吸收

降膜吸收是指吸收水或稀酸在石墨列管上沿切线方向移动，形成液膜，氯化氢气体一接触液膜就被它吸收，当吸收达到一定浓度后，这种液膜就不再吸收HCl气体而被新的液膜代替，从而生产出合格的盐酸。在吸收过程中放出的热量是通过石墨管壁被壳程内的冷却水移走的。

目前生产厂家的吸收工艺大都采用二台降膜吸收塔和一台尾气填料塔组成，这套工艺多层次冷却，生产强度大、吸收效果好，可以得到较浓的产品。

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四、工艺流程

合成盐酸工艺流程如图9—1

来自电解车间氢处理工段的原料氢气经分离器进入氢气柜，氢气柜内氢

气经氢气分离器、氢气阻火器后进入合成炉。原料氯气经氯气缓冲罐、孔板流量计、调节阀后进入合成炉。原料氢气和氯气在石英套筒式燃烧器内混合燃烧化合生成氯化氢气体。火焰颜色为青白色，火焰温度达到2400℃左右。氯化氢气体由合成炉壁散热逐步冷却至750℃左右，从炉顶出来，经空气冷却器（有的工厂没有）冷却后进入石墨冷却器，冷却至40℃以下，然后进入降膜吸收塔被来自上级吸收塔的稀酸所吸收，制成成品盐酸。成品盐酸经U型液封管进入盐酸成品贮槽，即可包装出售。没有被吸收的贫气流入上级吸收塔，最终由填料吸收塔顶出来，吸收水经转子流量计计量后从填料塔的塔顶加入。经过三级吸收后，尾气中极少量的HCl被水流泵带入水贮槽被水吸收，再经泵送至水高位槽作吸收用水，这样就杜绝了废水的产生，整个生产工艺过程无环境污染（有的厂家直接排入下水）。

第三节 主要生产设备及作用

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