3.5.1. Mục đích
Dung dịch HCl được sản xuất bằng phương pháp đốt H2 trong Cl2 rồi hấp thụ khí HCl bằng nước vô khoáng.
3.5.2. Dây chuyền công nghệ
Sơ đồ 3.5. Quy trình sản xuất acid HCl
3.5.3. Thuyết minh quy trình
Dòng khí H2 và Cl2 sau điện giải được đưa vào buồng đốt của tháp axít. H2 cháy trong Cl2 tạo ra HCl:
H2+ Cl2 2HCl
Hỗn hợp (HCl và H2 dư) sẽ được hấp thu bằng nước vô khoáng. Phần khí HCl chưa hấp thu sẽ được đưa vào buồng hấp thu khí thừa. Dung dịch HCl thành phẩm được chứa ở D604A.
Ngoài ra còn có ejector dùng hơi cao áp tạo chân không cho toàn tháp, nhờ đó dòng khí chuyển động từ dưới lên trên.
3.5.4. Thiết bị chính
Buồng đốt:
Chức năng: Tạo không gian cho quá trình đốt cháy H2trong Cl2
to Nước vô khoáng Cl2 H2 Đốt: to > 100oC HCl 32% Hấp thu khí thừa Hấp thu chính
Cấu tạo: Là thiết bị trao đổi nhiệt kiểu vỏ áo dùng nước giải nhiệt, vỏ ngoài làm bằng thép không gỉ, thân trong bằng than chịu nhiệt, chịu axít, phía dưới là bec đốt bằng thạch anh, Cl2 đi bên trong, H2 đi bên ngoài.
Hoạt động:
Trước khi khởi động phải thông khí N2 đuổi hết H2 trong buồng đốt để đảm bảo an toàn cháy nổ.
Khi khởi động H2 được mồi rồi đưa vào tháp, sau đó dòng Cl2 đi vào tham gia phản ứng cháy với H2 tạo sản phẩm khí HCl.
H2 + Cl2 2HCl Buồng hấp thu chính:
Chức năng: Hấp thu khí HCl bằng nước vô khoáng tạo dung dịch HCl.
Cấu tạo: Thành thiết bị là thép không gỉ, bên trong chứa những lớp than xếp chồnh lên nhau, trong các khối than này có những đường ống nhỏ theo chiều dọc và các khe nước làm nguội.
Hoạt động: Khí HCl từ buồng đốt lên sẽ vào các ống than thực hiện quá trình hấp thu màng, dòng nước hấp thu đi từ trên xuống, dung dich HCl (31,5 – 32,5%) theo đường lấy sản phẩm ra ngoài.
Buồng hấp thu khí thừa:
Chức năng: Hấp thu khí HCl sau hấp thu chính còn sót lại.
Cấu tạo: Là thiết bị dạng mâm chóp, có 6 mâm và 6 ống chảy chuyền.
Hoạt động: Quá trình xảy ra tương tự. Dòng HCl đi ra được về buồng hấp thu chính.
Đĩa an toàn:
Chức năng: Kiểm soát an toàn khi tháp làm việc.
Cấu tạo: Đĩa làm bằng graphit, có đầu dò đặt tiếp xúc ở phía trên.
Hoạt động: Áp lực khí tác dụng lên đĩa được đầu dò báo tín hiệu về bảng điều khiển, khi áp suất chân không trên đỉnh lớn hơn -100mmH2O đĩa an toàn sẽ nổ để xả áp.