加盐间歇精馏浓缩稀盐酸

论文摘要

盐酸广泛用于钢铁、电镀和钢铁结构件的酸洗生产中。同时,也用于化工制药、稀土生产过程中。这些过程中会排放大量低浓度废盐酸需要浓缩回收。盐酸通常会形成最高共沸物,共沸组成含氯化氢20.2wt%,共沸点为108.6℃,普通精馏的方法很难使稀盐酸浓缩得到高于盐酸-水共沸组成的高浓度盐酸。本文采用加盐间歇精馏的方法浓缩稀盐酸。本文首先进行了盐酸-水-氯化镁体系气液平衡的实验研究,研究了不同氯化镁质量浓度对盐酸-水体系气液平衡的影响,实验结果表明,盐酸-水物系的共沸组成（HCl浓度）随着加入的氯化镁量的增加而减小。本文利用改进的Chen-NRTL方程进行了关联,结果较令人满意。其次,本文进行了加盐间歇精馏浓缩稀盐酸的实验。以低浓度稀盐酸为例,首先研究了只在塔釜加盐时,塔釜加盐量和回流比对塔顶盐酸浓度的影响,实验结果表明,只在塔釜加盐,当塔釜氯化镁质量浓度为0.25g/ml时,塔顶盐酸浓度能达到24%,塔顶盐酸浓度随时间的增加而减小;然后,本文进行了加盐间歇精馏实验,即先在塔釜加盐,塔顶回流液中也加盐时对塔顶盐酸浓度的影响。实验结果表明,先使塔釜加盐浓度为0.25g/ml,塔顶加盐速率为0.5g/min时,加盐间歇精馏得到的塔顶盐酸浓度能达到28.8%,且塔顶挥发出的不凝气HCl可作为产品收集。最后,在盐酸-水-氯化镁体系的间歇精馏过程中,塔顶会有不凝气体HCl挥发出来,所以本文在间歇精馏塔塔顶添加不凝气的吸收装置。实验研究表明,随着塔内加入氯化镁量的增多,回流比的增大,塔顶挥发出的HCl气体量也增多。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 盐酸提浓的方法
• 1.1.1 变压精馏
• 1.1.2 硫酸萃取精馏
• 1.1.3 加盐萃取精馏
• 1.1.4 其它方法
• 1.2 盐效应
• 1.2.1 盐效应的基本概念
• 1.2.2 影响盐效应的因素
• 1.2.3 盐的选择
• 1.2.3.1 盐效应参数法
• 1.2.3.2 饱和蒸汽压参数法
• 1.2.4 盐效应理论
• 1.2.4.1 静电作用理论
• 1.2.4.2 Pitzer 电解质溶液理论
• 1.2.4.3 离子水化理论
• 1.2.4.4 定标粒子理论
• 1.3 盐效应与气液平衡的关系
• 1.3.1 盐效应对气液平衡的影响
• 1.3.2 气液平衡盐效应数据的检验
• 1.3.3 气液平衡盐效应的测定方法
• 1.3.4 含盐体系气液平衡数据的关联和预测
• E 模型'>1.3.4.1 非G^E模型
• E 模型'>1.3.4.2 G^E模型
• 1.4 盐效应在分离过程中的应用
• 1.4.1 溶盐精馏
• 1.4.2 加盐萃取精馏
• 1.4.3 溶盐精馏－加盐萃取联合过程
• 1.5 加盐萃取精馏的特点和关键
• 1.5.1 加盐萃取精馏的特点
• 1.5.2 加盐萃取精馏技术的关键
• 1.6 盐效应分离过程中存在的问题及展望
• 1.7 本文的研究内容
• 第二章 盐酸－水－氯化镁体系气液平衡的实验研究
• 2.1 实验试剂
• 2.2 气液平衡的实验测定
• 2.2.1 实验装置
• 2.2.2 实验装置的校验
• 2.2.3 盐酸－水－氯化镁体系气液平衡的实验测定
• 2.2.3.1 实验测定盐酸－水－氯化镁体系气液平衡的操作步骤
• 2.2.3.2 实验结果与分析
• 2.3 盐酸－水－氯化镁体系气液平衡的数据关联
• 2.3.1 盐酸－水－氯化镁体系气液平衡
• 2.3.2 活度系数方程
• 2.3.3 参数关联与气液平衡计算结果
• 2.3.3.1 参数关联
• 2.3.3.2 关联结果
• 2.4 小结
• 第三章 塔釜加盐的间歇精馏提浓盐酸的实验研究
• 3.1 实验装置及操作步骤
• 3.1.1 实验装置图
• 3.1.2 实验试剂、设备及分析方法
• 3.1.3 精馏塔流体力学参数的标定
• 3.1.3.1 实验步骤
• 3.1.3.2 实验操作
• 3.1.3.3 实验结果分析
• 3.1.4 理论塔板数的测定
• 3.1.5 试验条件的选择计算
• 3.1.6 实验步骤与操作
• 3.1.6.1 实验操作方法
• 3.1.6.2 实验步骤
• 3.2 实验结果与分析讨论
• 3.2.1 塔釜加盐间歇精馏实验加盐量影响
• 3.2.2 塔釜加盐间歇精馏实验回流比的影响
• 3.3 小结
• 第四章 加盐间歇精馏提浓稀盐酸的实验研究
• 4.1 实验装置图
• 4.2 实验步骤
• 4.3 实验结果与分析讨论
• 4.4 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 符号说明
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢