專利名稱：一種連續(xù)萃取精餾濃縮稀鹽酸的工藝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種濃縮稀鹽酸的工藝方法，尤其涉及一種連續(xù)萃取精餾制備濃鹽酸的工藝方法，屬無機化工、廢水處理領域。背景技術：
鹽酸是一種常用化工產品，在化工、冶金、金屬表面處理、稀土生產等過程中廣泛應用， 同時也產生了大量稀廢鹽酸，比如在農藥、醫(yī)藥及染料生產中，每年產生的含鹽酸廢水無法統(tǒng)計，如果不采取有效措施對這些稀廢鹽酸進行處理，其對環(huán)境造成的污染、破壞和資源浪費是十分驚人的。稀廢鹽酸的處理和和回收利用是廢水處理的一大難題，隨著國家對環(huán)境污染控制力度的加大及資源緊缺和資源價值的提升，對稀廢鹽酸的回收利用將成為發(fā)展的必然趨勢。目前回收利用稀廢鹽酸的方法主要有電滲析法，濃縮蒸餾法、萃取法及生產鹽酸鹽的方法。就上述方法而言，除利用廢水中的鹽酸生產鹽酸鹽外，其他方法得到的都是濃度較低的鹽酸，因為HCl和H2O可以形成恒沸物，常壓下HC1+H20恒沸物中HCl的質量分數為 20. 25%，壓力為6. 67 kPa時為23. 2%，這種濃度的鹽酸在多數化工生產過程中無法直接使用。CN101164867A提供了一種共沸精餾濃縮鹽酸的方法，以苯作夾帶劑，通過苯與水形成新的低沸點恒沸物從塔頂蒸出，將HC1+H20恒沸物中的水分帶走，使鹽酸得到濃縮，蒸出的苯和水的恒沸物經冷凝后分層，苯層循環(huán)使用，水層排放，該方法簡單有效，但不可避免的產生了含苯廢水。CN1562732A提供了一種稀廢鹽酸半連續(xù)萃取蒸餾制取濃鹽酸的方法，以硫酸作萃取劑，對稀廢鹽酸進行半連續(xù)萃取精餾，精餾釜中硫酸的摩爾濃度為25. (Γ32. 3%，釜溫為155 200°C，在釜液沸騰狀態(tài)下加入稀鹽酸，流出物為氣態(tài)氯化氫，經稀鹽酸并流吸收后為濃鹽酸，該法的缺點是釜液硫酸濃度高，溫度高，并且餾出物為氯化氫氣體，必須經過吸收才能得到高濃度的鹽酸。
發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)萃取精餾濃縮稀鹽酸的方法。本發(fā)明的原理及技術方案如下以硫酸作萃取劑，向精餾塔釜中同時加入稀鹽酸和濃硫酸，利用濃硫酸的強吸水性，破壞HC1+H20的恒沸點，增加HCl與H2O的相對揮發(fā)度， 蒸出的超過了恒沸組成的HCl和H2O在精餾塔中進一步分離，在塔頂獲得高濃度的鹽酸；為保證塔頂餾出鹽酸的濃度恒定，需保持塔釜中硫酸濃度恒定，因此根據進料鹽酸流量和濃度計算濃硫酸的加入量，使鹽酸濃縮減少的水量與濃硫酸稀釋后達到規(guī)定的塔釜濃度增加的水量相等，計算式如下
權利要求
1.一種連續(xù)萃取精餾濃縮稀鹽酸的工藝方法，其特征在于以硫酸作萃取劑，接近恒沸組成的稀鹽酸經萃取精餾在塔頂得到濃鹽酸，塔釜中稀釋了的硫酸經蒸發(fā)濃縮后循環(huán)使用，具體步驟如下在常壓下，向精餾塔釜中加入質量分數為48飛8%的硫酸，加熱使之沸騰，然后將質量分數為If 23%的稀鹽酸和質量分數為90、8%的濃硫酸分別連續(xù)加入到沸騰的塔釜液中，根據稀鹽酸的濃度和流量計算濃硫酸的加入量，維持塔釜中硫酸質量分數為4纊58%，溫度為12廣138°C，塔釜中產生的蒸汽進入精餾塔，在其中進行傳質分離，蒸汽上升至塔頂后進入冷凝器冷凝，全回流至塔頂溫度為107 108°C時，調節(jié)回流比為 0. 5^1. 5，自塔頂采出質量分數為25 31%的濃鹽酸，塔釜中的硫酸一部分排入蒸發(fā)器，以維持塔釜液位恒定在1/3 2/3，在蒸發(fā)器內硫酸被濃縮為質量分數9(Γ98%的濃硫酸，返回萃取精餾塔循環(huán)使用，蒸發(fā)器中蒸出的氣體經冷凝器冷凝后為含有少量鹽酸和硫酸的酸性廢水，經中和達標后排放。
2.根據權利要求1所述的一種連續(xù)萃取精餾濃縮稀鹽酸的工藝方法，其特征在于所述的萃取精餾采用減壓操作，塔釜中硫酸質量分數提高到6(Γ70%。
3.根據權利要求1所述的一種連續(xù)萃取精餾濃縮稀鹽酸的工藝方法，其特征在于所述的硫酸蒸發(fā)濃縮，采用減壓操作。
4.根據權利要求1所述的一種連續(xù)萃取精餾濃縮稀鹽酸的工藝方法，所述的蒸發(fā)冷凝為水噴射形式，蒸出的氣體在水噴射冷凝器中直接與水接觸冷凝為酸性廢水，冷凝水循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連續(xù)萃取精餾濃縮稀鹽酸的工藝方法。該方法以濃硫酸作萃取劑，將稀鹽酸和濃硫酸同時連續(xù)加入到沸騰的精餾塔釜中，利用濃硫酸的強吸水性，破壞HCl+H2O的恒沸點，增加HCl與H2O的相對揮發(fā)度，塔釜中蒸出的超過恒沸組成的HCl和H2O在精餾塔中進一步分離，塔頂餾出物經冷凝后得到濃鹽酸，塔頂溫度為107~108℃，濃鹽酸質量分數為25~31%，塔釜中硫酸質量分數為48~58%，溫度為121~138℃，稀釋后的硫酸經真空濃縮后循環(huán)使用。本工藝方法流程簡單，操作方便，運行成本相對較低，適用于稀廢鹽酸的回收利用，尤其適用于接近恒沸組成的稀鹽酸濃縮制取濃鹽酸。
文檔編號C01B7/07GK102515105SQ201110327778
公開日2012年6月27日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權日2011年10月25日
發(fā)明者于麗, 龐立飛, 張培龍, 王春光, 賈壽華 申請人:山東農業(yè)大學