延长盐酸解析运行时间的工艺改进

１ 目的和意义
河北 邢 矿 硅业 科 技 有 限公 司 以盐 酸为 原 料 ．通 过 解 析 产 出氯 化 氢为 三 氯 氢硅 合 成 提供 合 成 气 体 。 设 计 原料 为 合成 酸 ，设 计 生 产能 力 ５ ｍ３／ｈ．将 浓盐 酸 采 用 氯 化钙 做 助剂 的方法 ，解 析 成 纯 度大 于 ９９％的 氯 化 氢气体 供 三氯氢 硅 合成使 用 。 １．１ 工艺 过程 描述
第 ５期 ２０１６年 ５月
中 国氯 碱
Ｃｈｉｎａ Ｃｈｌｏｒ—Ａｌｋａｌｉ
Ｎｏ．５
Ｍ ａｙ．．２０１６
５
延长盐酸解析运行 时间的工艺改进
张贺 广 （河北邢矿 硅 业科技 有 限公 司 ，河北 邢 台 ０５５１５０）
摘 要 ：介 绍 了在氯化 钙循 环过 程 中，加 装分 离装 置 ，将 系统循 环 液 中的 固体硫 酸 钙连 续分 离、定置 收
６
中 国 氯 碱
２０１６年 第 ５期
燥 的氯 化 氢气体 经 过双效 换热 器充 当冷媒 后 输送 出 装 置 。 １．２ 存 在 的 问题
盐 酸解 析工 序 自投入 运行 以来 ，由于价 格成本 因素 ，主要 以硫 酸钾 副产 盐酸 作为 原料 。运行 过程 中 出现 了 系统仅 运行 ７天 就发 生闪蒸 发再 沸器 、解 析 再沸 器及 管路 结垢 现象 ，伴 随 出现 换热 效果 降低 ，废 水 含 酸 由 １％增 至 ５％ ．继 续 运行 ３天 ．废 水 含 酸 增 高至 １５％～２０％，用 高压水 枪清 理设 备及 管路 上 的硫 酸钙 垢 ，检 修 时 间为 ３～５天 。 由于盐 酸 解 析是 为 全 厂生 产 提供氯 化氢 气体 ，解 析停车 ，全 厂只能 跟着 停 车 ，形成 全厂 生产 １Ｏ天检修 ５天 的现 象 。
浓盐 酸与 氯化 钙循 环泵输 送 的浓 氯化 钙溶液 混 合 后进 入解 析塔 。溶 液从 解析 塔顶 部进 入 ，在重力 的 作 用下 向下流 动 ，流动 过程 中通 过填料 和 内件 时发 生 高效传 质 过程 当溶 液 到达解 析塔 底部 时 ．通 过 调 节解析 再沸 器蒸 汽流量 调节 阀控 制解 析液 蒸发 温 度 ，溶 液 不 断 的通过 热虹 吸 自然循 环 加 热 ，这 样 ，气
集 、定 时排放 ，利 用该 方 法抵 消在 生产过程 中产 生的硫 酸钙 ，维持循 环 液 中硫 酸钙 浓度 处 于较 低值 ，从
而解 决结垢 问题 的 方法 。
关 键词 ：硫 酸根 浓度 ；分 离硫 酸钙 ；双再 沸器 ；煮塔
中图分 类号 ：ＴＱ１２４．４
文献 标识 码 ：Ｂ 文章编 号 ：１００９—１７８５（２０１６）０５—０００５—０２
２ 改进 内容及方法
２．１ 改 进 内容 为实现 盐酸 解析 工序 的长 时间稳 定运行 ，该 公
司对结 垢原 因进 行 了深入 分析 ，公 司所用 的盐 酸大 多 是硫 酸钾 的副 产酸 。产 品含有一 定浓 度 的硫酸 根 ， 硫 酸根 与 氯化 钙混 合后 生 成 ＣａＳＯ ，１００℃时 ，ＣａＳＯ 在 水 中溶 解度 为 ０．１６２～０．２ ｇ，随 着盐 酸水 分 的不断 蒸 发 ，原盐 酸 中所含 的 Ｓ０ 及 其他 无 机盐在 氯 化钙 循 环液 中的浓度 不 断积 累 ，当超过 溶液所 能溶 解 的 能力后 ，在 系统 中就会 析 出 ，形 成细 小 的 ＣａＳＯ 固体 物质 ，其 主要生 成部 位在 闪蒸再 沸器 的受 热面 上 。在 受 热蒸 发 表面 ，由于水生 成水 蒸气 ，原水 中溶 解 的 ＣａＳＯ 及 其他 无机 盐析 出 ，一 部分 沉 积在 蒸 发表 面 ， 一 部 分 随 着 循 环 的氯 化 钙 溶 液 流 到 系 统 的其 他 地 方 。这 样 ，在整个 系统装 置 内 ，随着 所生 成 ＣａＳＯ 及 其 他无 机盐 浓度 的增 加 ，在 系统 循环 液 中逐渐 析 出 ， 形成 以 ＣａＳＯ 为 主要 成分 的 固体 物 质 ．并 在设 备及 管路最 底 部 、盐 酸氯 化钙 混合 器 、氯 化钙 管路 上调节 阀 、再 沸器 受热 面等 地方 沉积 。随着 运行 时 间的延 长 越 积越 多 ，最终堵 塞 管道 ，并使再 沸 器使用 效果 明显 下 降 ，使 得 系统无 法 运行 。 ２．２ 改 进 方 法
体 被蒸馏 分离 出并 向上 流动 。在这个 操作 过程 中 ，氯 化 氢气体 从盐 酸与 氯化钙 混合 溶液 中汽提并 从塔 顶 排 出 。ＣａＣ１ 溶液 是作 为共沸 打破 物 ，相对 于 ＨＣ１气 体 的分压 来说 抑制 了水蒸 汽 的分压 。从解 析塔 出来 的稀 ＣａＣ１ 溶 液 进入 闪 蒸塔 ，与闪蒸 再 沸器 的蒸 汽 进行 热量 传 递 ，从 而使 ＣａＣ１ 溶 液 变浓再 次 与浓 盐 酸 进人 解 析塔 回。解 析 出 的氯 化 氢气 体首 先 进入 氯 化 氢一 级 冷凝 冷 却器 （用循 环 水 冷却 ），在 这 里 大部 分夹 带 的水被 冷凝 。然后 ，氯 化氢气 体进入 氯化 氢二 级 冷凝 冷 却 器 （用 ７ ｃｃ冷 冻水 冷 却 ），再 进 入 氯化 氢 三 级 冷凝 冷 却 器 （用 一３５ ｃｌＣ冷 冻 盐 水 冷却 ），将 大 部 分水 蒸汽 冷凝 。最 后 ，“干 ” 的氯化 氢气体 进入 除雾 器 。几 乎所 有 夹带 的水滴 被 收集 。经过 除雾 器 后 ，干
Ａ ｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｃａｌｃｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｃｙｃｌｅ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ，ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒｙ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｌｉｑｕｉｄ ｓｏｌｉｄ ｃａｌｃｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆ ｉｘａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｈａｕｓｔ ｔｉｍｉｎｇ，ｒｅｃｙｃｌｅ ｌｉｑｕｉｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｏ ｏｆｆｓｅｔ ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｌｃｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃａｌｃｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ，ｍａｉｎｔａｉｎ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｌｉｑｕｉｄ ｃａｌｃｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ｖａｌｕｅ，ＳＯ ａｓ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｆｏｕｌｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍ ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｕｌｆａｔｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ；ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｌｃｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ；ｄｏｕｂｌｅ ｒｅ ｂｏｉｌｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ；ｂｏｉｌｉｎｇ ｔｏｗｅｒ
Ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｍ ｐｒｏｖｅｍ ｅｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃ ａｃｉｄ ｄｅｓｏｒｐｔｉｎ ｒｕｎｎｉｎｇ ｔｉｍ ｅ
ＺＨＡ ＮＧ Ｈ ｅ－ｇｕａｎｇ
（Ｈｅｂｅｉ Ｘｉｎｇｔａｉ ｍｉｎｉｎｇ ｓｉｌｉｃｏｎ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉｎｇｔａｉ ０５５１５０，Ｃｈｉｎａ）