Производство хлористого водорода различными способами (сульфатный синтез, из элементов, из абгазов хлорорганического синтеза и пиролиза хлорсодержащих соединений)

Производство соляной кислоты включает 2 стадии – получение хлористого водорода и абсорбция его водой. Соляная кислота применяется для получения хлоридов Mn, Fe, Zn и др., для травления металлов, кислотной обработки нефтяных скважин, обработки руд.

В промышленности хлористый водород получают тремя методами: сульфатным синтетическим и из абгазов.

Сульфатный метод основан на взаимодействии NaCl с концентрированной серной кислотой по реакции:

2NaCl + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2HCl + Q.

Реакцию проводят при 500-550^оС в муфельных печах. При этом получают твердый Na₂SO₄ и газообразный HCl. Реакционные газы содержат 35-65% HCl. Газ, выходящий из печи, загрязнён соединениями мышьяка, парами серной кислоты и другими примесями. При сульфатном методе трудно обеспечит получение чистой кислоты. При этом расходуется значительное количество серной кислоты. К недостаткам этого способа относится так же и расход энергоносителей на нагрев реагентов.

В основе прямого синтеза HCl из хлора и водорода лежит цепная реакция горения:

Cl₂ + H₂ = 2HCL + Q.

Реакция не идет при обычных температурах и в темноте, она инициируется светом, влагой, твердыми пористыми веществами, некоторыми минералами (кварц, глина). При нагревании и на свету реакция протекает с очень большой скоростью, вплоть до взрыва. Синтез ведётся в печах, выполненных из стали, кварца, огреупорного кирпича. Образовавшийся НСl выходит через верхний патрубок. Для предотвращения взрывного характера горения реагента смешиваются непосредственно в факеле пламени горения. Мощность современных печей достигает 65т/сут. Преимущества метода – отпадает необходимость расходования серной кислоты и топлива; получение кислоты более высокой концентрации.