Введение. 
Производство соляной кислоты

В мировой практике производится около 25 млн. т хлора. Значительная часть его расходуется на производство хлорсодержащих продуктов, в результате которых более 50% используемого хлора превращается в побочный продукт — так называемый абгазный хлористый водород или абгазную соляную кислоту.

Внедрение сбалансированных по хлору процессов и расширение областей применения хлористого водорода и соляной кислоты способствовало разработке методов утилизации абгазных отходов и +получению на их основе ценных химических продуктов.

В данном исследовании предпринята попытка обобщить накопленные за последние годы данные о методах производства, свойствах, областях применения и способах повышения качества хлористого водорода и соляной кислоты.

соляный кислота химический отход.

ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКОГО ПРОДУКТА

Соляная кислота (хлористоводородная кислота, хлороводородная кислота)? раствор хлористого водорода (HCl) в воде? является одним из важнейших продуктов химической промышленности.

Соляная кислота? бесцветная жидкость с резким запахом. Растворение НСl в воде? сильно экзотермический процесс, для бесконечно разбавленного водного раствора ДH0 растворения НСl составляет 69,9 кДж/моль, ДH⁰_обр иона[1].

Сl^-? 167,08 кДж/моль. Хлороводород в воде полностью ионизирован.

Растворимость НС в воде зависит от температуры (таблица 1) и парциального давления НСI в газовой смеси.

Таблица 1. Растворимость HCl в воде при 0,1 МПа.

Плотность соляной кислоты различной концентрации и ее вязкость при 20 °C представлены в таблице 2. С повышением температуры вязкость соляной кислоты понижается, например: для 23,05%-ной соляной кислоты при 25 °C вязкость составляет 1364 мПа· с, при 35 °C? 1,170 мПа· с.

Таблица 2. Плотность и вязкость соляной кислоты при 20оС.

НСl образует с водой азеотропную смесь (таблица 3). В системе HCl-вода существуют три эвтектические точки: ?74,7°С (23,0% по массе НСl), ?73,0°С (26,5% НСl), ?87,5°С (24,8% НС1, метастабильная фаза). Известны кристаллогидраты НСl· nН2О, где n = 8, 6 (Тпл. -40 °С); 4, 3 (Тпл. -24,4°С); 2 (Тпл. -17,7°С) и 1 (Тпл. -15,35°С). Лед кристаллизуется из 10%-ной соляной кислоты при -20°С, из 15%-ной при -30°С, из 20%-ной при -60°С и из 24%-ной при -80°С.

Таблица 3. Свойства азеотропной смеси HCl-H2O.

Соляная кислота химически весьма активна. Растворяет с выделением водорода все металлы, имеющие отрицательный нормальный потенциал, со многими оксидами и гидроксидами металлов образует хлориды, выделяет свободные кислоты из таких солей, как фосфаты, силикаты, бораты и др.

Некоторые органические вещества, добавленные к соляной кислоте, сильно тормозят растворение ею металлов. Чем концентрированнее кислота, с тем меньшей скоростью она растворяет металл в присутствии незначительного количества ингибитора. К числу распространенных относятся ингибиторы ПБ? полимеры бутилимина. Тормозящее действие ингибиторов объясняется адсорбцией органического вещества на поверхности металла, в результате которой образуется защитный слой, повышающий перенапряжение выделения водорода на металле. Большинство ингибиторов проявляют свое защитное действие ниже 70−80^оС. К ингибиторам, стойким при более высокой температуре (100−110^оС), относятся уротропин, акридин, «пенореагент» ПР-1.

Ингибированная кислота растворяет сталь в десятки и в сотни раз медленнее, чем неингибированная. Средняя скорость растворения стали в ингибированной кислоте не превышает 0,15 г/м²· ч, что соответствует уменьшению толщины стенок резервуара всего на 0,16 мм в год.

Ингибированную соляную кислоту применяют для травления. В процессах травления ингибированная кислота легко (с такой же скоростью, как и неингибированная) очищает поверхность черного металла от ржавчины, окалины, накипи и других отложений, растворимых в соляной кислоте. При этом не происходит разрушение самого металла. 2].