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Dokumentenidentifikation DE69219323T2 07.08.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0573508
Titel VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ERZEUGUNG VON SALZSÄURE
Anmelder ABB Fläkt AB, Stockholm, SE
Erfinder RAGNARSSON, Sven, S-360 44 Ingelstad, SE
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, Anwaltssozietät, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69219323
Vertragsstaaten CH, DE, DK, LI, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 21.01.1992
EP-Aktenzeichen 929056067
WO-Anmeldetag 21.01.1992
PCT-Aktenzeichen SE9200034
WO-Veröffentlichungsnummer 9215519
WO-Veröffentlichungsdatum 17.09.1992
EP-Offenlegungsdatum 15.12.1993
EP date of grant 23.04.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.08.1997
IPC-Hauptklasse C01B 7/01
IPC-Nebenklasse B01D 53/34   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Chlorwasserstoffsäure. Noch genauer betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstelluung von Chlorwasserstoffsäure aus Chlorwasserstoffsäure enthaltenden Rauchgasen, die aus der Verbrennung von Abfall, wie beispielsweise von Haushaltsabfällen, resultieren.

Die Verbrennung von Abfall, wie beispielsweise Industrieabfall und Haushaltsabfällen, erzeugt Rauchgase, die Chlorwasserstoffsäure enthalten. Diese Säure wird beispielsweise dann gebildet, wenn der verbrannte Abfall Kunststoffe, wie beispielsweise Polyvinylchlorid, enthält. Bevor die Rauchgase in die Atmosphäre emittiert werden, muß die Chlorwasserstoffsäure durch Waschen der Rauchgase mit Wasser in einem sog. Skrubber oder Wäscher entfernt werden. Die Chlorwasserstoffsäure löst sich in dem Wasser, was zu einer verdünnten wäßrigen Lösung von Chlorwasserstoffsäure führt. Die Konzentration an Chlorwasserstoffsäure in der wäßrigen Lösung beträgt etwa 2 bis 10 Gew.-%, was - neben anderen Dingen - vom Aufbau des Skrubbers und der Konzentration an Chlorwasserstoffsäure in den Rauchgasen abhängt. Hier und in der folgenden Beschreibung bzw. in den Patentansprüchen wird die Konzentration an Chlorwasserstoffsäure angegeben in Gew.-%- Mengen an HCl, bezogen auf die Gesamtmenge an HCl und Wasser.

Die obige Lösung berücksichtigt zwar das Problem, Chlorwasserstoffsäure aus den Rauchgasen zu entfernen; es entsteht jedoch ein weiteres Problem, nämlich die Frage, wie die erhaltene verdünnte Chlorwasserstoffsäure-Lösung abgezogen werden soll.

Ein Weg zur Lösung dieses Problems ist, die Chlorwasserstoffsäure-Lösung einem Destillationsschritt zu unterwerfen. Bei der Destillation wird zu Beginn Wasser abgestrippt. Nach und nach wird jedoch statt dessen eine schwache Chlorwasserstoffsäure-Lösung abgestrippt, deren Konzentration schnell zur Konzentration des Azeotrops ansteigt, das von Chlorwasserstoffsäure und Wasser gebildet wird (etwa 20 Gew.-%). Das Azeotrop macht es praktisch unmöglich, Chlorwasserstoffsäure mit einer höheren Konzentration als etwa 20 Gew.-% im Rahmen einer üblichen Destillation zu erhalten. Außerdem enthält die aus dem Destillationsschritt resultierende Chlorwasserstoffsäure Verunreinigungen, die deren Marktpotential erheblich verschlechtern. So hat die mit den heute üblichen Verfahrensweisen hergestellte Chlorwasserstoffsäure nur einen geringen Wert oder überhaupt keinen Wert und muß als Abfall angesehen werden.

Bei einem weiteren Verfahren zur Reinigung von Chlorwasserstoffsäure enthaltenden Rauchgasen zum Erhalt eines verwendbaren Produktes wird eine Chemikalie auf Natrium- Basis oder Calcium-Basis der Waschflüssigkeit in dem Skrubber bzw. Wäscher zugesetzt, wodurch das Chlor der Rauchgase als Natriumchlorid oder Calciumchlorid gebunden wird. Anschließend wird dieses Produkt durch Verdampfung der Waschflüssigkeit gewonnen. Dieses Verfahren ist jedoch ebenfalls nachteilig dahingehend, daß Gebrauch von einer Chemikalie auf Natrium-Basis oder Calcium-Basis gemacht werden muß, die ihrerseits teurer ist als das Salz, das das Endprodukt darstellt. So werden die Produktionskosten für das Salz unsinnig hoch, und die Salz-Herstellung muß so vornehmlich als Weg zur Vermeidung von Entsorgungsproblemen angesehen werden.

Die Druckschrift EP-A-0 393 402 offenbart ein Verfahren des Standes der Technik zur Reinigung von Chorwasserstoffsäure enthaltenden Rauchgasen durch Absorption in Wasser. Die Absorption wird in mehreren Schritten durchgeführt, wodurch die Konzentration an Chlorwasserstoffsäure auf über 50 g HCl/l erhöht wird. Die so erhaltene, Chlorwasserstoffsäure enthaltende wäßrige Lösung wird destilliert, um die Chlorwasserstoffsäure abzutrennen. Wie sich auch aus der Druckschrift EP-A-0 393 402 ergibt, ist es bekannt, Carbonate oder Hydroxide von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen der Waschflüssigkeit zuzusetzen und dann die Waschflüssigkeit zu verdampfen, um beispielsweise Natriumchlorid oder Calciumchlorid zu gewinnen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die die Produktion von Chlorwasserstoffsäure in hoher Konzentration und hohem Reinheitsgrad aus Chlorwasserstoffsäure enthaltenden Gasen ermöglichen.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch Zusetzen einer ein Chlorid bildenden Substanz zu der Waschflüssigkeit, so daß die Chlorwasserstoffsäure in den Rauchgasen nicht nur durch die ein Chlorid bildende Substanz als Chlorid-Salz gebunden wird, sondern auch durch die Waschflüssigkeit in Form "freier" Chlorwasserstoffsäure absorbiert wird. Die so erhaltene Waschflüssigkeit wird gegebenenfalls durch Abstrippen von Wasser konzentriert. Danach wird Schwefelsäure oder irgendeine andere starke Säure der Waschflüssigkeit zugesetzt, um die Chlorwasserstoffsäure aus dem Chlorid-Salz in der Waschflüssigkeit abzutreiben. Am Schluß wird Chlorwasserstoffsäure aus der Waschflüssigkeit abdestilliert.

Genauer gesagt, schafft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Chlorwasserstoffsäure durch In-Kontakt-Bringen eines Chlorwasserstoffsäure enthaltenden Gases mit einer wäßrigen Waschflüssigkeit, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man

a) eine ein Chlorid bildende Substanz, die gewählt ist aus Oxiden, Hydroxiden und Carbonaten von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen, der Waschflüssigkeit zusetzt, bevor diese mit Chlorwasserstoffsäure enthaltendem Gas in Kontakt gebracht wird;

b) wenigstens etwas von der Waschflüssigkeit nach dem Kontakt mit dem Chlorwasserstoffsäure enthaltenden Gas abzweigt;

c) gegebenenfalls die abgezweigte Waschflüssigkeit konzentriert;

d) eine andere Säure als Chlorwasserstoffsäure der abgezweigten Waschflüssigkeit zusetzt und dadurch Chlorwasserstoffsäure freisetzt; und

e) danach Chlorwasserstoffsäure von der abgezweigten Waschflüssigkeit abdestilliert.

Die Erfindung schafft auch eine Vorrichtung zur Herstellung von Chlorwasserstoffsäure aus einem Chlorwasserstoffsäure enthaltenden Gas, die gekennzeichnet ist durch

- einen Skrubber bzw. Wäscher mit Einlässen für Chlorwasserstoffsäure enthaltendes Gas, für wäßrige Waschflüssigkeit und für eine ein Chlorid bildende Substanz sowie mit Auslässen für gereinigtes Gas und für Chlorwasserstoffsäure enthaltende Waschflüssigkeit;

- eine Einrichtung zum Abzweigen einer Teilmenge der Chlorwasserstoffsäure enthaltenden Waschflüssigkeit aus dem Skrubber bzw. Wäscher;

- eine Destillationseinheit mit Einlässen für die abgezweigte, Chlorwasserstoffsäure enthaltende Waschflüssigkeit aus dem Skrubber bzw. Wäscher gegebenenfalls nach Konzentrieren in einer Verdampfungseinheit und für eine von Chlorwasserstoffsäure verschiedene Säure, die - bei Mischen mit der abgezweigten Waschflüssigkeit - Chlorwasserstoffsäure freisetzt sowie einem Auslaß für destillierte Chlorwasserstoffsäure; und

- gegebenenfalls eine Verdampfungseinheit mit einem Einlaß für abgezweigte, Chlorwasserstoffsäure enthaltende Waschflüssigkeit aus dem Slrrubber bzw. Wäscher sowie einem Auslaß für konzentrierte, Chlorwasserstoffsäure enthaltende Waschflüssigkeit, wobei dieser Auslaß mit dem Einlaß an der Destillationseinheit für Chlorwasserstoffsäure enthaltende Waschflüssigkeit in Verbindung steht.

Weitere unterscheidende Merktnale der Erfindung sind in den beigefügten Patentansprüchen angegeben.

Da die durch die Waschflüssigkeit absorbierte Chlorwasserstoffsäure als Chlorwasserstoffsäure und als Chlorid-Salz zugegen ist, kann die Gesamtmenge Chlor in der Waschflüssigkeit auf einen höheren Wert gebracht werden als in dem Fall, in dem nur Chlorwasserstoffsäure absorbiert wird. Außerdem kann dadurch, daß man das Chlor in dem Chlorid-Salz als Chlorwasserstoffsäure freisetzt, indem man Schwefelsäure zusetzt, die Kozentration an Chlorwasserstoffsäure in der Waschflüssigkeit stärker erhöht werden, als es im Fall der alleinigen Absorption von Chlorwasserstoffsäure möglich ist. Folglich führt die Destillation zu einer Chlorwasserstoffsäure mit einer Konzentration, die diejenige des Azeotrops übersteigt.

Wie oben erwähnt, ist die ein Chlorid bildende Substanz, die der Waschflüssigkeit zugesetzt wird, ein Oxid, ein Hydroxid oder ein Carbonat eines Alkalimetalls oder eines Erdalkalimetalis. Kalium und speziell Natrium sind unter den Alkalimetallen bevorzugt. Von den Erdalkalimetallen wird Calcium der Vorzug gegeben. Es ist speziell bevorzugt, Calciumcarbonat als Chlorid bildende Substanz zu verwenden. Die Form, in der das Calciumcarbonat zugesetzt wird, ist nicht kritisch. Üblicherweise wird es jedoch in Form von Körnern mit einer Größe von etwa 1 bis 2 mm zugesetzt.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Darin veranschaulicht Figur 1 schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Diese Ausführungsform ist eine Vorrichtung zum Reinigen von Rauchgasen einer Müllverbrennungsanlage (nicht gezeigt). Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung keinesfalls auf eine derartige Anwendung beschränkt ist, sondern tatäschlich auf Chlorwasserstoffsäure enthaltende Gase allgemein und die Herstellung von Chlorwasserstoffsäure daraus anwendbar ist. Es sollte speziell angemerkt werden, daß es in einigen Fällen, wie beispielsweise in der in Beispiel 3 beschriebenen Ausführungsform, nicht erforderlich ist, die Waschflüssigkeit weiter vor der Destillation der Chlorwasserstoffsäure zu konzentrieren. In solchen Fällen kann auf die in der Figur gezeigte Verdampfungseinheit verzichtet werden, und die von dem Skrubber bzw. Wäscher abgezweigte Waschflüssigkeit wird direkt dem Destillationseinheits- Einlaß für Chlorwasserstoff enthaltende Waschflüssigkeit zugeleitet.

Figur 1 zeigt einen Skrubber oder Wäscher 1, der einen Einlaß 2 für Rauchgase 3 aufweist, die Chlorwasserstoffsäure enthalten. Die Rauchgase 3 werden durch den Skrubber bzw. Wäscher 1 geleitet, wo sie mit einer wäßrigen Waschflüssigkeit 4 in Kontakt gebracht werden, die Chlorwasserstoffsäure aus den Rauchgasen absorbiert. Diese verlassen den Skrubber bzw. Wäscher durch den Auslaß 5 in gereinigtem Zustand bei 6. In der veranschaulichten Ausführungsform wird die Waschflüssigkeit 4 mit den Rauchgasen 3 dadurch in Kontakt gebracht, daß sie durch eine Leitung 7 geführt wird, die mit einer Anzahl von Düsen 8 versehen ist. Passenderweise schließt der Skrubber bzw. Wäscher einige mit Düsen versehene Leitungen 7 ein, die auf verschiedenen Ebenen übereinander in dem Skrubber bzw. Wäscher angeordnet sind und so einen maximalen Kontakt zwischen den Rauchgasen und der Waschflüssigkeit schaffen. Im Prinzip kann die Waschflüssigkeit 4 aus einem Tank (nicht gezeigt) für frische Waschflüssigkeit zugeleitet werden, wird jedoch in der veranschaulichten Ausführungsform durch eine Pumpe 9 aus dem unteren Teil des Skrubbers bzw. Wäschers gepumpt, dem Wasser über Leitungen 10 und 11 und eine Chlorid bildende Substanz über eine Leitung 12 zugeleitet wird. Wie früher erwähnt, ist die Chlorid bildende Substanz vorzugsweise Calciumcarbonat.

Die Menge an Chlorid bildender Substanz in der Waschflüssigkeit sollte ausreichend sein, um etwa 10 bis 50 %, vorzugsweise 20 bis 40 %, am meisten bevorzugt etwa 30 bis 35 % des HCl zu binden, das durch die Waschflüssigkeit aufgenommen wird.

Da die Säure durch die Waschflüssigkeit sowohl als absorbierte "freie" Chlorwasserstoffsäure als auch als "gebundenes" Chlorid aufgenommen wird, ist die Abtrennung der Chlorwasserstoffsäure sehr wirksam, und praktisch die gesamte Chlorwasserstoffsäure in den Rauchgasen wird durch die Waschflüssigkeit aufgenommen. Allgemein enthalten die gereinigten Rauchgase weniger als 10 mg HCl/Nm³.

Eine geringe Menge der Waschflüssigkeit, vorzugsweise etwa 1 bis 7 Gew.-%, wird von der Leitung 7 abgezweigt, die mit Hilfe der Pumpe 9 die Waschflüssigkeit vom unteren Teil des Skrubbers bzw. Wäschers zum oberen Teil im Kreislauf führt, und wird durch eine Leitung 13 zu einem Verdampfer 14 geleitet, wo sie konzentriert wird. Die Waschflüssigkeit wird dem Verdampfer über eine Pumpe 15 und eine Leitung 16 zugeleitet und wird in herkömmlicher Weise konzentriert. Das in dem Verdampfer verwendete Wärme-Ubertragungsmedium ist geeignetermaßen Dampf, der einen Druck von etwa 1 bis 2 bar aufweist, was einer Temperatur von etwa 100 bis 115 ºC entspricht. Der Dampf wird in den Verdampfer in der Weise eingeleitet, wie durch den Pfeil 17 angezeigt ist, und wird in Form eines Kondensats bei dem Pfeil 18 abgezogen. In dem Separator bzw. Abscheider 19, der mit der Verdampfungseinheit verbunden ist, wird die konzentrierte Waschflüssigkeit von verdampftem Wasser abgetrennt, welches durch die Leitung 20 einem Kondensator 21 zugeleitet wird. Dort wird der Dampf unter Wärmeaustausch abgekühlt und zu Wasser kondensiert. Dieses wird dem Skrubber bzw. Wäscher 1 über die Leitung 22 wieder zugeführt.

Die Waschflüssigkeit, welche anfänglich eine Konzentration an Chlorwasserstoffsäure von etwa 2 bis 10 Gew.-% aufweist, wird durch die Verdampfung in der Weise konzentriert, daß sie eine Konzentration an freier Chlorwasserstoffsäure von etwa 13 bis 18 Gew.-% aufweist. Es ist schwierig, eine Konzentration an "freier" Chlorwasserstoffsäure über etwa 18 Gew.-% zu erhalten, da dies dem Azeotrop aus Chlorwasserstoffsäure mit Wasser zu nahe kommt, das eine Konzentration an Chlorwasserstoffsäure von etwa 20 Gew.-% aufweist.

Von dem Separator bzw. Abscheider 19 wird die konzentrierte Waschflüssigkeit dem Verdampfer über eine Leitung 23 wieder zugeführt. Vorher wird eine geringe Menge der Waschflüssigkeit abgezogen und über eine Leitung 24 der Destillationseinheit 25 zugeleitet. Diese Einheit schließt einen Destillationsturm 26 ein, in dessen unteren Teil die konzentrierte Waschflüssigkeit eingeleitet wird. Wie durch den Pfeil 27 angezeigt ist, wird auch Schwefelsäure dem unteren Teil des Destillationsturms zugeleitet. Die Schwefelsäure kann entweder getrennt von oder zusammen mit der konzentrierten Waschflüssigkeit über die Leitung 24 zugeleitet werden.

Wie früher erwähnt, ist der Zweck des Zusatzes von Schwefelsäure der, das Chlor, welches als Chlorid in der Waschflüssigkeit gebunden ist, als Chlorwasserstoffsäure freizusetzen. Zu diesem Zweck sollte die Schwefelsäure konzentriert sein, und norrnalerweise wird Gebrauch gemacht von einer Schwefelsäure mit einer Konzentration von etwa 98 Gew.-%. In der Praxis ist es möglich, irgendeine andere starke Säure zum Abtreiben der gebundenen Chlorwasserstoffsäure zu verwenden; die Verwendung von Schwefelsäure ist jedoch bevorzugt. Vorzugsweise wird die Menge an zugesetzter Schwefelsäure so eingestellt, daß sie im wesentlichen äquivalent der Menge an Chlor ist, das in der Waschflüssigkeit als Chlorid gebunden ist.

Wenn die Schwefelsäure zugesetzt wird, wird das als Chlorid in der Waschflüssigkeit gebundene Chlor als Chlorwasserstoffsäure freigesetzt, und die Waschflüssigkeit enthält statt dessen ein Hydrogensulfat oder Sulfat des Chlorid bildenden Mittels, z.B. des Natriums oder - vorzugsweise - Calciums.

In dem Destillationsturm 26 wird die konzentrierte Waschflüssigkeit in herkömmlicher Weise destilliert. Die Destillation findet statt bei Atmosphärendruck oder bei einem verringerten Druck; vorzugsweise findet sie bei einem verringerten Druck als Vakuum-Destillation statt.

Bei der Destillation geht Chlorwasserstoffsäure in der Dampfphase ab, welche in einem Separator bzw. Abscheider 28 kondensiert wird. Dies führt zu flüssiger, konzentrierter Chlorwasserstoffsäure 29. Da die Chlorwasserstoffsäure, die abdestilliert wird, sowohl "freie" Chlorwasserstoffsäure in der konzentrierten Waschflüssigkeit (etwa 13 bis 18 Gew.- % HCl) als auch die Chlorwasserstoffsäure einschließt, die durch den Zusatz von Schwefelsäure freigesetzt wurde, weist die Chlorwasserstoffsäure 29, die aus dem Separator bzw. Abscheider 28 erhalten wird, eine Konzentration auf, die diejenige des Azeotrops übersteigt. Allgemein liegt die Konzentration der erhaltenen Chlorwasserstoffsäure bei etwa 20 bis 36 Gew.-% unter den oben angegebenen Bedingungen (etwa 2 bis 10 Gew.-% Chlorwasserstoffsäure in der ursprünglichen Waschflüssigkeit; etwa 10 bis 50 % der Chlorwasserstoffsäure werden als Chlorid durch die Zugabe einer Chlorid bildenden Substanz gebunden).

Der Destillationsrückstand wird vom unteren Teil der Destillationssäule über eine Leitung 30 abgezogen und wird im Recycling dem Destillationsturm 26 über den Wärmetauscher 21 mittels einer Pumpe 31 zugeführt. In dem Wärmetauscher 21 dient der Destillationsrückstand als Kühlmedium zum Kondensieren des Wasserdampfs, der abgeht, wenn die Waschflüssigkeit verdampft wird. Wenn der Destillationsrückstand zurückgeführt wird, wird eine bestimmte Menge aus der Leitung 30 über eine Leitung 32 abgezweigt. Diese Menge wird bei 33 unter Neutralisation und Ausfällung von Schwermetallen behandelt. Vorzugsweise wird eine Neutralisation durchgeführt durch Zusetzen von Calciumoxid oder Calciumhydroxid, was zur Fällung von Calciumsulfat führt. Die Auställung von Schwermetallen wird vorzugsweise bewirkt durch Zusatz von Natriumsulfid, so daß die Schwermetalle als Sulfide gefällt werden. Nachdem so der Destillationsrückstand gereinigt wurde und die Verunreinigungen in Form eines Schlamms 34 abgetrennt wurden, wird der gereinigte Destillationsrückstand, der im wesentlichen aus reinem Wasser besteht, dem Skrubber bzw. Wäscher 1 über die Leitung 35 zur Herstellung von neuer Waschflüssigkeit zugeleitet.

Der veranschaulichte Aufbau zeigt ein im wesentlichen geschlossenes Rauchgas-Reinigungssystem, das - abgesehen von der Einleitung verunreinigter Rauchgase und der Ableitung gereinigter Rauchgase - nur Chlorwasserstoffsäure in Form eines hochkonzentrierten und brauchbaren Produktes 29 und einen zu deponierenden Schwermetallschlamm 34 abläßt.

Darüber hinaus wird der Zusatz einer Chlorid bildenden Substanz, wie beispielsweise Calciumcarbonat, über die Leitung 12 benötigt. Wenn Bedarf dazu besteht, kann zusätzliches Wasser dem System zugeleitet werden, und zwar direkt dem Skrubber bzw. Wäscher 1 oder an irgendeinem anderen geeigneten Punkt, z.B. der Leitung 35, wie dies durch den Pfeil 36 in der Figur angezeigt ist.

Die Erfindung wird nun weiter in wenigen Beispielen veranschaulicht. Alle Angaben des Gehalts von Stoffen und alle Prozent-Zahlen sind als Gewichtsprozente angegeben, solange keine andere Angabe zu finden ist.

Beispiel 1

In einer Abfallverbrennungsanlage wurden etwa 10 t Haushaltsabfall pro Stunde verbrannt. Die resultierende Menge an Rauchgasen bzw. Abgasen betrug etwa 60 000 Nm³/h, und die Rauchgase enthielten etwa 60 kg HCl/h. Die Rauchgase wurden in einer Vorrichtung des Typs behandelt, der in der Figur veranschaulicht ist, um die Chlorwasserstoffsäure zu entfernen und um eine konzentrierte Chlorwasserstoffsäure-Lösung herzustellen.

Bei der Behandlung wurden die Rauchgase durch einen Srubber bzw. Wäscher geführt und mit einer Waschflüssigkeit in Kontakt gebracht, der eine Chlorid bildende Substanz in Form von etwa 27,5 kg CaCO&sub3;/h pro 100 m³ Waschflüssigkeit zugesetzt wurde. Durch den Kontakt mit der Waschflüssigkeit wurde im wesentlichen die gesamte Chlorwasserstoffsäure in den Rauchgasen absorbiert, wobei eine geringe Menge als "freie" Chlorwasserstoffsäure in der Waschflüssigkeit absorbiert wurde und der Rest als Calciumchlorid (CaCl&sub2;) in der Waschflüssigkeit gebunden wurde.

Von dem Skrubber bzw. Wäscher wurde eine bestimmte Menge der Waschflüssigkeit abgezweigt, die aus etwa 1300 kg H&sub2;O/h , etwa 40 kg HCl/h und etwa 30 kg CaCl&sub2;/h bestand, d.h. die Waschflüssigkeit enthielt etwa 3 % HCl. Die so entfernte Waschflüssigkeit wurde einem Verdampfer zugeleitet, in dem etwa 1120 kg H&sub2;O/h verdampft wurden und - nach Kondensation - dem Skrubber bzw. Wäscher im Recycling wieder zugeführt wurde, während eine konzentrierte Waschflüssigkeit erhalten wurde, die etwa 180 kg H&sub2;O/h, etwa 40 kg HCl/h und etwa 30 kg CaCl&sub2;/h enthielt. Die konzentrierte Waschflüssigkeit, die damit eine Konzentration an Chlorwasserstoffsäure von etwa 18 % hatte, wurde dann einer Destillationsanlage zugeleitet. In Verbindung mit der Zuleitung der konzentrierten Waschflüssigkeit zum Destillationsturm wurden etwa 53 kg 98 %ige Schwefelsäure/h zugesetzt, so daß das als Chlorid gebundene Chlor als Chlorwasserstoffsäure freigesetzt wurde. Im Ergebnis enthielt der Zufluß an konzentrierter Waschflüssigkeit zum Destillationsturm etwa 25 % Chlorwasserstoffsäure, die abdestilliert wurde und nach Kondensation als Produkt gewonnen wurde.

In der oben beschriebenen Weise wurde der Destillationsrückstand mit Calciumoxid und Natriumsulfid behandelt. Der Rückstand wurde so neutralisiert, und Schwermetalle wurden ausgefällt. Daraufhin wurde der so gereinigte Destillationsrückstand dem Skrubber bzw. Wäscher zur Produktion neuer Waschflüssigkeit im Recycling wieder zugeführt.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt. Der Waschflüssigkeit wurde jedoch eine Chlorid bildende Substanz in Form von etwa 11 kg CaCO&sub3;/h pro 100 m³ Waschflüssigkeit zugesetzt. Die von dem Skrubber bzw. Wäscher abgezweigte Waschflüssigkeit bestand aus etwa 5200 kg H&sub2;O, etwa 52 kg HCl und etwa 12 kg CaCl&sub2; pro Stunde. Während der Verdampfüng wurden etwa 4965 kg H&sub2;O/h verdampft, und der resultierende Strom der Waschflüssigkeit enthielt etwa 235 kg H&sub2;O, etwa 50 kg HCl und 12 kg CaCl&sub2; pro Stunde. Etwa 21 kg 98 %iger Schwefelsäure/h wurden der konzentrierten Waschflüssigkeit zugesetzt, und die Waschflüssigkeit enthielt dann etwa 20 % HCl. Diese wurde abdestilliert und als Produkt gewonnen.

Beispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt. Der Waschflüssigkeit wurde jedoch eine Chlorid bildende Substanz in Form von etwa 41 kg CaCO&sub3;/h pro 100 m³ Waschflüssigkeit zugesetzt. Die von dem Skrubber bzw. Wäscher abgezweigte Waschflüssigkeit bestand aus etwa 135 kg H&sub2;O, etwa 30 kg HCl und etwa 45,6 kg CaCl&sub2; pro Stunde. In diesem Fall war keine Verdampfüng

erforderlich, und die abgezweigte Waschflüssigkeit wurde daher von dem Skrubber bzw. Wäscher direkt der Destillationseinheit zugeleitet. Etwa 80 kg 98 %iger Schwefelsäure/h wurden der Waschflüssigkeit zugesetzt, und die resultierende Waschflüssigkeit enthielt dann etwa 30 % HCl. Diese wurde abdestilliert und als Produkt gewonnen.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Herstellung von Chlorwasserstoffsäure durch In-Kontakt-Bringen eines Chlorwasserstoffsäure enthaltenden Gases mit einer wäßrigen Waschflüssigkeit, gekennzeichnet dadurch, daß man

(a) eine Chlorid bildende Substanz, die gewählt ist aus Oxiden, Hydroxiden und Carbonaten von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen, der Waschflüssigkeit zusetzt, bevor diese mit dem Chlorwasserstoffsäure enthaltenden Gas in Kontakt gebracht wird;

(b) wenigstens etwas von der Waschflüssigkeit nach dem Kontakt mit dem Chlorwasserstoffsäure enthaltenden Gas abzweigt;

(c) gegebenenfalls die abgezweigte Waschflüssigkeit konzentriert;

(d) eine andere Säure als Chlorwasserstoffsäure der abgezweigten Waschflüssigkeit zusetzt und dadurch Chlorwasserstoffsäure freisetzt; und

(e) danach Chlorwasserstoffsäure von der abgezweigten Waschflüssigkeit abdestilliert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß man das während des Konzentrierens der Waschflüssigkeit verdampfte Wasser kondensiert und als neue Waschflüssigkeit in den Kreislauf zurückführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß man CaCO&sub3; als Chlorid bildende Substanz zusetzt.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß man den Rückstand von der Destillation der Chlorwasserstoffsäure mit einer Calcium enthaltenden Substanz behandelt und so Gips ausfällt und mit einer Schwefel enthaltenden Substanz behandelt, um Schwermetalle als Sulfide zu fällen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß man den Destillationsrückstand mit CaCO&sub3; und Na&sub2;S behandelt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, daß man den Destillationsrückstand nach Fällung und Abtrennung von Gips und Schwermetallsulfiden als neue Waschflüssigkeit im Kreislauf zurückführt.

7. Vorrichtung zur Herstellung von Chlorwasserstoffsäure aus einem Chlorwasserstoffsäure enthaltenden Gas, gekennzeichnet durch

einen Skrubber bzw. Wäscher (1) mit Einlässen (2, 10 ,11, 12) für Chlorwasserstoffsäure enthaltendes Gas (3), für wäßrige Waschflüssigkeit und für eine Chlorid bildende Substanz sowie mit Auslässen (5, 7) für gereinigtes Gas (6) und für Chlorwasserstoffsäure enthaltende Waschflüssigkeit;

- eine Einrichtung (13) zum Abzweigen einer Teilmenge der Chlorwasserstoffsäure enthaltenden Waschflüssigkeit aus dem Skrubber bzw. Wäscher;

- eine Destillationseinheit (25) mit Einlässen (27, 24) für die abgezweigte, Chlorwasserstoffsäure enthaltende Waschflüssigkeit aus dem Skrubber bzw. Wäscher gegebenenfalls nach Konzentrieren in einer Verdampfungseinheit (14) und für eine von Chlorwasserstoffsäure verschiedene Säure, die - bei Mischen mit der abgezweigten Waschflüssigkeit - Chlorwasserstoffsäure freisetzt, sowie einem Auslaß (29) für destillierte Chlorwasserstoffsäure; und

- gegebenenfalls eine Verdampfungseinheit (14), die einen Einlaß (16) für abgezweigte, Chlorwasserstoffsäure enthaltende Waschflüssigkeit aus dem Skrubber bzw. Wäscher sowie einen Auslaß (24) für konzentrierte Chlorwasserstoffsäure enthaltende Waschflüssigkeit aufweist, wobei dieser Auslaß mit dem Einlaß an der Destillationseinheit für Chlorwasserstoffsäure enthaltende Waschflüssigkeit in Verbindung steht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Verdampfungseinheit (14) einen Kondensator (21) einschließt, der zum Kondensieren von verdampftem Wasser geeignet ist und mit dem Skrubber bzw. Wäscher (1) in Verbindung steht, um das kondensierte Wasser als Waschflüssigkeit im Kreislauf zu führen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Destillationseinheit (25) mit dem Skrubber bzw. Wäscher (1) verbunden ist, um den Destillationsrückstand dem Skrubber bzw. Wäscher im Kreislauf wieder zuzuführen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, daß der Destillationsrückstand von der Destillationseinheit (25) über eine Reinigungsvorrichtung (33) zur Fällung und Abtrennung von Schwermetallsulfiden und Gips von dem Destillationsrückstand im Kreislauf geführt wird.







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