吸收塔
顾名思义,这种吸收器运行时,无需从反应区排除任何热量。在这种工艺中,氯化氢气体很容易被流经塔器的清水吸收,几乎可以定量。给定直径的塔器的最大可能气流基本取决于塔器中填料的类型。超出允许量的 HCl 离开塔器到达出气口时,供水的流速达到最低。
隔热操作的 HCl 吸收塔
用于废气清洁的泡罩塔
沿塔器的温度曲线
根据吸收的 HCl 量,产生的溶解热可能会使水分汽化,然后水蒸汽上升到塔器顶部,气流中含有其他不可溶组分。然后和吸收水一起冷凝并回流。在吸收过程之外,通过这一冷凝过程排除产生的溶解热。如果发生冷凝过程,根据酸的沸点确定沿塔器向下的温度,因此达到恒沸浓度时沿塔器向下的温度会升到最高值。从那开始,在到达塔器出口的过程中,温度再次下降,同时 HCl 的浓度持续增大。沿塔器的这种温度曲线可用于控制液体供给流量,以便达到最大吸收效率,如下图所示。图中所示为不同量的惰性气体的温度曲线。右侧曲线代表供气中不含惰性气体时的情况。
沿隔热 HCl 吸收塔的温度曲线
可达到的酸浓度
液体出口的 HCl 浓度取决于总水/HCl 比,但是不得高于给定温度下 HCl 在水中的溶解度。因此,液体出口流量的最大可达酸浓度取决于塔器底部液体酸的温度。该出口点的温度越低,HCl 在水中的最大可达浓度越高。该温度由塔器底部的 HCl 水溶液的沸点决定。该沸点随底部 HCl 含量的不同而变化,该含量则取决于给定压力下含 HCl 的供气与吸收水的比例。
在一般工作条件下,隔热吸收器产生强度为 30 - 31% 的盐酸。相比之下,在同样的工作条件下,理论最高强度为 35%。
HCl 分压,取决于液相中的 HCl 含量
当然,供气中的含水量对总水/HCl 比有影响,因此对最大可达的 HCl 浓度有影响。根据质量守恒,供气中的含水量越低,液体酸的最大可达 HCl 浓度越大。
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