毕业论文：《年产20万吨氯碱盐酸工段工艺设计》.doc

1引言 盐酸，又称氢氯酸,是氯化氢的水溶液。亦是氯碱企业中最基本的无机酸和化工原料之一,也是氯碱厂做好氯气产品生产能力平衡的关键产品和大宗的化学合成法产品。 氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。 工业上利用氢气与氯气合成的方法生产氯化氢，因此盐酸是氯碱工业的重要产品。 1.1盐酸概况 1.1.1物理性质 盐酸是无色液体，具有腐蚀性，是氯化氢的水溶液（工业用盐酸会因有杂质三价铁盐而略显黄色）。氯化氢分子量36.46，密度大于空气，标准状态下的密度为1.639g／L，临界温度为51.54℃，临界压力为8314kPa。氯化氢气体在水中的溶解度很大，随着氯化氢的分压的升高而增加，随着温度的上升而降低。 在化学上人们把盐酸和硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸合称为六大无机强酸，有刺激性气味。由于浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气作用形成盐酸小液滴，所以会看到酸雾。 　　主要成分：氯化氢，水。 熔点(℃)：-114.8(纯HCl) 　　沸点(℃)：108.6(20%恒沸溶液) 相对密度(水=1)：1.20 　　相对蒸气密度(空气=1)：1.26 饱和蒸气压(kPa)：30.66(21℃) 　　溶解性：与水混溶，浓盐酸溶于水有热量放出。溶于碱液并与碱液发生中和反应。能与乙醇任意混溶，溶于苯。 氯化氢在101.3kPa压力下，沸点为—85℃，凝固点为—114.2℃。 氯化氢的比热容在常压下15℃时为0.8124kJ／kg℃，在0—1700℃范围内，可按下式计算(其误差为1.5％) (8-1),式中，T为绝对温度K。 浓度% 0.16 8.18 17.13 23.82 30.55 31.52 32.49 33.46 34.42 35.38 39.11 密度g/mL 1.000 1.040 1.085 1.120 1.155 1.160 1.165 1.170 1.175 1.180 1.200 15℃时盐酸的密度与浓度之间的关系 1.1.2 化学性质 a.与酸碱指试剂反应 　 紫色石蕊{(C7H7O4N)n}试剂与pH试纸变红色，无色酚酞{C20H14O4}不变色。 b.和碱发生中和反应，生成氯化物和水 　　HCl + NaOH = NaCl + H2O c.能与活泼金属单质反应，生成氢气 　　Fe+ 2HCl =FeCl2+ H2↑ d.能和金属氧化物反应，生成盐和水 　　CuO+2HCl=CuCl2+H2O 　　MgO+2HCl=MgCl2+H2O 　　Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O e.能和盐反应，生成新酸和新盐 　　2HCl+Na2SO3=SO2↑+H2O+ 2NaCl 　　Na2S2O3+2HCl=2NaCl+H2O+SO2↑+S↓ 　　FeS+2HCl=H2S↑+FeCl2 f.能与大部分碳酸盐和碳酸氢盐（HCO3-）反应，生成二氧化碳和水 　　K2CO3 + 2HCl = 2KCl+CO2↑+ H2O 　　NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+ H2O g、具有还原性 　　2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 　　4HCl(浓) + MnO2 =(加热)= MnCl2 + 2 H2O +Cl2 　　14HCl (浓)+ K2CrO7 == 3Cl2(气体) + 2CrCl3 + 2KCl + 7H2O 　　NaClO+2HCl=NaCl+Cl2+H2O 　　另外，盐酸能与硝酸银反应，生成不溶于稀硝酸的氯化银，氯化银不能溶于水，产生沉淀。 　　HCl+AgNO3===HNO3+AgCl↓ 　　实验室常用盐酸于制取二氧化碳的方法 　　CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 电离方程式为：HCl===H+ +Cl- 1.2 盐酸的主要用途 1.2.1生活用途 a.人体用途 　　人类和其他动物的胃壁上有一种特殊的腺体，能把吃下去的食盐变成盐酸。盐酸是胃液的一种成分（浓度约为0.5%），它能使胃液保持激活胃蛋白酶所需要的最适合的pH值，它还能使食盐中的蛋白质变性而易于水解，以及杀死随食物进入胃里的细菌的作用。此外，盐酸进入小肠后，可促进胰液、肠液的分泌以及胆汁的分泌和排放，酸性环境还有助于小肠内铁和钙的吸收。 b.日常用途 主要用于制取洁厕灵，除锈剂等产品。 1.2.2工业用途 a.用于稀有金属的湿法冶金 　　例如，冶炼钨时，先将白钨矿（钨酸钙矿）与碳酸钠混合，在空