طرح توجیهی تولید اسید کلریدریک
جهت تولید 2 تن اسید کلریدریک در روز
مقدمه
اسید کلریدریک از سال 800 میلادی شناخته شده است . گلویر آن را از طریق حرارت دادن مخلوط نمک معمولی و اسید سولفوریک غلیظ بدست آورد . اسید کلرید ریک یک ماده شیمیایی معدنی مهمی است که کاربردهای فراوانی دارد که همچنین از طریق روشهای ذیل قابل تولید می باشد .
1- از کلر و هیدروژن
2- از اسید کلرید ریک بدون آب
در اینجا ، ما روش تولید اسید کلریدریک از نمک معمولی و اسید سولفوریک غلیظ را بررسی می کنیم . اسید کلریدریک ممکن است بوسیله واکنش اسید سولفوریک با نمک معمولی با بوسیله سوزاندن کلر با هیدروژن تهیه گردد .
طرز تهیه اسید کلریدریک از نمک معمولی
واکنش :
Ncl + NaHSO4 Nacl + H2so4
Hcl +NaSO4 Nacl + H2HSO 4
مواد اولیه مورد نیاز جهت تولید یک تن اسید کلریدریک ( بومه 20 درجه ) و 572 کیلو گرم خمیر نمک از اسید سولفوریک با 1280 کیلوگرم خمیر نمک از خمیر نیترات .
گازها آب اسید سولفوریک
نمک
سوخت
ضایعات Hcl اسید سولفوریک خمیر نمک
" نمودار جریان تولید اسید کلریدریک ( HCL ) "
نمک 478 کیلوگرم
اسید سولفوریک 420 کیلوگرم
خمیر نیترات 1190 کیلوگرم
زغال سنگ 335 کیلوگرم
روش تولید
نمک و اسید سولفوریک ( بومه 60 درجه ) با نمک و مقدار معادل آن خمیر نیترات را بدخل به داخل یک کوره که مجهز به یک همزن می باشد وارد می کنند . سپس مواد مذکور را در حدود 840 درجه سانتیگراد ( درجه حرارتی که دقیقاً کمتر از درجه حارت ذوب می باشد ) حرارت می دهند .
اسید کلریدریک ظاهر می شود و آن را پس از سرد کردن و متراکم کردن از میان جذاب کننده عبور می دهند . همچنین نمک را از پیرامون کوره خارج می نمایند .
گازهای احتراق که حاوی 30 درصد اسید کلریدریک می باشد در درجه حرارت 840 درجه سانتیگراد کوره را ترک می کنند و از برج خنک کننده سیلیکائی که به شکل S خمیر می باشد و توسط آی خارجی خنک می شود ، عبور می نماید و سپس در درجه حرارت 38 درجه سانتیگراد برج خنک کننده را ترک می نماید .
سپس گازهای سرد شده را از میان یک برج مخصوص کک عبور می دهند تا اسید سولفوریک و ناخالصی های دیگر را جدا نمایند . پس از این مرحله گازاز میان یک دستگاه جذب کننده عبور می نماید تا تولید اسید کلریدریک را بنماید . گازهای خروجی از دستگاه جذب کننده توسط آب پاکیزه شده در هوا رها می شود .
طرز تهیه اسید کلریدریک از کلر و هیدروژن
گازهای خروجی آب
هیدروژن
کلر
اسید هیدروکلریک
" نمودار جریان تولید اسید کلریدریک از هیدروژن و کلر "
فرمول واکنش :
2 Hcl H 2 + cl2
مواد اولیه مورد نیاز
جهت تولید یک تن اسید کلرید ریک ( با بومه 20 درجه )
کلر 300 کیلو گرم
هیدروژن 9 کیلو گرم
روش تولید
کلر را با کمی بیش از معمول هیدروژن می سوزانند تا تولید کلرور هیدروژن گردد . برای این منظور از کوره سیلیکائی ، کوره لعاب دار شده با سرامیک ، کوره گرافیتی و یا کوره فولادی که توسط آب پوشش دار شده است ، استفاده می کنند . گازهای کوره که عملاً کلرور هیدروژن خالص می باشند ، سرد ، جذب و سپس نظیف می گردند . اسید کلرید ریک قوی ( با بومه 22 درجه ) مستقیماً از انتهای سرد کننده و اسید کلریدریک ضعیف ( بابومه 18 درجه ) را از انتهای دستگاه جذب کننده خارج می کنند . دستگاه جذب کننده ممکن است از جنس تانتالیوم و کربن و نیز سیلیکا باشد .
شفافیت محصول به دست آمده از این روش ، شبیه شفافیت آب می باشد .
بطور کلی غلظت کلرورهیدروژن موجود در گازهای کوره بستگی به خلوص کلر مصفر شده دارد . سازندگان اسید کلریدریک اغلب تاکید دارند که از کلر صد در صد استفاده کنند که در این صورت اسید کلریدریک 90 در صد به دست می آید زیرا 5 تا 10 در صد هیدروژن اضافی مصرف می شود .
طرز تهیه اسید کلریدریک بی آب
اسید کلریدریک بدون آب در سیلندرهای فولادی در بازار موجود می باشند که ممکن است بوسیله عبور گازهای کوره در حرارت ( 260 درجه سانتیگراد ) از روی کلرور سدیم بدون آب سرد تهیه گردند . سپس کلرور هیدروژن خشک را متراکم نموده و در داخل سیلندرهای فولادی قرار می دهند .
خصوصیات
گاز اسید کلریدریک بی رنگ ، با بوی تند وگازی و با طعم اسیدی است و از هوا سنگین تر می باشد . این ماده به آسانی به مایع تبدیل شده و ایجاد یک مایع بی رنگ را می نماید و در حالت منجمد دارای کریستالهای سفید جامد می باشد . در حالت مرطوب یا محلول ، ماده آبی رنگ لیتموس را برنگ قرمز در آورد . این ماده با فلزات و اکسید های فلزی و هیدروکسید آنها ترکیب می شود .
وزن مولکولی 47/36
وزن مخصوص 168/1
دانسیته 639/1 گرم بر لیتر
نقطه ذوب 112- ( درجه سانتیگراد )
نقطه جوش 35- ( درجه سانتیگراد )
کاربرد و موارد مصرف
اسید کلریدریک در ساخت بسیاری از مواد معدنی ، آلی و محصولات وابسته به آنها مورد استفاده قرار می گیرد که عبارتند از :
1- در ساخت گلوگز از نشاسته ذرت
2- در ساخت کلر و کلرور ها
3- همچنین در پزشکی و به عنوان معرف در آزمایشگاه مورد استفاده قرار می گیرد .
انواع اسید کلرید ریک
وزن مخصوص درصد Hcl میزان درجه بومه
124/1 5/24 16
142/1 28 18
160/1 32 20
179/1 36 22
ظرف اسید کلریدریک :
ظرف محتوی اسید کلریدریک می بایست دارای لایه ای از لاستیک با لایه ای از شیشه باشد .
تجزیه و تحلیل هزینه ها
جهت تولید 2 تن اسید کلریدریک در روز
سوله 350 متر مربع
1- تعداد کارکنان 13 نفر
2- زمین و ساختمان ( اجاره ) 9375 $
3- تجهیزات و ماشین آلات 8125 $
4- سرمایه ثابت 17500 $
5- سرمایه لازم جهت یک ماه کار 2500 $
6- سرمایه لازم جهت سه ماه کار 7500 $
7- سرمایه کل 25000 $
8- هزینه های تولید سالیانه 34500 $
9- میزان دریافتی در سال 46875 $
10- سود سالیانه 12375 $
11- میزان برگشت سرمایه 5/49 در صد
12- نقطه سر به سر 26/43 در صد
8