【摘要】：我國的化工及相關行業(yè)每年產生數(shù)千萬噸稀鹽酸需要就地增濃處理并循環(huán)使用,以實現(xiàn)資源再利用和消除環(huán)境污染。目前的三種主要增濃處理方法,即深度解吸法、變壓精餾法和萃取精餾法,均具有過程能耗較高和增濃濃度較低的不足。因此,研究和開發(fā)更加高效的稀鹽酸就地增濃處理技術近年來一直受到高度的重視。本文提出和研究了多級加鹽解吸-吸收耦合濃縮稀鹽酸的新方法。該方法的每一級由一個解吸釜和一段吸收塔構成,通過控制解吸釜鹽濃度及其它操作條件進行加鹽解吸-吸收的耦合增濃過程,實現(xiàn)逐級增濃,最終獲得所需濃度的鹽酸產品。新方法具有濃縮效率高和能耗低的優(yōu)點。本文建立了多級加鹽解吸-吸收耦合濃縮過程的數(shù)學模型。模型假設各級解吸釜為一個平衡級、各級解吸釜鹽濃度相等、忽略解吸釜熱損失、解吸氣在吸收塔中被全部吸收,通過建立MESH方程得到多級濃縮稀鹽酸工藝過程的數(shù)學模型。為了獲得數(shù)學模型可使用的HCl+MgCl_2+H_2O三元體系汽液平衡模型,本文以Sako等人的HCl+MgCl_2+H_2O三元體系汽液平衡模型為基礎,根據(jù)Perry手冊中的氯化氫水溶液分壓數(shù)據(jù)和Sako等人的HCl+MgCl_2+H_2O三元體系汽液平衡數(shù)據(jù),通過實驗數(shù)據(jù)的模型關聯(lián)得到HCl+H_2O二元體系汽液平衡模型的12個模型參數(shù)和HCl+MgCl_2+H_2O三元體系汽液平衡模型的5個模型參數(shù)。其次,本文應用所建立的數(shù)學模型,對多級加鹽解吸-吸收耦合濃縮稀鹽酸過程進行了模擬研究,分別對影響濃縮過程的解吸釜氯化鎂濃度、進料稀鹽酸濃度、耦合級數(shù)等因素進行了模擬計算。最后,本文對多級加鹽解吸-吸收耦合濃縮稀鹽酸過程進行了實驗研究。在耦合級數(shù)為3時,分別考查了解吸釜氯化鎂濃度、進料稀鹽酸濃度對出口鹽酸濃度的影響,并將實驗結果和模擬結果進行對比。結果表明,實驗數(shù)據(jù)和模擬結果變化規(guī)律相同,表明了多級加鹽解吸-吸收耦合濃縮稀鹽酸的新方法的有效性和可靠性。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ111.3

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本文編號：2536824