盐酸生产工艺
盐酸（hydrochloric acid[1]）是氯化氢（HCl）的水溶液[2]，属于一元无机强酸，工业用途广泛。盐酸的性状为无色透明的液体，有强烈的刺鼻气味，具有较高的腐蚀性。浓盐酸（质量分数约为37%）具有极强的挥发性，因此盛有浓盐酸的容器打开后氯化氢气体会挥发，与空气中的水蒸气结合产生盐酸小液滴，使瓶口上方出现酸雾。盐酸是胃酸的主要成分，它能够促进食物消化、抵御微生物感染。
16世纪，利巴菲乌斯正式记载了氯化氢的制备方法：将浓硫酸与食盐混合加热[3]。之后格劳勃、普利斯特里、戴维等化学家也在他们的研究中使用了盐酸[4]。
工业革命期间，盐酸开始大量生产。化学工业中，盐酸有许多重要应用，对产品的质量起决定性作用。盐酸可用于酸洗钢材[5]，也是大规模制备许多无机、有机化合物所需的化学试剂[6][7]，例如PVC塑料的前体氯乙烯。盐酸还有许多小规模的用途，比如用于家务清洁、生产明胶及其他食品添加剂、除水垢试剂、皮革加工。全球每年生产约两千万吨的盐酸。
2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，盐酸在三类致癌物清单中，即对人体致癌性的证据不充分。[8]
中文名
盐酸
外文名
hydrochloric acid
别名
氢氯酸
化学式
HCl
分子量
36.5
快速
导航
理化性质
制备方法
应用领域
安全措施
检测方法
储存运输
研究简史
人们对盐酸的认识最早来自于王水，是一种由盐酸与硝酸组成的混合物。13世纪欧洲炼金术士伪贾比尔的作品中提到，可以通过将卤砂（主要成分为氯化铵）溶于硝酸来制备王水[9] [10] [11] [12] 。也有说法称最先在手稿中提到王水的是13世纪末的拜占庭[13] 。
16世纪，利巴菲乌斯第一次正式记载了分离出的纯净盐酸，他是在粘土坩埚中加热盐与浓硫酸的混合物来制备氯化氢。也有一些作者认为纯的盐酸是由15世纪德国本笃会的巴希尔·瓦伦丁制备的[14] ，他的方法是将食盐与硫酸亚铁混合加热后酸化[15] 。不过，其他一些作者认为直到16世纪末都没有文献明确表明有人制备过纯的盐酸[4] 。
17世纪，德国卡尔施塔特县的约翰·格劳勃通过曼海姆法加热氯化钠和硫酸来制备硫酸钠，并释放出了氯化氢气体。1772年英国利兹的约瑟夫·普利斯特里制出了纯的氯化氢气体
硫酸：
生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。 1.燃烧硫或高温处理黄铁矿，制取二氧化硫 S+O2=（点燃）SO2 4FeS2+11O2=（高温）8SO2+2Fe2O3 H2SO4工业制作装置
2.接触氧化为三氧化硫 2SO2+O2=(△，V2O5)2SO3（该反应为可逆反应） 3.用98.3%硫酸吸收 SO3+H2SO4=H2S2O7（焦硫酸） 4.加水 H2S2O7+H2O=2H2SO4 ■提纯工艺 可将工业浓硫酸进行蒸馏，便可得到浓度95％－98％的商品硫酸． 其他方法 磷酸反应后，利用磷石膏，工业循环利用，使用二水法制硫酸。
盐酸：
主要采用电解法： 即将食盐进行电解，除得氢氧化钠外，在阴极有氢气产生，阳极有氯气产生： 2NaCl+2H2O====2NaOH+Cl2↑+H2↑ 在反应器中将氢气和氯气通至石英制的烧嘴点火燃烧，生成氯化氢气体，并发出大量热： H2+Cl2= (点燃)2HCl 氯化氢气体冷却后被水吸收成为盐酸。 在氯气和氢气的反应过程中，有毒的氯气被过量的氢气所包围，使氯气得到充分反应，防止了对空气的污染。在生产上，往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应。
硝酸：
氨氧化法 硝酸工业与合成氨工业密接相关，氨氧化法是工业生产中制取硝 浓硝酸
酸的主要途径，其主要流程是将氨和空气的混合气（氧：氮≈2：1）通入灼热（760～840℃）的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮（NO）。生成的一氧化氮利用反应后残余的氧气继续氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。稀硝酸、浓硝酸、发烟硝酸的制取在工艺上各不相同。[4] 4NH₃（g）+ 5O₂（g）—Pt-Rh→ 4NO（g）+ 6H2O（g） 2NO（g）+ O₂（g）——→ 2NO₂ （g） 3NO₂（g）+ H2O（l）——→ 2HNO₃（aq）+ NO（g） 其它 工业上也曾使用浓硫酸和硝石制硝酸，但该法耗酸量大，设备腐蚀严重，现基本停止使用 NaNO₃（s）+ H2SO₄（l） ——→ NaHSO₄（s）+ HNO₃（g）
附件：硫酸的参考图片
氯气:氯碱工业的产品,点解饱和食盐水得到氢气氯气和烧碱。
盐酸:工业制得的氢气在氯气中燃烧,经水吸收得到盐酸。
烧碱:氯碱工业产品,或者利用侯氏制碱法得到纯碱于熟石灰反应。
氨气:空气经深冷分离得到氮气与氢气在高温高压铁催化下得到。
硫酸:黄铁矿氧化得到二氧化硫,在五氧化二钒作用下经空气分离的氧气氧化得到三氧化硫,以浓硫酸吸收后稀释到所需浓度。二氧化硫也可由石油炼厂中的硫回收工艺提供。
水煤气:水通过灼热的碳层,碳可能来自煤化工产出的焦炭。
酸液回收采用“蒸馏+冷凝”的工艺回收盐酸。首先废酸液（含FeCl2）通过输送泵往外输送，经过流量计、阀门控制好流速、流量，进入双向石墨预热器，利用蒸发器的二次蒸汽进行预热，双向石墨预热器对物料预热过程中会蒸发出水蒸气（由于是在负压下操作），蒸发出的水蒸气也进入蒸发器产生的二次蒸汽的管道进入双向石墨预热器对废盐酸液进行预热。
预热后的物料（温度在80℃左右，受蒸发器的二次蒸汽量和物料流速影响）由主蒸发器的底部进入，控制好蒸汽压力（一般蒸发器的内压力保持在0.3-0.4Mpa）、温度、蒸汽量，蒸发出盐酸（蒸发出的盐酸浓度基本与原料里盐酸浓度相同），蒸发出的盐酸进入双向石墨预热器预热完物料之后，以气液混合的形式进入冷凝器，冷却成液体盐酸，进入盐酸回收储罐。
氯化亚铁饱和溶液（饱和温度：100℃）由蒸发器上部流出，进结晶釜冷却的同时进行搅拌（防止氯化亚铁结成块状）、结晶（冷却温度越低结晶量越大，将饱和溶液冷却至30℃时，结晶量可达80%）。结晶完毕将晶浆由结晶釜底部放出，晶浆离心甩干后，晶体装袋密封，清母液进污水处理系统调节池。
此工艺为目前成熟的回收盐酸工艺
下列工种归入本职业：
酸性气体吸收工(16-006)，氯化氢合成工(16-007)
高纯盐酸的生产工艺步骤：
（1）原氯和纯度为99%的氢气分别自合成炉顶部进入，氯气和氢气在合成炉燃烧台上燃烧，产生白色的氯化氢气体，氯化氢气体自炉顶进入冷却吸收塔内，被水冷却至温度下降至50℃至55℃，冷却塔内的水吸收氯化氢气体，生成浓度为31%的盐酸，流入盐酸储槽中；
（2）根据盐酸储槽中游离氯的含量，配制一定浓度的亚硫酸钠溶液，加入到滴加槽中，然后亚硫酸钠溶液通过滴加槽自盐酸储槽顶部滴加，与游离氯充分反应；
（3）步骤（2）处理后的盐酸溶液经流量计计量后，经提升泵自上而下进入树脂塔，待塔内充满酸液后，闭塔运行，吸附过程中控制树脂塔内温度为22至30℃，控制压力为0.03至0.05mpa，直至排出液中含铁在0.1mg以下，经吸附处理后所得高纯盐酸送入产品罐中。
高纯盐酸的生产工艺优选的方案：
步骤（1）冷却吸收塔内的水为蒸汽冷凝水，并采用连续添加的方式，通过提升泵和水喷射泵向冷却吸收塔加入。
步骤（2）所述亚硫酸钠溶液的浓度为20%。
步骤（3）流量计的流量控制在350至450l/h。
步骤（3）流量计的流量控制在400l/h。
步骤（3）所述树脂塔塔经为550mm至650mm，装填高度为3m。
步骤（3）所述树脂塔塔经为600mm。
有益效果体现：
本发明与已有工艺相比，制得的高纯盐酸游离氯的质量份数在1.5×10至5，含铁量控制在0.1mg以下，使得制备后的高纯盐酸达到了膜法制碱工艺条件要求，提高了后续反应装置的使用寿命，增加了公司的经济效益，优势明显。
具体实施方式1步骤：
（1）原氯和纯度为99%的氢气分别自合成炉顶部进入，氯气和氢气在合成炉燃烧台上燃烧，产生白色的氯化氢气体，氯化氢气体自炉顶进入冷却吸收塔内，被水冷却至温度下降至55℃，冷却塔内的水吸收氯化氢气体，生成浓度为31%的盐酸，流入盐酸储槽中；其中，冷却吸收塔内的水为蒸汽冷凝水，并采用连续添加的方式，通过提升泵和水喷射泵向冷却吸收塔加入；
（2）根据盐酸储槽中游离氯的含量，配制浓度为20%的亚硫酸钠溶液，加入到滴加槽中，然后亚硫酸钠溶液通过滴加槽自盐酸储槽顶部滴加，与游离氯充分反应；
（3）步骤（2）处理后的盐酸溶液经流量计计量后（流量控制在350l/h），经提升泵自上而下进入树脂塔，树脂塔塔经为550mm，装填高度为3m；待塔内充满酸液后，闭塔运行，吸附过程中控制树脂塔内温度为22℃，控制压力为0.03mpa，直至排出液中含铁在0.1mg以下，经吸附处理后所得高纯盐酸送入产品罐中。
具体实施方式2步骤：
（1）原氯和纯度为99%的氢气分别自合成炉顶部进入，氯气和氢气在合成炉燃烧台上燃烧，产生白色的氯化氢气体，氯化氢气体自炉顶进入冷却吸收塔内，被水冷却至温度下降至50℃，冷却塔内的水吸收氯化氢气体，生成浓度为31%的盐酸，流入盐酸储槽中；其中，冷却吸收塔内的水为蒸汽冷凝水，并采用连续添加的方式，通过提升泵和水喷射泵向冷却吸收塔加入；
（2）根据盐酸储槽中游离氯的含量，配制浓度为20%的亚硫酸钠溶液，加入到滴加槽中，然后亚硫酸钠溶液通过滴加槽自盐酸储槽顶部滴加，与游离氯充分反应；
（3）步骤（2）处理后的盐酸溶液经流量计计量后（流量控制在450l/h），经提升泵自上而下进入树脂塔，树脂塔塔经为650mm，装填高度为3m；待塔内充满酸液后，闭塔运行，吸附过程中控制树脂塔内温度为30℃，控制压力为0.05mpa，直至排出液中含铁在0.1mg以下，经吸附处理后所得高纯盐酸送入产品罐中。
具体实施方式3步骤：
（1）原氯和纯度为99%的氢气分别自合成炉顶部进入，氯气和氢气在合成炉燃烧台上燃烧，产生白色的氯化氢气体，氯化氢气体自炉顶进入冷却吸收塔内，被水冷却至温度下降至50℃，冷却塔内的水吸收氯化氢气体，生成浓度为31%的盐酸，流入盐酸储槽中；其中，冷却吸收塔内的水为蒸汽冷凝水，并采用连续添加的方式，通过提升泵和水喷射泵向冷却吸收塔加入；
（2）根据盐酸储槽中游离氯的含量，配制浓度为20%的亚硫酸钠溶液，加入到滴加槽中，然后亚硫酸钠溶液通过滴加槽自盐酸储槽顶部滴加，与游离氯充分反应；
（3）步骤（2）处理后的盐酸溶液经流量计计量后（流量控制在400l/h），经提升泵自上而下进入树脂塔，树脂塔塔经为600mm，装填高度为3m；待塔内充满酸液后，闭塔运行，吸附过程中控制树脂塔内温度为26℃，控制压力为0.04mpa，直至排出液中含铁在0.1mg以下，经吸附处理后所得高纯盐酸送入产品罐中。
接触法主要的原料为燃硫或硫化铁尔来的二氧化硫，及空气中的氧，使二氧化硫氧化而为三氧化硫，吸收于水中，即可得任何浓度的硫酸。惟此氧化，须有某种接触剂存在时始有作用；最常用者为铂及钒之氧化物。二氧化硫自燃硫而得者可直接使其氧化，若自燃硫化铁的燃烧，而得者须先降冷，洗之以酸或由滤过法或由沉淀法使之清洁；灰尘，硫蒸汽，砷，磷及其它物质存于气流中者，必须除去免其害及接触剂，为不纯物质对于氧化矾危害较铂轻。
（4）接触法制硫酸的反应原理：燃烧硫或金属硫化物等原料来制取二氧化硫。使二氧化硫在适当的温度后催化剂的作用下氧化成三氧化硫，在使三氧化硫跟水化合生成硫酸。二氧化硫跟氧气在催化剂的表面上接生产过程：以硫铁矿为原料时步骤如下
（a）二氧化硫的制取和净化：硫铁 矿粉碎成细小矿粒在沸腾炉充分燃烧4FeS2+11O2 ===== 2Fe2O3+8SO2 从沸腾炉里出来的气体叫炉气，其中含二氧化硫、氧气、氮气、水以及一些杂质，如砷、硒等化合物矿尘等，杂质和矿尘都会使催化剂作用减弱或失去作用。这种现象叫催化剂幅。水蒸气对设备和生产也有不良影响。为此在进行氧化反应前，炉气必须通过除尘洗涤（除去硒、砷等化合物）干燥等净化设备应除去有害杂质，净化后的混合气体主要含二氧化硫，氧气和氮气。
（b）二氧化硫氧化成三氧化硫，二层催化剂中装有一个热交换器，用来把硫酸的工业制法
（c）三氧化硫的吸收和硫酸的生成：为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾，工业上是用98.3%的硫酸来吸收三氧化硫，在吸收塔里一氧化硫从塔下部通入98.3%的硫酸从塔顶喷下，成品硫酸从塔底放出98.3%的硫酸。吸收三氧化硫后浓度增大，然后把它用水稀释成稀硫酸，配制成各浓度的硫酸。
（d）尾气中的二氧化硫回收：从吸收塔上部导出的没有起反应的氧气和少量二氧化硫以及不起反应的氮气等气体工业上称尾气，用尾气中含少量二氧化硫放空气中会造成大气污染，尾气中二氧化硫回收常采用氨吸收法
SO2+2NH3+H2O =====（NH4）2SO3
（NH4）2SO3+SO2+H2O ===== 2NH4HSO3 当吸收液中亚硫酸氢铵达一定浓度后再跟93%的硫酸反应放出二氧化硫气体。放出的二氧化硫可用于制液体二氧化硫，硫酸铵可制成肥料。
盐酸的工业制法之一
工业上制取盐酸时，首先在反应器中将氢气点燃，然后通入氯气进行反应，制得氯化氢气体。氯化氢气体冷却后被水吸收成为盐酸。在氯气和氢气的反应过程中，有毒的氯气被过量的氢气所包围，使氯气得到充分反应，防止了对空气的污染。在生产上，往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应。
盐酸的工业制法之二
盐酸是氯比氢的水溶液。在制革、印染、食品、医药、化工、冶金等工业部门大量使用盐酸。工业上生产盐酸的主要方法是使氯气跟氢气直接化合，然后用水吸收生成的氯化氢气体。氯化氢是在合成塔里合成的。
近年来，工业上还发展了由生产含氯有机物的副产品氯化氢制盐酸。例如，氯气跟乙烯反应，生成二氯乙烷(C2H4Cl2)。它再经过反应生成氯乙烯，后者是制聚氯乙烯的原料。
C2H4Cl2=C2H3Cl（氯乙烯）+HCl
氯化氢是制氯乙烯的副产品。参考资料： http://www.jshlzx.net/klh/2/2008/text/zk08_157.htm
