Modificación del sistema de fabricación de CIH
para la recuperación a alta temperatura del calor de la reacción exotérmica de
síntesis
La fabricación de ácido clorhídrico en las
plantas de electrólisis de CINa se basa en la absorción con agua del cloruro de
hidrógeno formado mediante la reacción de CI2 y H2 residuales. La reacción es
exotérmica, dando lugar al CIH de síntesis, que es capturado posteriormente por
agua.
La tecnología habitual utiliza reactores de
grafito refrigerados por agua. La absorción se hace en el propio reactor y en
un “scrubber” posterior, en dos etapas a contracorriente (ver figura). Esta
tecnología no permite generar calor recuperable a alta temperatura. La
radiación de calor es muy pequeña, incluso a las altas temperaturas de la
reacción de síntesis, puesto que la emisividad del CIH es casi nula.
Para recuperar a alta temperatura el calor de
la reacción se propuso la inyección de vapor de agua en la “llama del
quemador”, junto con el cloro y el hidrógeno, para conseguir una mezcla de alta
emisividad debida al favorable espectro emisor del vapor de agua a las
temperaturas resultantes de la reacción.
Para la definición final de la solución se
estudió la proporción adecuada de vapor para lograr la máxima radiación en
función de los valores de emisividad del gas formado y de la temperatura
conseguida, así como el balance energético global considerando la generación y
el autoconsumo de vapor en la operación.
También se estudiaron varios metales para el
reactor, como Hastelloy, Inconel y determinados inoxidables en la zona seca,
para permitir la generación directa de vapor a presión.
El cliente realizó una patente mundial.
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