Brevet FR2276257A1 — publié le 19760123

L'invention concerne un procédé en une phase pour la purification d'acide chlorhydrique contenant de l'acide fluorhydri que. Un tel acide est recueilli en tête de colonne lors de la distillation de l'acide chlorhydrique souillé par de l'acide fluorhydrique. Les procédés pour I'élimination de l'acide fluorhydrique contenu dans l'acide chlorhydrique, connus jusqu'ici, sont très dispendieux et nécessitent des phases de purification séparées avec des substances auxiliaires supplémentaires. C'est ainsi que dans le brevet GB 1.052.118 il est proposé une absorption sélective de l'acide fluorhydrique par de l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique contenant de 1' acide fluorhydrique circulant à contre-courant dans une colonne à remplissage arrosée d'acide sulfurique. On atteint 0,09 ,' d'acide fluorhydrique en volume dans l'- acide chlorhydrique. Dans le brevet DD 1.153.726 il est proposé une absorption de l'acide fluorhydrique sur du gel de silice à des pressions élevées.Dans de nombreux cas, l'acide chlorhydrique est pourtant recueilli en l'absence de pression, ce qui nécessite un stade de compression supplémentaire pour la réalisation de ce procédé proposé. Un procédé de purification en deux stades consistant en une purification préalable avec du charbon actif et un processus de lavage avec de l'acide chlorhydrique pur est proposé dans le brevet U.S. 3.402.525. Le processus de lavage se déroule dans une colonne à plateaux avec 5 à 10 plateaux à des températures de + 200C à - 20 C. L'alimentation en acide chlorhydrique fortement concentré et exempt d'acide fluorhydrique, avec environ 38 % d'HCl a lieu en texte de colonne, alors que le gaz contenant le fluorure d'hydrogène circule à contre-courant de celui-ci. Dans ce cas, le charbon actif doit être remplacé de temps à autre tandis que l'acide chlorhydrique contenant de l'acide fluorhydrique obtenu est rejeté ou envoyé vers un étage supplénentaire en vue de la récupération de HF.Ce procédé est très coûteux et nécessite la préparation d'un acide chlorhydrique exempt d'acide fluo rhydriquece qui conduit à un renchérissement du procédé. Selon le brevet IT 7su.715, l'élimination de l'acide fluorhydrique à partir d'acide chlorhydrique contenant de l'acide fluorhydrique est possible si l'on met l'acide chlorhydrique souillé en contact avec l2O3. Outre l'inconvénient que dans ce cas une opération discontinue est nécessaire et entraîne des dé penses accrues du point de vue des techniques de la sécurité, la mise en oeuvre de produits auxiliaires provoque également une augmentation du coût du procédé. L'invention a pour objet un procédé pour la purification d'acide chlorhydrique contenant de l'acide fluorhydrique qui permet, en l'absence de phases opératoires supplémentaires et sans la mise en oeuvre de substances auxiliaires, de débarrasser au maximum de son acide fluorhydrique l'acide chlorhydrique contenant de l'acide fluorhydrique, recueilli en tête de colonne lors de la distillation de l'acide chlorhydrique à concentration supérieure à l'azéotrope souillé par de l'acide fluorhydrique. Ces exigences ne peuvent être convenablement satisfaites avec les procédés connus jusqu'ici. On résout ce problème conformément à l'invention en soutirant en tête de colonne un mélange HF-HCl à l'état de vapeur avec une teneur en vapeur d'eau de 5 à 50 ^) en vol., l'eau étant de nouveau éliminée par condensation sous forme d'acide chlorhydrique fortement concentré dans un réfrigérant consécutif et utilisée simultanément comme liquide de lavage pour l'absorption du fluorure d'hydrogène. Comme condenseur convient avantageusement une forme de réalisation qui assure la formation d'un film de ruissellement et offre une surface d'échange suffisante pour 1'absorption du fluorure d'hydrogène. De cette façon, la purification peut être réalisée au cours d'une phase opératoire unique. L'acide chlorhydrique obtenu, enrichi en acide fluorhydrique, est renvoyé dans la colonne sous forme de reflux. Suivant la teneur en acide fluorhydrique de l'acide chlorhydrique à distiller et les exigences de pureté de l'acide chlorhydrique, une partie de ce condensat et/ou une partie de 1' acide à faible concentration recueillie sous forme de queue de distillation est retirée du circuit. On peut obtenir un effet supplémentaire sur la purification en agissant sur la température de condensation qui se situe généralement entre + 300C et - 200C, et sur la pression adoptée. l'invention est illustrée plus en détail ci-après au moyen d'un exemple de réalisation. Une colonne de distillation à 14 plateaux est alimentée en acide chlorhydrique à 30 S souillé par 0,7 ; en vol. d'acide fluorhydrique. Un mélange gazeux HF-HCl-H J en vol. de vapeur d'eau quitte la tête de colonne et traverse ensui te un condenseur à plateaux. Il sly produit un refroidissement du mélange gazeux jusqu'à + 250 C. Le condensat ainsi produit renferme 7 % en vol. d'HF et est réintroduit sous forme de reflux total sur l'avant dernier plateau de la colonne. la teneur en acide fluorhydrique de acide chlorhydrique quittant le condenseur s'est élevée à 0,03 % en vol. sous une pression totale de 1,15 kp/cm. L'acide chlorhydrique recueilli sous forme de queues de distillation est reconcentré de façon adiabatique et peut entre renvoyé dans l'unité de distillation. l'acide chlorhydrique ainsi recyclé peut Entre enrichi avec de l'acide fluorhydrique jusqu'à & ce que la teneur en acide fluorhydrique de l'acide chlorhydrique se soit approché des valeurs admissibles requises. Une partie dn reflux ainsi qu'uns partie de l'acide de queue de distillation peuvent Entre alors retirées du circuit jusqu' à ce que la teneur en acide fluorhydrique de l'acide chlorhydrique ait de nouveau atteint la faible valeur désirée. Etant donné qu'il s'accumule souvent dans l'acide chlorhydrique d'autres substances indésira- bles, en partie aussi des matières solides, le soutirage forcé d'acide à faible concentration rendu nécessaire est souvent suf- risant pour maintenir la teneur en acide fluorhydrique de l'acide chlorhydrique dans les limites souhaitées. REVENDICAVIONS. 1. Procédé pour la purification d' acide chlorhydrique contenant de l'acide fluorhydrique, par distillation d'un acide chlorhydrique à concentration supérieure à l'azéotrope, contenant du fluorure d'hydrogène, caractérisé en ce qu'un mélange ER-HCl à l'état de vapeur ayant une teneur en vapeur d'eau de 5 à 50 X en vol. est soutiré en tête de la colonne de distillation, liteau étant de nouveau éliminée par condensation dans un réfrigérant consécutif sous forme d'acide chlorhydrique fortement concentré, lequel est utilisé simultanément comme liquide de lavage pour 1'absorption du fluorure dthydrogène à partir du chlorure d'hydrogène et ramené dans la colonne en recyclage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les températures de condensation se situent entre + jOOC et - ;LOOC et les pressions entre 1 et 5 kp/cm2. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une partie de l'acide faiblement concentré renfermant de l'acide chlorhydrique faiblement concentré, contenant de l'acide fluorhydrique, et recueilli comme queue de distillation, est retirée du circuit et que l'acide chlorhydrique restant est une nouvelle fois concentré.