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Die Erfindung bezieht sich auf die Oxydation einer flüssigen wässerigen Eisen (II)-chlorid-Lösung zu einer flüssigen wässerigen Eisen (III)-chlorid-Lösung. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Wiedergewinnung des Chlorgehaltes von Beizflüssigkeiten von Stahlwerken (HCl)-in Form von Salzsäure.
Salzsäure wird dazu verwendet, Stahl abzubeizen, um den Oxydüberzug von dem Basismetall zu entfernen.
Zur Auffrischung der Beizflüssigkeiten wird gewöhnlich eine Säure mit einer Konzentration von 20 bis 30% verwendet, wobei Säuren mit höherer Stärke bevorzugt werden. Bei dem Beizbetrieb wird ein Abfallmaterial gebildet, das als salzsaure Abfall-Beizflüssigkeit bezeichnet wird. Diese Abfall-Beizflüssigkeit enthält zusätzlich zu Wasser etwa 18 bis 25 Gew. -% Eisen (II) -chlorid (FeClz), weniger als 1 Gew.-% Eisen (III)-chlorid (FeClg) sowie variierbare, aber geringe Mengen von freier HCl sowie geringe Mengen von organischen Inhibitoren, welche den Angriff der Säure auf das Basismetall vermindern.
Die Abfall-Beizflüssigkeit ist ein saures Material, so dass ihre Beseitigung im Hinblick auf die Umweltverschmutzung ein ernstes Problem darstellt. Gewöhnlich wird die Abfall-Beizflüssigkeit mit Kalk neutralisiert, wobei der erhaltene Schlamm entwässert wird und der zurückbleibende Feststoff als Landfüllmasse benutzt wird. Es wird ersichtlich, dass dieses Vorgehen sehr teuer ist, selbst wenn eine Abfallfläche ohne weiteres verfügbar ist.
Salzsäure ist relativ teuer und die Gewinnung des Chlorgehaltes der Abfall-Beizflüssigkeit als Salzsäure wird seit dem Beginn der teueren Verwendung der Salzsäure als Beizsäure von den Beizern angestrebt. Die derzeit im Handel angebotenen Verfahren umfassen alle die thermische Zersetzung der Abfallbeizflüssigkeit und die Gewinnung des HCl-Gasgehaltes der gasförmigen Zersetzungsprodukte durch Wasserwaschen. Ein illustratives Beispiel für einen neuerdings entwickelten Prozess, der nunmehr angeboten wird, ist folgender : Die Abfall-Beizflüssigkeit wird durch eine Trenngegend auf ein Bett aus feuerfestem Material gesprüht, wo sie sich zu HCl-Gas und Eisenoxyd zersetzt. Die Eisenoxydteilchen werden durch Sondierung und Virbrierung des Bettes periodisch entfernt.
Die Gase werden gewaschen, wodurch eine Säure mit 20 B6 erhalten wird. Das System ist zur Gewährleistung einer minimalen Umweltverschmutzung in Form einer geschlossenen Schleife angeordnet (vgl.
Chemical & Engineering News, Seite 32, 18. Mai 1970).
Es erübrigt sich, darauf hinzuweisen, dass die Röstverfahren-die einzigen, die derzeit angeboten werden-sehr teuer sind, u. zw. sowohl hinsichtlich der Investitionskosten als auch der direkten Betriebskosten.
Die Konzentration auf Röstverfahren für die Behandlung von Abfall-Beizflüssigkeit stellt sich als das Ergebnis der Erfolglosigkeit dar, Eisen (II)-chlorid in wässeriger Lösung zu Eisen (III)-chlorid zu oxydieren. In der USA-Patentschrift Nr. 2, 677, 598 wird gezeigt, dass flüssige wässerige Eisen (U)-ehlorid-Lösungen, wenn sie mit freiem Sauerstoff in Berührung gebracht werden, das Eisen (III)-chlorid nur bis zu einem geringen Ausmass produzieren, wobei das Vorliegen der Salzsäure die Reaktion verlangsamt. In dieser Patentschrift wird ein
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Chloridsalzes eines Anionenaustauscherharzes-eines vorgebildeten Salzes-umfasst.
In der USA-Patentschrift Nr. 2, 677, 598 wird postuliert, dass in der wässerigen Lösung ein Gleichgewicht vorliegt, welches im wesentlichen nur das Eisen (II)-ion begünstigt. In diesem Zusammenhang wurde festgestellt, dass das Eisen (III)-chlorid aus der wässerigen Lösung durch das feste Salz eines Anionenaustauscherharzes und der HCl chemisch absorbiert wird, wodurch das Gleichgewicht genügend verschoben wird, um die wesentliche Umwandlung des Eisen (H)-ions in das Eisen (III)-ion zu gestatten. Das chemisch absorbierte Eisen (III)-chlorid und der Chlorwasserstoff werden mit Wasser oder vorzugsweise mit verdünnter Salzsäure desorbiert, wodurch eine Lösung von Eisen (III)-chlorid erhalten wird, welche grosse Mengen von gelöstem HCl enthält.
In der USA-Patentschrift Nr. 2, 428, 221 wird die Behandlung einer Abfall-Beizflüssigkeit, die mit zugesetzter Salzsäure verstärkt worden ist, mit Luft beschrieben, um das Eisen (II)-ion in das Eisen (III)-ion zu überführen. Es wird genügend HCl zugesetzt, um eine stöchiometrische Reaktion zwischen dem Eisen (II)-chlorid und der HCl zu erhalten, wobei sich der freie Sauerstoff mit dem befreiten Wasserstoff zu Wasser umsetzt. In dieser Patentschrift wird auf die wirtschaftlichen Vorteile dieses Vorgehens hingewiesen.
Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Eisen (III)-chlorid aus Eisen (II)-chlorid durch Oxydation in flüssiger wässeriger Lösung. Die auf diese Weise erhaltene wässerige Lösung, die Eisen (III)-chlorid enthält, kann thermisch zersetzt werden, um Chlorwasserstoffgas zu liefern, welches als Salzsäure gewonnen wird.
Das Eisen ( (II)-ion wird zu dem Eisen (III)-ion durch Umsetzung mit freiem Sauerstoff oxydiert, wobei Luft die bevorzugte Sauerstoffquelle darstellt. Hiebei wird ein grosser Sauerstoff-Überschuss bevorzugt.
Das Eisen ( (II)-chlorid ist in flüssiger wässeriger Lösung vorhanden. Die Konzentrationen der Lösung können sich von stark verdünnt bis gesättigt erstrecken. Es wird bevorzugt, konzentriertere Lösungen zu verwenden. Es können weitere Materialien vorhanden sein, die die Reaktion Eisen ( (II)-ionen zu Eisen (111)-ionen nicht stören.
Derzeit wird Eisen (lI)-sulfat in grossen Mengen beim Beizen von Stahl mit Schwefelsäure gebildet. Eine wässerige Lösung von Eisen (II)-chlorid kann in einfacher Weise durch Umsetzung von Eisen (II)-sulfat mit einer wässerigen Natriumchlorid-Lösung hergestellt werden, wobei Natriumsulfat erhalten wird, was einen höheren
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Marktwert besitzt. Das nach dieser Reaktion gebildete wässerige Eisen (II)-chlorid stellt ein geeignetes Ausgangsprodukt für das Oxydationsverfahren gemäss der Erfindung dar.
Weiterhin ist eine salzsaure Abfall-Beizflüssigkeit eine bevorzugte wässerige Eisen (11)-chlorid-Quelle für das erfindungsgemässe Verfahren.
Andere geeignete Lösungen können von salzsauren Abfall-Beizflüssigkeiten herrühren. Besonders bevorzugt werden Lösungen, die an Eisen (II)-chlorid angereichert sind, was entweder durch Zusatz von Eisen (II)-chlorid zu der Abfall-Beizflüssigkeit oder durch Abdampfen eines Teiles des Wassergehalts der Abfall-Beizflüssigkeit
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Es ist erwünscht, den bis zu einem gewissen Ausmass in der Abfall-Beizflüssigkeit immer vorhandenen freien Chlorwasserstoff zu konservieren, was dadurch geschehen kann, dass man den Chlorwasserstoff aus der Lösung entweder während der Eindampfung zur Herstellung einer konzentrierten salzsauren Abfall-Beizflüssigkeit oder während der Oxydation ausfällt. Das HCl-Gas geht dabei mit dem Wasserdampf und dem Stickstoff, wenn Luft verwendet wird, und überschüssigem Sauerstoff weg. Dieser Verlust wird bei einer Ausführungsform der Erfindung in der Weise vermieden, dass man die Abfall-Beizflüssigkeit mit feinverteilten Eisenoxydteilchen behandelt, um den HCl-Gehalt in Eisenchlorid (in der Hauptsache Eisen (III)-chlorid) umzuwandeln.
Die Eisenoxyd-Behandlung ist bei der Abfall-Beizflüssigkeit-Charge selbst nützlich und sie ist ein Muss, wenn eine durch Abdampfen konzentrierte salzsaure Abfall-Beizflüssigkeit die Charge der Oxydationsreaktion bildet.
Es wurde gefunden, dass feinverteilte Eisenoxydteilchen, die als Dispersion in der flüssigen wässerigen Eisen (II)-chlorid-Lösung vorhanden sind, einen sehr beachtlichen Effekt auf die Anfangsgeschwindigkeit der Oxydationsreaktion ausüben. Dies trifft insbesondere bei der Abfall-Beizflüssigkeit oder einer sich davon herleitenden Lösung zu, wobei diese Lösungen eine Induktionsperiode besitzen, während derer das Eisen (II)-ion sehr langsam oxydiert wird. Diese Induktionsperiode ist vermutlich auf die in der salzsauren Beizsäure vorhandenen Inhibitoren zurückzuführen. Die Anwesenheit sogar nur einer geringen Menge von feinverteilten Eisenoxydteilchen, die in der Lösung dispergiert sind, führt beim innigen Untermischen mit freiem Sauerstoff zu einem fast unmittelbaren Anspringen der Oxydationsreaktion.
Beim Betrieb mit HCl-enthaltenden Lösungen, wie einer Abfall-Beizflüssigkeit, ist es erforderlich, Eisenoxyd in einer Menge zuzugeben, die ausreicht, um das HCI in Eisenchlorid zu überführen, und vorzugsweise eine geringe Menge von feinverteilten Eisenoxydteilchen in der behandelten Flüssigkeit in dispergierter Form zu ergeben. Im Falle der konzentrierten Abfall-Beizflüssigkeit wird es bevorzugt, vor dem Beginn des Eindampfens genügend Eisenoxydteilchen zu der frischen Abfall-Beizflüssigkeit zu geben, um die Menge für die Umsetzung mit HCl und eine kleinere, die Anfangsgeschwindigkeit steigernde Menge zu ergeben. Die kleinere, beschleunigende Menge der Teilchen kann aber auch zu der konzentrierten Abfall-Beizflüssigkeit gegeben werden, bevor diese Lösung in die Oxydationszone gebracht wird.
Die Oxydationsgeschwindigkeit wird durch die Intensität des Vermischens (bzw. der Durchbewegung) der Eisen (II)-chlorid-Lösung und des gasförmigen Oxydationsmittels (freier Sauerstoff oder Luft) beeinflusst. Ein
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der Luft in die Lösung ergibt selbst bei Überdrücken im wesentlichen keine Oxydationsreaktion.
Es wird bevorzugt, den freien Sauerstoff in einem grossen Überschuss über den theoretischen Bedarf einzuführen. Es wurde jedoch beobachtet, dass bei höheren Temperaturen und höheren Drücken die Oxydationsgeschwindigkeit bei einem Sauerstoffberbrauch von nur 150% der Theorie ausgezeichnet ist.
Es wurde gefunden, dass Eisen (II)-chlorid in wässeriger Lösung zu Eisen (III)-chlorid mit hoher Umwandlung überführt werden kann, wenn man in Abwesenheit einer Oxydationsbeschleuniger-Verbindung oder von zugefügter HCl mit freiem Sauerstoff innig durchmischt.
Bei einer bestimmten Temperatur ergibt sogar eine kleine Zunahme des Druckes über Atmosphärendruck hinaus einen gewissen Vorteil für die Oxydationsgeschwindigkeit. Zur Erzielung einer praktischeren Geschwindigkeit ist es zweckmässig, die Oxydationszone bei einem Druck von mindestens etwa 2, 11 und vorzugsweise bei einem Druck von mindestens etwa 7, 03 atü zu betreiben.
Zur Aufrechterhaltung einer vernünftigen Oxydationsgeschwindigkeit ist es zweckmässig, die Oxydationszone bei Temperaturen zwischen etwa 79, 4 und etwa 2600C zu betreiben. Die Oxydation wird vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen etwa 149 und 2040C betrieben. Die obere Temperaturgrenze ist durch die Art der verfügbaren Anlage vorgegeben.
Für die Oxydation der Abfall-Beizflüssigkeit wird insbesondere eine Kombination des Druckes im Bereich von etwa 7, 03 bis 14, 1 atü und der Temperatur im Bereich von etwa 149 bis 2040C bevorzugt.
Naturgemäss kann durch die Anwesenheit von Beschleuniger eine grössere Oxydationsgeschwindigkeit erhalten werden. Als Beschleuniger können Verbindungen genommen werden, welche die Oxydation der Eisen (H)-ionen in Eisen (III)-ionen in wässeriger Lösung beschleunigen können.
Einfluss der Temperatur auf die Qualität des als Nebenprodukt gebildeten Eisenoxyd :
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Es wurde gefunden, dass bei einer Oxydationstemperatur von unterhalb etwa 1490C das Eisenoxyd-Nebenprodukt der Eisen (III)-chlorid-Sauerstoff-Reaktion ein ziegelrotes, sehr feinverteiltes Material ist, wobei selbst nach einem längeren wiederholten Absetzenlassen die abgesetzte rote Masse ein für ihr spez. Gewicht bedeutendes Volumen einnimmt. Das rote Eisenoxyd setzt sich mit. sehr geringer Geschwindigkeit ab. Selbst nach einigen Tagen des Absitzenlassens behält die über dem abgesetzten roten Eisenoxyd überstehende Flüssigkeit ein rötlichschlammförmiges opakes Aussehen.
Wenn die Oxydation bei etwa 149 C oder mehr durchgeführt wird, dann erfolgt im Aussehen des Eisenoxyd-Nebenprodukts eine bemerkenswerte Umwandlung. Das Eisenoxyd hat nämlich nun eine purpurfarbene Schwarzfärbung, wobei die schwarzen Oxydteilchen wesentlich gröber sind als diejenigen des roten Eisenoxyds. Das schwarze Eisenoxyd setzt sich sehr rasch ab und-was von grosser Wichtigkeit ist-die überstehende Flüssigkeit ist fast transparent klar. Weiterhin nimmt die abgesetzte Masse aus schwarzem Eisenoxyd nur etwa 25 bis 30% des Volumens ein, die das gleiche Gewicht von rotem Eisenoxyd einnimmt.
Die Qualität der überstehenden Flüssigkeit und die Absetzungsgeschwindigkeit ist so gross, dass das Absetzen und die Dekantierung die bevorzugte Abtrennungsmethode der schwarzen Eisenoxydteilchen darstellt, während die Filtration die bevorzugte Abtrennungsmethode für das feinteilige rote Eisenoxyd ist.
Verbesserung der Reinheit der Eisen (III)-chlorid-Lösung :
In Produkt-Lösungen, welche grössere Mengen von gelöstem Eisen (II)-chlorid enthalten, kann die Lösungsreinheit hinsichtlich dem Eisen (II)-chlorid verbessert werden, indem man die heisse Lösung aus dem Oxydationsreaktor auf eine Temperatur abkühlt, bei welcher das Eisen (II)-chlorid vorzugsweise aus der Lösung ausfällt. Das-bei dieser niedrigeren Temperatur-unlösliche Eisen (II)-chlorid wird abfiltriert und kann in die Oxydationsreaktion zurückgeführt werden. Gewöhnlich wird dieses Eisen (II)-chlorid dazu verwendet, um die Chargenlösung für den Oxydationsreaktor zu verstärken.
Bevorzugte Ausführungsformen des Oxydationsverfahrens :
Die bevorzugte Ausgangslösung für das Oxydationsverfahren gemäss der Erfindung ist die Abfall-Beizflüssigkeit. Somit richten sich bevorzugte Ausführungsformen des Oxydationsprozesses auf diese besondere Ausgangslösung. Eine Abfall-Beizflüssigkeit, die z. B. etwa 22% Eisen (II)-chlorid und etwas freie HCl enthält, wird mit feinverteilten Eisenoxydteilchen in einer genügenden Menge behandelt, um den HCI-Gehalt in Eisenchlorid umzuwandeln und um eine geringere Menge von feinverteilten Eisenoxydteilchen in der behandelten Abfall-Beizflüssigkeit in Dispersion zu ergeben.
Das Wasser wird sodann aus der behandelten Abfall-Beizflüssigkeit abgedampft, wodurch eine konzentrierte Flüssigkeit erhalten wird, die etwa 40% Eisen (H)-chlorid enthält und eine Temperatur von etwa 104, 4 C besitzt. Zu der heissen konzentrierten Flüssigkeit wird in einen Oxydationsreaktor überführt, welcher mit Einrichtungen für die Zuführung von Luft und mechanische Rühreinrichtungen ausgestattet ist, um eine innige Vermischung der Lösung mit der Luft zu gewährleisten. Gemäss einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird der Druck des Oxydationsreaktors auf etwa 7, 03 atü gehalten und ein Wasserdampf-Strom wird mit einer solchen Geschwindigkeit entnommen, dass die Temperatur in dem Reaktor auf etwa 1490C ansteigt. Hierauf wird die Temperatur bis zum Ende der Oxydationsreaktion auf diesem Punkt gehalten.
Das Eisen (II)-chlorid wird nach folgender Gleichung in Eisen (III)-chlorid und Eisen (III)-oxyd umgewandelt : 12FeCl2 + 302 = 8FeCl3 + 2Fez 03
Das Eisen (III)-chlorid-Produkt ist als eine flüssige wässerige Eisen (HI)-chlorid-Lösung vorhanden, die auch etwas aufgelöstes, nicht umgewandeltes Eisen (II)-chlorid, das in manchen Fällen in einer grösseren Menge vorhanden sein kann, sowie darin dispergiertes unlösliches Eisenoxyd enthält. Das Eisenoxyd wird abfiltriert oder von der geklärten Lösung abdekantiert.
Die geklärte Produktlösung, die eine grosse Menge von Eisen (11)-chlorid enthält, kann auf Raumtemperatur abgekühlt werden, um die Ausfällung des festen Eisen (H)-chlorids zu bewirken, worauf dieses abgetrennt wird, um eine reinere Produktlösung von Eisen (III)-chlorid zu erhalten.
Wenn die Temperatur etwa 1770C und der Druck etwa 10, 5 atü beträgt, liegt in etwa 15 min ein Grossteil der Eisenionen in der Lösung in Form von Eisen (III)-ionen vor.
Wenn der Druck etwa 7, 03 atü (149 C) beträgt, liegen in etwa 30 min in der Lösung etwa 89% als Eisen (111)-ionen, vor.
Vergleichsversuch 1 :
Oxydation einer flüssigen wässerigen Eisen (II)-chlorid-Lösung bei Atmosphärendruck : Mit und ohne Beschleuniger.
Es wurde eine Anzahl von Standardlösungen hergestellt, wobei jede Standardlösung aus 270 g Eisen(II)-chlorid-tetrahydrat, analysenrein, und 441 g destilliertem Wasser bestand. Als Oxydationsgefäss wurde ein li-Becherglas verwendet, das mit einem Thermometer, einem mechanischen Rührer und einem Lufteinspritzrohr versehen war.
Dieser Versuch wurde bei einer Temperatur von 79, 4 C durchgeführt. Die Luft wurde eingedüst und der Rührer wurde eingeschaltet, um eine heftige Durchmischung der Bestandteile des Becherglases zu erhalten. Die Oxydation der Eisen (11)-ionen in der Lösung wurde stündlich überwacht, wozu eine kleine Probe des Kolbeninhalts entfernt und der Feststoffanteil abfiltriert wurde. Das Filtrat wurde mit destilliertem Wasser
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wesentlichen Eisen (III)-oxyd.)
Die oben definierte flüssige Charge wurde jeweils fünf Stunden lang oxydiert. Die fünfte stündliche Analyse des flüssigen Produkts zeigte 18% Eisen (III)-ionen
Es wurde gefunden, dass bei diesem Versuch nach einer Oxydationszeit von fünf Stunden ungefähr der vierte Teil des Volumens der Flüssigkeit, das am Anfang des Versuches vorhanden war, verdampft war.
Vergleichsversuch 2 :
Oxydation der salzsauren Abfall-Beizflüssigkeit bei Atmosphärendruck :
Die salzsaure verbrauchte Beizflüssigkeit eines Stahlwerks, die 24, 2 Gew.-% Eisen (II)-chlorid enthielt, wurde bei diesem Versuch als Standardlösung benutzt. Die Versuchseinrichtung und die Versuchsdurchführung war entsprechend wie in Vergleichsversuch 1. Der Versuch wurde 5 Stunden lang durchgeführt und ergab 15% Eisen (III)-ionen.
Aus dem Aussehen des Inhalts der Oxydationsvorrichtung wurde beobachtet, dass eine bedeutende Zeitspanne (Induktionsperiode) nach der Lufteindüsung und der Durchmischung verstrich, bevor eine grössere Oxydationsgeschwindigkeit der Eisen (II)-ionen erreicht wurde. Bei Verwendung der reinen Ausgangslösung des Vergleichsversuches 1 wurde nur eine geringe Verzögerung festgestellt.
Vergleichsversuch 3 :
Oxydation der Abfall-Beizflüssigkeit bei Atmosphärendruck :
Dieser Versuch wurde wie in Vergleichsversuch 1 beschrieben durchgeführt. Die Ausgangslösung bei jedem Teilversuch bestand aus 700 ml Abfall-Beizflüssigkeit, die 22% Eisen (II)-chlorid enthielt. Jeder Teilversuch wurde bei Atmosphärendruck durchgeführt. Nachstehend sind die erhaltenen Ergebnisse zusammengestellt.
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<tb>
<tb>
Zeit, <SEP> Stunden <SEP> Versuch <SEP> A <SEP> : <SEP> 82, <SEP> 20C <SEP> Versuch <SEP> B <SEP> : <SEP> 93, <SEP> 3 C <SEP>
<tb> % <SEP> Eisen <SEP> (III)-ionen <SEP> % <SEP> Eisen <SEP> (III)-ionen <SEP>
<tb> 1 <SEP> 8 <SEP> - <SEP>
<tb> 3 <SEP> 19 <SEP> 18
<tb> 5 <SEP> 26 <SEP> 29
<tb> 9 <SEP> 42 <SEP> 48
<tb> 11 <SEP> 48 <SEP> 53
<tb> 17 <SEP> 59 <SEP> 63
<tb> 27 <SEP> 70 <SEP> 75
<tb> 35 <SEP> 72 <SEP> 78 <SEP>
<tb> 37 <SEP> 73 <SEP> 79
<tb> 39 <SEP> 73 <SEP> - <SEP>
<tb> 41 <SEP> 73 <SEP> 80 <SEP>
<tb>
Bemerkungen : Die obigen Ergebnisse zeigen, dass sehr lange Oxydationszeiten ohne Beschleuniger bei Atmosphärendruck Lösungen ergeben können, welche grosse Mengen von Eisen (III)-ionen in Lösung enthalten.
Die höhere Temperatur ergab keine Vorteile hinsichtlich der Geschwindigkeit bis nach fünf Stunden, ergab jedoch eine höhere Gleichgewichtsbedingung der Produktlösung.
Beispiel : Oxydation einer konzentrierten Abfall-Beizflüssigkeit bei Überdruck : Ohne Beschleuniger.
Dieses Beispiel wurde gemäss Vergleichsversuch 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Einrichtung in einem Druckgefäss eingeschlossen war und dass zu der Oxydationsvorrichtung nach 1, 5 Stunden und weiter nach 2, 5 Stunden 200 ml Wasser gegeben wurden. Als Ausgangslösung diente eine 22% ige Abfall-Beizflüssigkeit, welche auf eine Konzentration von etwa 40% Eisen (II)-chlorid eingedampft worden war. In die Oxydationsvorrichtung wurden 1400 ml der 40% eigen Lösung eingebracht. Bei keinem Versuch dieses Beispiels wurde ein Beschleuniger verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse sind nachfolgend zusammengestellt.
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<tb>
Zeit, <SEP> Stunden <SEP> Test <SEP> A <SEP> : <SEP> 93, <SEP> 3 C, <SEP> Test <SEP> B <SEP> : <SEP> 93, <SEP> 3 C, <SEP>
<tb> 1, <SEP> 05 <SEP> atü <SEP> 2, <SEP> 11 <SEP> atü <SEP>
<tb> % <SEP> Eisen <SEP> (III)-ionen <SEP> % <SEP> Eisen <SEP> (III)-ionen <SEP>
<tb> 0, <SEP> 5 <SEP> 3 <SEP> 7
<tb> 1 <SEP> 6 <SEP> 10
<tb> 1, <SEP> 5 <SEP> 7 <SEP> 14
<tb> 2 <SEP> 9 <SEP> 18
<tb> 2, <SEP> 5 <SEP> 12 <SEP> 20
<tb> 3 <SEP> 15 <SEP> 25
<tb> 4 <SEP> 22 <SEP> 34
<tb> 5 <SEP> 28 <SEP> 39
<tb>
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prozentuale Eisen (III)-ionen-Gehalt 62%.
Versuch D : 149 C, 10, 5 atü : Die Druckzunahme von 3, 5 atü über "C" ergab einen prozentualen Eisen (III)-ionen-Gehalt von 36% nach einer Zeit von zehn Minuten und einen solchen von 89% nach einer Zeit von 30 Minuten.
Versuch E : 177 C, 10, 5 atü : Die Zunahme von 280C der Temperatur über "D" ergab einen prozentualen Gehalt an Eisen (III)-ionen von 63% nach einer Zeit von 15 Minuten.
Bemerkungen : Die Versuche A und B dieses Beispiels können nicht direkt mit dem Versuch B des Vergleichsversuches 3 verglichen werden. Auf Grund der Verwendung von verschiedenen Abfall-Beizflüssigkeiten waren im gegebenen Beispiel die vierfachen Mengen der Eisen (II)-ionen in der Gesamtcharge wie in Vergleichsversuch 3 vorhanden (1400 ml der 40% eigen Lösung in 5, 700 ml der 22% igen Lösung in Vergleichsversuch 3). Die Lufteindüsungsgeschwindigkeiten in beiden Versuchen waren ungefähr gleich. Daraus kann geschlossen werden, dass der Überdruck-Betrieb in der Tat eine sehr grosse Verbesserung der Oxydationsgeschwindigkeit mit sich bringt.
Die Versuche C und D zeigen schlüssig die Vorteile der Erhöhung des Druckes bei einer konstanten Temperatur der Oxydation.
Die Versuche D und E zeigen, dass durch eine Zunahme der Temperatur selbst bei einem relativ hohen Überdruck ein Vorteil hinsichtlich der Oxydationsgeschwindigkeit erhalten wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Eisen (III)-chlorid aus Eisen (II)-chlorid durch Inberührungbringen einer
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dass man die Lösung und den freien Sauerstoff bei einer Temperatur von mindestens etwa 79, 4 C und bei Überdruck innig miteinander vermischt.
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