DE2166413A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF HYDROCHLORIC ACID - Google Patents
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF HYDROCHLORIC ACIDInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Salzsäure Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Salzsäure aus einer wäßrigen Eisen(III)-chlorid-Lösungo Die Erfindung bezieht slch insbesondere auf die Wiedergewinnung des Chlor-Gehalts von Beizflüssigkeiten von Stahlwerken in Form von Salzsäure. Process for the preparation of hydrochloric acid The invention relates to a Process for the preparation of hydrochloric acid from an aqueous iron (III) chloride solution o The invention relates in particular to the recovery of the chlorine content of pickling liquids from steelworks in the form of hydrochloric acid.
Salzsäure wird dazu verwendet, Stahl abzubeizen, um den Oxidüberzug von dem Basismaterial zu entfernten. 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, daß als salzsaure Abfall-Beizflüssigkeit bezeichnet wird. Diese Abfall-Beizflüssigkeit enthält zusätzlich zu Wasser etwa 18 bis 25 Gew.-Eisen(II)-chlorid (FeC12), weniger als 1 Gew.- Eisen(III)-chlorid (FeC13) sowie variierbare, aber geringe Menge von freier HC1 sowie geringe Mengen von organischen Inhibitoren, welche den Angriff der Säure auf das Basismetall vermindern.Hydrochloric acid is used to pickle steel to coat the oxide to be removed from the base material. To freshen up the pickling liquids usually an acid with a concentration of 20 to 30 used, with acids with higher strength are preferred. A waste material is used in the pickling plant formed that is referred to as hydrochloric waste pickling liquid. This waste pickling liquid contains, in addition to water, about 18 to 25% by weight iron (II) chloride (FeC12), less as 1 wt. iron (III) chloride (FeC13) and variable but small amount of free HC1 as well as small amounts of organic inhibitors that prevent the attack reduce the acidity to the base metal.
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 Kak 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.The waste pickling liquid is an acidic material, so its disposal poses a serious problem in terms of environmental pollution. Usually the waste pickling liquid is neutralized with Kak, the resulting sludge is dewatered and the remaining solid is used as land fill. It can be seen that this approach is very expensive, even if there is a waste area is readily available.
Salzsäure ist relativ teuer und die Gewinnung des Chlor-Gehalts 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 HCI-Gasgehaltes der gasförmigen Zersetzungsprodukte durch Wasserwaschen.Hydrochloric acid is relatively expensive and the extraction of the chlorine content of the Waste pickling liquid as hydrochloric acid has been in expensive use since the beginning hydrochloric acid as pickling acid aimed at by the pickling agents. The ones currently offered in stores Processes all include the thermal decomposition of the waste pickling liquid and the recovery of the HCI gas content of the gaseous decomposition products by washing with water.
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 feuerfesSm Material gesprüht, wo sie sich zu HC1-Gas und Eisenoxid zersetzt. Die Eisenoxidteilchen werden durch Sondierung und Vibrierung des Bettes periodisch entfernt.An illustrative example of a recently developed process, which is now offered is as follows: The waste pickling liquid is through A separation area is sprayed onto a bed of refractory material, where it turns into HC1 gas and iron oxide decomposes. The iron oxide particles are produced by probing and vibrating periodically removed from the bed.
Die Gase werden gewaschen, wodurch eine Säure mit 200Be' erhalten wird. Das System ist zur Gewährleistung einer minimalen Umweltverschmutzung in Form einer geschlossenen Schleife angeordnet (vgl. Chemical and Engineering News, Seite 52, 18, Mai 1970).The gases are washed to give an acid of 200 Be ' will. The system is in shape to ensure minimal pollution arranged in a closed loop (see Chemical and Engineering News, p 52, May 18, 1970).
Es erübrigt sich, darauf hinzuweisen, daß die Röstverfahren - die einzigen, die derzeit angeboten werden - sehr teuer sind, und zwar sowohl hinsichtlich der Investitionskosten als auch der direkten Betriebskosten.Needless to say, the roasting methods - the only ones currently on offer - are very expensive, both in terms of the investment costs as well as the direct operating costs.
Die Konzentration auf Röstverfahren für die Behandlung von Abfall-Beizflüssigkeit stellt sich als das Ergebnis der Erfolgslosigkeit dar, Eisen (II)-chlorid in wäßriger Lösung zu Eisen(III)-chlaSd zu oxydieren. In der US-Patentschrift 2 677 598 wird gezeigt, daß flüssige wäßrige Eisen(II)-chlorid-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 Reaktiqn verlangsamt. In dieser Patentschrift wird ein Verfahren vorgeschlagen, welches die Zufügung von Salzsäure zu der wäßrigen Eisen(II)-chlorid-Lösung bis zu einem Bereich von 3 - 5 n, hierauf die Oxydation der HC1-FeC12-Lösung in Gegenwart einer-großen Menge des Chloridsalzes eines Anionenaustauscherharzes - eines vorgebildeten Salzes - umfaßt.The focus on roasting processes for the treatment of waste pickling liquid turns out to be the result of unsuccessfulness, ferrous chloride in aqueous solution to oxidize to iron (III) sleep. In the US patent 2,677,598 is shown to have liquid aqueous ferrous chloride solutions if they be brought into contact with free oxygen, the ferric chloride only up to produce to a small extent, the presence of the hydrochloric acid preventing the reaction slowed down. In this patent, a method is proposed which the Adding hydrochloric acid to the aqueous ferrous chloride solution up to a range of 3 - 5 n, then the oxidation of the HC1-FeC12 solution in the presence of a large one Amount of the chloride salt of an anion exchange resin - a pre-formed salt - includes.
In der US-Patentschrift 2 677 598 wird postuliert, daß in der wäßrigen 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 wäßrigen Lösung durch das feste Salz eines Anionenaustauscherharzes und der HC1 chemisch absorbiert wird, wodurch das Gleichgewicht genügend verschoben wird, um die wesentliche Umwandlung des Eisen(II)-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 HC1 enthält.In US Pat. No. 2,677,598 it is postulated that in the aqueous Solution there is an equilibrium, which is essentially only the iron (II) ion favored. In this connection it was found that the ferric chloride from the aqueous solution through the solid salt of an anion exchange resin and the HC1 is chemically absorbed, which shifts the equilibrium sufficiently is to the essential conversion of the iron (II) -ion in the iron (III) -ion to allow. The chemically absorbed ferric chloride and hydrogen chloride are desorbed with water or preferably with dilute hydrochloric acid, whereby a solution of ferric chloride is obtained, which contains large amounts of dissolved HC1 contains.
In der US-Patentschrift 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 dberführen. Es wird genügend HC1 zugesetzt, um eine stöchiometrische Reaktion zwischen dem Eisen(II)-chlorid und der HC1 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.In US Pat. No. 2,428,221, the treatment of a waste pickling liquid, which has been strengthened with added hydrochloric acid, described with air to reduce the To convert iron (II) ion into iron (III) ion. Sufficient HC1 is added in order to achieve a stoichiometric reaction between the ferrous chloride and the HC1 obtained, whereby the free oxygen with the liberated hydrogen to water implements. This patent describes the economic advantages of this approach pointed out.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Salzsäure aus einer flüssigen wäßrigen Lösung von Eisen(III)-chlorid, das damit gekennzeichnet ist, daß man die Eisen(III)-chlorid-Lösung auf eine Temperatur von etwa 121,1 bis 2040C, vorzugsweise etwa 121,10C erhitzt und das man über Kopf einen Strom von Wasserdampf und HCl-Gas abnimmt, wobei man das Erhitzen bei Unterdruck vornimmt.The present invention relates to a method of production of hydrochloric acid from a liquid aqueous solution of iron (III) chloride, which with it is characterized in that the iron (III) chloride solution to a temperature of about 121.1 to 2040C, preferably about 121.10C and heated overhead Stream of steam and HCl gas decreases, with heating at negative pressure undertakes.
Die parallelen Patentanmeldungen P 21 36 505.1 und P 21 66 028.6 beziehen sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Eisen(III)-chlorid aus Eisen(II)-chlorid durch Oxidation in einer flüssigen wäßrigen Lösung0 Durch die auf diese Weise erhaltene wäßrige Lösung, die Eisen(III)-chlorid enthält, ist eine der flüssigen Lösungen, die unter Erhalt von Chlor-Wasserstoffgas thermisch zersetzt werden kann, welches gemäß der vorliegenden Erfindung als Salzsäure gewonnen wird.The parallel patent applications P 21 36 505.1 and P 21 66 028.6 refer refer to a process for the production of ferric chloride from ferrous chloride by oxidation in a liquid aqueous solution0 By the thus obtained aqueous solution containing ferric chloride is one of the liquid solutions which can be thermally decomposed to obtain chlorine-hydrogen gas, which is obtained according to the present invention as hydrochloric acid.
Der Oxydations-Prozeß umfaßt bei dem Verfahren der parallelen Anmeldungen die Oxydation einer flüssigen wäßrigen Eisen(II)-chlorid-Lösung in Abwesenheit eines Oxydationsbeschleunigers, Jedoch kann ein derartiger Beschleuniger vorhanden sein.The oxidation process involves in the parallel applications method the oxidation of a liquid aqueous iron (II) chloride solution in the absence of one Oxidation accelerator, however, such an accelerator may be present.
Die Oxydation kann aber auch in Gegenwart eines hierin definierten Oxydationsbeschleuniger-Kations oder vorzugsweise in Gegenwart eines Beschleuniger-Ammoniumions und eines definierten Metallions durchgerührt werden.The oxidation can, however, also take place in the presence of one defined herein Oxidation accelerator cation or preferably in the presence of an accelerator ammonium ion and a defined metal ion.
Herstellung der als Ausgangslösung verwendeten Eisen(III)-chloridlösung.Preparation of the iron (III) chloride solution used as the starting solution.
1. Das beschleunigte Oxydationsverfahren: Bei diesem Verfahren wird eine flüssige wäßrige Lösung von Eisen(III)-chlorid, vorzugsweise salzsaure Abfall-Beizflüssigkeit, oder eine Lösung, die von einer salzsauren Abfall-Beizflüssigkeit herrührt, mit freiem Sauerstoff, der Sauerstoffgas oder Luft sein kann, innig vermischt. Dabei enthält die Eisen (11)-chlorid-Lösung mindestens eine die Oxydation fördernde Menge von aufgelösten~ Kationen, die aus der Klasse Ammonium, Chrom, Kobalt, Kupfer, Mangan, Nickel, Zink und deren Gemischen ausgewählt sind0 Die Reaktion wird bei erhöhten Temperaturen, zweckmäßigerweise von 48,9 bis 2600C, und über einen solchen Zeitraum durchgeführt, daß eine flüssige wäßrige Lösung erhalten wird, welche gelöstes Eisen(III)-chlorid und gelöste Beschleunigerkationen enthält. Die Oxydation wird vorzugsweise bei Überdruck und einer Temperatur von etwa 93,) bis 177°C durchgerührt.1. The accelerated oxidation process: In this process, a liquid aqueous solution of iron (III) chloride, preferably hydrochloric acid waste pickling liquid, or a solution derived from a waste hydrochloric acid pickling liquid with free oxygen, which can be oxygen gas or air, intimately mixed. Included contains the iron (11) chloride solution at least an oxidation-promoting amount of dissolved ~ cations belonging to the class ammonium, chromium, cobalt, copper, manganese, Nickel, zinc and their mixtures are selected0 The reaction is increased at Temperatures, expediently from 48.9 to 2600C, and over such a period of time carried out that a liquid aqueous solution is obtained which dissolved ferric chloride and contains dissolved accelerator cations. The oxidation is preferably carried out at overpressure and a temperature of about 93,) to 177 ° C.
Die bevorzugten Beschleunigerkationen, wenn nur ein Beschleuniger verwendet wird, sind Ammonium, Kupfer(II)-ionen und Chrom(III)-ionen. Es wird besonders bevorzugt, ein Doppelbeschleunigersystem aus einem Ammoniumion und einem der Metallionen, insbesondere des Kupfers, spezifischerweise des Kupfer(II)-ions, zu verwenden. 0,1 bis 6 Gewichtsteile der das Beschleunigerion ergebenden Verbindung pro 100 Gewichtsteile zugegebener Eisen(11)-chlorid-Lösung stellen den bevorzugten Bereich für die Anwendung des Beschleunigers dar. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden 3 Gewichtsteile Ammoniumchlorid und ein Gewichtsteil Kupfer (II)-chorid pro 100 Gewichtsteile der Eisen(II)-chlorid-Lösung verwendet0 2. Das beschleunlgerrreie'' Oxydationsverfahren: Die Anführungszeichen werden deswegen verwendet, weil dieses Verfahren mit oder ohne einem Beschleuniger, wie vorstehend definiert, durchgeführt werden kann. Die Anwesenheit eines Beschleunigers erhöht jedoch die Oxydationsgeschwindigkeit und gestattet die Erzielung eines höheren Gehalts an Eisen (111)-ionen in der Produktlösung.The preferred accelerator cations, if only one accelerator used are ammonium, copper (II) ions and chromium (III) ions. It's going to be special preferred, a double accelerator system consisting of an ammonium ion and one of the metal ions, in particular the copper, specifically the copper (II) ion, to be used. 0.1 up to 6 parts by weight of the compound giving the accelerator ion per 100 parts by weight added ferrous chloride solution represent the preferred range for the application of the accelerator. In a particularly preferred embodiment, 3 Parts by weight of ammonium chloride and one part by weight of copper (II) chloride per 100 parts by weight the iron (II) chloride solution used0 2. The accelerator-free '' oxidation process: The reason that the quotation marks are used is because this method begins with or can be carried out without an accelerator as defined above. the However, the presence of an accelerator increases the rate of oxidation and allows a higher content of iron (111) ions to be achieved in the product solution.
Dieses "beschleunigerrreie" Verfahren unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Beschleuniger-Verfahren hinsichtlich zwei wichtiger Bedingungen, nämlich (a) es wird bei Überdruck betrieben und (b) es wird bei erhöhten Temperaturen von mindestens 79,40C durchgerührt. Zweckmäßigerweise beträgt der Überdruck mindestens etwa 2,11 atü und vorzugsweise mindestens etwa 7r03 atü. Insbesondere, wenn die zugegebene Eisen(II)-chlorid-Lösung eine verbrauchte Abfall-Beizflüssigkeit oder sich von einer solchen herleitet, dann wird es bevorzugt, bei Überdrücken zwischen etwa 7,03 atü und 14,1 atü sowie bei Temperaturen zwischen etwa 148,9 und 204,4OC zu arbeiten.This "accelerator-free" method differs from that above described accelerator method with regard to two important conditions, namely (a) it is operated at positive pressure and (b) it is operated at elevated temperatures from at least 79.40C. The overpressure is expediently at least about 2.11 atm and preferably at least about 703 atm. Especially when the added ferrous chloride solution a used waste pickling liquid or is derived from such, then it is preferred in the case of overpressures between about 7.03 and 14.1 atm and at temperatures between about 148.9 and 204.4OC to work.
Wie bei dem Beschleuniger-Verfahren wird das Oxydations-Verfahren über einen genügenden Zeitraum weitergeführt, um eine flüssige wäßrige Lösung zu erhalten, welche gelöstes Eisen(III)-chlorid (und gegebenenfalls gelöste Beschleunigerionen, wenn ein Beschleuniger vorhanden ist) enthält.As with the accelerator process, the oxidation process continued over a sufficient period of time to produce a liquid aqueous solution obtained, which dissolved iron (III) chloride (and possibly dissolved accelerator ions, if an accelerator is available).
Kombinationsverfahren zur Herstellung von Salzsäure aus salzsaurer Abfall-Beizflüssigkeit: Bei diesem kombinierten Verfahren wird in der Stufe I eine flüssige wäßrige Eisen(III)-chlorid-Lösung durch Oxydation der Abfall-Beizflüssigkeit oder einer davon herrührenden Lösung erhalten, was entweder nach dem Beschleuniger-Verfahren oder nach dem beschleunigunggteien Verfahren geschieht.Combination process for the production of hydrochloric acid from hydrochloric acid Waste pickling liquid: In this combined process, a liquid aqueous iron (III) chloride solution by oxidation of the waste pickling liquid or a solution resulting therefrom, either by the accelerator method or according to the accelerated procedure.
Die flüssige wäßrige Eisen(III)-chlorid-Lösung wird auf eine Temperatur von etwa 121,1 bis 204,40C erhitzt, wobei über Kopf ein Strom aus HC1-Gas und Wasserdampf abgenommen wird und in der Zersetzungszone eine wäßrige Aufschlämmung von Eisenoxid erhalten wird. Salzsäure wird von dem Über-Kopf-Strom nach den herkömmlichen Maßnahmen gewonnen. Es wird bevorzugt, die Eisen(II1)-chlorid-Zersetzung bei Unterdruck durchzuführen, und zwar entweder im Vakuum oder bei den Bedingungen, die erhalten werden, wenn man das heiße Gas in die flüssige Lösung einspritzt, was vorzugsweise unter Verwendung eines Untertauch-Brenners geschieht. Die definierte "Unterdruck"-Zersetzung gestattet den Betrieb bei den niedrigeren Temperaturen der oben gegebenen. So werden z.B.The liquid aqueous iron (III) chloride solution is brought to a temperature heated from about 121.1 to 204.40C, with a stream of HC1 gas and water vapor overhead is removed and in the decomposition zone an aqueous slurry of iron oxide is obtained. Hydrochloric acid is removed from the overhead stream following conventional measures won. It is preferred to carry out the ferrous chloride decomposition under reduced pressure, either in vacuo or under the conditions obtained when one injects the hot gas into the liquid solution, which is preferably using of an immersion burner happens. The defined "negative pressure" decomposition is permitted operate at the lower temperatures given above. E.g.
ausgezeichnete Zersetzungsgeschwindigkeiten erhalten, wenn man heiße Untertauch-Verbrennungsgase verwendet und die Temperatur der Zersetzungszone in der Gegend 0 von 121,1 C hält.obtained excellent rates of decomposition when hot Immersion combustion gases are used and the temperature of the decomposition zone in around 0 of 121.1 C.
Die Art und Weise der Durchführung der Zersetzung und der Handhabung des über Kopf abgenommenen HCl-Wasserdampf-Stromes bestimmt die Konzentration der gewonnenen Salzsäure. So wurden Säuren mit Konzentrationen von 17 - 33 , erhalten, wobei man auch - wenn es gewünscht wird - noch höhere Konzentrationen- erhalten kann.The manner in which the decomposition is carried out and how it is handled of the HCl steam stream taken off overhead determines the concentration of the obtained hydrochloric acid. Acids with concentrations of 17 - 33 were obtained, even higher concentrations - if desired - are also obtained can.
Zersetzungsverfahren des Eisen(III )-chlorids: Salzsäure wird aus einer flüssigen wäßrigen Lösung von Eisen(II)-chlorid gebildet, indem die Lösung auf eine Temperatur von etwa 121,1 bis 204,40C bei Unterdruck erhitzt wird, was vorzugsweise unter Verwendung von heißen untergetauchten Gasen geschieht. Auf diese Weise wird ein Über-Kopf-Strom aus HCl-Gas und v7asserdampf sowie eine wäßrige Aufschlämmung von Eisenoxid im Boden der Zersetzungszone verhalten.Decomposition process of iron (III) chloride: hydrochloric acid is made from a liquid aqueous solution of ferrous chloride formed by adding the solution is heated to a temperature of about 121.1 to 204.40C under reduced pressure, what preferably done using hot submerged gases. To this An overhead stream of HCl gas and steam as well as an aqueous slurry is produced of iron oxide in the bottom of the decomposition zone.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf die Zersetzung des Eisen(III)-chlorids, während es sich in flüssiger wäßriger Lösung befindet, zu Eisen(III)-oxid und HC1-Gas, wobei das HC1-Gas in Form von Salzsaäure gewonnen wird. Es ist möglich, ohne weiteres die azeotrope Zusammensetzung zu erhalten, wobei bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung Konzentrationen von 50 bis 57 erhalten werden können.The present invention is directed to the decomposition of ferric chloride, while it is in liquid aqueous solution, to iron (III) oxide and HC1 gas, whereby the HC1 gas is obtained in the form of hydrochloric acid. It is possible without further ado to obtain the azeotropic composition, in a particular embodiment of the invention, concentrations of 50 to 57 can be obtained.
In Ausgangslösungen, welche größere Mengen von gelöstem Eisen(Il)-chlorid enthalten und die bei den Oxydationsprozessen erhalten worden sind 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 niedrigen 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.In starting solutions, which contain larger amounts of dissolved iron (II) chloride The purity of the solution may contain and which have been preserved during the oxidation processes in terms of ferrous chloride can be improved by adding the hot solution cools from the oxidation reactor to a temperature at which the iron (II) chloride preferably precipitates out of solution. That - at this low temperature - insoluble Ferrous chloride is filtered off and can be returned to the oxidation reaction. Usually this ferrous chloride is used to make the batch solution for the oxidation reactor to reinforce.
Zersetzungsverfahren für das Eisen (111)-chlorid: Eine wäßrige Lösung des Eisen(II)-chlorids mit einer Temperatur oberhalb etwa 121,1°C zersetzt sich unter Bildung von Eisen(III)-oxid und HC1-Gas. Das HC1-Gas und der Wasserdampf werden von dem Zersetzer entnommen und kondensiert, um Salzsäure zu erhalten. In dem Zersetzer muß genügend Wasser vorhanden sein, um im wesentlichen das gesamte Eisen(III)-chlorid umzuwandeln. Es ist möglich, die Säurekonzentration zu kontrollieren, indem man die Menge des vorhandenen Wassers kontrolliert. Es kann ohne weiteres eine Salzsäure mit 50 bis 53 HC1 und sogar noch mehr erhalten werden.Decomposition method for ferrous chloride: an aqueous solution of iron (II) chloride with a temperature above about 121.1 ° C decomposes with formation of iron (III) oxide and HC1 gas. The HC1 gas and the water vapor become withdrawn from the decomposer and condensed to obtain hydrochloric acid. In the decomposer Sufficient water must be present to contain essentially all of the ferric chloride to convert. It is possible to control the acid concentration by controls the amount of water present. It can easily be a hydrochloric acid with 50 to 53 HC1 and even more can be obtained.
Im allgemeinen ist die obere Grenze der Temperatur bei der Zersetzungsreaktion etwa 204OC, Bei der Herstellung eines Säureprodukts mit hoher Konzentration und dem Betrieb des Zersetzers bei etwa Atmosphärendruck beträgt die bevorzugte Zersetzungstemperatur etwa 182 bis 1880C.In general, the upper limit is the temperature in the decomposition reaction about 204OC, in the production of an acid product with high concentration and operating the decomposer at about atmospheric pressure is the preferred decomposition temperature around 182 to 1880C.
Es wurde gefunden, daß die Temperatur, die zur raschen Zersetzung der wäßrigen Eisen(III)-chlorid-Lösung erforderlich ist, erheblich vermindert wird, wenn die Zersetzung bei Unterdruck, d.h. im Vakuum, durchgeführt wird. Je niedriger der Druck ist, desto niedriger ist die erforderliche Temperatur. So erfolgt z.B. bei einem Vakuum von 686 bis 711 mm hg bei Temperaturen von 121,1 bis 126,70C eine rasche und vollständige Zersetzung. Diese Ergebnisse sind dem Betrieb bei Atmosphärendruck und bei etwa 57,80C höher vergleichbar.It was found that the temperature required for rapid decomposition the aqueous iron (III) chloride solution is required, is considerably reduced, if the decomposition is carried out under reduced pressure, i.e. in a vacuum. The lower the pressure, the lower the temperature required. E.g. at a vacuum of 686 to 711 mm Hg at temperatures of 121.1 to 126.70C rapid and complete decomposition. These results are similar to operation at atmospheric pressure and at about 57.80C higher comparable.
Es wurde weiter gefunden, daß der Entblösungseffekt der Einführung von heißen Verbrennungsgasen, d.h. eines heißen innerten Gases in die wäßrige Lösung in dem Zersetzer die gleichen Vorteile bringt, wie die Anlegung eines direkten Vakuums, Es wird bevorzugt, das inerte Gas in die Zersetzungslösung einzuleiten, um die notwendige Wärme zur Verfügung zu stellen, die erforderlich ist, um die Zersetzungsreaktion aufrechtzuerhalten, wodurch die Notwendigkeit für indirekte Heizeinrichtungen und die damit verbundenen Korrosionsprobleme eliminiert werden. Heiße untergetauchte Verbrennungsgase, die von einem Untertauch-Brenner zur Verfügung gestellt werden, stellen die bevorzugte Quelle des heißen Inertgases dar. Bei diesen Bedingungen erfolgt die Zersetzung rasch und im wesentlichen bei einer Temperatur in der Gegend von 121,1°C vollständig.It was further found that the delamination effect of the introduction from hot combustion gases, i.e. a hot inert gas into the aqueous solution in which the decomposer has the same advantages as the application of a direct vacuum, It it is preferred to introduce the inert gas into the decomposition solution to obtain the necessary To provide the heat that is required for the decomposition reaction maintain, eliminating the need for indirect heaters and the associated corrosion problems are eliminated. Hot submerged Combustion gases provided by a submersible burner represent the preferred source of hot inert gas. Under these conditions decomposition occurs rapidly and essentially at a temperature in the area of 121.1 ° C completely.
Wenn das heiße untergetauchte Verbrennungsgas zum Erhitzen benutzt wird, dann tritt der gebildete Chlorwasserstoff nicht nur mit dem begleitenden Wasserdampf, sondern auch mit den nicht-kondensierbaren Gasen, die bei der Verbrennung gebildet werden, aus. Es ist notwendig, das HC1 aus diesem Damp£- und Gasstrom mit Wasser herauszuwaschen, wodurch eine niedrigere Konzentration des Salzsäure-Produkts erhalten wird, als durch Zersetzungsverfahren, die ein indirektes Beheizen der Eisen(III)-chlorid-Lösung umfassen. Die etwa 2obige azeotrope Säure wird leicht hergestellt. Höhere Konzentrationen können durch Kontrolle des Zersetzungsbetriebs und insbesondere durch Kontrolle des Wasserwaschbetriebs erhalten werden, wenn dieser verwendet wird. Diese Konzentrationen sind hoch genug, um sie beim Beizen von Stahl verwenden zu können bzw. die dort verwendeten Produkte auf zufrischen.When the hot submerged combustion gas is used for heating then the formed hydrogen chloride occurs not only with the accompanying water vapor, but also with the non-condensable gases that are formed during combustion be off. It is necessary to combine the HC1 with water from this steam and gas flow wash out, thereby obtaining a lower concentration of the hydrochloric acid product is, as by decomposition processes, an indirect heating of the ferric chloride solution include. The above azeotropic acid is easily produced. Higher concentrations can by controlling the decomposition operation and especially by controlling of the water washing operation can be obtained when it is used. These concentrations are high enough to be able to use them for pickling steel or the ones there used products to freshen up.
Es wurde beobachtet, daß eine bessere Kontrolle der Zersetzungsoperation möglich ist, wenn eine ziemlich saubere wäßrige Eisen (111)-chlorid-Lösung eingebracht wird. Zweckmäßigerweise hat die Lösung nur wenig Eisenoxid-Feststoffe und nur einen geringen Gehalt an gelöstem Eisen(II)-chlorid.It has been observed that there is better control of the decomposition operation is possible if a fairly clean aqueous iron (111) chloride solution is introduced will. Conveniently, the solution has little iron oxide solids and only one low content of dissolved iron (II) chloride.
Obgleich der Zersetzer bis zu der Bedingung der trockenen Feststoffe betrieben werden kann, wird es bevorzugt, die Zersetzungsoperation so zu kontrollieren, daß die Bodenprodukte des Zersetzers eine wäßrige Aufschlämmung von Eisenoxid (und, wenn verwendet, des gelösten Beschleunigers) darstellen.Although the decomposer up to the dry solids condition can be operated, it is preferred to control the decomposition operation so that that the bottom products of the decomposer are an aqueous slurry of iron oxide (and, if used, the dissolved accelerator).
Wenn Salzsäure von der Abfall-Beizflüssigkeit-Charge zu der Oxydation wiedergewonnen wird, dann wird es bevorzugt, unter Verwendung von heißen untergetauchten Verbrennungsgasen und einer Temperatur in der Größenordnung von 121,10C zu zersetzen.When hydrochloric acid from the waste pickling liquor batch to the oxidation is recovered, then it is preferred using hot submerged Combustion gases and a temperature of the order of 121.10C to decompose.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Gewinnung von Salzsäure aus der salzsauren Abfall-Beizflüssigkeit: Abfall-Beizflüssigkeit, die etwa 22 gelöstes Eisen(II)-chlorid und etwas freie HC1 enthält, wird mit feinverteilten Eisen oxidteilchen in einer Menge vermischt, die ausreichend ist, um sich mit der freien HC1 umzusetzen. Wenn ein Ammoniumchlorid-Beschleuniger benötigt wird, dann wird Ammoniakgas (NH3) mit der Abfall-Beizflüssigleit vermischt, bevor das Eisenoxid zugemischt wird. in einigen Fällen wird die gesamte HC1 mit dem Ammoniak umgesetzt. Die behandelte Abfall-Beizflüssigkeit wird in einem Verdampfer konzentriert, wobei genügend Wasser entfernt wird, um eine konzentrierte behandelte Abf all-Beizflüssigkeit herzustellen, welche etwa 40% gelöstes Eisen(II)-chlorid enthält. Die Verdampfung ergibt eine heiße Flüssigkeit mit etwa 104,40C.A preferred embodiment of the recovery of hydrochloric acid from hydrochloric acid waste pickling liquid: waste pickling liquid containing about 22 dissolved Iron (II) chloride and some free HC1 contains, is oxide particles with finely divided iron mixed in an amount sufficient to react with the free HC1. If an ammonium chloride accelerator is required, then ammonia gas (NH3) mixed with the waste pickling liquid before the iron oxide is added. in In some cases all of the HC1 is reacted with the ammonia. The treated waste pickling liquid is concentrated in an evaporator, removing enough water to produce a concentrated treated waste pickling liquid, which is about 40% dissolved Contains iron (II) chloride. Evaporation results in a hot liquid with about 104.40C.
Die heiße Eisen(II)-chlorid-Flüssigkeit wird dazu verwendet, um das wäßrige Schlamm-Bodenprodukt vor dem Zersetzer für die wäßrige Eisen(III)-chlorid-Lösung zu extrahieren. Die Extraktion nimmt den Beschleuniger, der in den Bodenprodukten des Zersetzers aufgelöst und suspendiert ist, das Eisenf chlorid und restliches vorhandenes Eisen(III)-chlorid auf. Eine geringe Menge des feinverteilten Eisenoxids, das in dem Zersetzer gebildet wird, wird gleichfalls aufgenommen, wodurch die feinverteilten Eisenoxidteilchen zur Verfügung gestellt werden, welche zweckmäßigerweise am Beginn der Oxydation in dem Oxydationsreaktor vorhanden sind. Gewünschtenfalls kann das gesamte Bodenprodukt des Zersetzers mit der heißen konzentrierten Eisen(II)-chlorid-Flüssigkeit vermischt werden, da das Eisenoxid die Oxydationsreaktion nicht stört.The hot ferrous chloride liquid is used to make the aqueous sludge bottoms upstream of the decomposer for the aqueous ferric chloride solution to extract. The extraction takes the accelerator that is in the soil products of the decomposer is dissolved and suspended, the iron chloride and the rest any iron (III) chloride present. A small amount of the finely divided iron oxide, that is formed in the decomposer is also taken up, whereby the finely divided Iron oxide particles are made available, which expediently at the beginning of the oxidation are present in the oxidation reactor. If desired, all of the soil product can be used of the decomposer mixed with the hot concentrated ferrous chloride liquid because the iron oxide does not interfere with the oxidation reaction.
Die heiße konzentrierte Flüssigkeit mit 104,40C unddas Bodenprodukt des Zersetzers, das gleichfalls ungefähr auf dieser Temperatur ist,werden in ein Oxydationsgefäß überführt, welches vorzugsweise ein mit Glas ausgekleidetes Gefäß darstellt, daß init einem Lufteinlass und einer mechanischen Rühreinrichtung versehen list, um in der Oxydationsvorrichtung eine innige bzw. heftige Durchbewegung zu erzielen.The hot concentrated liquid at 104.40C and the bottoms of the decomposer, which is also approximately at this temperature, become in a Oxidation vessel transferred, which is preferably a glass-lined vessel represents that it is provided with an air inlet and a mechanical stirring device list, in order to induce an intimate or violent agitation in the oxidation device achieve.
Die heiße konzentrierte Flüssigkeit enthält etwa 3 Gewichtsteile Ammoniumchlorid-Beschleuniger und etwa 1 Gewichtsteil Kupfer (II)-ch1orid--Beschleuniger, Jeweils pro 100 Gewichtsteile der heißen konzentrierten Flüssigkeit. Ein Druckventil hält einen Druck der Bestandteile der Oxydationsvorrichtung von etwa 7,05 atü. Die Bestandteile der Oxydationsvorrichtung werden auf eine Temperatur von etwa 1490C erhitzen gelassen und diese Temperatur wird durch Abnahme eines Wasserdampf-Stromes aufrechterhalten.The hot concentrated liquid contains approximately 3 parts by weight of ammonium chloride accelerator and about 1 part by weight of copper (II) chloride accelerator, each per 100 parts by weight the hot concentrated liquid. A pressure valve maintains a pressure of the components the oxidizer of about 7.05 atm. The components of the oxidizer are allowed to heat to a temperature of about 1490C and this temperature is maintained by taking a stream of water vapor.
In etwa einer Stunde enthält die Oxydationsvorrichtung Eisenoxid von der Umwandlung der Eisen(II)-ionen in die Eisen(III)-ionen sowie eine flüssige wäßrige Lösung von Eisen(ItI)-chlorid und gelöste Ammonium- und Kupfer(II)-ionen. Bei diesen Bedingungen werden Eisen(II)-ionen in der Größenordnung von 98 in Eisen(III)-ionen umgewandelt.In about an hour the oxidizer will contain iron oxide from the conversion of iron (II) ions into iron (III) ions and a liquid aqueous one Solution of iron (ItI) chloride and dissolved ammonium and copper (II) ions. With these Conditions will be iron (II) ions on the order of 98 in iron (III) ions converted.
Das gesamte in der Oxydationsvorrichtung vorhandene Material wird in einen Filter überführt, wo die Eisenoxidteilchen entfernt werden. Das zurückgehaltene Eisenoxid wird mit Wasser gewaschen, um eine okludierte Eisen(III)-chlorid-Lösung zu gewinnen. Ein Teil dieses Eisenoxids wird dazu verwendet, den freien HC1-Gehalt der Abfall-Beizflüssigkeit-Ausgangslösung zu neutralisieren.All of the material present in the oxidizer will transferred to a filter where the iron oxide particles are removed. The withheld Iron oxide is washed with water to form an occluded ferric chloride solution to win. Part of this iron oxide is used to the to neutralize the free HC1 content of the waste pickling liquid starting solution.
Die wäßrige Eisen (111)-chlorid-Lösung mit Einschluß des gelösten, nicht umgewandelten Eisen(II)-chlorids und des Beschleunigers sowie das Waschwasser werden in das Zersetzungsgefäß für das Eisen(III)-chlorid überführt. Die Bedingungen bei der Filtration werden so eingestellt, daß die Charge für den Zersetzer ungefähr die gewünschte Zersetzungstemperatur in der Gegend von 121,1°C aufweist.The aqueous iron (111) chloride solution with inclusion of the dissolved, unconverted iron (II) chloride and the accelerator as well as the wash water are transferred to the decomposition vessel for the iron (III) chloride. The conditions during the filtration are adjusted so that the charge for the decomposer is approximately has the desired decomposition temperature in the region of 121.1 ° C.
Der Zersetzer wird auf der gewünschten Temperatur gehalten und die Entblössungsbedingungen werden durch einen Untertauchbrenner, der mit Naturgas und Luft beheizt wird, aufrechterhalten.The decomposer is kept at the desired temperature and the Exposure conditions are made by a submersible burner that works with natural gas and Air is heated, maintained.
Es ist zweckmäßig, kontinuierlich einen Aufschlämmumgsstrom aus dem Zersetzer zu entnehmen und diesen durch ein Dekantierungsgefäß mit konischem Boden zu leiten. Dieses Dekantierungsgefäß ergibt ein Bodenprodukt des Zersetzers als eine wäßrige Aufschlämmung von Eisenoxid und gelösten Ammonium- und Kupfer(II)-ionen. Diese wäßrige Aufschlämmung wird mit der heißen konzentrierten Flüssigkeit, die durch den Verdampfer gebildet wird, vermischt. Die abgetrennte Lösung wird in die Oxydationsvorrichtung zurückgeführt.It is appropriate to continuously stream a slurry from the To remove decomposer and this through a decanting vessel with a conical bottom to direct. This decanter gives a bottom product of the decomposer as an aqueous slurry of iron oxide and dissolved ammonium and cupric ions. This aqueous slurry is mixed with the hot concentrated liquid that is formed by the evaporator, mixed. The separated solution is in the Oxidation device returned.
Aus dem Zersetzer wird kontinuierlich über Kopf ein Strom abgenommen, der HCl-Gas, Wasserdampf, Stickstoff, Kohlendioxid, Sauerstoff und andere Verbrennungsgase enthält.A current is continuously taken from the decomposer overhead, the HCl gas, water vapor, nitrogen, carbon dioxide, oxygen and other combustion gases contains.
Der Wasserdampf-Strom, der in der Oxidationsvorrichtung gebildet wird, wird mit dem Zersetzer-Über-Kopf-Strom vereinigt und hierauf in einen adiabatischen Absorber überführt.The stream of water vapor that is formed in the oxidizer is combined with the decomposer overhead stream and then into an adiabatic one Absorber transferred.
In diesem Absorber absorbiert ein flüssiger Wasserstrom das HC1-Gas. Stickstoff und andere Gase sowie Wasserdampf werden aus dem Absorber herausgeleitet. Von dem Absorber wird ein Bodenprodukt aus Salzsäure entnommen. In diesem Fall wird die azeotrope Säure mit etwa 20 HC1 gebildet.A liquid stream of water absorbs the HC1 gas in this absorber. Nitrogen and other gases as well as water vapor are led out of the absorber. A hydrochloric acid bottoms product is taken from the absorber. In this case it will the azeotropic acid formed with about 20 HCl.
Aus den obigen Darlegungen wird ersichtlich, daß bei dem Verfahren der Erfindung mit Ausnahme von geringen Verlusten, die im technischen Betrieb unvermeidlich sind, der gesamte Chlorgehalt der verwendeten Abrall-Beizflüssigkeit als Salzsäure gewonnen werden kann, welche für das Beizen geeignet ist. Das gewonnene Eisenoxid ist im wesentliden nGn und es ist für die Herstellung von Stahl geeignet.From the above explanations it can be seen that in the method of the invention with the exception of minor losses that are inevitable in technical operation are, the total chlorine content of the Abrall pickling liquid used as hydrochloric acid which is suitable for pickling can be obtained. The obtained iron oxide is essentially nGn and it is suitable for the production of steel.
Das Beschleunigersystem wird zurückgeführt. Der einzige wichtige Umweltverschmutzungsstoff, der durch das Verfahren der Erfindung gebildet wird, ist Kohlendioxid vom Zersetzer.The accelerator system is being returned. The only major pollutant formed by the process of the invention is carbon dioxide from the decomposer.
Dieses Verschmutzungsmittel kann Jedoch toleriert werden.However, this pollutant can be tolerated.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.The invention is illustrated in the examples.
Beispiel I Zersetzung der wäßrigen Eisen(III)-chlorid-Lösung bei Atmosphärendruck.Example I Decomposition of the aqueous ferric chloride solution at atmospheric pressure.
Als Zersetzungsgefäß wurde ein Kolben verwendet, der mit einem mechanischen Rührer, einem wassergekühlten Kühler und einem Aufnahmegefäß versehen war, Die Versuchslösung bestand aus, in Gewichtsbasis ausgedrückt, 32 Eisen(III)-chlorid, 4 Eisen(II)-chlorid und zum Restaus Wasser.A flask with a mechanical The test solution was provided with a stirrer, a water-cooled condenser and a receiving vessel consisted of, on a weight basis, 32 ferric chloride, 4 ferric chloride and water for rest.
500 ml der Versuchslösung bei Raumtemperatur wurden in den Zersetzer gebracht. Die Temperatur der Bestandteile des Zersetzers erhöhte sich. Das Kopfprodukt von dem Zersetzer wurde kondensiert und gesammelt. Das Kondensat wurde periodisch auf den HC1-Gehalt untersucht.500 ml of the test solution at room temperature were put into the decomposer brought. The temperature of the constituents of the decomposer increased. The top product the decomposer was condensed and collected. The condensate became periodic examined for the HC1 content.
Als die Bestandteile des Zersetzers (a) eine Temperatur von 1380 C erreichten, wurden weitere 100 ml der Versuchs lösung zugegeben, Das gewonnene Kondensat zeigte einen geringen HC1-Gehalt, bis die Zersetzungstemperatur etwa 171 0C erreichte. Dann erfolgte ein rascher sprunghafter Anstieg des HC1-Gehaltes im Kondensat.As the constituents of the decomposer (a), a temperature of 1380 ° C reached, a further 100 ml of the test solution were added, That The condensate obtained showed a low HC1 content up to the decomposition temperature reached about 171 0C. Then there was a rapid jump in the HC1 content in the condensate.
Bei einer Temperatur von 182 bis 1880C enthielt das Kondensat 33% Salzsäure.At a temperature of 182 to 1880C the condensate contained 33% Hydrochloric acid.
Der Kondensator wurde auf 182 bis 1880C gehalten und 250 ml Versuchslösung wurden hierzu gegeben. Das Kondensat hielt eine Konzentration an Salzsäure von 33% aufrecht.The condenser was kept at 182-1880C and 250 ml of test solution were given for this purpose. The condensate held a concentration of hydrochloric acid of 33% upright.
Der Versuch wurde beendet, als der mechanische Rührer Schwierigkeiten bekam, die am Boden des Zersetzungskolbens angesammelte Aufschlämmung durchzubewegen.The experiment was stopped when the mechanical stirrer had difficulties got to move the slurry that had accumulated at the bottom of the decomposition flask.
Beispiel II Zersetzung der wäßrigen Eisen(III)-chlorid-Lösung bei Vakuumbedingungen.Example II Decomposition of the aqueous iron (III) chloride solution at Vacuum conditions.
Die Vorrichtung des Beispiels I wurde durch Anschluß einer Vakuumpumpe modifiziert. Ein kleiner Kolben wurde an den Zersetzer mittels eines Rohres angeschlossen. Dieser kleine Kolben diente. als Falle für die Aufschlämmung des Eisen(III)-oxids. Die Versuchslösung füllte die Falle und die Verbindungsleitung, als die Lösung in den Zersetzer gebracht wurde.The apparatus of Example I was connected to a vacuum pump modified. A small flask was connected to the decomposer by means of a tube. This little flask served. as a trap for the ferric oxide slurry. The test solution filled the trap and the connecting pipe when the solution in the decomposer was brought.
Die Verbindungsleitung blieb während des gesamten Versuchs geöffnet.The connecting line remained open during the entire experiment.
Die Versuchslösung in diesem Beispiel II enthielt die gelösten Eisen-ionen zu etwa 85% in der dreiwertigen Form und zu etwa 15 % in der zweiwertigen Form.The test solution in this example II contained the dissolved iron ions about 85% in the trivalent form and about 15% in the divalent form.
Die Vakuumpumpe wurde in Betrieb genommen und der Versuch wurde wie in Beispiel 12 mit Ausnahme der Temperaturbedingungen durchgeführt. Als die Bestandteile der Zersetzungseinrichtung konzentrierter wurden und die Temperatur anstieg und das Vakuum anstieg, wurde weitere Versuchslösung zugegeben, um den Flüssigkeitsspiegel in dem Zersetzer aufrechtzuerhalten.The vacuum pump was started and the experiment was like in Example 12 except for the temperature conditions carried out. As the components of the decomposer became more concentrated and the temperature increased and the vacuum increased, further test solution was added to reduce the liquid level in the decomposer.
Als die Temperatur in dem Zersetzer sich auf 126,70C erhöht hatte, betrug das Vakuum 686 bis 711 mm Hg. Das Kondensat hatte eine Konzentration von 50% Salzsäure erhalten.When the temperature in the decomposer had risen to 126.70C, the vacuum was 686 to 711 mm Hg. The condensate had a concentration of 50% hydrochloric acid obtained.
Das Eisenoxid und die Feststoffe in dem Zersetzer setzten sich auf dem Wege über die Rohrleitung in der Falle ab.The iron oxide and solids in the decomposer will settle the way over the pipeline in the trap.
Der Versuche könnte unbegrenzt weitergeführt werden, indem man die Falle, wenn sie von den ausgefällten Feststoffen gefüllt ist, ersetzt und wenn man zu-dem Zersetzer weitere Versuchslösung gibt, um den Flüssigkeitsspiegel hierin aufrechtzuerhalten, wobei das Kondensat eine Salzsäure-Konzentration von 50% besitzt.The experiment could be continued indefinitely by using the Trap when it is filled with the precipitated solids, replaced and when one add more test solution to the decomposer to determine the liquid level in it to maintain, the condensate has a hydrochloric acid concentration of 50%.
Beispiel III Zersetzung der wäßrigen Eisen(III)-chlorid-Lösung unter Verwendung der Heizgase eines Untertauchbrenners.Example III Decomposition of the aqueous iron (III) chloride solution under Use of the heating gases from a submersible burner.
In diesem Beispiel war der Zersetzer ein 4 1-Becherglas, das mit einem Untertauchbrenner und einer Abdeckung versehen war. Das Becherglas war mit einem Rohr von der Abdeckung mit dem Boden einer gepackten Absorptionskolonne verbunden.In this example, the decomposer was a 4 liter beaker that came with a Immersion burner and a cover was provided. The beaker came with a Tube from the cover connected to the bottom of a packed absorption column.
Die Kolonne war mit einem Wassereinlaß an der Oberseite versehen, um im Gegenstrom zu den in der Kolonne aufströmenden Gasen Wasser nach unten strömen zu lassen.The column was provided with a water inlet at the top, in order to flow water downwards in countercurrent to the gases flowing up in the column allow.
Die Flüssigkeit von dem Zersetzer wurde durch eine Pumpe durch ein Dekantierungsgefäß zirkulieren gelassen, worin die in der Zersetzerflüssigkeit enthaltenen Feststoffe durch die Schwerkraft zur Absetzung gebracht wurden und in den Dekantierungsgef gehalten wurden. Die geklärte Lösung wurde in den Zersetzer zurückgeführt.The liquid from the decomposer was pumped through a Circulating decanting vessel, in which those contained in the decomposing liquid Solids were caused to settle by gravity and in the Decanting vessels were held. The clarified solution was returned to the decomposer.
Bei diesem Beispiel bestand die Versuchslösung aus einer wäßrigen Eisen(IIT)-chlorid-Lösung mit einer Konzentration von 18 Gew.-%. Der Untertauchbrenner wurde angezündet und die Versuchslösung wurde in den Zersetzer mit einer genügenden Geschwindigkeit eingeleitet, um in dem Zersetzer ein konstantes Volumen aufrechtzuerhalten.In this example, the test solution consisted of an aqueous one Iron (IIT) chloride solution with a concentration of 18% by weight. The immersion burner was lit and the test solution was in the decomposer with a sufficient Speed initiated to maintain a constant volume in the decomposer.
Die Temperatur in dem Zersetzer stieg allmählich~auf 124,4°C an und stabilisierte sich dann bei diesem Wert. Die wäßrige Lösung, die als Bodenprodukt der Absorptionskolonne aus trat, entsprach einer 17%igen Salzsäure. Festes Eisen(III)-oxid füllte allmählich die Dekantierungsfalle.The temperature in the decomposer gradually increased ~ to 124.4 ° C and then stabilized at this value. The aqueous solution that comes as a bottom product the absorption column emerged corresponded to a 17% strength hydrochloric acid. Solid ferric oxide gradually filled the decanting trap.
Während des Versuchs betrug der scheinbare Druck des Zersetzers etwa Atmosphärendruck. Die Temperatur und die Zersetzungsgeschwindigkeit war jedoch ungefähr die gleiche wie im Vakuum beim Beispiel lI.During the experiment the apparent pressure of the decomposer was about Atmospheric pressure. However, the temperature and the rate of decomposition were approximate the same as in the vacuum in Example lI.
Dieser Versuch könnte ebenfalls wie oben unbegrenzt weitergeführt werden.This attempt could also be continued indefinitely as above will.
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