DE2730646B2 - Verfahren zur thermischen Spaltung von Metallchloriden zwei- oder mehrwertiger Metalle - Google Patents

Verfahren zur thermischen Spaltung von Metallchloriden zwei- oder mehrwertiger Metalle

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Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Spaltung von in wäßrigem Medium gelösten Metallchloriden zwei- oder mehrwertiger Metalle zu den korrespondierenden Oxiden und Chlorwasserstoff, wobei eine dem Zulauf entsprechende Metallchlorid· menge des zwei- oder mehrwertigen Metalls als aufkonzentrierte Lösung, die mindestens teilweise in direktem Kontakt mit den Spaltgasen stand, in den thermischen Spaltprozeß eingeleitet und Chlorwasserstoff aus den Spaltgasen zunächst adiabatisch absorbiert wird.
Zahlreiche Metallchloride lassen sich thermisch in Metalloxide und Chlorwasserstoff spalten. Dabei kann der Eintrag des Metallchlorids in die jeweils in Betracht kommenden öfen in fester, schmelzflüssiger oder gelöster Form erfolgen. In vielen Fällen ist die thermische Spaltung der Metallchloride ein Glied in der Kette zur Produktion der Metalle aus Erzen, Erzkonzentraten oder hflttenrnannisphen Zwischenprodukten, Ein Speziaiproblem der thermischen Spaltung ist die Aufarbeitung der beim Beizen mit Salzsäure anfallenden, verbrauchten Bejzbftder, Neben Verfahren zur Regenerierung der Beizbäder, bei denen die in erster Linie aus der Eisen- und Stahlbejzung stammenden Beizflüssigkeiten in heiße Flammgase versprüht werden (US-PS 2t 55 Π9; OE-PS 2 45 901, 2 62723, 2 70 683), haben sich insbesondere Wirbelsohichtverfahi-än durchgesetzt Bei ihnen kann die Beizsäure unmittelbar in das Wirbelbett eingeführt werden (DE-OS 15 46164, 16 21615, 16 67180; US-PS 34 40 009) oder ein zuvor auskristallisiertes Metallchlorid eingeführt werden (DE-OS 16 67 195,22 61 083),
Ein Nachteil der vorgenannten Verfahren besteht insbesondere darin, daß üblicherweise der beim Spaltprozeß gebildete Chlorwasserstoff in nur unterazeotroper oder maximal azeotroper Konzentration gewonnen werden kann, es sei denn, es wird eine separate Stufe zur Aufkonzentrierung der Chlorwasserstofflösung nachgeschaltet Diese Arbeitsweise ist jedoch apparativ und energetisch aufwendig.
Um bei der Spaltung von Chloriden zwei- und mehrwertiger Metalle zu Chlorwasserstofflösungen höherer Konzentration zu gelangen, ist es bekanntgeworden, die Vorkonzentrierung der Chloridlösung durch indirekten Wärmeaustausch mit den Brüden eines Tauchbrennerverdampfers vorzunehmen, dabei eine Feststoffkonzentration von 40 bis 50 Gew.-% einzustellen und das bei der Vorkonzentration erhaltene Brüdenkondensat als Absorptionsflüssigkeit für den aus der Spaltstufe kommenden Chlorwasserstoff einzusetzen. Gegebenenfalls kann zusätzlich auch die fühlbare Wärme der Spaltgase zur Aufkonzentrierung der Lösung durch indirekten Wärmeaustausch ausgenutzt werden (DE-AS 16 67 724). Obgleich das skizzierte Verfahren unter der Zielsetzung, hochkonzentrierte Salzsäure zu erhalten, Vorteile besitzt ist ein beträchtlicher Nachteil, daß zur Vorkonzentrierung der Chloridlösung durch Tauchbrennerverdampfung erhebliche Energiemengen aufgewendet werden müssen, die etwa ähnlich hoch sind, als würde den eingangs genannten Verfahren eine separate Stufe zur Aufkonzentrierung der Salzsäure nachgeschaltet
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren bereitzustellen, das die bekannten, insbesondere vorgenannten Nachteile nicht besitzt und insbesondere apparativ wenig aufwendig und energetisch sparsam ist
Die Aufgabe v/ird gelöst, indem das Verfahren der eingangs genannten Art entsprechend der Erfindung derart ausgestaltet wird, daß man
a) die durch adiabatische Absorption aus den Spaltgasen gewonnene Salzsäure mittels konzentrierter Metallchloridlösung zwei- oder mehrwertiger Metalle durch extraktive Destillation aufkonzentriert und
b) die bei der extraktiven Destillation anfallende, gegenüber der zugeführten Metallchloridlösung zwei- oder mehrwertiger Metalle verdünnte Metallchloridlösung durch Wärmeaustausch mit den heißen Spaltgasen aufkonzentriert.
Das Wesen der extraktiven Destillatton besteht darin, bei eng oder azeotrop siedenden Stoffgemischen die Gleichgewichtskonstante der beiden Komponenten durch Zugabe eines schwer flüchtigen Stoffes, im Falle der extraktiven Destillation von Salzsäure eines
sogenannten DehydratisierungsmJttels, im vergrößern. Unter bestimmten Voraussetzungen gelingt es, eine Komponente des Gemisches, im vorgenannten Felle Chlorwasserstoff, in reiner Form zu gewinnen (bezüglich extraktive Destillation vgl, uiimann »Enzyklopädie der Techn, Chemie«, 4, Auflage, Band Π, Seite 511 bzw, H, Hoppe und IC Reinike »Chem, Teehn.« 28 (1976), Seite 87/88).
Die thermische Spaltung des im wäßrigen Medium enthaltenen Metallchlorids zwei* oder mehrwertiger to Metalle (im folgenden Metallchlorid genannt) kann in jeder geeigneten Anlage erfolgen. Besonders zweckmäßig ist die Anwendung eines Wirbelschichtreaktors, der bei Temperaturen von 700 bis 9500C, vorzugsweise bei ca. 8000C betrieben wird und dessen wesentlicher is Vorteil in der Erzeugung eines granuJatförmigen, abribfesten, staubfreien Metalloxids besteht, das infolge einer mehrere Stunden dauernden, die vollständige Spaltung gewährleistenden Verweilzeit von höchster Chloridfreiheit ist Vorzugsweise werden dabei die in der DE-OS 22 61 083 dargelegten Bedingungen gewählt, wonach die Wirbelgasgeschwindigkeit auf einen durch die Beziehung
gegebenen Wert und die Höhe des Bettes entsprechend einem Druckverlust von 1200—2400 mm WS, mindestens jedoch auf 350 mm (bezogen auf das ruhende Bett), eingestellt wird. In der Beziehung
Wb=(0,34 bis 0,56) ρ°°
ist IVc die Geschwindigkeit in m/sec des Gases, das letztlich durch Verbrennung des Heizöls und/oder Heizgases, Verdampfung, evtl. eingetragenes Wasser und chemische Reaktion mit dem Metallchlorid entstanden ist
ρ ist die Dichte des reinen Wirbelgutes
in g/cm*.
Für beispielsweise Fe2O3 mit einer Dichte von 5,25 g/cm3 beträgt demnach die Wirbelgasgeschwir.digkeit 1,5 bis 2,5 m/sec.
Der Druckverlust in der Wirbelschicht ist gleich dem auf die Querschnittseinheit des Wirbelschichtreaktors bezogenen Gewicht des Wirbelgutes (vgl. z. B. Chem. Ing. Technik 24 (1952), S. 66) und damit auch gleich dem Produkt aus Schüttdichte des Wirbelgutes und Höhe der Wirbelschicht im Ruhezustand. Der Druckverlust kann angegeben werden in mm Wassersäule gemäß
Ap · [mm WS] = Höhe£mm] χ Schüttdichte [g/cm3]
Bei der Spaltung von beispielsweise Eisenchlorid wird Eisenoxid gebildet, dessen Schüttdichte ca. 3,5 g/cm3 beträgt Die Höhe des Wirbelgutbettes (im Ruhezustand) ist daher auf ca. 350 bis 750 mm einzustellen.
Auch kann die Spaltung nach dem Prinzip der zirkulierenden Wirbelschicht vorgenommen werden, das sich dadurch auszeichnet, daß - im Unterschied zur »klassischen Wirbelschicht«, bei der eine dichte Phase durch einen deutlichen Dichtesprung von dem darüber befindlichen Gasraum getrennt ist - Verteilungszustände ohne definierte Grenzschicht vorliegen. Ein Dichtesprung zwischen dichter Phase und darüber befindlichem Staubraum ist nicht vorhanden. Statt dessen nimmt innerhalb des Wirbelschichtreaktors die Feststoffkonzentra'.ion des Wirbelgutes von unten nach oben ständig ab. OaPei wird das als Folge der gewählten hohen Gasgeschwindigkeit ständig m dem Wirbelsphichtreaktor ausgetragene Bettmaterial zur Einstellung im wesentlichen Konstanter Betriebsbedingungen nach Abtiennung von Spaltgas in den Wirbelschichti«?- aktor rezirkuliert Es wird nur so viel Bettmaterial aus dem Kreislaufsystem Wirbelschichtreaktor/Feststoffabseheider/Rückfflhrleitung abgezogen, als der Neubildung durch Spaltung der zugeführten Metallchloride entspricht
Die dem erfindungsgemäßen Verfahren zulaufende Metallchloridlösung kann auf unterschiedliche Weise geführt werden. Besitzt beispielsweise die Lösung eine hinreichend hohe Konzentration, kann sie ganz oder teilweise direkt, also ohne vorherige weitere Aufkonzentrierung, in die Stufe der extraktiven Destillation eingeleitet werden. Der Wärmeaustausch mit den heißen Spaltgasen erfolgt dann erst nach dem Verlassen dieser Stufe, wobei je nach Abmessung des Stromes für die extraktive Destillation die Losung anschließend, nach Abscheidung der gas- und dampfförmigen Bestandteile, quantitativ in den Spaltreaktor eingetragen wird oder ein Teilstrom zuvor ,vgezeigt und wieder in die Stufe der extraktiven Destiilaiic ι zurückgeführt wird.
Sofern die Konzentration und/oder Menge der zulaufenden Metallchloridlösung für die extraktive Destination nicht günstig ist, wird durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung die für die extraktive Destillation erforderliche konzentrierte Metallchloridlösung durch Wärmeaustausch mit den heißen Spaltgasen gewonnen und anschließend der Stufe der extraktiven Destillation zugeleitet.
Während die Aufkonzentrierung der bei der extraktiven Destillation anfallenden verdünnten Metallchloridlösung in beliebiger Weise, d. h. durch direkten oder indirekten Wärmeaustausch, mit den heißen Spaltgasen erfolgen kann, ist es erforderlich, daß mindestens ein Teiistrom der dem thermischen Spaltprozeß zuzuführenden Metallchloridlösung in direktem Kontakt mit den heißen Spaltgasen stand. Hierdurch werde:- die mit den Spaltgasen ausgetragenen Metalloxidan teile wieder in den Spaltprozeß zurückgeführt
L>ie Aufkonzentration der Ausgangslösung durch direkten Wärmeaustausch mit den heißen Spaltgasen erfolgt am zweckmäßigsten in einem Venturiwäscher, der eine optimale Kontaktierung von Gas und Flüssigkeit gestattet
Die Gewinnung der im allgemeinen unterazeotropen Salzsäure erfolgt durch adiabatische Absorption in einer Absorptionskolonne, die üblicherweise mit Frischwasser beschickt wird. Von hier aus wird sie der extraktiven Destillation zugeleitet Dabei kann ein Teilstrom mit der konzentrierten Metallchloridlösung vermischt und in die Destllationskolonre eingeleitet werden, während der andere Teilstrom einem Kondensator, z. B. einem Oberflächenkondensator, der auf die Destillationskolonne aufgesetzt ist, aufgegeben wird. Bei dieser Ausfuhrungsform der Erfindung läßt sich eine Salzsäure mit praktisch beliebiger Konzentration, je nach geeigneter Aufteilung der Salzsäureströme auf Destillattonkolonne und Kondensator sowie geeigneter Kühlung des Kondensators, gewinnen.
Eine gesonderte Kühlwasserversorgung des Kondensators kann unterbleiben, wenn die ihm aufgegebene Salzsäure zuvor hinreichend gekühlt wird.
Im Hinblick auf die einfache Lagerung wird vorzugsweife eine Salzsäure mit etwa 23 bis 35 Gew.-°/o Chlorwasserstoff gewonnen.
Im Extremfall kann die gesamte, durch adiabatische Absorption gewonnene Salzsäure der Destillationskolonne zugeleitet werden. Dann kann am Kopf der Destillationskolonne Chlorwasserstoff ca. 100%iger Reinheit erhalten werden.
Bei beiden Ausführungsformen wird die für die Destillation benötigte Energie zweckmäßigerweise durch Dampf gestellt, der z. B. als Frischdampf direkt oder indirekt und im Gegenstrom zur Metallchloridlövdng bzw. zum Salzsäurestrom zugeführt wird. Vorzugsweise rührt der Dampf jedoch aus der Entspannungsverdampfung der der Destillationskolonne zugeführten Metallchloridlösung und/oder der in die Destillationskolonne oder den Kondensator geleiteten Salzsäure.
Um bei Ausgestaltung der Erfindung mit der Destillierkolonne nachgeschaltetem Kondensator das Entweichen von Chlorwasserstoff in die Atmosphäre zu vermeiden, empfiehlt es sich, den Kondensator in die Kolonne zur adiabatischen Absorption der Salzsäure zu entlüften.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für die Aufarbeitung von Metallchloridlösungen, die Magnesium-, Aluminium-, Mangan-, Chrom-, Eisen-, Kobalt- und/oder Nickelionen enthalten.
Besondere Vorteile des Verfahrens sind, daß als eine Komponente des Spaltprozesscs eine überazeotrope Salzsäure beliebiger Konzentration, die bis zum praktisch reinen Chlorwasserstoff reichen kann, ohne wesentliche Zufuhr von Fremdenergie herstellbar ist und die Energie zur Aufkonzentrierung der Salzsäure praktisch ausschließlich von der ohnehin vorhandenen Abwärme des Spaltprozesses gedeckt wird. Weiterhin kann die Führung der Flüssigkeitsströme in einfacher Weise und in weiten Grenzen dem hinsichtlich Salzsäurekonzentration verfolgten Ziel angepaßt werden. Abgas- und Abwasserprobleme sind praktisch ausgeschaltet.
Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 und 2 und der Ausführungsbeispiele beispielsweise und näher erläutert.
Die Figuren stellen Fließschemata des erfindungsgemäßeii Verfahrens in der Ausgestaltung mit der Destillierkclonne für die extraktive Destillation nachgeschaltetem Kondensator dar.
Die Spaltung der aufkonzentrierten und über Leitung I zugeführten Metallchloridlösung erfolgt im Spaltreaktor 2. der mit Luft über Leitung 3 und mit Brennstoff über Leitung 4 versorgt wird. Das Spaltgas verläßt den Spaltreaktor 2 über Leitung 5, wird im Zyklonabscheider 6 von mitgeführtem Staub weitgehend befreit,durch den Luftvorwärme.· 7(nur bei Fig. Ijgeführt und in der als Venturiwäscher ausgebildeten Aufkonzentrierstufe 8 mit der über Leitung 9 herangeführten frischen Metallchloridlösung in Kontakt gebracht Das hierbei entstehende Gas-/Briiden-/Flüssigkeitsgemisch gelangt in den Abscheider 10. In der aufgesetzten Kolonne 11 wird der Chlorwasserstoffgehalt des Gases adiabetisch absorbiert und in Form von Salzsäure über Leitung 12 abgeleitet. Das Abgas wird über Leitung 13 in einen Kamin geführt.
Ein Teilstrom der im Abscheider 10 separierten und aufkonzentrierten Metallchloridlösung gelangt — wie eingangs erwähnt — über Leitung 1 in den Spaltreaktor. Der andere Teilstrom wird über Leitung 14 zusammen mit der Salzsäure der Leitung 12 in die Stufe der extraktiven Destillation geleitet- Die Vorrichtung zur extraktiven Destillation besteht aus einer Destillierkolonne 15 und einem aufgesetzten Kondensator 16.
In der Ausgestaltung der Erfindung gemäß F i g. 1 wird die Destillierkolonne 15 über Leitung 17 mit Frischdampf versorgt. An ihrem Kopf werden über Leitung 14 herangeführte Metallchloridlösung sowie aus Leitung 12 abgezweigte Salzsäure aufgegeben. Der verbleibende Salzsäureteilstrom gelangt in den Kondensator 16, der mit über Leitung 20 herangeführtem Kühlwasser gekühlt wird. Das erwärmte Kühlwasser wird über Leitung 21 der Kolonne 11 zur adiabatischen
ίο Absorption der Salzsäure zugeleitet.
Am Fuße des Kondensators 16 wird die überazeotrope Salzsäure über Leitung 22 ausgetragen. Leitung 23 veranschaulicht die Entlüftung des Kondensators 16 zur Kolonne 11.
li Im unteren Bereich der Destillierkolonne 15 fällt eine gegenüber der zulaufenden Metallchloridlösung verdünnte Lösung an, die über Leitung 24 erneut dem Venturiwäscher 8 zuläuft.
Das beim üpaitprozeß gebildete Metalloxid wird über Leitung 25 ausgetragen.
Bei der Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß F i g. 2 erfolgt die Beaufschlagung mit Dampf aus einem vorgeschalteten Entspannungsverdampfer 19. in dem außerdem die über Leitung 14
>·, herangeführte Metallchloridlösung sowie ein Teilstrom der aus Leitung 12 abgezweigten Salzsäure vermischt werden. Die aus dem Entspannungsverdampfer 19 austretende Mischung wird der Destillierkolonne 15 über Leitung 18 aufgegeben. Der verbleibende Salzsäu-
3Π reteilstrom gelangt in den Kühler 26 und wird dort mit über Leitung 27 herangeführtem Kühlwasser abgekühlt. Das erwärmte Kühlwasser gelangt über Leitung 28 in die Kolonne 11. Die aus dem Kühler 26 austretende Salzsäure wird einem als Mischkondensator ausgebilde-
ii ten Kondensator 16 zugeführt, in dem zusammen mit dem aus Kolonne 15 stammenden Chlorwasserstoffgas überazeotrope Salzsäure gewonnen wird. Infolge der Vorkühlung des Salzsäureteilstromes im Kühler 26 ist eine gesonderte Kühlung des Kondensators 16 hier
4(i entbehrlich.
In Übereinstimmung mit F i g. 1 werden die überazeotrope Salzsäure über Leitung 22 ausgetragen und die Abgase des Kondensators 16 mittels Leitung 23 in die Kolonne 11 geführt. Die in der Destillierkolonne 15
·»-> anfallende Metallchloridlösung wird über Leitung 24 dem Venturiwäscher 8 zugeleitet.
Beispiel I
(mit Bezug auf F i g. 1)
ίο Es wurde eine Magnesiumchlorid-Lösung aufgearbeitet, die in einer Menge von 5660 kg/h mit t.ner Konzentration von 29 Gew.-°/o MgCb und einer Temperatur von 25° C anfiel.
Die Lösung wurde über Leitung 9 dem Venturiwäscher 8 zugeführt, der mit den 630° C heißen, aus dem Luftvorwärmer 7 austretenden Spaltgasen des als Wirbelschichtreaktor ausgebildeten Spaltreaktors 2 beaufschlagt wurde. Das dabei erhaltene Gas-/Brüden-/ Flüssigkeitsgemisch wurde in den Abscheider 10
«ι geleitet Ein Teilstrom von 5550 kg/h der im Abscheider 10 anfallenden Lösung mit 37 Gew.-% MgCl2 wurde über Leitung 1 dem Spaltreaktor 2 zugeleitet Der Spaltreaktor 2 wurde mit 11 350 kg/h Luft, die in Luftvorwärmer 7 auf 330° C vorgewärmt waren, und mit 800 NmVh Methan als Brennstoff versorgt Im Spaltreaktor 2 fielen stündlich 695 kg Magnesiumoxid an, die über Leitung 25 ausgetragen wurden. Mit den 8000C heißen Abgasen über Leitung 5 ausgetragene Feinantei-
Ie wurden im Zyklonabscheider 6 vom Gas weitgehend getrennt und in den Spaltreaktor 2 zurückgeführt.
Ein weiterer Teilstrom von Magnesiumchlorid-Lösung in einer M?nge von 32 500 kg/h mit einer Temperatur von 100°C wurde über Leitung 14 der Destillierkolonne 15 zugeführt. Außerdem wurde ein aus Leitung 12 abgezogener Teilstrom unterazeotroper Salzsäi-r« mit 18 Gew.-% HCl und 850C in einer Menge von 4356 kg/h aufgegeben. Die Beheizung der Destilüerkolonne 15 erfolgte mit 750 kg/h Dampf von 120°C, der über Leitung 17 zugeführt wurde. Drr auf der Destillierkolonne 15 befindliche Kondensator 16 wurde mit dem verbleibenden Teilstrom unterazeotroper Salzsäure aus Leitung 12 in einer Menge von 3738 kg/h beaufschlagt. Die Kühlung des Kondensators 16 erfolgte mit 8 mVh Kühlwasser von 10°C, das über Leitung 20 zugeführt wurde, sich dabei auf 45°C aufwärmte und über Leitung 21 in den Kopf der
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Salzsäure eingeleitet wurde. Am Fuß des Kondensators 16 wurden 4420 kg/h überazeotroper Salzsäure mit 28 Gew.-% HCL und einer Temperatur von 9O0C abgezogen. Der Kondensator 16 wurde über Leitung 23 in die Kolonne 11 entlüftet.
In der Destillierkolonne 15 fiel eine Magnesiumchlorid-Lösung mit 32,7 Gew.-% in einer Menge von 36 730 kg/h und mit einer Temperatur von 115°Can. Sie wurde über Leitung 24 zur erneuten Aufkonzentrierung in den Venturiwäscher 8 zurückgeführt.
Am Kopf der Kolonne 11 wurden über Leitung 13 21 230 I g/h Abgas, das praktisch chlorwasserstofffrei war, abgesaugt.
Beispiel 2
(mit Bezug auf F i g. 2)
Zur Aufarbeitung kam eine FeCl3-Lösung, die in einer Menge von 1675 l/h als 30 Gew.-°/oige Lösung von 8O0C anfiel. Diese Lösung wurde über Leitung 9 dem Venturiwäscher 8 zugeführt, der mit den 8000C heißen Abgasen des als Wirbelschichtreaktor ausgebildeten Spaltreaktors 2 beaufschlagt wurde. Das im Venturiwäscher 8 gebildete Gas-/Brüden-/Flüssigkeits-Gemisch wurde in den Abscheider 10 überführt und dort in eine Gas- und eine Flüssigkeits-Phase getrennt. Von der Flüssigkeitsphase wurde eine dem zugeführten Eisenchlorid äquivalente Menge einer 65 Gew.-%igen FeCI3- Lösung über Leitung 1 in den Spaltreaktor 2 eingeleitet. Der Spaltreaktor wurde mit 2900 kg/h Luft von Normaltemperatur und 205 NmVh Methan betrieben. Die Spaltreaktion erfolgte bei 800° C und führte zu 320 kg/h Fe2O3, die über Leitung 25 ausgetragen wurden. Von den 800°C heißen Abgasen mitgeführtes Fe2O3 wurde im Abscheider 6 weitgehend abgetrennt und in den Spaltreaktor zurückgeführt. Der im Spaltgas
verbleibende Eisenoxidgehalt wurde im Venturiwäscher 8 ausgewaschen.
Ein zweiter Teilstrom 65 Gew.-°/oiger FeCI3-Lösung in Mengen von 14,4 mVh und mit einer Temperatur von 110"C wurde aus dem Abscheider 10 über Leitung 14 in
ι "> den Entspannungsverdampfer 19 überführt. Gleichzeitig wurden dem Entspannungsverdampfer 19 580 kg/h 19 Gew.-%iger Salzsäure mit einer Temperatur von 85°C zugeführt. Der bei der Entspannungsverdampfung imtpr AhWiihlung iHpr yiigpführtp.n Lösung um ca. VC erzeugte Dampf wurde der Destillierkolonne 15 über Leitung 17 zugeführt. Die im Entspannungsverdampfer anfallende Mischung aus Eisenchloridlösung und Salzsäurelösung wurde der Destillierkolonne 15 über Leitung 18 aufgegeben.
υ Der in Leitung 12 verbleibende Teilstrom 19 Gew.-°/oiger Salzsäure von 850C, der 1740 kg/h ausmachte, wurde im Kühler 26 mit Hilfe von 2,2 m3/h Kühlwasser von 15°C, das über Leitung 27 zugeführt wurde, auf ca. 43°C gekühlt. Das dabei erwärmte Kühlwasser gelangte über Leitung 28 in die Kolonne 11 zur adiabatischen Absorption. Im Kondensator 16, der als Oberflächenkondensator ausgebildet war, wurde die aus dem Kühler 26 austretende gekühlte Salzsäure mit den in Kolonne 15 gebildeten Chlorwasserstoffdämpfen gemischt. Es bildete sich dabei eine Salzsäure mit 23,5 Gew.-% Chlorwasserstoff, die eine Temperatur von 85°C besaß und in einer Menge von 1875 kg/h anfiel und über Leitung 22 abgeführt wurde.
Am Fuße der Destillierkolonne 15 fielen 14,8 m3/h FeCl3-Lösung von ca. 105° C mit ca. 63,8 Gew.-% FeCI3 an, die über Leitung 24 dem Venturiwäscher 8 zur Aufkonzentrierung aufgegeben wurde.
Am Kopf der Kolonne 11 für die adiabatische Absorption wurden über Leitung 13 ca. 5000 kg/h im
♦5 wesentlichen chlorwasserstofffreies Abgas abgesaugt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur thermischen Spaltung von in wäßrigem Medium gelösten Metallchloriden zwei- oder mehrwertiger Metalle zu den korrespondierenden Oxiden und Chlorwasserstoff, wobei eine dem Zulauf entsprechende Metallchloridmenge des zwei- oder mehrwertigen Metalls als aufkonzentrierte Lösung, die mindestens teilweise in direktem to Kontakt mit den Spaltgasen stand, in den thermischen Spaltprozeß eingeleitet und Chlorwasserstoff aus den Spaltgasen zunächst adiabatisch absorbiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß man
a) die durch adiabatische Absorption aus den l<! Spaltgasen gewonnene Salzsäure mittels konzentrierter Metallchloridlösung zwei- oder mehrwertiger Metalle durch extraktive Destillation aufkonzentriert und
b) die bei der extraktiven Destillation anfallende, M gegenüber der zugeführten Metallchloridlösung
. zwei- oder mehrwertiger Metalle verdünnte Metallchloridlösung durch Wärmeaustausch mit den heißen Spaltgasen aufkonzentriert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den bei der extraktiven Destillation dem Kondensator aufgegebenen Teilstrom an Salzsäure kühlt
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zur extraktiven Destillation Dampf aus der Entspannungsverdampfung der der Destillationskolonne zugeführten Metallchloridlösung zwei- oder fxehrwe. dger Metalle und/oder der in die Destillationskolonne oder den Kondensator geleitete Salzsäure einseui.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den der Destillatinskolonne für die extraktive Destillation nachgeschalteten Kondensator in die Kolonne der adiabatischen Absorption der Salzsäure entlüftet.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Metallchloridlösung einsetzt, die Magnesium-, Aluminium-, Mangan-, Chrom-, Eisen-, Kobalt- und/oder Nickelionen enthält
DE2730646A 1977-07-07 1977-07-07 Verfahren zur thermischen Spaltung von Metallchloriden zwei- oder mehrwertiger Metalle Expired DE2730646C3 (de)

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