HU181950B - Process for the thermic destruction of aqueous hydrochloric solutions of iron /iii/chloride - Google Patents

Process for the thermic destruction of aqueous hydrochloric solutions of iron /iii/chloride Download PDF

Info

Publication number
HU181950B
HU181950B HURU000169A HU181950B HU 181950 B HU181950 B HU 181950B HU RU000169 A HURU000169 A HU RU000169A HU 181950 B HU181950 B HU 181950B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
iron
hydrochloric acid
chloride
solution
solutions
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Hans Jelicka
Original Assignee
Ruthner Industrieanlagen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruthner Industrieanlagen Ag filed Critical Ruthner Industrieanlagen Ag
Publication of HU181950B publication Critical patent/HU181950B/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/36Regeneration of waste pickling liquors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B7/00Halogens; Halogen acids
    • C01B7/01Chlorine; Hydrogen chloride
    • C01B7/03Preparation from chlorides
    • C01B7/035Preparation of hydrogen chloride from chlorides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/02Oxides; Hydroxides
    • C01G49/06Ferric oxide [Fe2O3]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)

Description

Szabadalmas:
Ruthner
Industrieanlagen-Aktiengesellschaft,
Bécs, Ausztria
Eljárás vizes, sósavas vas(III)-klorid-oldatok termikus bontására
A találmány tárgya eljárás sósavas vas(III)-klorid-oldatok termikus bontására.
A találmány szerinti eljárást oly módon végezzük, hogy a porlasztott oldatrészecskéket a forró gázokkal egyenáramban áramoltatjuk.
Számos kémiai eljárásnál keletkeznek vas(III)-klorid oldatok, amelyek kezeletlenül nem engedhetők le a csatornába és amelyek vas- és klórtartalmuknál fogva értékes mellékterméket képeznek. Az oldatok vastartalma felületaktív vas(III)oxidpor formájában, a klór komponens sósav formájában ismét hasznosítható.
A termikusán megbontható fémkloridokat tartalmazó vizes oldatok ismert feldolgozási módszeréhez tartozik a porlasztásos pörkölés, ahol az oldatot forró gázban porlasztják; majd a termikus bomlás során keletkező fémoxidokat a gázból elkülönítik; a keletkező sósavat a gőzök direkt vagy indirekt hűtése után, vizes sósav-oldat formájában nyerik ki. A termikus bontás egyik fő alkalmazási területe a sósavas vas(III)klorid-oldatok, például a pácolásnál keletkező oldatok feldolgozása. Számos energetikai és eljárástechnológiai szempont miatt ezt a műveletet ellenáramban végzik, azaz az oldatot egy reaktor-fejbe porlasztják be, itt az oldat-cseppek a nehézségi erő következtében lefelé hullanak, miközben a forró gázokat (például olaj- vagy gáz-égőkkel hevítve) felfelé áramoltatják, és a reaktor fejéről elvezetik; ily módon a gázok a cseppek esésének irányával ellentétesen áramolnak (I. a 2261 083 sz. NSZK-beli közrebocsátási iratot).
Az oxidrészecskék az elkülönítés előtt friss, forró, még sósavtól mentes gázokkal kerülnek érintkezésbe, ennek következtében a keletkező fémoxid nem tud a sósavgőzökkel ismételten reakcióba lépni. Az így kapott poralakú vasoxid, magnéziumoxid, kobaltoxid, aluminiumoxid stb. mindössze néhány tized vagy század százalék klórtartalommal rendelkezik.
Az ellenáramban való gázáramoltatásnak további előnye a fémoxidok katalitikus hatásával függ össze. Az oxigén, sósav, klór és vízgőz egyensúlyi állapota csökkenő hőmérsékletnél az exoterm irányba, azaz a klórképződés felé tolódik el:
4HC1 + O2^2H2O + 2C12
Minthogy a forró gázok az oxidpor főtömegével kerülnek érintkezésbe, a megfelelő technológiai körülmények betartása mellett a klórképződés mindössze tized- vagy század%-ot tesz ki. Ezzel szemben az egyenáramban végzett eljárásnál fönnáll az a veszély, hogy a több száz °C-kal lehűlt reakciógázok nagy felületű oxidporral érintkezésbe kerülve a keletkezett sósav a maradék oxigénnel reagál és lényegesen nagyobb mennyiségű klórgáz képződik.
A fent említett klorid-oldatok gyakran tartalmaznak kis mennyiségű vas(III)kloridot, amely azonban a sokkal nagyobb mennyiségben jelenlévő, más, hőbontásra alkalmas fémkloridokkal együtt kerülhet feldolgozásra. így például egy sósavas vaspácoldat 300 g vas(II)klorid mellett mintegy 20 g vas(III)kloridot tartalmazhat literenként. A tapasztalat szerint ilyen oldatoknak porlasztásos pörkölése nem okoz nehézséget. Az a kísérlet azonban, hogy tiszta sósavas vas(III)klorid oldatot — amely más fémkloridot csak a Fe(III)Cl-nál kisebb koncentrációban tartalmaz — porlasztva pörköljenek mindig nehézséget okozott. Számos kísérletet végeztek változtatva a koncentrációt, a fűtőanyag, az adag '81950 mennyiségét, a porlasztó helyzetét a reaktorban, azonban ezideig nem sikerült ezeket az oldatokat szokásos módon vasoxiddá és vasban szegény sósav-oldattá feldolgozni.
Valószínűleg a gáz formájú vas(III)klorid képződése és a homogén gázfázis hidrolízise következtében nagymennyiségű szubmikroszkopikus méretű finom vasoxid keletkezik, amely sem a reaktorból, sem az utána kapcsolt szárítópormentesítőből hasznosítható módon nem nyerhető ki. A nagyrészt 0,1 pmétemél kisebb átmérőjű por főtömege ily módon eljut a mosó- és abszorpciós oszlophoz, hasonlóképpen elér a berendezéshez kapcsolt szívóventillátorhoz. Ez ismételten üzemzavarokhoz vezet, ezen túlmenően a keletkezett sósav a finom vasoxidport feloldja és ily módon a vasklorid oldat újra képződik. Ennek következtében a kinyert vasoxid por hozama 50% alatt marad. Az alacsony hozamon a pörkölés hőmérsékletének csökkentése, ami a Fe(III)Cl elpárolgást mérsékeli, sem segít, mert a hőmérséklet csökkentése a hőbontás eredményességét kedvezőtlenül befolyásolja. Ilyen esetben a szilárd reakciótermék nem kívánatosán magas maradék kloridtartalmat mutat; ezen túlmenően 320 ’C hőmérséklet alatti üzemeltetésnél súlyos zavarok lépnek fel, minthogy a vasklorid a reaktor-falra ülepedik.
Az ellenáramú porlasztásos hőkezelés elvét csak egy esetben törték át, mégpedig az úgynevezett lépcsőzetes pirolízisnél. Ennek az eljárásnak az a célja, hogy az oldatban lévő kloridelegynek csak egy részét hókezelik, így például a három értékű kloridokat, a többieket azonban nem, ily módon egy utólagos vizes extrakcióval az elválasztás megoldható. Ez az eljárás különbözik célkitűzésében az ismert megoldásoktól; eltérő az oldott kloridok félesége, nagy száma, ezek koncentrációja is, ez utóbbi két nagyságrenddel a tiszta vas(III)klorid-oldatok porlasztásos hőkezelésének optimuma alatt van. Ennek következtében az ismert megoldások alapján nem következtethetünk az új eljárás technikai alkalmazhatóságára. Abban az esetben, ha a lépcsőzetes pirolízisnek alávetett oldatokat teljes bontásnak akarjuk alávetni, itt is az ellenáramú porlasztást kell alkalmazni.
Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy az egyenáramú porlasztásos hőkezelésnél szerzett inkább negatív tapasztalatok dacára, mód van arra, hogy vas(III)kloridot és sósavat tartalmazó vizes oldatokat dolgoztunk fel anélkül, hogy a fentiekben említett üzemzavarokat tapasztalnánk, ha az oldatot egyenáramban forró gázokban porlasztjuk, és ily módon az oldatrészeket cseppekké alakítjuk. A művelet elméleti alapjai nem tisztázottak. Tapasztaltuk azonban azt, ellentétben a technika állásából szerzett ismeretekkel, hogy vas(III)klorid esetében a fémklorid porlasztásos hőkezelése kedvező eredménnyel teljes mértékben végrehajtható.
A találmány tárgya eljárás vizes sósavas vas(III)kloridoldatok termikus bontására, célszerűen olyan oldatok esetében, amelyek legalább 150 g/liter Felu-t tartalmaznak; az oldatot egy reaktorba beporlasztjuk, a szilárd bomlási termékeket a gázoktól mechanikus úton elkülönítjük és a sósavat ismert módon, például vízben adiabatikusan abszorbeáltaivá vagy vizes oldattal sósavvá dolgozzuk fel. A műveletet oly módon végezzük, hogy a porlasztóit cseppeket egyenáramban a forró gázokkal együtt vezetjük.
A gázok hőmérsékletét célszerűen a reaktor elvezetöcsövében 150 és 400 ’C, célszerűen 250—350 °C között tartjuk.
A szilárd bomlási termékeket szokásos módon mechanikus úton eltávolítjuk a gázokból, a klórhidrogént vízben adiabatikus abszorpcióval vagy vizes oldással technikai tisztaságú sósavoldattá alakítjuk.
A reaktor elvezetőcsövében a gázokat 150—400, célszerűen 250—350 °C hőmérsékletre állítjuk be; a hőmérséklet beállítását a porlasztandó oldat és a felhasznált fűtőanyag mennyiségének szabályozásával biztosítjuk. A keletkezett termékek minősége a felhasznált energia mennyiségéhez viszonyítva optimális értékű.
A kapott Fe2O3-ra viszonyított energiafelhasználás természetesen nagymértékben függ a feldolgozandó vas(m)klorid oldat koncentrációjától is. Azt tapasztaltuk, hogy az eljárás gazdaságosságának biztosítása érdekében olyan oldatokat kell feldolgozni, amelyek legalább 150 g FeIH/liter koncentrációt mutatnak.
Az eljárás kivitelezéséhez az ismert pörkölő kemencét álló henger formájában alkalmazzuk, a henger tetején az oldatot egy szórófejen keresztül porlasztjuk, a forró gázokat itt vezetjük be, vagy fűtőolaj vagy fűtőgáz elégetésével a berendezésben állítjuk elő. Az oldatcseppeket és a gázokat egyaránt lefelé vezetjük. A vasoxidot, továbbá a gázokat a reaktor aljához közel eső helyen vezetjük el. Ily módon a gáz, valamint a kondenzált fázis egyformán lefelé halad, ily módon egyenáramú mozgást idézünk elő.
A bevezetőben említett, az egyenáramú eljárásnál észlelt elvi hátrányok ellenére sikerült olyan oldatok esetében is, amelyek főleg vas(III)kloridot és sósavat tartalmaznak, a porlasztásos hőkezelést minden üzemzavar nélkül alkalmazni és olyan vasoxidot előállítani, amelynek klórtartalma többnyire két % Cl ' alatt van. Ellentétben a fentiekben ismertetett, igen kedvezőtlen ellenáramú megoldással, sikerült a találmány szerinti eljárással egyenáramban is valamely közönséges ciklon alkalmazásával, a felhasznált vasat 85— 98%-ban vasoxiddá alakítani.
így például egy berendezésbe 216 liter/óra vas(III)kloridoldatot poriasztunk, ami 190 g/liter vasat tartalmaz. A műveletnél ellenáramot alkalmazunk, a kemencébe alul belépő gázok hőmérséklete 720 ’C, a berendezés felső részében a kilépő gázok hőmérséklete 420 ’C. Noha a kísérleti körülményeket optimálisra választottuk, a felhasznált vas mennyiségére számítva mindössze 27,8% vasoxidot lehetett kinyerni; továbbá 20,7%-ot kaptunk a berendezéshez kapcsolt ciklonból. 22,4%-ot lehetett sósav formájában kinyerni a kemence gázait vízben abszorbeáltaivá, ily módon 60 g/liter vasklorid tartalmú oldatot kaptunk, amely a legtöbb célra alkalmatlannak mutatkozott.
Másik kísérletként hasonló berendezésben, a fűtőgázokat az oldattal együtt a berendezés fejrészében vezetjük be és alul vezetjük el; a gázok és az oldat egyenáramban haladnak; az oldatot 153 liter/óra sebességgel tápláljuk be; vas(III)kloridoldat 259 g/liter vasat tartalmaz. A berendezés felső részében a hőmérséklet 650 ’C, alul 325 ’C, a ciklonban 300 ’C. A felhasznált vasból a magasabb (ami a műveletet megnehezíti) koncentráció dacára, 73,2% nyerhető ki, a berendezés aljában. További 10,3%-ot a berendezéshez kapcsolt ciklonból kapunk. A regenerált sósavban mindössze 2,7% vas található.
Ugyanebben a berendezésben azt tapasztaltuk, hogy a legkedvezőbb hőmérséklet a ciklon mögött mérhető: 300 ’C;
a hőmérséklet-értékeket az alábbi táblázat foglalja öszsze:
Hőmérséklet értéke a ciklon után Az oldat vaskoncentrációja g/liter Vas-hozam kemence-*-ciklon %-ban
250 203 88
295 198 95
350 199 91
Meg kell említeni azt is, hogy ismeretes egy másik feldolgozási eljárás is, amelynek során elhasznált páclét egyenáramban dolgoznak fel; eszerint egy örvénylő ágy felett előzetes betöményités után (ahol még bomlás nem lép fel) oldatot és gázt vezetnek. Ez a megoldás azonban a találmány szerinti eljárástól igen távol esik.

Claims (1)

  1. Szabadalmi igénypont
    Eljárás sósavas vas(III)klorid-oldatok termikus bontásá5 ra, célszerűen legalább 150 g/liter Fe11-t tartalmazó oldatoknál, ahol az oldatot egy reaktorban lévő forró gázközegbe porlasztjuk és a gázok hőmérsékletét a reaktor gázelvezetö csövében 150 és 400’C, célszerűen 250 és 350’C között tartjuk, a keletkező szilárd bomlástermékeket a gázoktól 10 mechanikusan elkülönítjük, majd a sósavat ismert módon, célszerűen vízben adiabatikusan abszorbeáltaivá, vagy vizes oldással sósavvá alakítjuk, azzal jellemezve, hogy a porlasztóit oldatrészecskéket a forró gázokkal egyenáramban áramoltatjuk.
    A kiadásért felel a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója
    S5.5S87.66-4. Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető: Benkő István igazgató
HURU000169 1978-03-20 1979-03-16 Process for the thermic destruction of aqueous hydrochloric solutions of iron /iii/chloride HU181950B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT195478A AT353566B (de) 1978-03-20 1978-03-20 Verfahren zur thermischen zersetzung waessriger, salzsaurer eisen(iii)-chlorid-loesungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU181950B true HU181950B (en) 1983-11-28

Family

ID=3524630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HURU000169 HU181950B (en) 1978-03-20 1979-03-16 Process for the thermic destruction of aqueous hydrochloric solutions of iron /iii/chloride

Country Status (4)

Country Link
AT (1) AT353566B (hu)
BE (1) BE874883A (hu)
FR (1) FR2420509A1 (hu)
HU (1) HU181950B (hu)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0850881B1 (de) * 1996-12-27 2002-08-21 Ruthner, Michael Johann, Dipl.Ing. Dr.mont. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Eisenoxiden aus salzsauren eisenchloridhaltigen Lösungen
AT407756B (de) * 1999-03-22 2001-06-25 Andritz Patentverwaltung Verfahren zur rückgewinnung von säuren aus metallhaltigen lösungen dieser säuren, vorzugsweise hc1 und fe-verbindungen
US8071067B2 (en) 2009-05-26 2011-12-06 Kemira Water Solutions, Inc. Processes for making stable ferric chloride solutions

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1309744A (en) * 1969-03-31 1973-03-14 Woodall Duckham Ltd Decomposition of metal chlorides

Also Published As

Publication number Publication date
ATA195478A (de) 1979-04-15
FR2420509A1 (en) 1979-10-19
FR2420509B1 (hu) 1986-05-09
BE874883A (fr) 1979-07-16
AT353566B (de) 1979-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2155119A (en) Process of and apparatus for the thermal decomposition of substances or mixtures of same
JP5676471B2 (ja) 流動層反応炉においてフルオロシリケートから四フッ化ケイ素を生成するプロセス及びシステム
US7597873B2 (en) Process and apparatus for the recovery of metal oxide particles
JP2010024136A (ja) 塩化第一鉄を含有する鉄塩酸処理廃液の処理方法
RU2125019C1 (ru) Способ обработки диссоциированного циркона
US4402932A (en) Thermal decomposition of aluminum chloride hexahydrate
TW475947B (en) Process for recovering acids from metallic solutions of these acids
US4010246A (en) Process for preparing sulfur dioxide
US3261664A (en) Process for the production and separation of titanium tetrachloride from crystalline ferrous chloride
HU181950B (en) Process for the thermic destruction of aqueous hydrochloric solutions of iron /iii/chloride
JPS5867661A (ja) 尿素合成法
KR870001143B1 (ko) 요소의 제조방법
JPH04501552A (ja) 次亜塩素酸の改良製造方法
US5328670A (en) Method of treating nickel-containing etching waste fluid
US2988426A (en) Method for producing polymeric phosphorus pentoxide
US4216196A (en) Process for thermally decomposing chlorides of bivalent or multivalent metals
JPH0557984B2 (hu)
KR20010109360A (ko) 멜라민의 제조방법
CN112320819B (zh) 制备碱金属氰化物的方法中的含氰化物的废气和废水的解毒的有效方法
JPS5928550B2 (ja) メラミン合成の反応廃ガスの冷却法
US4399118A (en) Process of recovering anhydrous zirconium tetrafluoride
US4216053A (en) Recovery of ammonium decavanadate from aqueous solution
US4331637A (en) Process for purifying aluminum chloride
EP1289943A1 (en) Process for decomposing a carbamate aqueous solution coming from the urea recovery section of a urea production plant
CA1095257A (en) Recovery of vanadate compounds from aqueous solutions

Legal Events

Date Code Title Description
HU90 Patent valid on 900628
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee