Przedmiotem wynalazku jest sposób wyodreb¬ niania chlorku glinowego z mieszaniny gazów.Podczas wytwarzania chlorku glinowego droga chlorowania takiego materialu jak kaolin otrzy¬ muje sie gazowa mieszanine chlorków metali. Mie¬ szanina ta poza przewazajaca iloscia chlorku gli¬ nowego zawiera równiez chlorek krzemu (SiCl4), tytanu (TiCl4) i zelaza (FeCl8), które to metale znajduja sie w kaolinie jako zanieczyszczenia. Ga¬ zowy wyciek z reaktora chlorowania zawiera poza wymienionymi poprzednio chlorkami metali rów¬ niez nieskraplajace sie gazy, takie jak azot, tlenek wegla, dwutlenek wegla, chlorowodór i chlor oraz bardzo male ilosci chlorków innych metali.W celu odzyskania chlorku glinowego z takiej mieszaniny gazowych chlorków metali nalezy prze¬ prowadzic proces rozdzielania. Znane sa rózne procesy sluzace do wydzielania jednego lub wie¬ cej chlorków metali z gazowej mieszaniny zawie¬ rajacej rózne chlorki metali.W kilku z tych procesów stosuje sie selektywna kondensacje lub destylacje frakcyjna poszczegól¬ nych chlorków metali z mieszaniny. W opisie pa¬ tentowym St.. Zjedn. Am. nr 3 436 211 opisano spo¬ sób usuwania chlorku wapniowego i chlorku mag¬ nezowego z gazowego chlorku glinowego droga selektywnej kondensacji chlorku wapniowego i magnezowego. Ponadto w opisie patentowym St.Zjedn. Am. nr 3 786 135 ujawniono sposób, zgodnie z którym gazowy wyciek z reaktora chlorowania 10 15 20 25 (stosowanego w procesie Bayera chlorowania tlen¬ ku glinowego) poddaje sie selektywnej kondensacji chlorku sodowoglinowego.Opis patentowy St. Zjedn. Am. nr 2 387 228 Ujawnia proces rozdztelania, za pomoca którego z mieszaniny zawierajacej chlorek glinowy i chlo¬ rek zelazowy mozna wydzielic chlorek tytanowy i czterochlorek krzemu poprzez ogrzewanie miesza¬ niny w temperaturze powyzej temperatury wrze¬ nia czterochlorku krzemu (temperatura 57,6°C pod cisnieniem atmosferycznym) i chlorku tytanowego (temperatura 136,4°C pod cisnieniem atmosferycz¬ nym) w celu odpedzenia ich w postaci gazowej.Pozostalosc uzyskiwana w tym procesie sklada sie glównie z chlorku glinowego i chlorku zelazowe¬ go. Rozwazany opis patentowy ujawnia równiez dwuetapowy proces destylacji frakcyjnej, za po¬ moca którego z mieszaniny zawierajacej chlorek zelazowy, czterochlorek krzemu i chlorek tytano¬ wy mozna wydzielic chlorek glinowy. W pierwszym etapie tego procesu usuwa sie gazowy czterochlo¬ rek krzemu i chlorek tytanowy za pomoca desty¬ lacji frakcyjnej pod cisnieniem wiekszym niz prez¬ nosc par mieszaniny w jej temperaturze topnie¬ nia. W drugim etapie równiez prowadzi sie de¬ stylacje frakcyjna pod cisnieniem oraz oddziela sie gazowy chlorek glinowy od cieklego chlorku zelazowego.Stwierdzono jednak, ze trudnosci rosna, jezeli proces destylacji frakcyjnej lub selektywnej kon- 124 0273 densacji stosuje sie do oddzielenia chlorku glino¬ wego od mieszaniny zawierajacej chlorki innych metali. Na przyklad, kondensacja chlorku glino¬ wego z fazy gazowej do fazy stalej koliduje czesto z etapem destylacji frakcyjnej, w którym oddzie- 5 la sie chlorek tytanowy od stopionej mieszaniny zawierajacej chlorek tytanowy, chlorek zelazowy i chlorek glinowy. Ten sposób rozdzielania prowa¬ dzi sie zwykle w tradycyjnej kolumnie destylacyj¬ nej, zawierajacej reboiler, skraplacz, ^deflegmator 10 i dostateczna ilosc pólek wypelnienia potrzebna do realizacji wymaganego rozdzielenia. U dolu ko- , lumny utrzymuje sie taka temperature, by jej r^Ty^to^ t byl^T^^yzsza niz temperatura topnienia i mieszaniny, natojniast temperatura u szczytu ko- 15 » lumny odpowiacp temperaturze wrzenia cztero- 1 etohAtm*krtemu *pod cisnieniem pracy kolumny.¦ *Tai£^jSt.cztise-^lorek krzemu mozna usunac w postaci gazowej lub cieklej u szczytu kolumny.Jednakze temperatury w kolumnie czesto odpo- 20 wiadaja temperaturze sublimacji chlorku glino¬ wego lub sa do niej zblizone, w zwiazku z czym znaczne ilosci chlorku glinowego moga kondenso- wac wewnatrz kolumny z fazy gazowej do fazy stalej i oblepiac lub zatykac kolumne uniemozli- *5 wiajac jej prace.Znany jest równiez sposób stosowania cieklych rozpuszczalników chlorkowych w celu rozpuszcze¬ nia, a nastepnie oddzielenia danego chlorku me¬ talu od mieszaniny gazowych chlorków metali. Na 30 przyklad, w opisie patentowym St. Zjedn. Am. nr 2 533 021 ujawniono sposób wydzielania chlorku v zelazowego z mieszaniny gazów droga rozpuszcze¬ nia go w rozpuszczalniku, który stanowi miesza¬ nina stopionych chlorków zelazowego i sodowego. 35 W opisie patentowym St. Zjedn. Am. nr 3 294 482 ujawniono sposób wydzielania chlorku zelazowego z gazowej mieszaniny chlorków metali, która za¬ wiera chlorki zelaza, niobu, wolframu, molibdenu i cyrkonu, droga przemywania mieszaniny stopiona 40 mieszanina chlorków zelazowego i sodowego.Ponadto w opisie patentowym St. Zjedn. Am. nr 3 938 969 ujawniono sposób wydzielania chlorku glinowego z mieszaniny zawierajacej chlorek zela¬ zowy za pomoca rozpuszczania chlorku glinowego 45 w chlorku tytanowym jako rozpuszczalniku. Z opi¬ su wynika, ze rozpuszczalnosc chlorku glinowego w chlorku tytanowym jest stosunkowo niska oraz ze do rozpuszczenia pewnej ilosci chlorku glino¬ wego konieczna jest stosunkowo duza ilosc chlorku 50 tytanowego. W rozwazanym opisie patentowym opi¬ sano równiez sposób oddzielania, zgodnie z którym chlorek glinowy mozna -oddzielic od mieszaniny gazowych chlorków metali przez zastosowanie roz¬ puszczalnika, który rozpuszcza przede wszystkim 55 •chlorek glinowy oraz który moze rozpuszczac chlo¬ rek zelazowy, a nie rozpuszcza lub rozpuszcza bar¬ dzo slabo inne chlorki, takie jak chlorek tytanowy i chlorek krzemowy.Robert Powell na str. 91 publikacji zatytulowa- «o nej „Titanium Dioxide and Titanium Tetrachlori- de", Noyes Development Corporation, 1968, opisuje inna korzysc wynikajaca z zastosowania cieklego chlorku metalu w przypadku gazowej mieszaniny chlorków. Opisuje on odparowywanie cieklego 65 027 4 chlorku tytanowego zawartego w strumieniu ga¬ zów poreakcyjnych chlorowania w celu jego ochlo¬ dzenia.Obecnie odkryto, ze chlorek glinowy mozna wy¬ odrebnic z mieszaniny zawierajacych chlorek gli¬ nowy i chlorki innych metali, do których naleza chlorek tytanowy, czterochlorek krzemu i chlorek zelazowy. Wyodrebnienie mozna prowadzic pod¬ dajac mieszanine chlorków kilkuetapowej destyla¬ cji frakcyjnej z uzyciem ukladu kolumn destyla¬ cyjnych.Cecha sposobu wedlug wynalazku jest to, ze do pierwszej kolumny wprowadza sie 0,5—10 kg TiClj w przeliczeniu na 1 kg A1C18 i w kazdej kolumnie, w której prowadzi sie oddzielanie co najmniej jednego chlorku metalu, w tym czterochlorku krze¬ mu, od mieszaniny gazów zawierajacych chlorek glinowy i chlorki innych metali utrzymuje sie do¬ stateczna ilosc chlorku tytanowego, przy czym za¬ kres temperatur pracy kolumn obejmuje tempera¬ ture topnienia lub sublimacji chlorku glinowego pod cisnieniem pracy kolumny w celu przeciwdzia¬ lania zestalaniu sie chlorku glinowego w kolum¬ nie.Zgodnie z korzystnym wariantem sposobu we¬ dlug wynalazku mieszanine chlorków wprowadza sie do pierwszej kolumny destylacyjnej, która pra¬ cuje w temperaturach dostatecznych do oddesty¬ lowania czterochlorku krzemu od mieszaniny. Nie- oddestylowane chlorki z pierwszej kolumny wpro¬ wadza sie do drugiej kolumny destylacyjnej pra¬ cujacej w temperaturach dostatecznych do odde¬ stylowania chlorku tytanowego od pozostalych chlonków i do pierwszej kolumny lub przed nia dodaje sie dostateczna ilosc cieklego chlorku ty¬ tanowego w celu przeciwdzialania osadzaniu sie chlorku glinowego i rozpuszczeniu calej ilosci sta¬ lego chlorku glinowego kondensujacego w pierw¬ szej kolumnie (oblepiajacego lub zapychajacego kolumne). Nieoddestylowane chlorki z drugiej ko¬ lumny wprowadza sie nastepnie do trzeciej ko¬ lumny w celu oddestylowania chlorku glinowego od pozostalych chlorków (które zawieraja chlorek zelazowy), i oczyszczony chlorek glinowy odzyskuje sie poprzez kondensacje par chlorku glinowego od¬ destylowanych z trzeciej kolumny.Zgodnie z korzystnym wariantem sposobu we¬ dlug wynalazku co najmniej czesc chlorku tyta¬ nowego odzyskanego w drugiej kolumnie destyla¬ cyjnej mozna zawrócic do pierwszej kolumny de¬ stylacyjnej, w której moze byc ona rozpuszczalni¬ kiem dla chlorku glinowego.Na rysunku fig. 1 przedstawia schemat procesu realizowanego sposobem wedlug wynalazku z wy¬ korzystaniem ukladu kolumn destylacyjnych sto¬ sowanego w procesie chlorowania ilów, a fig. 2 przedstawia schemat procesu z wykorzystaniem ukladu kolumn destylacyjnych, który mozna za¬ stosowac w miejsce ukladu kolumn pokazanego na fig. 1.Uklad na fig. 1 zawiera reaktor 10 chlorowania ilów, w którym poddaje sie reakcji odpowiednie ilosci rudy, takiej jak il kaolinu, reduktor weglo¬ wy i chlor. W reaktorze 10 chlorowania ilów wy¬ twarza sie mieszanine par chlorków metali i nie-5 124 027 6 kondensujacych gazów. Ze wzgladu na róznice miedzy temperaturami wrzenia róznych chlorków metali, chlorek glinowy mozna oddzielic poprzez destylacje frakcyjna par i gazów w szeregu ko¬ lumn destylacyjnych A, B i C.Gazowy wyciek z reaktora 10 zawiera zwykle nastepujace chlorki metali: Chlorek metalu AlClt SiCl4 TUCI4 FeCl, / Ilosc -(% wagowe) 30—35 10—15 1—2 1—2 Chlorki innych metali, takie jak chlorek sodo¬ wy i chlorek wapniowy, moga wystepowac w nie¬ wielkich ilosciach. Jednak, jak podano w dalszej czesci opisu, te ciezsze chlorki metali nie zanie¬ czyszczaja chlorków otrzymywanych podczas de¬ stylacji frakcyjnej. Przewaznie chlorki ciezszych metali, jezeli wystepuja, pozostaja w fazie cieklej i usuwa sie je z kolumn destylacyjnych wraz z chlonkiem zelazowym..Gazowy wyciek z reaktora 10 zawiera równiez niekondensujace gazy, to jest azot, tlenek wegla, dwutlenek wegla i chlorowodór.Powyzsze gazy stanowia znaczny procent wago¬ wy gazowego wycieku. Ponadto w wycieku gazo¬ wym moga znajdowac sie slady innych nieskon- densowanych gazów, takich jak fosgen i chlor.W procesie wyodrebniania chlorku glinowego dro¬ ga destylacji frakcyjnej chlorków metali znajdu¬ jacych sie w gazowym wycieku z reaktora chlo¬ rowania strumien gazu oziebia sie. Oziebianie pro¬ wadzi sie zwykle wprowadzajac strumien obiego¬ wy 14 chlorków metali z absorbera schladzajacego 16 umieszczonego za reaktorem 10 do przewodu 12, którym wprowadza sie wyciek gazowy. Powrót taki zwykle obniza temperature wycieku gazowego w przewodzie }Z z temperatury okolo 600°C na wyj¬ sciu z reaktora 10 do temperatury okolo 325°C na wejsciu do absorbera schladzajacego 16. Strumien oziebionego gazu mozna takze przepuscic w celu jego oczyszczenia przez lapacza pylów, odpylacze cyklonowe lub podobne (nie pokazane na schema¬ cie) urzadzenia. Oziebianie strumienia gazowego do temperatury 325°C nie powoduje kondensacji ga¬ zowych chlorków krzemu, tytanu, glinu i zelaza.W tablicy 1 przedstawiono temperatury topnie¬ nia i temperatury wrzenia chlorków metali: Tablica 1 Chlorek metalu SiCl4 TiCl4 AlClt FeCl, NaCl CaCl2 Temperatura topnienia pod cisnieniem 98 kPa °C —70 —30 *; 282 804 772 Temperatura 1 wrzenia pod cisnieniem 98 kPa 57,6 136,4 * 315 1413 1600 | 10 u 25 30 35 40 45 55 60 *) AlClj sublkmuje w temperaturze okolo 183°C pod cisnieniem 98 kPa i topnieje w temperaturze okolo 193°C pod cisnieniem 325 kPa. « Przed destylacja frakcyjna oziebiony wyciek ga¬ zowy wprowadza sie korzystnie przewodem 12 do absorbera schladzajacego 16. W absorberze schla¬ dzajacym 16 mozna utrzymac górna granice tem¬ peratury okolo 100°C. Wyciek gazowy wyprowa¬ dza sie z absorbera schladzajacego przewodem 18 i przepuszcza przez co najmniej jeden wymiennik ciepla. W korzystnym wariancie sposobu wedlug wynalazku pokazanym na fig. 1, wyciek gazowy z absorbera, schladzajacego 16 przepuszcza sie przez wymiennik ciepla 20 i 22. W pierwszym wymienni¬ ku ciepla 20 utrzymuje sie temperature okolo 60°C, dostateczna dla zajscia kondensacji wiek¬ szosci chlorków metali w strumieniu gazu w prze¬ wodzie 18. W drugim wymienniku ciepla 22 utrzy¬ muje sie temperature okolo —15°C, dostateczna dla zajscia kondensacji zasadniczo calej ilosci po¬ zostalego chlorku tytanowego i czesci czterochlor¬ ku krzemu w. strumieniu gazu z pierwszego wy¬ miennika ciepla 20. Kondensaty z obu wymienni¬ ków ciepla 20 i 22 wprowadza sie z powortem do absorbera schladzajacego 16 odpowiednio przewo¬ dami 24 i 26.Mniej lotne chlorki metali, a szczególnie chlorek zelazowy, pozostaja w stanie skroplonym podczas wprowadzania do absorbera schladzajacego i nie przechodza przez wymienniki ciepla. Skondenso¬ wane chlorki metali z absorbera schladzajacego 16 zasilaja korzystnie pierwsza kolumne destylacyjna A. Niekondensujace gazy oraz znaczna ilosc czte¬ roehloriku krzemu wyprowadza sie z drugiego wy¬ miennika ciepla 22 przewodem zasilajacym 28. W celu rozpoczecia destylacji frakcyjnej mieszanine skondensowanych chlorków metali wprowadza sie z absorbera schladzajacego 16 do pierwszej ko¬ lumny destylacyjnej A przewodem zasilajacym 30.Prowadzac proces w kolumnie A przy temperaturze na dole kolumny wyzszej niz temperatura topnie¬ nia mieszaniny, takiej jak temperatura okolo 200°C pod cisnieniem 440 kPa i temperatura na szczycie kolumny prawie równej temperaturze wrzenia czterochlorku krzemu pod cisnieniem pracy ko¬ lumny, takiej jak temperatura 100°C pod cisnie¬ niem 440 .kPa, wydziela sie z mieszaniny zasad¬ niczo cala ilosc czterochlorku krzemu, usuwa sie ja z kolumny A przewodem^ 32 i kondensuje w skraplaczu A'. Czesc tego skondensowanego czte¬ rochlorku krzemu zawraca sie do kolumny A jako orosienie przewodem 34, a wiekszosc zawraca sie do reaktora 10 przewodem 36. Alternatywnie, kolumna moze pracowac w polaczeniu z czesciowym skra¬ placzem (nie pokazanym na schemacie) w celu dostarczenia strumienia cieklego czterochlorku krzemu jako orosienia. Gdy stosuje sie taki skra¬ placz, to wówczas nieskondensowana czesc cztero¬ chlorku krzemu zawraca sie w postaci pary do reaktora 10 przewodem 36.Oziebiony gazowy wyciek z reaktora 10 mozna wprowadzic bezposrednio do kolumny A bez prze¬ puszczania przez posredni absorber schladzajacy 16.Jezeli proces prowadzi sie w ten sposób, to wów¬ czas czterochlorek krzemu wyprowadza sie z ko¬ lumny A razem z niekondensujacymd gazami i wy¬ dziela z gazów za skraplaczem A' ewentualnie w drugim skraplaczu pracujacym w nizszej tempera-T turze. Dzieki usuniecia zasadniczo calej ilosci nie- kondensujacych gazów w absorberze schladzaja¬ cym li, kondensat'ze skraplacza A' jest zasad¬ niczo czystym czterochlorkiem krzemu, który za¬ wraca sie przewodem 36 do reaktora 10 chloro¬ wania ilów, poniewaz obecnosc dodatkowej ilosci czterochlorku krzemu hamuje dalsze wytwarzanie czterochlorku krzemu w tym reaktorze.Temperatura w pierwszej kolumnie destylacyjnej nie jest wystarczajaco wysoka do odparowania pozostalych chlorków metali, dlatego mieszanine cieklych chlorków glinowego, tytanowego i zela¬ zowego wprowadza sie z pierwszej kolumny prze¬ wodem -38 do drugiej kolumny destylacyjnej B.Prowadzac proces w kolumnie B przy temperatu¬ rze na szczycie kolumny prawiie równej tempera¬ turze wrzenia chlorku tytanowego pod cisnieniem pracy kolumny, np. temperaturze 190—2Qp°C pod cisnieniem 440 kPa, i nieco wyzszej temperaturze na dnie kolumny, np. temperaturze 230—235°C pod cisnieniem okolo 440 kPa, zasadniczo cala ilosc chlorku tytanowego wyprowadza sie z kolumny przewodem 40 w postaci pary do skraplacza B'.Ciekly chlorek tytanowy wyprowadza sie ze skra¬ placza B' przewodem 42. Czesc tego cieklego chlor¬ ku tytanowego zawraca sie do kolumny B jako orosienie. Pozostala czesc mozna zawrócic do pierw¬ szej kolumny destylacyjnej A przewodami 48, 50, 80" i 82 lub 84 i 86 w celu zahamowania groma¬ dzenia sie w niej stalego chlorku glinowego. Al¬ ternatywnie ciekly chlorek tytanowy mozna do¬ dawac przed kolumna A do absorbera schladza¬ jacego 16 przewodami 52 i 54 lub do kolumny A z zewnetrznego zródla 90 przewodami 88, 80 i 82 lub 84. Dodatkowa ilosc chlorku tytanowego, która wyprowadza sie ze skraplacza B' przewodami 42 i 48 mozna oziebic i wprowadzic przewodami 50, 52 i 76 do komory 70, kdzie jest on rozpuszczal¬ nikiem gazowego czterochlorku krzemu. Ciekly roztwór czterochlorku krzemu i chlorku tytano¬ wego usuwa sie z komory 70 przewodami zasila¬ jacymi 72 do absorbera schladzajacego 16. Nie- kondensujace gazy, które pozostaja w strumieniu gazu przemywanym w, komorze 70, usuwa sie prze¬ wodem 74 w celu dalszej przeróbki (nie pokazano na schemacie). Ostatecznie czesc chlorku tytano¬ wego ze skraplacza B', której nie zawraca sie do absorbera schladzajacego 16 lub kolumny A lub komory 70 mozna usunac z ukladu, na przyklad przewodami 48 i 78.Pozostale ciekle chlorki metali z kolumny B, to jest chlorek glinowy i chlorek zelazowy, wpro-' wadza sie przewodem 46 do kolumny C, gdzie chlorek glinowy oddziela sie w postaci gazowej.Oddzielanie chlorku glinowego mozna zrealizowac prowadzac proces w trzeciej kolumnie destylacyj¬ nej, gdzie temperatura na szczycie kolumny wy¬ nosi okolo 235°C, a temperatura na dole kolumny wynosi okolo 350°C pod cisnieniem okolo 440 kPa.Jezeli w strumieniu gazowym z reaktora chloro¬ wania znajduja sie dodatkowe chlorki metali, ta¬ kie jak chlorek sodowy lub chlorek wapniowy, to te mniej lotne chlorki metali pozostana podczas procesu destylacji w stanie cieklym i wyprowadza I 087 s sie je z trzeciej kolumny przewodem. 58 wraz z chlorkiem zelazowym.Gazowy chlorek glinowy wyprowadza sie z ko¬ lumny C przewodem 56. Czesc tego gazu wpro- • wadza sie przewodem 58 do skraplacza C, gdzie poddaje sie go kondensacji i zawraca do kolumny C przewodem 60 jako orosienie. Gazowy chlorek glinowy, którego nie wprowadza sie do skraplacza C, wyprowadza sie przewodem 62 do desublima- 1* tora 64. W desublimatorze prowadzi sie przemiane gazowego chlorku glinowego w produkt staly, któ¬ ry wyprowadza sie przewodem 66.Sposób wedlug wynalazku znajduje szczególne zastosowania w przypadku procesu destylacji frak- 15 cyjnej, w którym pierwsza kolumna. destylacyjna stosuje sie do oddzielenia czterochlorku krzemu od mieszaniny chlorków zawierajacej chlorek tyta¬ nowy, chlorek zelazowy i chlorek glinowy. Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku, jak to przedsta- * wia fig. 1, dodatkowa ilosc chlorku tytanowego dodaje sje przed kolumna A do adsorbera schla¬ dzajacego 16 i wprowadza sie do kolumny z ciekla mieszanina przewodem 30 lub dodaje sie ja do kolumny A albo w punkcie zasilania 86, albo 85 umieszczonym wyzej punkcie zasilania 82. Ten do¬ datkowy chlorek tytanowy mozna otrzymac z liie- zaleznego zródla przewodami 88 i 80 lub mozna calkowicie lub czesciowo otrzymac przewodami 42, 48, 50 i 80 z chlorku tytanowego odzyskanego ze 30 skraplacza B'.Chlorek tytanowy zawraca sie do kolumny des¬ tylacyjnej A lub do strumienia do niej wcho¬ dzacego w celu zahamowania osadzania sie, de- sublimacji. lub kondensacji stalego chlorku glino- 35 wego na pólkach lub wypelnieniu kolumny. Chlo¬ rek tytanowy jest rozpuszczalnikiem chlorku gli¬ nowego i rozpuszcza kazda ilosc chlorku glinowego, która kondensuje lub desublimuje na pólkach. Dla uzyskania optymalnego efektu korzystne jest do- 40 dawanie chlorku tytanowego zarówno w punktach zasilania 82 i 86, jak i do absorbera schladzajacego 16. Ilosci chlorku tytanowego, które dodaje sie do kolumny A lub do .strumienia do niej wchodza¬ cego ze wzgledu na dzialanie tego zwiazku jako 45 rozpuszczalnika, róznia sie miedzy soba w zalez¬ nosci od ilosci chlorku tytanowego juz obecnego w wycieku i od warunków cisnieniowych i tem¬ peraturowych w ukladzie. Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku na 1 kg chlorku glinowego 50 wprowadzonego do kolumny A przewodem 30 po¬ winno? .sie wprowadzac co najmniej 0,5 kg, a ko¬ rzystnie 0,5—10 kg chlorku tytanowego (w zalez¬ nosci od ilosci chlorku tytanowego w wycieku z reaktora 10). 55 Jakkolwiek pokazano, ze dodatkowa ilosc czte¬ rochlorku tytanu wprowadza sie do kolumny za¬ równo w punkcie zasilania kolumny, jak i powy¬ zej tego punktu, zgodnie ze spasobem wedlug wy¬ nalazku dodatkowa ilosc chlorku tytanowego moz- *° na takze wprowadzac w punkcie sasiadujacym % dnem kolumny jesli staje sie konieczne ulatwienie przesylania mieszaniny chlorków odprowadzanej u dna i wprowadzanej do kolumny B. Dodawanie dodatkowej ilosci chlorku tytanowego u dna •5 pierwszej kolumny moze nie byc potrzebne jesli124 4 wystarczajaca ilosc tego zwiazku wprowadzT sie, powyzej tego punktu luta na kolumne A.Alternatywny uklad kolumn odpowiedni do sto¬ sowania w sposobie wedlug wynalazku przedsta- _ wia fig. 2 rysunku. Jak wynika z fig. 2, destyla¬ cje frakcjonowana mozna rozpoczac wprowadzajac skondensowana mieszanine odprowadzana z ab¬ sorbera schladzajacego 16 (fig. 1) do kolumny de¬ stylacyjnej D przewodem 30. Temperatura u dna w kolumny D moze byc wyzsza od temperatury top¬ nienia mieszaniny i np. wynosic okolo 205°C pod cisnieniem okolo 421,3 kPa, natomiast tempera¬ tura u szczytu kolumny moze byc w przyblizeniu równa temperaturze wrzenia chlprku tytanowego M pod cisnieniem pracy kolumny i wynosic np. okolo 190°C pod cisnieniem 401 kPa. W kolumnie D na¬ stepuje prawie calkowite oddzielenie od miesza¬ niny chlorku krzemowego i chlorku tytanowego, które odprowadza sie przewodem 112 i poddaje kondensacji w skraplaczu D'. Czesc kondensatu zawraca sie do kolumny D przewodem 114 jako orosienie, a pozostala czesc wprowadza przewodem 116 do kolumny E. Temperatura w kolumnie 1 nie jest dostatecznie wysoka na to, by przeprowa- 2g dzic w stan pary inne chlorki metalu niz chlorek tytanowy i chlorek krzemowy, przeto ciekla pozo¬ stalosc z kolumny D zawierajaca glównie chlorek glinowy i chlorek zelazowy wprowadza sie prze¬ wodem 118 do kolumnyF. ^ Temperatura pracy kolumny E na jej szczycie jest prawie równa temperaturze wrzenia cztero¬ chlorku krzemu pod cisnieniem pracy kolumny np. temperaturze okolo 105°C pod cisnieniem okolo 400 kPa. Temperatura na dole kolumny jest niz- 35 sza od temperatury wrzenia chlorku tytanowego pod cisnieniem pracy kolumny i np. wynosi okolo 205°C pod cisnieniem 430 kPa. W wyniku pracy kolumny E w tych warunkach cisnienia i tempe¬ ratury glówna czesc czterochlorku krzemu wypro- 40 wadza sie z kolumny przewodem 120 w postaci gazu. Gaz ten poddaje sie kondensacji w skrapla¬ czu E' i czesc kondensatu zawraca sie do kolumny E przewodem 122 jako orosienie. Pozostafa czesc skondensowanego czterochlorku krzemu zawraca 45 sie do reaktora 10 przewodem^ 124. Poniewaz tem¬ peratura w kolumnie E nie jest dostatecznie wy¬ soka do odparowania w niej chlorku tytanowego, usuwa sie go z kolumny w postaci cieklej prze¬ wodem 126. Czesc tego cieklego chlorku tytano- 50 wego mozna zawrócic do kolumny D przewodami 128 i 130 lub 132 w. celu zahamowania groma¬ dzenia sie w niej stalego chlorku glinowego. Al¬ ternatywnie ciekly chlorek tytanowy mozna do¬ dawac do strumienia przed kolumna D, np. do 55 absorbera schladzajacego 16 przewodami 128, 134 i 135 lub do kolumny D z zewnetrzneko zródla 90 przewodami 138, 128 i 130 lub 132. Dodatkowa czesc cieklego chlorku tytanowego, która wyprowadza sie z kolumny E przewodem 128 mozna wprowa- 00 dz^ przewodami 128, 134 i 137 do komory 70, w której jest on rozpuszczalnikiem gazowego cztero¬ chlorku krzemu. Pozostala czesc cieklego chlorku tytanowego z kolumny E, której nie zawraca sie do kolumny D lub do absorbera schladzajacego 16 15 10 lub do komory 70 mozna usunac z ukladu prze* wodami 126 i 136.Pozostale ciekle chlorki metali z kolumny D, to jest chlorek glinowy i chlorek zelazowy wprowa¬ dza sie przewodem 118 do kolumny E, gdzie chlo¬ rek glinowy oddziela sie w postaci gazu.. Rozdzielanie to mozna wykonac prowadzac w tej kolumnie proces, podczas którego temperatura na" szczycie kolumny wynosi okolo 235°C, a tempera tura na dole kolumny wynosi okolo 350°C pod cisnieniem okolo 440 kPa. Jezeli w gazowym stru¬ mieniu z reaktora 10 znajduja sie, dodatkowe chlorki metali," takie jalk cnlorek sooTowy lub chlo¬ rek wapniowy, to te mniej lotne chlorki poz< stana podczas procesu destylacji w fazie cieklej i odprowadza sie je z kolumny F przewodem 148 wraz z Chlorkiem zelazowym.Gazowy chlorek glinowy opuszcza kolumne r przewodem 140. Czesc tego gazu wprowadza siq do skraplacza F' przewodem 142, gdzie poddaje sie go kondensacji i zawraca do kolumny F pr/.e wodem 144 jako orosienie. Gazowy chlorek glino wy, którego nie wyprowadza sie do skraplacza F\ wprowadza sie przewodem 146 do desublimatora 64.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wyodrebniania chlorku., glinowego z mieszaniny gazów zawierajacej chlorek glinowj i chlorki innych metali, takie jak chlorek tyta¬ nowy, czterochlorek krzemu i chlorek zelazowy, droga destylacji frakcyjnej w ukladzie kolumn destylacyjnych, znamienny tym, ze do pierwszej kolumny wprowadza sie 0,5—10 kg TiCl4 w prze¬ liczeniu na 1 kg A1C18 i w kazdej kolumnie, w której prowadzi sie oddzielanie co najmniej jed¬ nego chlorku metalu, w tym - czterochlorku krze- anu, od mieszaniny gazów zawierajacych chlorek glinowy i chlorki innych metali utrzymuje sie dostateczna ilosc chlorku tytanowego, przy czym zakres temperatur pracy kolumn obejmuje tem¬ perature topnienia lub sublimacji chlorku glino¬ wego pod cisnieniem pracy kolumny w celu prze¬ ciwdzialania zestalaniu sie chlorku glinowego w kolumnie. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rozdziela sie mieszanine otrzymana w wyniku chlorowania materialu zawierajacej tlenek glinowy. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze mieszanine wprowadza sie do pierwszej kolumny destylacyjnej pracujacej w temperatu¬ rach dostatecznych- do oddestylowania z miesza¬ niny czterochlorku krzemu, po czym nieoddesty- lowane chlorki z pierwszej kolumny wprowadza sie do drugiej kolumny pracujacej w temperatu¬ rach dostatecznych do oddestylowania chlorku ty¬ tanowego od pozostalych chlorków, do pierwszej kolumny dodaje sie dostateczna ilosc chlorku ty¬ tanowego w celu, rozpuszczenia calej ilosci chlorku glinowego kondensujacego w pierwszej kolumnie, nieoddestylowane chlorki z drugiej kolumny wpro¬ wadza sie do trzeciej kolumny w celu oddestylo¬ wania chlorku glinowego od pozostalych chlorków zawierajacych chlorek zelazowy i odzyskuje sie oczyszczony chlorek glinowy za pomoca konden-124 027 li glinowego 12 oddestylowanych sacji par chlorku z trzeciej kolumny. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze chlorek tytanowy dodaje sie do pierwszej kolum¬ ny wespól z mieszanina. 5. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze co najmniej czesc chlorku tytanowego dodawanego do pierwszej kolumny w celu rozpuszczenia chlor¬ ku glinowego odzyskuje sie w drugiej kolumnie. 6. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze proces w pierwszej kolumnie prowadzi sie w tem¬ peraturze okolo 200°C u dna kolumny i w tempe¬ raturze okolo 100°C u szczytu kolumny pod cis¬ nieniem okolo 440 kPa. 7. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze proces w drugiej kolumnie prowadzi sie w tem¬ peraturze okolo 230—235°C u dna kolumny i w 11 IB temperaturze okolo 190—200°C u szczytu kolumny pod cisnieniem okolo 440 kPa. 8. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze proces w trzeciej kolumnie prowadzi sie pod cis¬ nieniem okolo 44a kPa w temperaturze okolo 350°C u dna kolumny i w temperaturze okolo 235°C u szczytu kolumny. 9. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze cala ilosc chlorku tytanowego odzyskanego z dru¬ giej kolumny zawraca sie do pierwszej kolumny w celu rozpuszczenia sitalego chlorku glinowego w pierwszej kolumnie. 10. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze zawrócony chlorek tytanowy dodaje sie bezpo¬ srednio do pierwszej kolumny w momencie wpro¬ wadzania do niej mieszaniny przy czym na 1 kg chlorku glinoweko korzystnie stosuje sie chlorek tytanowy w ilosci 0,5—10 kg. 10 FIG. 1 W H2CO£Oz\iaCQCl2Ct2 26 M 12 16 20 SiCIA T,CI4 24^\ SOLJ-iCf* AlCfj, 22 \s,a+ WiCU S/C/4 U \ SiCk JiCU Ir/o, ZQ Wn 4i-Ur^ /6 (S4 TiCU -28- 1*6 U 52 A' U-i SiCl4 14 ,30 iIC'p d'%4r. AfCIj fiCl4 ,*q, ,S,C<, FeCfjlSiC/4 s;a4 -36? . 66) TiCL 76-A ux 50 V60 J B' It» I I III AfOj F*Clj f*<£ ls+6 V** F*CI3124 027 /ja 70 112 r30\ S.CU T,Cu\ I aicij ncij 118^ H ° IM It6 H n c 1^1 £7704,504. c!30 ftcy £U r / soi S/C/* TiCU IJ6- 136 l. T/C/* TiCU 142^146 Aia h/40 AlOj sF±Cl3 90 64 FIG. Z 148~ FeCIj PL