RU47345U1

RU47345U1 - TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCTION OF TIN TETRACHLORIDE

Info

Publication number: RU47345U1
Application number: RU2005100642/22U
Authority: RU
Inventors: В.Г. Пономарев; Ю.П. Кудрявский; В.С. Римаренко; М.Е. Балдуев
Original assignee: Зао "Промхимпермь"
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2005-01-11
Publication date: 2005-08-27

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области хлорной металлургии и может быть использована в химико-металлургических производствах для получения тетрахлорида олова путем хлорирования металлического гранулированного олова при повышенной температуре газообразным хлором. Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение увеличения производительности процесса технологической линии повышения качества выпускаемой товарной продукции. Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемой полезной модели заключается в повышении эффективности работы технологической линии за счет увеличения ее производительности и повышении качества получаемого тетрахлорида олова (IV). Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой полезной моделью. Технологической линией для получения тетрахлорида олова, включающей реактор для хлорирования металлического олова, снабженный патрубками для подвода газообразного хлора, загрузки металлического олова в реактор и вывода целевого продукта из зоны реакции. Новым в предлагаемой технологической линии является то, что реактор для хлорирования имеет терморегулируемую, охлаждающую «рубашку», патрубок для загрузки металлического олова имеет соединение через герметичное запорно-регулирующее устройство с бункером-дозатором металлического олова, перед реактором дополнительно установлена сорбционно-очистительная колонна, заполненная предварительно прокаленным силикагелем, выход The proposed utility model relates to the field of chlorine metallurgy and can be used in chemical and metallurgical industries for the production of tin tetrachloride by chlorination of metallic granular tin at an elevated temperature with gaseous chlorine. The objective of the proposed technical solution is to increase the productivity of the process of the technological line to improve the quality of manufactured products. The technical result that can be obtained by implementing the proposed utility model is to increase the efficiency of the production line by increasing its productivity and improving the quality of the obtained tin (IV) tetrachloride. The problem is solved with the achievement of the above technical result of the proposed utility model. A technological line for producing tin tetrachloride, including a reactor for chlorination of metal tin, equipped with pipes for supplying gaseous chlorine, loading metal tin into the reactor and withdrawing the target product from the reaction zone. New in the proposed production line is that the chlorination reactor has a temperature-controlled, cooling “jacket”, a pipe for loading metal tin has a connection through a sealed shut-off and regulating device with a metal tin dosing hopper, and a sorption-treatment column filled in front of the reactor is additionally filled pre-calcined silica gel, yield

газообразного хлора из колонны направлен через расходомер и патрубок, находящийся на верхней крышке реактора в хлороповод, проходящий внутри реактора на 80-90% от его высоты, патрубок вывода целевого продукта имеет соединение через запорную арматуру с последовательно установленными герметичными сборниками готового продукта и фасовочной машиной.chlorine gas from the column is directed through a flow meter and a nozzle located on the top cover of the reactor to a chlorine conduit passing through the reactor at 80-90% of its height, the outlet pipe of the target product has a connection through the shut-off valves with sequentially installed sealed collectors of the finished product and a filling machine.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области хлорной металлургии и может быть использована в химико-металлургических производствах для получения тетрахлорида олова путем хлорирования металлического гранулированного олова при повышенной температуре газообразным хлором.The proposed utility model relates to the field of chlorine metallurgy and can be used in chemical and metallurgical industries for the production of tin tetrachloride by chlorination of metallic granular tin at an elevated temperature with gaseous chlorine.

Известны (А.А.Фурман «Неорганические хлориды», М: Химия, 1980, 416 С.) технологические линии для получения тетрахлоридов металлов, например, тетрахлоридов титана, циркония, олова и др.Known (A.A. Furman "Inorganic chlorides", M: Chemistry, 1980, 416 C.) production lines for producing metal tetrachlorides, for example, titanium tetrachloride, zirconium, tin, etc.

Известные технологические линии включают в себя реакторы для хлорирования исходного сырья, снабженные патрубками для подвода газообразного хлора, загрузки исходного сырья и вывода целевых продуктов. Известные технологические линии обеспечивают высокопроизводительное получение тетрахлорида титана из различного сырья (см. А.А.Фурман 1980, С.261-273), тетрахлорида циркония (см. там же, С.288-292). Однако известные технологические линии не позволяют организовать непрерывное, высокопроизводительное получение тетрахлорида олова, например, из металлического олова:Known production lines include reactors for chlorination of feedstock, equipped with nozzles for supplying gaseous chlorine, loading of feedstock and output of target products. Known production lines provide high-performance production of titanium tetrachloride from various raw materials (see A.A. Furman 1980, S.261-273), zirconium tetrachloride (see ibid., S.288-292). However, the known production lines do not allow to organize a continuous, high-performance production of tin tetrachloride, for example, from metal tin:

описанные в литературе технологические линии, предусматривают периодическую загрузку исходного сырья и периодический сплав целевого продукта - SnCl₄ из зоны реакции (см. там же, стр.223-225).the technological lines described in the literature provide for periodic loading of the feedstock and a periodic alloy of the target product — SnCl ₄ from the reaction zone (see ibid., pp. 223-225).

Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности - совокупности существенных признаков и достигаемому при этом техническому результату является известная (Чистые химические Of the known analogues, the closest in technical essence - the set of essential features and the technical result achieved in this case - is known (Pure chemical

вещества. М: Химия, 1974, С.299-301: Олово хлорное [олово четыреххлористое; олова (IV) хлорид]) технологическая линия (установка) для получения тетрахлорида олова принята за ПРОТОТИПsubstances. M: Chemistry, 1974, S.299-301: Chlorine tin [tin tetrachloride; tin (IV) chloride]) processing line (installation) for the production of tin tetrachloride is adopted as a PROTOTYPE

Технологическая линия по прототипу включает в себя реактор для хлорирования металлического олова, снабженный патрубками для подвода газообразного хлора, загрузки металлического олова в реактор и вывода целевого продукта - SnCl₄ из зоны реакции.The prototype production line includes a tin chlorination reactor equipped with nozzles for supplying chlorine gas, loading tin metal into the reactor and withdrawing the target product — SnCl ₄ from the reaction zone.

Недостатком технологической линии по прототипу является ее неудовлетворительная производительность, что связано с периодичностью процесса. Другим недостатком технологической линии является неудовлетворительное качество получаемого тетрахлорада титана, что обусловлено наличием посторонних примесей, попадающих в целевой продукт в процессе хлорирования с газообразным хлором.The disadvantage of the technological line of the prototype is its unsatisfactory performance, which is associated with the frequency of the process. Another disadvantage of the production line is the unsatisfactory quality of the resulting titanium tetrachloride, which is due to the presence of impurities entering the target product during chlorination with gaseous chlorine.

Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение увеличения производительности технологической линии и повышение качества выпускаемой товарной продукции.The objective of the proposed technical solution is to increase the productivity of the technological line and improve the quality of manufactured products.

Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемой полезной модели, заключается в повышении эффективности работы технологической линии за счет увеличения ее производительности и повышении качества получаемого тетрахлорида олова (IV).The technical result that can be obtained by implementing the proposed utility model is to increase the efficiency of the production line by increasing its productivity and improving the quality of the obtained tin (IV) tetrachloride.

Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой полезной моделью -Технологической линией для получения тетрахлорида олова, включающей реактор для хлорирования металлического олова, снабженный патрубками для подвода газообразного хлора, загрузки металлического олова в реактор и вывода целевого продукта из зоны реакции. Новым в предлагаемой технологической линии является то, что реактор для хлорирования имеет терморегулирующую и The problem is solved with the achievement of the above technical result by the proposed utility model -Technological line for the production of tin tetrachloride, including a reactor for chlorination of metal tin, equipped with pipes for supplying gaseous chlorine, loading metal tin into the reactor and withdrawing the target product from the reaction zone. New in the proposed production line is that the chlorination reactor has a temperature-controlled and

охлаждающую рубашку, патрубок для загрузки металлического олова имеет соединение через герметичное запорно-регулирующее устройство с бункером-дозатором металлического олова, перед реактором дополнительно установлена сорбционно-очистительная колонна, заполненная предварительно прокаленным силикагелем, выход газообразного хлора из колонны направлен через расходомер в патрубок, находящийся на верхней крышке реактора в хлороповод, проходящий внутри реактора на 80-90% от его высоты, патрубок вывода целевого продукта имеет соединение через герметичную запорную арматуру с последовательно установленным герметичным сборником готового продукта и фасовочной машиной.a cooling jacket, a pipe for loading metal tin has a connection through a sealed shut-off and regulating device with a hopper-dispenser of metal tin, a sorption-treatment column filled with previously calcined silica gel is additionally installed in front of the reactor, the outlet of gaseous chlorine from the column is directed through the flow meter to the pipe located on the top cover of the reactor in the chlorine conduit passing inside the reactor at 80-90% of its height, the outlet pipe of the target product has a black connection without sealed shut-off valves with a sequentially installed sealed collector of the finished product and a filling machine.

Вышеуказанные отличительные и конструктивные особенности предлагаемой технологической линии для получения тетрахлорида олова в совокупности с известными конструктивными элементами обеспечивают решение поставленной задачи заявляемой полезной модели с достижением при этом технического результата, заключающегося в повышении производительности и эффективности работы технологической линии по целевому продукту. Анализ уровня техники свидетельствует о том, что в книжной, журнальной и патентной литературе предлагаемая технологическая линия для получения тетрахлорида олова ранее не описана, и ранее не использовалась в промышленном производстве и препаративной химии.The above distinctive and structural features of the proposed production line for the production of tin tetrachloride in combination with known structural elements provide a solution to the problem of the claimed utility model while achieving a technical result consisting in increasing the productivity and efficiency of the production line for the target product. The analysis of the prior art indicates that in the book, magazine and patent literature, the proposed production line for producing tin tetrachloride has not been previously described, and has not previously been used in industrial production and preparative chemistry.

Опытные испытания различных вариантов технологических линий для получения тетрахлорида олова показали, что между конструктивными элементами заявляемой в настоящей заявке технологической линии и достигаемым при этом техническим результатом существует вполне определенная причинно-следственная связь, заключающаяся в том, что каждый из элементов (признаков заявляемой технологической линии), отдельно взятый, необходим, а в Experimental testing of various options for technological lines for the production of tin tetrachloride showed that between the structural elements of the technological line claimed in this application and the technical result achieved there is a definite causal relationship, namely, that each of the elements (features of the claimed technological line) taken separately is necessary, but in

совокупности своей они обеспечивают решение поставленной задачи с достижением вышеуказанного технического результата.together they provide a solution to the problem with the achievement of the above technical result.

Технологическая линия для получения тетрахлорида олова, предлагаемая в заявляемой полезной модели включает в себя: реактор для хлорирования металлического олова (1), имеющий терморегулирующую, охлаждаемую «рубашку», патрубок для подвода газообразного хлора (2), патрубок для загрузки металлического олова (3), имеющий соединение через герметичное запорно-регулирующее устройство (4) с бункером-дозатором (5) металлического олова, сорбционно-очистительную колонну (6), заполненную предварительно прокаленным силикагелем, расходомер (7), газообразного, очищенного от примесей хлора, соединенный с хлоропроводом (8), помещенный в реактор, терморегулятор (9) для поддержания требуемой температуры в зоне реакции и предотвращения протекания неуправляемой (взрывной) экзотермической реакции взаимодействия газообразного хлора с металлическим оловом, запорная арматура (10), соединяющая патрубок вывода целевого продукта из зоны реакции с последовательно установленным после реактора герметичным сборником (11) и фасовочной машиной (12).The production line for the production of tin tetrachloride, proposed in the claimed utility model includes: a reactor for the chlorination of metal tin (1) having a temperature-controlled, cooled “jacket”, a pipe for supplying gaseous chlorine (2), a pipe for loading metal tin (3) having a connection through a sealed locking and regulating device (4) with a metal tin dosing hopper (5), a sorption-cleaning column (6) filled with pre-calcined silica gel, a flow meter (7), is gaseous cleaned of chlorine impurities, connected to the chlorine pipeline (8), placed in the reactor, thermostat (9) to maintain the required temperature in the reaction zone and to prevent the uncontrolled (explosive) exothermic reaction of the interaction of gaseous chlorine with metal tin, shutoff valves (10) connecting the outlet pipe of the target product from the reaction zone with a sealed collector (11) sequentially installed after the reactor and a filling machine (12).

РЕАЛИЗАЦИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF A USEFUL MODEL

Предлагаемая полезная модель - технологическая линия при получении тетрахлорида олова работает следующим образом.The proposed utility model - the production line for the production of tin tetrachloride works as follows.

Исходное металлическое гранулированное олово загружают в реактор для хлорирования (1) из бункера-дозатора (5) через запорно-регулирующее устройство (4). Перед подачей газообразного хлора в реактор (1) предварительно в терморегулируемую охлаждающую «рубашку» реактора (1) подают - через терморегулятор (5) воду для The initial metal granular tin is loaded into the chlorination reactor (1) from the metering hopper (5) through a shut-off control device (4). Before supplying gaseous chlorine to the reactor (1), water is preliminarily fed into the temperature-controlled cooling jacket of the reactor (1) through the temperature regulator (5) for

поддержания стабильной температуры в зоне реакции и предотвращения бурного протекания реакции взаимодействия Cl₂ с металлическим оловом. Исходный газообразный хлор, например, из баллонов, перед подачей в реактор, через патрубок (2) предварительно пропускают через сорбционно-очистительную колонну (6), заполненную прокаленным силикагелем. Скорость подачи хлора в реактор (1) и хлоропровод (8) регулируют с помощью расходомера (7) и регулирующих вентилей. Образующийся в реакторе (1) целевой продукт - тетрахлорида олова -SnCl₄ через патрубок нижнего слива и запорную арматуру (10) выводят из зоны реакции в герметичный сборник (11), откуда SnCl₄ поступает в фасовочную машину (12) и отгружают потребителям.maintaining a stable temperature in the reaction zone and preventing violent reaction of the reaction of Cl ₂ with metal tin. The source of chlorine gas, for example, from cylinders, before being fed into the reactor, through a pipe (2) is preliminarily passed through a sorption-cleaning column (6) filled with calcined silica gel. The chlorine feed rate into the reactor (1) and the chlorine pipe (8) are controlled by a flow meter (7) and control valves. The target product formed in the reactor (1) is tin tetrachloride-SnCl ₄ through the lower discharge pipe and shut-off valves (10) are withdrawn from the reaction zone into a sealed container (11), from where SnCl ₄ enters the filling machine (12) and is shipped to consumers.

Claims

A production line for producing tin tetrachloride, including a reactor for chlorination of metal tin, equipped with nozzles for supplying gaseous chlorine, loading metal tin into the reactor and withdrawing the target product from the reaction zone, characterized in that the reactor has a temperature-controlled cooling jacket and a nozzle for loading metal tin has a connection through a sealed locking and regulating device with a metal tin dosing hopper, in front of the reactor an additional sorption - a cleaning column filled with pre-calcined silica gel, the outlet of chlorine gas from the column is directed through a flow meter and a pipe located on the top cover of the reactor to a chlorine pipe passing 80-90% of its height inside the reactor, the pipe outlet of the target product has connections through valves with successively installed collectors of the finished product and a filling machine.