通过感应加热固体铁生产氯化铁溶液的方法技术

生产一种氯化铁水溶液，该氯化铁水溶液可以以不同浓度生产，因此随后可以用于不同的用途。氯化铁溶液在一个由三个反应室组成的布置中产生。在第一室(C1)中主要含有氯化亚铁的溶液在氯气氛下与经加热的固体铁表面反应来提高其浓度。然后，在第二室(C2)中中和预浓缩的氯化亚铁/氯化铁溶液，其含有少量的盐酸。第三和最终反应室(C3)确保在氯气氛下通过氯化亚铁反应将氯化亚铁溶液转化成氯化铁溶液，直到产物达到其期望的应用的最终质量。产物达到其期望的应用的最终质量。产物达到其期望的应用的最终质量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过感应加热固体铁生产氯化铁溶液的方法
[0001]专利技术概述
[0002]上面描述的生产一定质量的氯化铁溶液的传统工艺与本专利技术生产氯化铁溶液的新工艺有很大不同，因为本专利技术的新工艺无需将铁浸没并且从反应室的外侧进行加热。相反，仅铁被感应加热，以“由内向外”的方式与其他反应物发生反应，以便产生出最终的可控和不同浓度的氯化铁溶液。本专利技术的创造性的特点允许以比通常更高的速度进行生产。在反应过程中，铁必须不被浸没，因此允许人们选择其他非磁性的建造材料用于化学生产过程。这种布置能够使铁的温度高于周围所有生产过程设备和液体本身的温度。

技术介绍
1.

[0003]本专利技术涉及氯化铁水溶液的生产，其适合用于不同的工业应用，尤其作为水处理行业中的絮凝剂。
[0004]2.现有技术的描述
[0005]生产不同氯化铁溶液的水溶液的基本并且最常规的工艺是低浓度的氯化亚铁溶液/氯化铁溶液，例如“废酸”或“废液”与主要来自钢铁工业呈小片、颗粒或碎屑形式的铁一起反应。该基础组合与盐酸反应并且在氯气气氛下形成不同的产物。E.T.Ladd在美国专利US2,096,855的第2页第74行概述了这种工艺，其中固体铁被浸没在含有氯化铁的槽中。
[0006]在水处理行业中氯化铁溶液尤其用作絮凝剂是非常常规的。还见下列专利：US 4,066,748、US 5118489和US 5547637。
[0007]为了实现上面描述的常规和通常的生产工艺的更高的效率，有时需要附加的可变物理输入(physical inputs)如压力、真空和/或升高温度和冷却：还参见专利US 5547637“本专利技术优选实施例的详细描述”。
附图说明
[0008]附图示意性阐明氯化铁溶液的生产工艺。
[0009]反映了生产本专利技术中所描述的氯化铁溶液所需要的非常基本的设备布置。
[0010]室(C1)、(C2)、(C3)是化学反应室。室(C1)和(C2)配备有外部感应加热器(H1)和(H2)。全部的室装有流动头(S1)、(S2)和(S3)，以使液体能够在室(C1)和(C2)中的铁表面上以及室(C3)中的填料(R1)上流动。
[0011]大的管(P1)和(P10)是固体铁(M1)和(M4)的供应管。管(P5)向管(P3)供应酸洗液(3)，该管(P3)与室(C1)相连接。室(C1)的管(P4)与空气洗涤器(M2)相连接。液压密封件(H)通过管(P9)连接到室(C2)。
[0012]管(P2)、(P3)、(P6)、(P7)、(P8)、(P11)、(P12)、(P13)、(P14)、(P15)连同泵(A1)、(A2)，阀(V1)、(V2)、(V3)、(V4)、(V5)、(V6)、(V9)以及回流阀(V7)和(V8)属于用于调节工艺反应物的液体和气体流动的供应、循环和储存管的网络。
[0013]液压密封件(H)上的管(P16)排出氢气。
具体实施方式
[0014]本专利技术的目的是通过以下工艺由至少商业质量的酸洗液生产氯化铁溶液：
[0015]化学反应器的三室布置是用来生产该氯化铁溶液的生产基础。
[0016]在来自工业酸洗过程的氯化亚铁溶液和氯气存在下，第一反应器保持呈不同形式例如碎屑、小丸、棒等的固体铁(Fe)的连续反应，最终反应成含有至少14％的铁(Fe)的溶液。
[0017]第二反应器通过与固体铁(Fe)反应将在第一室中反应期间形成的、溶液的剩余的游离酸中和至小于1％。
[0018]向第三反应器输送氯气和来自室二的溶液，以便将主要为氯化亚铁的溶液氯化成至少42％浓度的氯化铁溶液。
[0019]具体地说，反应器一和反应器二允许通过将溶液在固体铁(Fe)上多次喷射、漂洗或流动来循环溶液。
[0020]在反应器一和反应器二中，固体铁(Fe)通过感应从外侧被加热，引起反应器内部的固体铁(Fe)达到温度，该温度基本上允许液体沿经加热的固体铁(Fe)向下流动来消化该固体铁(Fe)。
[0021]在反应器一中，该处理确保在全部三种反应物固体铁(Fe)、氯化亚铁和氯气之间必然发生的非常快速的反应，其根据反应式(1)
[0022]Fe+FeCl2+Cl2
→
2FeCl2(1)
[0023]在该反应中，固体铁(Fe)由于其高温而被迫反应，因此由于消化速率是温度的函数而被其它反应物剧烈消化。温度越高，消化越快。
[0024]生产工艺详情：
[0025]不同来源和性质(M1)的固体铁(Fe)被填充到室(C1)中。酸洗液(M3)经由阀(V9)穿过管(P5)进入循环管(P3)，其进入室(C1)上部并且最终在固体铁(Fe)上喷射、漂洗或流动溶液，同时避免固体铁(Fe)被浸没。在该过程中，氯气在任何点穿过管(P12)进入室，以在室内部产生整体氯气气氛。然后，固体铁(Fe)从室外侧通过感应加热被加热至适合于最有效反应的温度。反应物通过管(P2)从室(C1)的底部排出，然后通过泵(A1)经由管(P3)的阀(V2)泵送回到室来循环，或经由阀(V3)，途径回流阀(V7)至室(C2)以及更后的室(C3)用于进一步处理。
[0026]进入室(C2)的溶液具有浓度至少为14％的铁(Fe)并且存在氯化亚铁、氯化铁、水和少量盐酸的混合物。室(C2)的设计与室(C1)类似。室(C2)配备有外部感应加热器(H2)并且部分填充有固体铁(Fe)。来自室(C1)的溶液进入室(C2)穿过阀(V5)和管(P8)并且向下冲刷到室(C2)中的固体铁(Fe)上。该溶液将在底部进入管(P11)，途径经由阀(V5)和管(P8)保持循环的泵(A2)和/或在如反应式(2)示出那样充分反应之后，经由阀(V4)和管(P15)直接泵送到室(C3)中。
[0027]FeCl2+Fe+2HCL
→
2FeCl2+H2(2)
[0028]为此，阀(V5)必须关闭并且阀(V4)必须打开。
[0029]在加热影响下室(C2)中的反应期间，部分盐酸将作为湿烟雾逸出穿过管(P9)进入
液压密封件(H)，在其中该盐酸被经由阀(V9)通过管(P6)供给的酸洗液(M3)洗涤。然后，溶液经由阀(V1)和管(P7)流动到管(P5)中。液压密封件(H)内部的氢烟雾经由管(P16)排放到大气中。
[0030]在室(C3)中，氯化亚铁溶液暴露于氯气(M5)，该氯气经由管(P12)进入室在室(C3)底部某处，途径拉西环(R1)等填料，以根据反应式(3)将氯化亚铁溶液转化成最小42％浓度的氯化铁溶液。
[0031]2 FeCl2+Cl2
→
2FeCl3 (3)
[0032]然后，所需的溶液将穿过管(P14)从室(C3)底部排出，以最终作为产品(M6)收集并且储存。
[0033]由于室(C1)和室C2)中的感应加热，在这些室中热流是从中心径向向外侧流动。这意味着从固体铁(Fe)穿过液体至室内部气氛并且最终至室的壁，在这种情况下该壁必须仅承本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生产浓缩的氯化铁溶液的方法，所述方法包括步骤：A)在氯气氛下将一薄层优选氯化亚铁溶液流过感应加热的固体铁。B)中和所述溶液，以去除剩余的盐酸。C)对中和的所述氯化亚铁溶液进行氯化，以将所述氯化亚铁溶液转化成氯化铁溶液。2.根据权利要求1所述的生产浓缩的氯化铁溶液的方法，其中，所述固体铁的温度能够通过感应加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：P，
类型：发明
国别省市：