Способ окисления хлорида железа ( )

СОаЗ СОВЕТСНИСОЫИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН Щ 4 С Д 1 С 19/1 УДАРСТВЕННЫЙ НЮМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЧОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ КЕ ИЗОБРЕТЕНИЯУ СВИДЕтельстВу ОПЙОА 21) 4118203/31-2622) 15.09.8646) 07.06.88. Бюл. Р 217 1) Ужгородский государстве т,Галла, В.М.БУлла-Бобик,872.321 (088,8)"ент Японии Ф 49-316С 49/14, 1974.СОБ ОКИСЛЕНИЯ ХЛОРИ заш ЕЛЕ к способу з раствоние относи рного желе ке солянов, Способ ера травильных т исл клю 11) елез ает окисление хлори лянокислои среде висут оздуха через нитрат-ионо аство кои ятых коли(57) Изобретполучения хлров хлористоиспользовано о железа и может быть честве, обеспечивающем молярное сооношение Ге":ХО = 1; (0,0066-0,0022) .При этом процесс ведут в 4 ступенипри поддержании температуры на первой ступени 90-100 С с подачей окисляемого раствора на последнюю и споследующим пропусканием раствора вобратном направлении последовательнсчерез все ступени, причем нитрат-ионы подают на первую ступень, а воздух - на все ступени, кроме последней., Боздух на продувку подают в количестве 2-5 моль на 1 моль хлоридажелеза (11) в течение 20-30 мин. Газовоздушную смесь, выходящую с последней ступени и содержащую оксидыазота, подвергают контактированию сисходным окисляемым раствором притемпературе 0-40 С с последующей подачей его на четвертую ступень,4 з.п. ф-лы, 1 ил., 6 табл.Изрет .ние относится к .;Осбу палуч(ения хлорного железа иэ раство- ра хлористого железа и мгжет .Вг ь и"-. пользовано при регенерации т":,аботан ных железохлоридных трав льЫх раст- вароВ В прОизвадстве пла" е-зтнаго монтажа, переработке сол кислых растВрав используемых ",л ТравлеКИЯ ДЕтаЛЕй ИЗ ЧЕРНЬГХ МвтапгН В производсгле коагулянтов для счистк: сточных вод, а также дсбавок к бетонам, улучпающих их прочнссьВо,: о непрокицаемость,Цель изобретения - сокрснпение -.рэ- ;5 ,цолжительнасти процесса, бес Вчение возможности переработки концентрированных рас"воров хлорида железа (11) при сохранении высокой степени окисления, снижение расхода реагентов, 20исключение выброса оксидов азота Ватмосферу и улучшение условий труда.На чертеже изображена схема, реализующая предлагаемый способ,На схеме представлены реакторы 1 -хемоабсорбер 5, труба ровсд 6 дляподачи воздуха, чатрубок 7 дл.я зводаи вывода газовоздушной смеси патрубок 8 для Вывода раствор хлорногожелеза, трубопровод 9 цля подачи хл:ористого железа, трубопроноц 10 дляподачи соляной кислоты и трубопвавод11 рециркуляции раствораП р и м е р, В каждый из тырехреакторов 1- емкостью пэ 12 .г;, ссединенных между собой трубами цля Ввода и вывода жидкости, снабже.ных барботерами и патрубками 7 для Ввода ивывода газовоздушной сме .и, загру-жаюпо 621 мл (2,118 моль) хлсрида железа (11), подкисленного з квимсЛярньпчколичествсм концентрираваКОй 363-нсйсоляной кислоты в количестве 180 мл(2,118 моль), Суммарный обьем подкисленного раствора составляет 320- мл .,5(по 8,72 моль РеС 1 и НС 1 соответственно).Хемоабс.орбер 5, предназначенныйдля частичного окисления раствораРеС 1 и угавливания оксидов азота,загружают раствором РеС 1 Оцкислен.ным соляной кислотой в количестверавном двойному и оолее об- ему раствора в реакторах 1-4.Цикл окисления хларида железа (11.в хлорид железа (11 Х) сост з;т в следующем, Содержимое реакторанагреваютдо 95 С. Б течение 30 мин по труба"пцают воздух а барботаж в реакторы 1-3 со скоростью 1,323 л/мик и на протяжении первых 10-ти мин подают в реактор 1 следуощую порцию нитрат. ионов, т,е, 0,0136 моль на одну загрузку реактора 1, По завершении Выполнения этих приемов содержимое реактора 1 перемещают в реактор 4, а затем из реактора 4 - в реактор 3, из реактора 3 - В реактор 2, из реакторэ 2 - в реак" ар 1.Содержимое реактора 1 нагреваюто,до 95 С и на протяжении 30 мин реак"оры 1-3 продувают воздухом со скоростью 1,323 л/мин. В течение первых 10-и мин продувки реакторов 1-А воздухом В реактор 1 вводят 0,0 136 моль нитрат-ионов, По окончании провецени этих приемов реакционную смесь из реактора 1 помещают В реактор 4, а из реактора ч - В реактор 3, из реактора 3 - В реактор 2, из реактора 2 - В реекОрРеакционную смесь реактора 1 нагревают до 95 С и 30 мин гродувают Воздух через реакторы 1-3 со скоростью поцачи 1,323 л/мин. Одновременно на протяжении первых 10-и мин осуществляют подачу 0,0136 моль нитрат- ионов в реактор 1, После заверщения Выполнения ца:.ных приемов ре кую смесь из реактора 1 переОеякгорн из рфактаро ак-;ор 3 из реактора 3 - В р из реактора 2 - в реактор 1.Содержичое реактора 1 аг го 95 С и поопувают воздухом ры 1-4 со ;коростью подачи 7 мин в течение 30 мин. По ок данной операции полученный В акцион - В Рег . еактор ревают реакто- ,323 л/ окчании реактопроводу 6 подают воздух на барба-аж 3 )еактары 1-3 сскоростью 1,323 л/ /мин и оцноярее .Во в течение первых 10-и мин вводя" з реактор 1 нитрат- наны В виде аз;т ой кислоты и.и растВора нитрата железа 111) цевятиводного В количеств 0,0136 моль КО на одну загрузку реактораПО Окончании ВВОса нитрат-ионовреактори осле заверщения про- .,УЗКИ РЕаКТОРОВ . - ВОЗЦУХОЫ СОНЕВ - жимое реактора 1 по трубопроводу 11 перемещают В реактор 4, затем из реактора н - в реактор 3, из реактора 3 - в реактор 2, из реактора 2 - в реакторРеакционную смесь реактора. 1 Нас ,.,гревают до 95 С. В течение 30 минСодер:таина РеС 11 в раствор до окисленная Выход1 чеС 11 чЙ оттеоретического 2,40 1574,8 3,026 4 39,20 12, 102 1973 97,6 2 2,000 254 ч 0 8,00 1016,0 1,956 318,80 7,824 1275 97,8 3 1 чООО 127 чО 4 чОО 508 чО Оч 980 159 ч 74 Зч 920 639Н р н н е ч а н и е, Темнература на нарвой ступени 95 С; количество раствора 4,0 л;К еча ечч,ч, 4, О; времн окислении 30 кин; неС 11 КО ч 1 : 0,044,98,0 3 1/ оре 1 раствор РеС 13 перемещают ь борник хлорида железа 111).Реакционную смесь иэ реактора 2перемещают в реактор. 1, из реактора3 - в реактор 2, из реактора 4 - вреактор 3, а из хемоабсорбера - вреактор 4 подают свежий подкисленныйсоляной кислотой раствор хлорида железа ,11),ДаЛЕЕ ЦИКЛ ПОВтООЯЮтч КаК УКаэаНОчпостепенно перемещая конечный продукт(РеС 1.) из реактора 1 в сборник РеС 1-а Освобождающиеся при этом реакторызаполняют свежим подкисленным раствором хлорида железа (11),В табл, ; представлены данньеч голученные при различном содержаниихлористого железа в исходном растворе. В табл. 2 показан выход целевогопродукта в зависимости от темгературы в реакторе 1, в табл.и 4 - взависимости от соотношения РеС 1.воздух и РеС 1 , ИО , а в табл,5чв зависимости от температуры в хемоабсорбере. В табл. 6 приведены сравнительные данные по расходу реагентови продолжительности процесса в известном и предлагаемом способах.Как следует иэ данных, представленных в табл, 1-6, предлагаемый способ позволяет использовать концентрированные растворы РеС 11 1100-400 г/л)при сохранении высокой степени окисления, значительно ускорить процесс(в 40 раэ), а также снизить расходреагентов: кислородных соединенийазота в 23 раза, соляной кислоты в,2,3 раза, воздуха в 3,2-5,3 раза. Формула изобретения Способ окисления хлорида железа (11)в солянокислой среде продувкой воздухом через его раствор в присутствии кислородных соединений азота,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, 5с целью сокращения продолжительностипроцесса, обеспечения возможностипереработки концентрированных растворов при сохранении высокой степениокисления и снижения расхода реагентовч процесс ведут в четырех последовательно расположенных реакторах сподачей исходного раствора в последний раактор и выперживанием растворав каждом реакторе причем кислород ные: оединения азота подают в первыйреактор при поддержании в нем темперауры 90-100 С, а воздух подают впервые три реактора. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что в качестве кислородных соединений азота используютнитратсодержащие соединения в колиЧЕСтВЕч ОбЕСПЕЧИВаЮЩЕМ МОЛЯРНОЕ СООт ношение Ре 2; ИО = 1:0 ч 0066-0 ч 0022).3. Способ по п,1, о т л и ч а ющ.и й с я тем, что воздух на продувку окисляемого раствора подают в количестве 2-5 моль на 1 моль хлорида.железа 11).4, Способ по п,1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью исключения выброса оксидов азота в атмосферуи улучшения условий труда, гаэовоэдушную смесь, выходящую из последнего реакторач подвергают контактированию с исходным окисляемым растворомпри 0-40 С с последующей подачей егов четвертый реактор:40 5. Способ по п.1, отличающ и й с я тем, что окисляемый раствор хлорида железа (11) выдерживаютна каждой ступени в течение 2030 мин." 9 Р 99 Г -" ъ 04 УЯ ОБЯ МИЯ5 ПОСЛЯ Ойй .5 й Д Ь / Л Г ц Д ыхОВЯ 9 ОТ 7 ЕОРЯТИ- ЯСНОГО СОДЯРЖЭИИЯРЯСА ОЩФЩООфДО ОНАЯДЯ 1 ъЯОГО 95 ЯС 9 1 Р 85 ОЙ ЩИЯНЙ 91401014 Таблица 4 олнчество окнсляехого РеС 1 т еС КоличествоЯО рас 1кодуеное в Садер а ивеС кнс- еиня лнчество1,хакдой К 94-х операций 1, 09 2,18 т 574,8,оо 1411,21 вг 1574,8 П р н и е ч а и н а. Тенпература иа иервой студени 95 С; К,и, 4,0; иродолкнтелъиоств ародуакн оде радин 30 аи количество окнсляаного раствора 4,0 л; Реф3, иола/л,5 а бли Опыт мпе т ния хлош рас е; во абсо 98,4 8 97 96,4; ио3 574,8 1574,8 во 7РеС 1 г 7 О,ООЬЬ о,оогг римечаервой ступен 0,0044. 0,273 0,205 о,огоз 0,0136 олярноООТНО и е.000,12,152 1 г,ово тепень киследа жеза (11) в хлор 1 щжелезаГГроек 1 ая Гроиз вод отвеяно подивзафи 31 е( кое 7 у,ег 71 1 гся,"ие Тираж чбПИ Государст делам изобр Москва;-3 Подвив и о;та СГРтийоо р д:5 2760 мол 10,40 и"6 ОО мору 1 уфуГц