一份含有Hcl和有机物的水溶液分离Hcl的最佳办法
如果目的是得到有机物的话,加入与HCl反应的碱或盐,像NaOH,CaCO3,反应后盐通常不溶于有机物继而分层得到有几层。
若是想得到HCl,可加入BaCO3,反应后分层得到的水层,再加入H2SO4再过滤就能得到HCl了
检测方法:加入萃取剂萃取出有机物,萃取出来用气相色谱-质谱联用(GC/MS)、高效液相色谱-质谱联用(HPLC/MS)也可以质谱-质谱联用(MS-MS)进行有机物的鉴定.
清除:如果是盐酸与有机物的混合物,可以直接用分液漏斗分离;如果是盐酸与有机物的化合物,可以加入氢氧化钠溶液振荡后用分液漏斗分离.
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洗气瓶中盛放的液体分别是
H2(HCl):水——H2难溶于水,HCl极易溶于水。
Cl2(HCl):饱和NaCl溶液——Cl2可溶于水,在饱和NaCl溶液中溶解度较小,HCl在NaCk溶液中溶解度较大
CO2(HCl):饱和NaHCO3溶液——CO2可溶于水,NaHCO3能与HCl反应生成CO2.不能用Na2CO3,因为Na2CO3能与CO2反应生成NaHCO3,可能消耗CO2.
氯化氢是无机物,三氯甲烷是有机物
虽然氯化氢可溶解于水亦可溶于三氯甲烷,但其在水中的溶解性优于三氯甲烷
而且三氯甲烷不溶于水
因此盐酸和三氯甲烷的混合物将分为两层液体。
上层是含氯化氢的水,即盐酸
下层是几乎不含氯化氢的三氯甲烷。
用分液操作把二者分开,就可以了。
如果是多选,请选A、C
因为分液后,下层的三氯甲烷中如果还含有少量氯化氢,我们可以再加少量的水,把氯化氢从三氯甲烷中“吸出来”。
此时混合物又分为两层液体。上层为吸收了三氯甲烷中氯化氢的水,下层为含氯化氢更少的三氯甲烷。再分液一次,把二者分开,获得更纯净的三氯甲烷。
2. 使用吸附树脂肯定可行
希望能帮到你~
在固体状态,过氧化钠不与氯化氢气体反应,在溶液中反应:Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O2(强酸制弱酸)
然后过氧化氢分解。
除杂的原则:
(1)不增:不增加新的杂质
(2)不减:被提纯的物质不能减少
(3)易分:操作简便,易于分离
常见物质除杂总结
原物所含杂质除杂质试剂除杂质的方法
(1)N2(O2)-------灼热的铜丝网洗气
(2)CO2(H2S)-------硫酸铜溶液洗气
(3)CO(CO2)-------石灰水或烧碱液洗气
(4)CO2(HCl)-------饱和小苏打溶液洗气
(5)H2S(HCl)-------饱和NaHS溶液洗气
(6)SO2(HCl)-------饱和NaHSO3溶液洗气
(7)Cl2(HCl)-------饱和NaCl溶液洗气
(8)CO2(SO2)-------饱和小苏打溶液洗气
(9)碳粉(MnO2)-------浓盐酸加热后过滤
(10)MnO2(碳粉)-------加热灼烧
(11)碳粉(CuO)-------盐酸或硫酸过滤
(12)Al2O3(Fe2O3)-------NaOH溶液(过量),再通CO2过滤、加热固体
(13)Fe2O3(Al2O3)-------NaOH溶液过滤
(14)Al2O3(SiO2)-------盐酸NH3·H2O过滤、加热固体
(15)SiO2(ZnO)-------盐酸过滤
(16)CuO(ZnO)-------NaOH溶液过滤
(17)BaSO4(BaCO3)-------稀硫酸过滤
(18)NaOH(Na2CO3)-------Ba(OH)2溶液(适量)过滤
(19)NaHCO3(Na2CO3)-------通入过量CO2
(20)Na2CO3(NaHCO3)-------加热
(21)NaCl(NaHCO3)-------盐酸蒸发结晶
(22)NH4Cl[(NH4)2SO4]-------BaCl2溶液(适量)过滤
(23)FeCl3(FeCl2)-------通入过量Cl2
(24)FeCl3(CuCl2)-------铁粉、Cl2过滤
(25)FeCl2(FeCl3)-------铁粉过滤
(26)Fe(OH)3胶体(FeCl3)-------(半透膜)渗析
(27)CuS(FeS)-------稀盐酸或稀硫酸过滤
(28)I2(NaCl)------升华
(29)NaCl(NH4Cl)-------加热
(30)KNO3(NaCl)-------蒸馏水重结晶
(31)乙烯(SO2、H2O)碱石灰洗气
(32)乙烷(乙烯)-------溴水洗气
(33)溴苯(溴)-------稀NaOH溶液分液
(34)硝基苯(NO2)-------稀NaOH溶液分液
(35)甲苯(苯酚)-------NaOH溶液分液
(36)乙醛(乙酸)-------饱和Na2CO3溶液蒸馏
(37)乙醇(水)-------新制生石灰蒸馏
(38)苯酚(苯)-------NaOH溶液、CO2分液
(39)乙酸乙酯(乙酸)-------饱和Na2CO3溶液分液
(40)溴乙烷(乙醇)-------蒸馏水分液
(41)肥皂(甘油)-------食盐过滤
(42)葡萄糖(淀粉)-------(半透膜)渗析
气体除杂的原则:
(1)不引入新的杂质
(2)不减少被净化气体的量注意的问题:
①需净化的气体中含有多种杂质时,除杂顺序:一般先除去酸性气体,如:氯化氢气体,CO2、SO2等,水蒸气要在最后除去。
②除杂选用方法时要保证杂质完全除掉,如:除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液,因为Ca(OH)2是微溶物,石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收CO2不易完全。
方法:
A. 杂质转化法:欲除去苯中的苯酚,可加入氢氧化钠,使苯酚转化为苯酚钠,利用苯酚钠易溶于水,使之与苯分开
B. 吸收洗涤法;欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氢和水,可使混合气体先通过饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸即可除去
C. 沉淀过滤法:欲除去硫酸亚铁溶液中混有的少量硫酸铜,加入少量铁粉,待充分反应后,过滤除去不溶物即可
D. 加热升华法:欲除去碘中的沙子,即可用此法
E. 溶液萃取法:欲除去水中含有的少量溴,可采用此法
F. 结晶和重结晶:欲除去硝酸钠溶液中少量的氯化钠,可利用二者的溶解度不同,降低溶液温度,使硝酸钠结晶析出,可得到纯硝酸钠晶体
G. 分馏蒸馏法:欲除去乙醚中少量的酒精,可采用多次蒸馏的方法
H. 分液法:欲将密度不同且又互不相溶的液体混合物分离,可采用此法,如将苯和水分离
K. 渗析法:欲除去胶体中的离子,可采用此法。如除去氢氧化钠胶体中的氯离子
反应方程式为:3cl2+2fe=点燃=2fecl3
2、不可以在溶液中制取氯化铁。
因为氯化铁是强酸弱碱盐,在溶液中会发生水解。
如果采用结晶法,氯化铁就会不断水解,最后得到的是氢氧化铁,继续灼烧得到氧化铁。
1.氯化法 以废铁屑和氯气为原料,在一立式反应炉里反应,生成的三氯化铁蒸气和尾气由炉的顶部排出,进入捕集器冷凝为固体结晶,即是成品。
尾气中含有少量未反应的游离三氯化铁。
用氯化亚铁溶液吸收氯气,得到三氯化铁溶液作为副产品。
生产操作中氯化铁蒸气与空气中水分接触后强烈发热,并放出盐酸气,因此管道和设备要密封良好。
整个系统在负压下操作。
2.低共熔混合物反应法(熔融法) 在一个带有耐酸衬里的反应器中,令铁屑和干燥氯气在氯化亚铁与氯化钾或氯化钠的低共熔混合物(例如,70%FeCl3和30%KCl)内进行反应。
成氯化铁,升华被收集在冷凝室中,该法制得的氯化铁纯度高。
3.三氯化铁溶液的合成方法 将铁屑溶于盐酸中,先生成氯化亚铁,再通往氯气氧化成氯化铁。
冷却三氯化铁浓溶液,便产生氯化铁的六水物结晶。
4.复分解法 用氧化铁与盐酸反应结晶得氯化铁成品。专利名称:三氯化铁和稀盐酸分离装置的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种三氯化铁和稀盐酸分离装置,主要用于利用含铁废盐酸吸收氯化尾气生产三氯化铁和盐酸过程中二者的分离。
背景技术:
合成农药、医药中间体等氯化产品过程中,主要采用过量氯气气相氯化法生产工艺,生产尾气中含有大量氯气,为了回收和治理氯化尾气造成的环境污染,公司现以钢厂产生的含铁废盐酸为吸收剂吸收氯化尾气副产三氯化铁和盐酸,实现以废制废,创造较好的环境效益和经济效益。利用含铁废盐酸吸收氯化尾气生产三氯化铁和盐酸过程中,为了使三氯化铁达到 一定浓度便于出售,含铁废盐酸吸收氯气后的三氯化铁及稀盐酸混合溶液经过三效蒸发得到含量为50%三氯化铁以及31%盐酸进行出售。其分离过程为含铁废盐酸吸收氯气生成三氯化铁和稀盐酸混合液,混合液经过石墨换热器,石墨换热器内通入150°C的蒸汽与混合液进行换热,通过换热后混合液温度达到125°C,此时混合液中一部分高温盐酸气体蒸发出来并与三氯化铁溶液进入到分离器内进行气液分离,蒸发出来的高温盐酸气体轻组分从分离器上部出来,三氯化铁溶液重组分从分离器2下部出来进入到二效,二效、三效蒸发过程与一效一致,经过三效蒸发最终得到50%三氯化铁溶液以及31%盐酸进行出售。此过程存在这样的问题分离器内的盐酸气体分离出来时会夹带部分三氯化铁溶液,由于三氯化铁是红棕色液体,这样使得后续生产出来的盐酸产品带有颜色,且产品质量不佳。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述不足,提供一种三氯化铁和稀盐酸分离装置,分离后的盐酸无色,质量好。本实用新型的目的是这样实现的一种三氯化铁和稀盐酸分离装置,它包括一效蒸发装置、二效蒸发装置和三效蒸发装置,三者均由串联设置的石墨换热器和分离器组成,所述分离器上部均设置有除沫器。所述一效蒸发装置的分离器的气体出口与二效蒸发装置的石墨换热器的加热介质进口相连,所述一效蒸发装置的分离器的液体出口与二效蒸发装置的石墨换热器的被加热介质进口相连,所述二效蒸发装置的分离器的气体出口与三效蒸发装置的石墨换热器的加热介质进口相连,所述二效蒸发装置的分离器的液体出口与三效蒸发装置的石墨换热器的被加热介质进口相连。与现有技术相比,本实用新型的有益效果是经分离其分离出的高温盐酸气体经过除沫器,过滤掉气体中夹带的少量三氯化铁溶液后,提升盐酸产品质量,得到无色优质的盐酸产品,且高温的盐酸气体的热量能够得到综合利用。
图I为本实用新型三氯化铁和稀盐酸分离装置的结构示意图。其中石墨换热器I、分离器2、除沫器3。
具体实施方式
参见图1,本实用新型涉及的一种三氯化铁和稀盐酸分离装置,它包括三效蒸发装置,所述三效蒸发装置均由串联设置的石墨换热器I和分离器2组成,所述分离器2上部均 设置有除沫器3,所述石墨换热器I和分离器2串联设置,所述分离器2上部设置有除沫器3。所述一效蒸发装置的分离器2的气体出口与二效蒸发装置的石墨换热器I的加热介质进口相连,所述一效蒸发装置的分离器2的液体出口与二效蒸发装置的石墨换热器I的被加热介质进口相连,所述二效蒸发装置的分离器2的气体出口与三效蒸发装置的石墨换热器I的加热介质进口相连,所述二效蒸发装置的分离器2的液体出口与三效蒸发装置的石墨换热器I的被加热介质进口相连。三氯化铁和稀盐酸混合液进入到一效蒸发装置的石墨换热器I内进行换热,换热后混合液中一部分高温盐酸气体蒸发出来并与三氯化铁溶液进入到分离器2内进行气液分离,高温盐酸气体经过除沫器3,过滤掉气体中夹带的少量三氯化铁溶液后,盐酸气体从分离器2上部出来进入到二效蒸发装置的石墨换热器作为热源,三氯化铁溶液重组分从分离器2下部出来进入到二效,二效、三效蒸发过程与一效一致,经过三效蒸发最终得到50%三氯化铁溶液以及31%盐酸进行出售。
权利要求1.ー种三氯化铁和稀盐酸分离装置,其特征在于它包括一效蒸发装置、ニ效蒸发装置和三效蒸发装置,三者均由串联设置的石墨换热器(I)和分离器(2)组成,所述分离器(2)上部均设置有除沫器(3)。
2.根据权利要求I所述的三氯化铁和稀盐酸分离装置,其特征在于所述ー效蒸发装置的分离器(2)的气体出ロ与ニ效蒸发装置的石墨换热器(I)的加热介质进ロ相连,所述一效蒸发装置的分离器(2)的液体出口与ニ效蒸发装置的石墨换热器(I)的被加热介质进ロ相连,所述ニ效蒸发装置的分离器(2)的气体出口与三效蒸发装置的石墨换热器(I)的加热介质进ロ相连,所述ニ效蒸发装置的分离器(2)的液体出口与三效蒸发装置的石墨换热器(I)的被加热介质进ロ相连。
专利摘要本实用新型涉及一种三氯化铁和稀盐酸分离装置,其特征在于它包括一效蒸发装置、二效蒸发装置和三效蒸发装置,三者均由串联设置的石墨换热器(1)和分离器(2)组成,所述分离器(2)上部均设置有除沫器(3)。采用本装置,经分离其分离出的高温盐酸气体经过除沫器,过滤掉气体中夹带的少量三氯化铁溶液后,提升盐酸产品质量,得到无色优质的盐酸产品。氯化法钛白粉氯化生产过程中,以富钛矿、石油焦、氯气为原料在高温沸腾床内反应生产气态四氯化钛。富钛矿一般为人造/天然金红石、高钛渣、钛铁矿,石油焦在反应中用作还原剂。富钛矿、石油焦通过计量加入氯化炉,氯气从底部通入氯化炉形成沸腾流化床,在氯化压力200 kPa -300kPa、氯化温度900℃-1100℃下,氯化炉内主要发生TiO2 + C + Cl2 → TiCl4 + CO + CO2,同时由于富钛矿含有少量的其他金属氧化物杂质,这些杂质成分也会在高温下被氯化生成相应的金属氯化物。因此氯化炉出炉气包含反应产生的TiCl4、CO、CO2、SO2及其它金属氯化物(如三氯化铁)和未反应石油焦、富钛矿固体粉末。
目前的工艺中,通常是在氯化炉出口处喷入60℃-80℃的粗四氯化钛液体,使高温氯化炉出炉气从900℃-1100℃一次冷却降温到150℃-250℃,降温后的含有未反应富钛矿、石油焦和金属氯化物的四氯化钛出炉气再进入热旋风除尘器进行气固分离,分离后的气相部分进入四氯化钛冷凝系统进行冷凝,固相部分进入废固处理系统,并加入酸性废水作为补充水进行化浆,化浆后的混合液用泵送到压滤机进行一次过滤,一次滤饼烘干后可返回氯化炉内再次作为原料,一次过滤的滤液用石灰乳浆液或氢氧化钠等碱性物质中和处理,再将中和浆液沉淀浓缩后进行二次过滤,二次滤饼通常去渣场堆放,二次滤液去污水处理。但是,热旋风除尘器分离出的固体经化浆、过滤得到的一次滤液,其主要含有金属氯化物,其中的三氯化铁难与其他金属氯化物分离,同时,对一次滤液进行中和后三氯化铁会转化为氢氧化铁絮状沉淀,该沉淀容易堵塞滤布滤孔,进而增加滤饼的含水量。
而三氯化铁有较高的应用价值,其水溶稀释时,水解后会生成氢氧化铁沉淀,有极强凝聚力。可用饮水的净水剂和废水的处理净化沉淀剂,染料工业的氧化剂和媒染剂,有机合成的催化剂和氧化剂,也可用于无线电印刷电路及不锈钢蚀刻行业作蚀刻剂。
因此,若能将出炉气中的三氯化铁单独分离出来,不仅可以消除目前工艺中三氯化铁转化为氢氧化铁絮状沉淀时,容易堵塞滤布滤孔的问题,还能将回收的三氯化铁运用到其他领域,可谓一举两得。
技术实现要素:
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可回收三氯化铁的氯化炉出炉气气固分离系统,在氯化法钛白粉氯化生产过程中,能将氯化炉出炉气中的三氯化铁分离出来应用到其他领域。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:可回收三氯化铁的氯化炉出炉气气固分离系统,包括氯化炉、旋风分离器,所述氯化炉的出口处设有第一降温喷淋管,第一降温喷淋管的降温介质为液态四氯化钛,所述旋风分离器的进口与氯化炉的出口连通,旋风分离器的固相出口接入废固处理系统,所述的气固分离系统还包括沉降器,所述的沉降器上设有气相入口、气相出口和固相出口;沉降器的气相入口与旋风分离器的气相出口连通,沉降器的气相出口接入四氯化钛冷凝系统,沉降器的固相出口用于排出沉降的三氯化铁;所述的第一降温喷淋管用于将氯化炉出口处的出炉气降温至500℃-600℃的;所述的沉降器配设有可将温度降至低于三氯化铁固化温度的直接和/或间接冷却装置。
进一步的,所述的沉降器配设有可将温度降至低于三氯化铁固化温度的直接和间接冷却装置,所述的直接冷却装置为设置在沉降器气相入口处的第二降温喷淋管,所述的间接冷却装置为水冷循环系统。
进一步的,所述的水冷循环系统包括储水腔体、进水管和出水管;所述的储水腔体包括设置在沉降器壳体上的水冷夹层、多个两端与水冷夹层连通且呈竖向或斜向设置于沉降器内的中空降温板,所述的中空降温板上设有多个气孔;所述的进水管设置于水冷夹层的下部,出水管设置于水冷夹层的上部。