[发明专利]氯碱工业中采用氧化铁催化尾氯脱氢及制备氯化铁的装置和方法

权利要求书

1.一种氯碱工业中采用氧化铁催化尾氯脱氢及制备氯化铁的装置，包括尾氯脱氢反应装置和氯化铁制备装置；其特征在于：尾氯脱氢反应装置包括反应流化床、尾氯加热器、旋风分离器；氯化铁制备装置包括失活催化剂储槽、氮气加热器、氯化铁吸收塔、粗制氯化铁储槽、精制氯化铁储槽；反应流化床底部设有尾氯入口，尾氯管道上设有尾氯加热器；反应流化床下部设有催化剂入口，反应流化床中部设有失活催化剂出口，失活催化剂出口与失活催化剂储槽相连接；

反应流化床顶部与旋风分离器连接，旋风分离器顶部连接第一氯化铁吸收塔，第一氯化铁吸收塔底部与粗制氯化铁储槽、精制氯化铁储槽依次连接；

失活催化剂储槽底部设有氮气入口，氮气管道上设有氮气加热器；失活催化剂储槽顶部与第二氯化铁吸收塔相连接；底部与粗制氯化铁储槽、精制氯化铁储槽依次连接；失活催化剂储槽下部与精制氯化铁储槽相连接。

2.根据权利要求1所述的氯碱工业中采用氧化铁催化尾氯脱氢及制备氯化铁的装置，其特征在于：在反应流化床底部与失活催化剂储槽底部分别设有气体分布隔板。

3.根据权利要求1所述的氯碱工业中采用氧化铁催化尾氯脱氢及制备氯化铁的装置，其特征在于：在两个氯化铁吸收塔的顶部分别设有吸收塔气体分布隔板，底部分别设有吸收塔液体分布隔板，在吸收塔气体分布隔板下方设有喷淋器，在两个氯化铁吸收塔的中部分别设有吸收塔塔板；上述喷淋器与粗制氯化铁储槽连接，连接管路上设有防腐泵。

4.一种氯碱工业中采用氧化铁催化尾氯脱氢及制备氯化铁的方法，采用权利要求1~3任一项所述的氯碱工业中采用氧化铁催化尾氯脱氢及制备氯化铁的装置，其特征在于：包括以下步骤：

（1）反应流化床中发生催化反应：

来自氯碱化工厂里液化阶段的尾氯经过尾氯加热器加热，进入反应流化床，采用催化剂催化氧氢反应和氯氢反应脱氢，反应后脱氢尾氯尾气经流化床顶部进入旋风分离器后进入第一氯化铁吸收塔，再经吸收塔顶部出口通往下一脱氢尾氯处理工序；

（2）氯化铁溶液的粗制：

反应后脱氢尾氯尾气在第一氯化铁吸收塔内由粗制氯化铁溶液吸收后吸收液进入粗制氯化铁储槽；失活的催化剂由反应流化床进入失活催化剂储槽，经氮气吹扫失活催化剂储槽内的失活催化剂后的尾气进入第二氯化铁吸收塔，同样由粗制氯化铁溶液吸收后吸收液进入粗制氯化铁储槽，并得到粗制氯化铁溶液；所述催化剂为氧化铁或负载型氧化铁催化剂；

（3）氯化铁溶液的精制：

粗制氯化铁溶液在第一氯化铁吸收塔及第二氯化铁吸收塔内吸收升华的氯化铁后由粗制氯化铁储槽进入精制氯化铁储槽，然后与储槽内酸性氯化铁溶液充分反应后制得高浓度的氯化铁溶液，当催化剂为负载型氧化铁催化剂时，负载型氧化铁催化剂的载体由精制氯化铁储槽底部回收。

5.根据权利要求4所述的氯碱工业中采用氧化铁催化尾氯脱氢及制备氯化铁的方法，其特征在于：具体的操作步骤为：

对反应流化床进行进料，反应一段时间后催化剂失活，先打开与第二氯化铁吸收塔相连接的管道上的阀门，再打开反应流化床失活催化剂出口管道上的阀门，同时打开氮气吹扫阀门进行失活催化剂传输；当失活的催化剂传输完成后，关闭反应流化床与失活催化剂储槽连接管道上的阀门；在进行氮气吹扫的同时对反应流化床进行催化剂进料，进料完成后停止进料进行尾氯脱氢反应；

氮气吹扫完毕后打开失活催化剂储槽与精制氯化铁储槽之间管道上的阀门，关闭第二氯化铁吸收塔相连接的管道上的阀门，使用氮气将失活的氧化铁催化剂传送到精制氯化铁储槽，传输完毕后关闭阀门；

当失活的氧化铁催化剂在精制氯化铁储槽中被酸性氯化铁溶液溶解后，再经加热去除多余的氯化氢气体，待精制储槽中氯化铁浓度达标后，打开精制氯化铁储槽下部的氯化铁出口阀门放出达标的氯化铁溶液，释放完毕后关闭此管道阀门，再打开粗制氯化铁储槽与精制氯化铁储槽连接管道上的阀门，将粗制得的氯化铁溶液传送到精制氯化铁储槽，达到容器的2/3后关闭此阀门；此时打开水入口管道上阀门对粗制氯化铁储槽进行水的供给，供给完毕后关闭此阀门，粗制氯化铁溶液经防腐泵进入氯化铁吸收塔再回到粗制氯化铁储槽，如此循环。