[发明专利]一种聚合氯化铁连续生产装置及其方法

说明书

本发明公开了一种聚合氯化铁连续生产装置以及方法，包括依次连接第一混合管道、第二反应管道、第三反应管道以及浓缩设备；所述第一混合管道、第二反应管道以及第三反应管道上均设置循环喷雾装置，所述循环喷雾装置包括回流泵、回流管道以及雾化器，所述雾化器包括一个雾化喷管，其下方设置有用于促进气液接触的化工填料板。利用循环泵从各反应罐中中抽取液体，然后输送到其顶部的雾化器，雾化器在循环泵的压力驱动或者电机的驱动下，使液体雾化。雾化器配合化工填料板可以促进NO₂气体与液体的接触，从而加快NO₂吸收与反应，从今提高整个反应系统的催化氧化效率。

技术领域

本发明涉及聚合氯化铁制备技术领域，具体涉及一种聚合氯化铁连续生产装置及其方法。

背景技术

目前在我国不少钢铁加工单位使用盐酸酸洗工艺，这部分废酸目前尚未得到充分利用。通常是将废酸与铁屑反应形成氯化亚铁，然后再与氯气反应生产三氯化铁溶液。虽然氯化铁溶液是一种腐蚀性比较强的无机混凝剂，但是在铁盐系列混凝剂中是一种非常好的混凝剂。

因含铁原料的不同,目前生产聚合氯化铁的工艺也不同。在以铁矿石、氧化铁皮、硫铁矿石为原料进行生产时,首先用盐酸将上述物质在一定的条件下溶解,然后采用不同的氧化剂,将剩余亚铁离子氧化。如果在氧化前控制溶液中HCl的量高于或等于形成氯化铁所需要的量,即可形成含游离酸的氯化铁溶液或聚合氯化铁溶液。如果将盐酸量控制在低于上述值的范围内,就可以生成不同盐基度的聚合氯化铁。氧化亚铁离子的速度,取决于氧化剂,例如氯酸盐是很强的氧化剂,在溶液中可以迅速将亚铁离子氧化,但是由于氯酸盐的价格较高,以其为原料生产成本较高。氧气是一种廉价的氧化剂,采用设计合理的工艺和设备,同样可以达到接近氯酸盐的氧化速度,并且可以大幅度降低成本。盐基度取决于溶液中氯离子与铁离子的比例。

HCl+NaNO₂→HNO₂+NaCl

HCl+HNO₂+FeCl₂→FeCl₃+NO+H₂O

NO+O₂→NO₂

HCl+NO₂+FeCl₂→FeCl₃+NO↑+H₂O

总反应总式为：

4FeCl₂+2(2-n)HCl+O₂→2Fe₂(OH)nCl_6-n+2(1-n)H₂O

(注：所有反应式中n2)

由上述反应式可以知道,氮氧化物催化氧化亚铁离子的反应是一个典型的气液反应,因此决定反应速度的因素在NO的氧化速度和NO₂的溶解速度,而NO的氧化速度要远远高于后者,所以加快NO₂的溶解成为反应速度的决定步骤。

发明内容

本发明要解决的技术问题现有亚硝酸钠催化技术中，因NO₂溶解较慢导致生产效率低的技术问题。