三氯化铝尾氯处理工艺改进设计

宋春元

（盐城纺织职业技术学院，江苏 盐城 224005）

三氯化铝，白色颗粒或粉末，有强盐酸气味，工业品呈淡黄色。易溶于水、醇、氯仿、四氯化碳，微溶于苯。熔化的三氯化铝不易导电，和大多数含卤素离子的盐类（如氯化钠）不同，而三氯化铝的水溶液完全解离，是良好的导电体。三氯化铝容易潮解，由于水合会放热，遇水可能会爆炸。它会部分水解，释放氯化氢或氢氯酸；溶液呈酸性，这是由于铝离子部分水解造成的，三氯化铝是很常用的路易斯酸。在化学工业中，它常是傅－克反应的催化剂，亦用于烃的聚合和异构化反应中。

三氯化铝多用作有机合成的催化剂，广泛用于石油裂解，合成染料，合成橡胶，合成树脂，合成洗涤剂、医药、香料、农药等领域，市场容量很大。

1 常规三氯化铝生产工艺流程（图1）

液氯自槽车进入储罐，经液氯汽化器汽化，再经缓冲罐稳压后，将铝锭放入反应炉内熔化，至规定液位；缓慢开启氯气缓冲罐出口阀门，使氯气流量稳定在工艺指标范围内，氯气经过管路进入反应炉，与液态的铝反应，温度大约在800～900℃。反应生成物三氯化铝经升华管道进入捕集器，在捕集器中冷凝，经刮切收集固体三氯化铝，包装得成品三氯化铝；尾气则经氢氧化钠溶液吸收生成次氯酸钠溶液。

图1 三氯化铝生产工艺流程框图

2 原工艺尾气的吸收方法［1］

三氯化铝生产中尾气为氯气，为了保护环境，通常采用碱液吸收，主要反应方程式为：

NaClO为强氧化剂，不稳定，见光分解，主要作为漂白剂、氧化剂及水净化剂用于造纸、纺织、轻工业等，具有漂白、杀菌、消毒的作用。

由于NaClO市场前景及其稳定性方面的原因，此方法处理尾氯会对环境造成新的污染，故需对现有工艺进行改造。

3 改进工艺尾气的吸收方法——铁粉吸收法［2］

用工业盐酸与铁粉反应，配制10%二氯化铁溶液，二氯化铁溶液作为循环吸收液，在二级填料吸收塔内循环喷淋，和氯气反应，生成比较稳定的三氯化铁，三氯化铁再与铁粉在再生塔内反应转化为二氯化铁（铁作为再生剂，反应后的溶液再跟铁发生还原反应，恢复其吸收功能，获得再生），循环利用。当贮槽里的二氯化铁浓度达到40%～45%时，把部分二氯化铁送入聚合反应器，生成聚合氯化铁（PFC）；剩下的高浓度二氯化铁加水重新配制成10%的溶液，用于循环吸收。其工艺流程如图2所示，化学反应式如下：

图2 三氯化铝生产尾氯处理工艺（铁粉吸收法）流程框图

4 结 语

铁粉吸收法处理尾氯的工艺，运行实践表明，该法不仅吸收了废氯气，保护了环境，同时，生成的聚合氯化铁（PFC）是一种新型无机高分子絮凝剂，可广泛应用于给水、排水领域，市场广阔。该法具有工艺简单、操作方便等特点，既做到了废物利用，又形成了一种具有广阔市场潜力和明显竞争优势的产品，在大力要求节能减排和提倡循环经济，促进经济又好又快发展的今天，具有深远的现实意义。

［1］朱裕贞，苏小云，路紫华编.工科无机化学 ［M］.上海：华东理工大学出版社，1988.

［2］张金萍，李德生，陈永志.废氯气吸收回用的新方法 ［J］.环境保护，2004，32 （12）：22～24.