三氯化鋁尾氯處理工藝改進設計

宋春元

（鹽城紡織職業技術學院，江蘇 鹽城 224005）

三氯化鋁，白色顆粒或粉末，有強鹽酸氣味，工業品呈淡黃色。易溶于水、醇、氯仿、四氯化碳，微溶于苯。熔化的三氯化鋁不易導電，和大多數含鹵素離子的鹽類（如氯化鈉）不同，而三氯化鋁的水溶液完全解離，是良好的導電體。三氯化鋁容易潮解，由于水合會放熱，遇水可能會爆炸。它會部分水解，釋放氯化氫或氫氯酸；溶液呈酸性，這是由于鋁離子部分水解造成的，三氯化鋁是很常用的路易斯酸。在化學工業中，它常是傅－克反應的催化劑，亦用于烴的聚合和異構化反應中。

三氯化鋁多用作有機合成的催化劑，廣泛用于石油裂解，合成染料，合成橡膠，合成樹脂，合成洗滌劑、醫藥、香料、農藥等領域，市場容量很大。

1 常規三氯化鋁生產工藝流程（圖1）

液氯自槽車進入儲罐，經液氯汽化器汽化，再經緩沖罐穩壓后，將鋁錠放入反應爐內熔化，至規定液位；緩慢開啟氯氣緩沖罐出口閥門，使氯氣流量穩定在工藝指標范圍內，氯氣經過管路進入反應爐，與液態的鋁反應，溫度大約在800～900℃。反應生成物三氯化鋁經升華管道進入捕集器，在捕集器中冷凝，經刮切收集固體三氯化鋁，包裝得成品三氯化鋁；尾氣則經氫氧化鈉溶液吸收生成次氯酸鈉溶液。

圖1 三氯化鋁生產工藝流程框圖

2 原工藝尾氣的吸收方法［1］

三氯化鋁生產中尾氣為氯氣，為了保護環境，通常采用堿液吸收，主要反應方程式為：

NaClO為強氧化劑，不穩定，見光分解，主要作為漂白劑、氧化劑及水凈化劑用于造紙、紡織、輕工業等，具有漂白、殺菌、消毒的作用。

由于NaClO市場前景及其穩定性方面的原因，此方法處理尾氯會對環境造成新的污染，故需對現有工藝進行改造。

3 改進工藝尾氣的吸收方法——鐵粉吸收法［2］

用工業鹽酸與鐵粉反應，配制10%二氯化鐵溶液，二氯化鐵溶液作為循環吸收液，在二級填料吸收塔內循環噴淋，和氯氣反應，生成比較穩定的三氯化鐵，三氯化鐵再與鐵粉在再生塔內反應轉化為二氯化鐵（鐵作為再生劑，反應后的溶液再跟鐵發生還原反應，恢復其吸收功能，獲得再生），循環利用。當貯槽里的二氯化鐵濃度達到40%～45%時，把部分二氯化鐵送入聚合反應器，生成聚合氯化鐵（PFC）；剩下的高濃度二氯化鐵加水重新配制成10%的溶液，用于循環吸收。其工藝流程如圖2所示，化學反應式如下：

圖2 三氯化鋁生產尾氯處理工藝（鐵粉吸收法）流程框圖

4 結 語

鐵粉吸收法處理尾氯的工藝，運行實踐表明，該法不僅吸收了廢氯氣，保護了環境，同時，生成的聚合氯化鐵（PFC）是一種新型無機高分子絮凝劑，可廣泛應用于給水、排水領域，市場廣闊。該法具有工藝簡單、操作方便等特點，既做到了廢物利用，又形成了一種具有廣闊市場潛力和明顯競爭優勢的產品，在大力要求節能減排和提倡循環經濟，促進經濟又好又快發展的今天，具有深遠的現實意義。

［1］朱裕貞，蘇小云，路紫華編.工科無機化學 ［M］.上海：華東理工大學出版社，1988.

［2］張金萍，李德生，陳永志.廢氯氣吸收回用的新方法 ［J］.環境保護，2004，32 （12）：22～24.