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含氯氧化锌脱氯及蒸馏盐酸的方法.pdf

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氧化锌 蒸馏 盐酸 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910045826

申请日:

20190117

公开号:

CN109467118A

公开日:

20190315

当前法律状态:

实质审查的生效

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效
IPC分类号: C01G9/02;C01G9/04;C01G9/06;C01B7/03;C01B7/07 主分类号: C01G9/02;C01G9/04;C01G9/06;C01B7/03;C01B7/07
申请人: 柳三春
发明人: 柳三春
地址: 056002 河北省邯郸市丛台区联纺路71号3号楼2单元05号
优先权:
专利代理机构: 代理人:
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910045826

授权公告号:

法律状态公告日:

20190409

法律状态类?#20572;?/td>

实质审查的生效

摘要

含氯氧化锌原料中的氯以氯化锌的形态存在,利用氯化锌溶于水的特性,将含氯氧化锌原料和水放入洗氯罐中充分搅拌,开始形成低浓度氯化锌溶液,利用低浓度氯化锌溶液反复冲?#26149;螅?#27695;化锌溶液的浓度将由低浓度变为中浓度,再用中浓度氯化锌溶液反复冲?#26149;螅?#27695;化锌溶液的浓度将由中浓度变为高浓度,反复冲?#26149;?#30340;含氯氧化锌原料再用清水反复冲洗,最终将得到Cl≤1.5%的合格含氯氧化锌固体原料,清水冲洗上述用中浓度氯化锌溶液冲洗过的含氯氧化锌原料,所得低浓度氯化锌溶液将用于新一轮的含氯氧化锌原料冲洗,周而复始,而高浓度氯化锌溶?#21644;?#36807;添加浓硫酸反应得?#25605;?#37240;锌?#33073;?#37240;混合液体,再通过蒸馏制得商品盐酸和制备硫酸锌的母液。

权利要求书

1.含氯氧化锌脱氯及蒸馏盐酸的方法,其特征在于,其工艺步骤为:①含氯氧化锌脱氯,②脱氯废液生产盐酸。 2.根据权利要求1所述的含氯氧化锌脱氯及蒸馏盐酸的方法,其特征在于,所述的含氯氧化锌脱氯步骤包括: ①首先用水冲洗含氯氧化锌原料,将冲洗形成的低浓度氯化锌溶?#21495;?#20837;低浓度氯化锌溶液储存罐中; ②再用低浓度氯化锌溶液反复冲洗含氯氧化锌原料,将形成的中浓度氯化锌溶?#21495;?#20837;中浓度氯化锌溶液储存罐中; ③再用中浓度氯化锌溶液反复冲洗含氯氧化锌原料,直至氯化锌溶液的浓度达到规定值;然后将达到规定浓度的氯化锌溶?#21495;?#20837;高浓氯化锌溶液储存罐储存待用; ④将上述冲洗过的氧化锌原料用水反复冲洗,直至氯氧化锌原料的含氯值达到规定数值,成为生产硫酸锌的合格氯氧化锌原料;将冲洗氧化锌原料形成的低浓度氯化锌溶?#21495;?#20837;低浓度氯化锌溶液储存罐中用于冲洗含氯氧化锌原料,与步骤2形成循环。 3.根据权利要求1所述的含氯氧化锌脱氯及蒸馏盐酸的方法,其特征在于,所述的脱氯废液生产盐酸步骤包括: ①将一定量的高浓氯化锌溶液打入盐酸蒸馏罐中,并打入一定量的浓硫酸,生成硫酸锌溶液?#33073;?#37240;混合液体; ②同时向盐酸蒸馏罐中加带压蒸汽加温蒸馏,蒸馏温度为≥100℃,蒸馏出的是HCl·0.5H2O气体;硫酸锌溶液留在盐酸蒸馏罐中;直至盐酸蒸馏罐内液体含氯3%;蒸馏后盐酸蒸馏罐中剩余的为含氯3%的含游离酸的硫酸锌粗浓液; ③将HCl·0.5H2O气体经过风冷管冷却至≤80℃,经过石墨冷凝器冷却至25℃,再经汽液分离器分离,分离出浓盐酸和稀盐酸,浓盐酸排入盐酸储存槽Ⅰ,稀盐酸排入稀盐酸储存槽,再进入含氯氧化锌脱氯步骤; ④经过汽液分离器分离的尾气经过盐酸吸收塔生成浓盐酸和尾气,浓盐酸排入盐酸储存槽Ⅱ,尾气进入中和罐,中和后的尾气排空; ⑤将盐酸储存槽Ⅰ中的浓盐酸、盐酸储存槽Ⅱ中的浓盐酸排入盐酸混配槽,再用稀盐酸储存槽的稀盐酸调整成浓度为20%~30%的盐酸,排入商品盐酸储存槽出售。 4.根据权利要求3所述的含氯氧化锌脱氯及蒸馏盐酸的方法,其特征在于,加浓硫酸的量为按H2SO4+ZnCl2→ZnSO4+ H2Cl2的化学反应式的克分子比计算出的硫酸量的4/3倍。 5.根据权利要求3所述的含氯氧化锌脱氯及蒸馏盐酸的方法,其特征在于, 待加带压蒸汽加?#36718;?#28201;度升到≥100℃时,向盐酸蒸馏罐中液体内吹带压空气,当硫酸锌溶液?#33073;?#37240;混合液体蒸发至HCl含量为20%时为盐酸恒?#26800;悖?#32487;续蒸发,直至盐酸蒸馏罐内液面下降为1/3时停止吹带压空气,再吹带压蒸汽,直至罐内液体含氯3%时停止。 6.根据权利要求2所述的含氯氧化锌脱氯及蒸馏盐酸的方法,其特征在于,将盐酸蒸馏罐中最终剩余的含氯3%的含游离酸的硫酸锌粗浓液加水稀释为含氯不超2%的、浓度为30-35°Bé的稀硫酸锌溶液。 7.根据权利要求2所述的含氯氧化锌脱氯及蒸馏盐酸的方法,其特征在于,所述的氯化锌溶液的浓度达到规定值为比重≥1.5。

说明书


含氯氧化锌脱氯及蒸馏盐酸的方法
技术领域


本发明涉及一种氯氧化锌脱氯的方法,尤其是一种含氯氧化锌脱氯及蒸馏盐酸的
方法。


背景技术


众所周知,氧化锌是生产硫酸锌的主要原料,并且知道氧化锌原料中的氯含量超
过一定含量(一般以Cl≤1.5%的含氯氧化锌固体原料为合格原料),就生产不出合格的硫
酸锌。但市售的含氯氧化锌固体原料中的氯化锌含量远远超出能够生产出合格硫酸锌的标
准(即Cl>1.5%)。大家知道,合格的氧化锌原料价格高,而含氯超标的氧化锌价格低廉,为
了控制产品成本,提高产品在市场上的竞争力,硫酸锌生产企业均采用将高含氯量氧化锌
原料进行脱氯,来满足生产需要。目前用含氯超标氧化锌生产合格硫酸锌的方法有两种,第
一种是在生产过程中调低硫酸锌溶液的PH值,即将硫酸锌溶液中的酸性液体以氯化氢气体
的形式蒸发掉,直接向空中排放,这种方法虽说简便、经济,但污染空气。也有将氯化氢气体
收集的,但形成的盐酸的浓度很低,既无法形成产品利用,也无法处理,最终被迫外排,排入
地下对地?#28388;?#36896;成污染,排入江、河、湖泊对地表水造成污染。第二种是以碳酸钠溶液洗含
氯量氧化锌原料,?#26723;?#27687;化锌原料含氯量的同时形成大量氯化钠洗液,有的直接排入江、
河、湖泊对地表水造成污染;也有用蒸发法制成氯化钠固体出售的。这种方法虽?#24471;?#26377;直接
的污染问题,但此法需要消耗大量的能源(燃料),不但成本高,而且由于消耗燃料间接对空
气造成污染,同时这种方法是一种浪费资源的落后工艺,属于工艺倒退现象。因此,研究一
种既能够充分利用资源;又不造成空气和水污染的含氯氧化锌脱氯及蒸馏盐酸的方法,是
目前需要解决的技术问题。


发明内容


本发明所要解决的技术问题是提供一种既能够充分利用资源;又不造成空气和水
污染的含氯氧化锌脱氯及蒸馏盐酸的方法。


本发明解决其技术问题的技术方案是:


含氯氧化锌脱氯及蒸馏盐酸的方法,其特征在于,其工艺步骤为:①含氯氧化锌脱氯,
②脱氯废液生产盐酸。


作为本发明的一种优选方案,所述的含氯氧化锌脱氯步骤包括:


①首先用水冲洗含氯氧化锌原料,将冲洗形成的低浓度氯化锌溶?#21495;?#20837;低浓度氯化锌
溶液储存罐(稀水中储罐)中;


②再用低浓度氯化锌溶液反复冲洗含氯氧化锌原料,将形成的中浓度氯化锌溶?#21495;?#20837;
中浓度氯化锌溶液储存罐(半稀水中储罐)中;


③再用中浓度氯化锌溶液反复冲洗含氯氧化锌原料,直至氯化锌溶液的浓度达到规定
值;然后将达到规定浓度的氯化锌溶?#21495;?#20837;高浓氯化锌溶液储存罐(浓水中储罐)储存待
用;


④将上述冲洗过的氧化锌原料用水反复冲洗,直至氯氧化锌原料的含氯值达到规定数
值,成为生产硫酸锌的合格氧化锌原料;将冲洗氧化锌原料形成的低浓度氯化锌溶?#21495;?#20837;
低浓度氯化锌溶液储存罐(稀水中储罐)中用于冲洗含氯氧化锌原料,与步骤2形成循环。


作为本发明的一种优选方案,所述的脱氯废液生产盐酸步骤包括:


①将一定量的高浓氯化锌溶液打入盐酸蒸馏罐中,并打入一定量的浓硫酸,生成硫酸
锌溶液?#33073;?#37240;混合液体;


②同时向盐酸蒸馏罐中加带压蒸汽加温蒸馏,蒸馏温度为≥100℃,蒸馏出的是HCl·
0.5H
2O气体;硫酸锌溶液留在盐酸蒸馏罐中;直至盐酸蒸馏罐内液体含氯3%;蒸馏后盐酸蒸
馏罐中剩余的为含氯3%的含游离酸的硫酸锌粗浓液;


③将HCl·0.5H
2O气体经过风冷管冷却至≤80℃,经过石墨冷凝器冷却至25℃,再经汽
液分离器分离,分离出浓盐酸和稀盐酸,浓盐酸排入盐酸储存槽Ⅰ,稀盐酸排入稀盐酸储存
槽,再进入含氯氧化锌脱氯步骤;


④经过汽液分离器分离的尾气经过盐酸吸收塔生成浓盐酸和尾气,浓盐酸排入盐酸储
存槽Ⅱ,尾气进入中和罐,中和后的尾气排空;


⑤将盐酸储存槽Ⅰ中的浓盐酸、盐酸储存槽Ⅱ中的浓盐酸排入盐酸混配槽,再用稀盐酸
储存槽的稀盐酸调整成浓度为20%~30%的盐酸,排入商品盐酸储存槽出售(盐酸储存槽
Ⅲ)。


作为本发明的一种优选方案,加浓硫酸的量为按H
2SO
4+ZnCl
2→ZnSO
4+ H
2Cl
2的化
学反应式的克分子比计算出的硫酸量的4/3倍。


作为本发明的一种优选方案,为了减少蒸馏时间即加快蒸馏速度, 待加带压蒸汽
加?#36718;?#28201;度升到≥100℃时,向盐酸蒸馏罐中液体内吹带压空气,当硫酸锌溶液?#33073;?#37240;混合
液体蒸发至HCl含量为20%时为盐酸恒?#26800;悖?#32487;续蒸发,直至盐酸蒸馏罐内液面下降为1/3时
停止吹带压空气,再吹带压蒸汽,直至罐内液体含氯3%时停止。


作为本发明的一种优选方案,为防止在罐内结晶,将盐酸蒸馏罐中最终剩余的含
氯3%的含游离酸的硫酸锌粗浓液加水稀释为含氯不超2%的、浓度为30-35°Bé的稀硫酸锌溶
液;


作为本发明的一种优选方案,所述的氯化锌溶液的浓度达到规定值为比重≥1.5。


与现有技术相比,本发明不但能对含氯氧化锌脱氯形成生产硫酸锌的合格氧化
锌,还能进一步加工盐酸,其流程简便,去氯彻底,没有废水,既能保证提供合格的硫酸锌生
产所用氧化锌,又能进一步把所脱的氯加工成盐酸,有效地利用了资源,节省能源,保护了
环境,变废为宝,一举两得。


附图说明


图1是本发明的工艺流程图。


具体实施方式


a.含氯氧化锌中的氯其形态为氯化锌、氯化锌溶于水、氯化锌的水溶液能溶解金
属氧化物。利用氯化锌这一化学特性,?#36816;?#30452;接洗含氯氧化锌,使氧化锌溶解在水溶液里。


b.以稀的氯化锌水液反复多次洗涤含氯氧化锌固料,直至使氯化锌水溶液增浓至
比重≥1.5时为止。


c.固液分离,把分离出的1.5比重的氯化锌液体排入储存罐中待用。所分离出的固
体以清水洗涤,直?#26009;?#21040;固料含氯≤1.5%为止,所洗出的固料供生产硫酸锌用(以Cl≤1.5%
含氯固料可生产出合格的硫酸锌),所洗出的含氯很低的清液返回初洗含氯氧化锌固料用。
如此反复循环,使水洗液达到平衡不外排。避免对环境污染。


d.氧化锌浓液体+浓硫酸可以蒸发出盐酸,利用这一化学特点,把储存罐中的1.5
比重的氯化锌液按一定的量打入盐酸蒸馏罐中,并打入一定量的浓硫酸。


化学反应式


H
2SO
4+ZnCl
2→ZnSO
4+H
2Cl
2


所加浓硫酸的量按以上化学反应式的克分子比计算出硫酸加量,另外要多加入其量的
1/3(为防止盐酸蒸发后期硫酸锌在罐内结晶)。


e.对蒸馏罐加温,当温度升到≥100℃时向罐中溶液内吹带压力的空气(?#28304;?#21387;力
的空气蒸馏的方法可节能50%),最先蒸馏出的为HCl·0.5H
2O的气体,气体经过风冷管冷却
为≤80℃,再经石墨冷凝器冷却为25℃,再经汽液分离器。分离出的液体为浓的盐酸,分离
出的气体再经盐酸吸收塔,吸收为20-30%的盐酸。?#24065;?#20307;蒸发至罐内HCl含量20%时为盐酸
的恒?#26800;悖?#32487;续蒸发,直至罐内液面下降为1/3时,停止吹气,?#28304;?#21387;蒸汽通入液内蒸发,直
至蒸发罐内液体含氯3%时,停止蒸发。?#28304;?#21387;蒸汽蒸出收集的稀盐酸溶液,于先前收集的浓
盐酸溶液混配成20%以上的盐酸市售,少量余者可返回洗涤含氯氧化锌料用。


f.罐内含氯3%的液体为含游离酸的硫酸锌粗浓液,?#36816;?#31232;释为浓度30-35°Bé稀溶
液(以防止在罐内结晶)此时溶液含氯不超2%,而后打入储存罐,待硫酸锌反应时做母?#27827;謾?br>(以母液可以加工合格硫酸锌,合格的硫酸锌产品含氯≤0.6%)。


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