无水三氯化铝生产装置优化改进

张勇 

沾化立诚精细化工有限公司  滨州市沾化区 256800

摘要：无水三氯化铝是一种重要的无机化工原料,主要用于生产洗衣粉、合成药物、合成染料、合成橡胶、洗衣粉、塑料、香料等。同时,无水三氯化铝也是一种非常重要的催化剂,主要用作Fried-Clifford反应的催化剂。此外,预计无水三氯化铝将用于生产金属铝,如果将无水三氯化铝作为铝电解的原料,将有助于节约能源和减少排放,温室气体的排放将具有巨大的潜力。由于无水三氯化铝的广泛应用和潜在的市场机会,国内外研究人员围绕无水三氯化铝的制备进行了大量的研究工作,并开发了多种生产工艺,本文将介绍这些工艺。同时,由于新资源的出现,科学家们对生产无水三氯化铝提出了一些新的方法和思路。本文主要分析了无水三氯化铝生产设备的优化和改进。

关键词：三氯化铝；有机反应；促进；应用发展

引言

三氯化铝的化学式是AICI3,三氯化铝是离子共价键,会升华,熔点,沸点相对较低。而且,与大多数的盐类相比,熔化的三氯化铝差别很大,不容易导电。三氯化铝是AI立方体中最致密的堆叠层结构,“YCI3”结构,在Br中最致密的堆叠框架,AIBr3AI占据了相邻的四面体间隙。在熔化时,AICI3包含两个三中心四电子氯键,可以产生二聚体AI2CI6,这是一种挥发性物质。在较高的温度下,这种二聚体类似于BF3,溶解成平坦的AICI3三角形。

1、三氯化铝概括

三氯化铝,也称为氯化铝,用作氯化剂,广泛用于农药,食品和有机合成工业。三氯化铝的生产方法概述如下。(1)金属铝法将铝膜放入封闭的氯化反应器中,加热和执行氯气进行氯化反应,使铝的氯化物升华到吸收器中,即将成品的氯化铝通过捕获而制成。反应方程式:2Al+3Cl2→2AlCl3(2)铝氧化物粉末法将一定粒径的工业氧化铝和油煤均匀混合到烤箱中,并从烤箱底部倒入空气中。燃烧的材料进入氯化炉,氯和氧气进入炉内,氧化铝粉末在还原煤存在的情况下与氯反应。由此产生的气相产品经过预冷并由吸收器净化,以生产成品的氯化铝产品。废气在吸收或处理氢氧化钠或硫酸钠后排出。(3)熔炼工艺使金属铝在无水氯化氢中加热后产生。反应方程式:2Al+3Cl2→2AlCl3三氯化铝生产工艺是国内最常见的铝膜法,多数三氯化铝生产厂家的生产工艺比原来的多,产品需要二次包装,人工劳动强度大,生产地点环境恶劣等。只有少数大公司暂时改进了铝膜的生产工艺,并通过螺旋式生产实现了集中包装。景德镇化工园区的一家生产厂家采用铝膜法生产三氯化铝制品,生产工艺相对落后,但氯却由江西石龙工业有限公司生产。,有限公司交付,氯气的纯度和压力都相当稳定. 该公司的现有股东在生产设施相对落后。

2、现有生产工艺优化

(1)改善现有工厂无组织排放,确保符合环保要求 目前,江西石龙工业股份有限公司。有限公司23三氯化铝反应器,每炉产生一个包装和二次包装过程产生的废气需要改进。一次性包装无组织排放废气的改善如下。产品的原始包装是将分离阀直接打开到包装的接口处,将废气直接排放到大气中,这种改进就是在每一个反应器中安装在靠近分离阀的分离器的位置附近的分离机上,装有排气吸收装置,在包装过程中将废气吸收到整个排放装置处理后的标准排放量。二次包装无组织废气排放改善:二次包装无组织废气排放改善模式后,无组织废气排放得到改善,以满足环保要求。(2)收集器的更新换代现在与大多数收集器的三氯化铝反应器变形严重,增加了工作人员的劳动强度,对三氯化铝制品的质量有很大的影响,产品粒度和颜色都相当不稳定。改进的方法是在批次中逐步更新收集器,将收集器底部的截止阀更改为排气阀,以减少在包装中排放的废气量。(3)安装振动器以降低人工震动强度,对称地在收集器上安装2-4个小型电动振动器,定期振动以降低人工震动强度。(4)调整操作间隔时间,每隔4h人工振动包装1次,每隔1h更换一次电动振动,每隔4h人工振动一次。

3、结晶六水氯化铝有机盐脱水法

基于六水乙醇氯化氨法和复盐法脱水工艺,六水氯化铝法和六水氯化铝法脱水工艺。六水氯化铝复合盐脱水工艺步骤有:(1)六水氯化铝流体脱水去除大部分结晶水。(2)将干燥的氯化铝产品溶解在氯化铝醇溶液中,同时使用一定量的氯化铝,然后采用真空蒸发法去除氯化铝溶液中的水分。(3)脱水后,氯化铝溶液与氨回流反应生成AlCl3·NH3晶体。(4)对氨化制品进行清洗、过滤、干燥和分解,使结晶干热得到氨和无水三氯化铝混合气体,分离后得到固体无水三氯化铝,回收氨。该工艺的特点是六水氯化铝干燥工艺操作简单,工艺条件范围广;无水有机介质循环较少,产量高,能耗低。六水氯化铝的氨脱水工艺主要包括:(1)用盐酸反应合成有机盐酸、氨基酸、咪达二醇或甲烷,以获得原生有机盐酸。干燥后,你会得到有机盐酸。(2)合成复合盐,用六水氯化铝和水干燥有机盐酸,反应加热和搅拌后,再冷却晶体,过滤得到水合氯化铝、水合氯化铝盐或水合氯化铝晶体。(3)复盐分解,复盐脱水,不获得水晶氯化铝盐、氯化铝盐或氯化铝盐。复合盐去除结晶水的反应温度允许复合盐去除三氯化铝,吸收升华三氯化铝气体,获得无水三氯化铝,回收分离的有机食盐。

4、三氯化铝促进对氮的活化作用

2014年，在A1C13加成催化剂研究中，许凡基有效地合成了3-羟基-3-氮杂噻吩-2-酮127，并用AC13催化2-甲基吡啶和靛蓝反应，并用核磁共振法观察了它们在2016年王子环合反应研究中相互作用前后分子内质子化学位移的变化， weilungministická研究小组报告了2012年芳构化研究中用n-丙烯催化剂A-133合成反式2-2-4-氟哌啶醇的方法。pal group发布了一份关于2，3-氯仿和2，3-氯仿催化剂反应的报告，该报告通过对芳构化反应的类型和比例的控制，2013年提供了一组其他合成方法，说明了2-氯-3-乙酰喹啉和芳香烃的芳构化反应；在一系列反应研究中,Hachiya Task Force 2019报告说,AlCl3促进了Ligonidide与三甲基硅氧烷的一系列1,6添加剂反应,以合成各种156和1,4添加剂反应。此外,硫的活化中三氯化铝的活化较少报道。2016年Nair研究报告称,通过促进A1C13环己烷作为溶剂,芳基硫代硫酸酯和富含电子的芳香化合物作为原料对Foucaulylation反应;2018年,东枝冰研究小组报告了一种使用钠二甲基二硫胺酸钠合成2-氢苯基苯甲酸酯,苯基苯基苯甲酸酯和168(或169)苯甲酰胺衍生物的方法。公司现有的管理形势有些特殊,不稳定因素很多,给生产和产品质量的稳定性带来不确定性。技术改造结合现场管理跟进,将生产现场、原材料、包装采购和储存的标准化管理、产品检验和储存等方面进行有效的测量和控制,制定合理可行的操作规程,对操作人员进行操作和技能培训,通过提高三氯化铝产品的质量管理水平,其优势必须不断增长到行业的先进水平。

结束语

无水三氯化铝是一种重要的化工原料,具有广泛的应用领域和巨大的潜在市场。高铝膜是我国氧化铝行业的潜在资源,近年来,高铝膜制备的无水三氯化铝灰已成为我国研究的热点,提出了许多新工艺。科学家们对各种方法进行了详细的理论研究和实验室实践,许多工艺是可行的,但远离工业大规模生产。因此,开发适合特定工艺的生产设备是未来研究的重点。

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