專利名稱:脫除氣流中的四氯化鈦蒸氣的方法
本發(fā)明涉及一種脫除氣流中的四氯化鈦蒸氣的方法。
氣流(如廢氣流)中如有四氯化鈦，將該氣流排放到大氣中就會成為一個大問題。在文獻中介紹過幾種脫除四氯化鈦蒸氣的方法。
美國書第2，682，930號介紹了一種用碳作吸附劑以從殘余氣體混合物中分離并回收四氯化鈦的方法。從碳中可回收部分四氯化鈦，但要采用很高的溫度，而且要在無水的條件下進行。
美國書第4，474，587號介紹了一種處理廢氣的方法，該方法是利用活性碳來吸附廢氣中的四氯化鈦。碳的一個缺點是從回收部分四氯化鈦之后，碳中仍含大量活性四氯化鈦，這些四氯化鈦仍須破壞與中和。
蘇聯(lián)書第990.273號介紹了一種脫除工業(yè)廢氣中的四氯化鈦蒸氣的方法，該方法是使廢氣在金屬銅涂覆的多孔吸著劑的上面通過。
但吸著劑的再生是復(fù)雜的。
人們還知道這樣一種處理含四氯化鈦蒸氣的廢氣的方法，即先用氫氧化鈣水溶液處理，接著用氫氧化鈉水溶液處理(參見美國書第4，474，587號)。專利申請人發(fā)現(xiàn)，在脫除四氯化鈦蒸氣的過程中采用堿洗氣器時會在洗氣器頂部系統(tǒng)生成酸霧，造成管道堵塞，帶來一些操作上的問題。
美國書第4，157，374號公開了一種使氣態(tài)金屬氯化物含量達15%(重量)的廢氣凈化的方法，該方法是使廢氣通過一活性碳床以脫除金屬氯化物，然后使汽提氣體通過該活性碳床，再使汽提氣體和所夾帶的金屬氯化物氣體在與水蒸汽接觸的同時通過一個ⅡA、ⅢA、ⅣA或ⅣB族金屬氧化物床。原料氣中的和金屬氯化物水解時所釋出的氯化氫被吸收在水中。該方法是昂貴的，因為使碳吸附劑再生要消耗大量熱和氣體，而且需更換失效的活性碳(參見美國書第4，209，496號)。
美國書4，209，496號公開了一種改進的處理廢氣的方法，但沒有提到金屬氧化物床可以再生的問題。
現(xiàn)在本專利申請人已找到一種脫除氣流中的四氯化鈦蒸氣的方法，該方法包括在無水的條件下使氣流在一個含羥基固體物質(zhì)的床上面通過，四氯化鈦被吸附在固體物質(zhì)上，同時釋出氯化氫，然后用水或水蒸汽處理固體物質(zhì)使之再生，并將再生后的固體物質(zhì)床重新用于脫除氣流中的四氯化鈦蒸氣。
固體物質(zhì)是在120-250℃下用水或水蒸汽再生的。
氣體中的氣態(tài)四氯化鈦在無水的條件下與固體物質(zhì)的羥基起反應(yīng)，釋出氯化氫。固體物質(zhì)最好是金屬氧化物。很多金屬氧化物即使在煅燒后，其表面上仍含有羥基。其例子有氧化鋁、二氧化硅和二氧化鈦。四氯化鈦是通過氧原子與金屬氧化物表面結(jié)合的，但氯原子仍保留，那些氯原子會與水或水蒸汽起反應(yīng)再生成羥基，同時釋出氯化氫。此時固體物質(zhì)便獲得再生。
如果在四氯化鈦通過固體物質(zhì)的上面的同時加入水或蒸汽，固體物質(zhì)床會迅速堵塞，壓力下降，使反應(yīng)不宜繼續(xù)進行。
吸附劑最好采用在由丙烯和氫過氧化乙苯制備氧化丙烯和α-苯基乙醇的反應(yīng)中已失效的以二氧化硅為載體的二氧化鈦催化劑。
本發(fā)明的方法的一個優(yōu)點是含羥基的固體物質(zhì)可以再生，而且可重復(fù)使用很多次(例如十次或更多次)。本方法的另一個優(yōu)點是沒有霧生成，不會發(fā)生堵塞。
氣流在通過羥基固體物質(zhì)床之后還可再通過水，最好是通過堿性水的溶液，使釋出的氯化氫溶解并中和。這種既不含四氯化鈦又不含氯化氫的氣流便可排放到大氣中。
在集中處理時，含羥基的物質(zhì)用作氣體排放到大氣中之前的保護床，安裝在產(chǎn)生含四氯化鈦的氣體的容器與收集酸性成分的堿洗氣器之間。該保護床防止在堿洗氣器中生成霧和固體。該保護床易于操作的。
一般，四氯化鈦的吸收是在大氣壓或超計大氣壓力下進行的。
吸收時的溫度可從室溫20℃直至300℃，最好為100-250℃。
實施例含四氯化鈦蒸氣和氮的氣流是用使氮通過含四氯化鈦液體的燒瓶的方法而制得的。使含四氯化鈦蒸氣的氮氣流在200℃下通過110毫升保護床并進一步通入一個一米長的填充玻璃洗氣柱，該洗氣柱的頂部有水流下，流下的水在底部收集起來再循環(huán)回到柱的頂部。保護床裝填失效的以二氧化硅為載體的二氧化鈦催化劑。使用40升總共攙有2克四氯化鈦的氮通過保護床，但不能出現(xiàn)濃霧，因濃霧的出現(xiàn)表明四氯化鈦已穿透保護床。
重復(fù)試驗，直至正好要發(fā)生穿透之前停止氮氣流。在1小時內(nèi)使40毫升蒸汽態(tài)水在200℃下通過保護床，然后該保護床用干燥的純氮沖洗30分鐘。
再使含有2克四氯化鈦的38升氮在保護床上面通過。接著使40毫升蒸汽態(tài)水通過保護床，然后再用干燥的氮沖洗保護床。
重復(fù)上述操作，但在再生之前當(dāng)攙有四氯化鈦蒸氣的35升氮在保護床上面通過之后停止四氯化鈦的吸收。
在循環(huán)攙加四氯化鈦和再生14次之后結(jié)束試驗，在試驗過程中任何時候都沒有看到洗氣器中有霧生成。干燥后發(fā)現(xiàn)110毫升保護床(重46克)增重12克。
權(quán)利要求
1.一種脫除氣流中的四氯化鈦蒸氣的方法，該方法包括在無水條件下使氣流在一個含羥基固體物質(zhì)的床上面通過，四氯化鈦被吸附在固體物質(zhì)上，同時釋出氯化氫，然后用水或水蒸汽處理固體物質(zhì)使之再生，并將再生后的固體物質(zhì)床重新用于脫除氣流中的四氯化鈦蒸氣。
2.權(quán)利要求
1所述的方法，其中四氯化鈦的吸收是在20-300℃下進行的。
3.權(quán)利要求
1或2所述的方法，其中再生是在120-250℃下用蒸汽進行的。
4.權(quán)利要求
1、2或3中任一權(quán)利要求
所述的方法，其中固體物質(zhì)為金屬氧化物。
5.權(quán)利要求
4所述的方法，其中固體物質(zhì)為氧化鋁、二氧化硅或二氧化鈦。
6.權(quán)利要求
5所述的方法，其中固體物質(zhì)為已用到失效的以二氧化硅為載體的二氧化鈦催化劑。
7.權(quán)利要求
1-6中任一權(quán)利要求
所述的方法，其中含氯化氫的氣流在離開固體物質(zhì)床之后要通過水。
8.權(quán)利要求
7所述的方法其中氣流是通過堿性水溶液。
專利摘要
一種脫除氣流中的四氯化鈦蒸氣的方法，該方法包括在無水的條件下使氣流在一個含羥基固體物質(zhì)的床上面通過，四氯化鈦被吸附在固體物質(zhì)上，同時釋出氯化氫，然后用水或蒸汽處理固體物質(zhì)使之再生，并將再生的固體物質(zhì)床重新用于脫除氣流中的四氯化鈦蒸氣。
文檔編號B01D53/34GK87102271SQ87102271
公開日1987年10月7日 申請日期1987年3月25日
發(fā)明者威廉·喬治·雷門 申請人:國際殼牌研究有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan