طرح تولید کلرورفریک

کلرید آهن (Iron Chloride) اغلب کلرورفریک نامیده می شود که یک منعقد کننده شیمیایی مناسب مورد مصرف برای تصفیه لجن و فاضلاب و آب و هم چنین پساب حاصل از کارخانه ها می باشد. این ماده هنگامی که مرطوب باشد برای آلومینیوم و بیشتر فلزات خورنده است. قبل از افزودن آب، جامد ریخته شده را بردارید. تری کلرید آهن یک نهاد هماهنگی آهن است که به عنوان یک اسید لوئیس نقش دارد و برای واکنش های کاتالیزوری مانند کلرزنی ترکیبات معطر و واکنش مواد معطر نیز استفاده می شود. نمونه بی آب آن با جذب رطوبت هوا و آزاد سازی کلرید هیدروژن (HCl) موجب هیدرولیز جزئی می شود.
کلروفریک یک منعقد کننده است و به عنوان فلوکولانت شناخته می شود. کلروفریک را با نام هایی مانند کلرید فرولیک، فریک کلرید، کلرید آهن(III)، تری کلرید آهن، پر کلرید آهن نیز می شناسند. فرمول شیمایی کلروفریک یا کلرید آهن FeCl3 می باشد. در این ترکیب، آهن در حالت اکسیداسیون 3+ است. کلرید فریک در مایعاتی مانند الکل ها، کتون ها، اترها، نیتریل ها، آمین ها و دی اکسید گوگرد مایع به راحتی حل می شود. اما طبق حلال های غیر قطبی نظیر بنزن و هگزان با توجه به دانشنامه شیمی صنعتی به میزان کمی محلول است. کلرید آهن (III) مضر، بسیار خورنده و اسیدی است.
کلرید آهن (III) از قدرت کمتری نسبت به کلرید آلومینیوم برخوردار است، اما در بعضی موارد این مساله منجر به بازده بالاتری می شود، به عنوان مثال در آلکیلاسیون بنزن. کلرید فریک به دلیل کارآیی بالا، اثربخشی در شفاف سازی و کاربرد به عنوان عامل آبگیری لجن، در بسیاری از کاربردهای تصفیه فاضلاب صنعتی، منعقد کننده انتخابی است. این ماده شیمیایی رنگ کمی باقیمانده برجای می گذارد و کدورت بسیار خوبی را از بین می برد. این محصول دارای نام های دیگری اعم از کلروفریک، کلرید آهن، آهن کلرید، فروکلراید، کلرید فرولیک، فریک کلرید، تری کلرید آهن، پر کلرید آهن، FeCl3، منعقد کننده کلروفریک، کلروفریک مایع و کلرید پودری آهن می باشد. این محصول در دو نوع زیر عرضه می گردد:
کلروفریک پودری
کلروفریک مایع (فله ای یا تانکری)
کلرید آهن 6 آبه
کلرید آهن 3 آبه
کلرید آهن 2

مشخصات کلرورفریک

این ماده غیر قابل اشتعال می باشد. نقطه جوش این ماده حدود 316 درجه سانتی گراد می باشد. دانسیته این ماده 2.9 گرم بر سانتی متر مکعب است. محلول آبی کلروفریک به رنگ قهوه ای است که دارای بوی اسیدی مانند هیدروکلریک اسید می باشد. کلروفریک به شدت خورنده است. کلروفریک جامد یا بی آب یک بلور جامد با نقطه ذوب 307.6 درجه سانتیگراد است. رنگ آن به زاویه دید بستگی دارد، یعنی با نور منعکس شده بلورها سبز تیره به نظر می رسند، در حالی که با نور منتقل شده به رنگ قرمز مایل به بنفش به نظر می رسند. این ماده آلی در شکل خام، یک کریستال رطوبت ساز است.

کلرورفریک پودری (جامد)

کلروفریک پودر جاذب رطوبت و فاقد آب بوده به همین دلیل در صورت نگهداری نامناسب مانند کلوخه می باشد. دارای ساختار هشت ضلعی است که آهن های قرار گرفته در مرکز، به وسیله لیگاندهای کلرید دو مختصات به هم اتصال دارند. رنگ آن قهوه ای بوده که در صورت جذب رطوبت به نارنجی تبدیل شده و نقطه جوش بالایی دارد. کلرید آهن سه ظرفیتی به شکل پودر و جامد بوده که شکل بی آب آن یک ماده دهیدراته کننده قدرتمند است.
تمام اشکال کلرید آهن (III) دارای دو یا چند کلرید به عنوان لیگاند و سه هیدرات دارای FeCl4 هستند.

کلرورفریک مایع

محلول آبرسانی رنگی این ماده به رنگ قهوه ای است که دارای بوی اسیدی مانند هیدروکلریک اسید می باشد. کلروفریک به شدت خورنده است و در مواقعی حتی امکان خوردگی بافت وجود دارد. میزان خلوص تری کلرید آهن از 20 تا 44 درصد بوده و بیشترین میزان مصرف آن مربوط به کلروفریک 40 درصد مایع است. کلرید آهن مایع در غلظت های بالا دارای شش مولکول آب (FeCl3.6H2O) می باشند که به آن کریستال ۶ آبه گفته شده و زرد رنگ است.

کاربردهای کلرورفریک

بیشترین کاربرد کلرید فریک در محلول است. وقتی حل شد، یک محلول آبی قهوه ای روشن با بوی اسید کلریدریک ضعیف تشکیل می دهد. برای اکثر فلزات بسیار خورنده است و احتمالاً برای بافت نیز خورنده است. غیر قابل احتراق است و در درجه اول در تصفیه فاضلاب و تصفیه آب استفاده می شود.
از کلرید آهن (III) در تصفیه فاضلاب و تولید آب آشامیدنی به عنوان منعقد کننده و لخته کننده استفاده می شود. کلروفریک می تواند مواد معلق را از بین ببرد.
این ماده همچنین به عنوان ماده شستشو در هیدرومتالورژی کلرید نیز به کار می رود.
کلرید آهن (III) به عنوان کاتالیزور برای واکنش اتیلن با کلر، تشکیل اتیلن دی کلرید که عمدتا برای تولید صنعتی وینیل کلراید و به عنوان مونومر برای ساخت PVC است، استفاده می شود.
در آزمایشگاه از کلرید آهن (III) معمولاً به عنوان اسید لوئیس برای واکنش های کاتالیزوری مانند کلرزنی ترکیبات معطر و واکنش مواد معطر استفاده می شود.
به صورت بی آب به عنوان معرف خشک کننده در واکنش های خاص استفاده می شود.
برای تشخیص وجود ترکیبات فنل در سنتز آلی استفاده می شود. به عنوان مثال، بررسی خلوص آسپرین سنتز شده.
ر تصفیه آب و فاضلاب برای رسوب فسفات به عنوان فسفات آهن (III) استفاده می شود.
در تصفیه فاضلاب برای کنترل بو استفاده می شود.
توسط تیغ سازان و صنعتگران در جوشکاری الگو برای اچ فلز استفاده می شود، و به آن یک اثر متضاد می دهد، تا لایه لایه یا نقص فلز را مشاهده کند. همچنین برای بارش و استخراج فلزات به کار می رود.
برای حکاکی الگو در شهاب سنگ های آهن استفاده می شود.
برای حکاکی صفحات عکاسی برای چاپ تصاویر عکاسی و هنرهای زیبا در داخل گلدان و برای استحکام سیلندرهای سنگفرش مورد استفاده در صنعت چاپ ضروری است.
برای ساخت صفحه های مدار چاپی (PCB) با اچ مس استفاده می شود.
برای سفت کردن پوشش آلومینیوم از آینه استفاده می شود.
در عمل دامپزشکی برای معالجه بیش از حد پنجه های حیوان مورد استفاده قرار می گیرد، به ویژه هنگامی که ازدیاد محصول منجر به خونریزی شود.
برای آزمایش مقاومت در برابر خوردگی و خوردگی فولادهای ضد زنگ و آلیاژهای دیگر استفاده می شود.
در سیستم های ذخیره انرژی استفاده می شود. مانند نیروگاه های برق و تهیه مدار و فیبر الکترونیکی
مصارف صنعتی کلروفریک شامل ساخت رنگدانه ها، عوامل آبکاری و عوامل تصفیه کننده سطح، تنظیم کننده های فرآیند و عوامل جداسازی مواد جامد است.
از بین بردن کوارتز
در آبگیری لجن به منظوز حذف سختی آب و فسفات و آرسنیک و حذف رنگ
ضد عفونی کردن بعضی از میکروب ها
تهیه کود گیاهی
صنایع شیشه و سرامیک
داروسازی
نوار چسب لوله
کاغذ سازی
کمک به فیلتراسیون

کاربرد کلرورفریک درتصفیه فاضلاب ها

استفاده اولیه از کلرید فریک برای از بین بردن آلودگی های موجود در آب و تصفیه فاضلاب است. کلرید فریک همچنین یکی از معدود مواد شیمیایی تصفیه آب است که می تواند بوها را جدا کند. در ترکیب با استفاده در کاربردهای صنعتی آب و پیش تصفیه آب دریا قبل از نمک زدایی، کل تصفیه آب بیش از سه چهارم کل تقاضای جهانی را تشکیل می دهد. حجم کمتری از کلرید فریک با درجه بالاتر به عنوان یک کاتالیزور در واکنش های شیمیایی و به عنوان جایگزین در تولید میکروالکترونیک استفاده می شود. این ماده به عنوان یک ماده لخته ساز و جداسازی کننده برای کنترل لجن و بو بسیار کارآمد شناخته می شود.

کاربرد کلرورفریک در تصفیه آب های آشامیدنی

آهن و منگنز (Fe / Mn) در منابع آب زیرزمینی مورد استفاده در بسیاری از سیستم های آب سرویس جنگل معمول است. آهن بیشترین شیوع این دو آلودگی را دارد، اما اغلب آن ها با هم اتفاق می افتند. سطح بالای این آلاینده ها می تواند منجر به تغییر رنگ آب، لکه های لوله کشی لکه دار و طعم فلزی ناخوشایند آب شود. رسوبات آهن می تواند در مخازن تحت فشار، مخازن ذخیره سازی، بخاری آب و خطوط لوله تجمع یابد. تجمع رسوب آهن می تواند باعث کاهش ظرفیت، کاهش فشار و افزایش تعمیر و نگهداری شود. این رسوبات همچنین می توانند باعث چسبیدن دریچه های خود بسته شوند.
آهن و منگنز در آب ممکن است به سه شکل باشد. باکتری آهن نیز ممکن است در چاه ها وجود داشته باشد یا در سیستم توزیع رشد کند. در صورت وجود باکتری های آهن، لجن به رنگ زنگ در لامپ ها و لوله ها ایجاد می شود. باکتری های آهن باید در چاه کنترل شوند تا از آلودگی صفحات چاه جلوگیری شود. باکتری های آهن در سیستم توزیع باعث افزایش تقاضای کلر می شوند. کلر شوک دوره ای چاه و سیستم توزیع باکتری ها را کنترل می کند.

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی کلرور فریک

کلرو فریک با نام های متداول تری کلرید آهن، مولیسیت و آهن III کلرید نیز شناخته می شوند. این ماده معمولاً به دو فرم نمک بدون آب و نمک هیدراته وجود دارد. جرم مولی نمک بدون آب برابر با 204/162 و برای فرم 6 آبه برابر با 295/270 گرم بر مول است. این ماده در هنگام انعکاس نور به رنگ سبز تیره دیده می شود و در هنگام انتقال نور به رنگ قرمز مایل به بنفش وجود دارد. در حالت 6 آبه، رنگ این نمک به حالت زرد بوده و در حالت محلول به رنگ قهوه ای تبدیل می شود.
کلرو فریک دارای بویی شبیه به اسید هیدروکلریک است. چگالی این ماده در حالت بدون آب برابر با 90/2 و در حالت 6 آبه برابر با 82/1 گرم بر سانتی متر مکعب است. نقطه ذوب کلرید آهن III در حالت بدون آب و 6 آبه به ترتیب برابر با 6/307 و 37 درجه سانتی گراد می باشد. نمک بدون آب این ترکیب در دمای 316 درجه و فرم هیدراته آن در دمای حدود 280 درجه سانتی گراد سلسیوس می جوشد و سپس تجزیه می شود.
حلالیت کلرو فریک در دمای 25 درجه سانتی گراد در یک لیتر آب برابر با 912 گرم است. مقدار حدوداً 630 تا 830 گرم از این ماده در یک لیتر از حلال های استون، متانول، اتانول و دی اتیل اتر حل می شود. این ماده خاصیت سمی ندارد اما بسیار خورنده است و برای سلامتی انسان و محیط زیست مضر می باشد.

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید کلرورفریک

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
با توجه به بررسی های انجام شده کد آیسیک کلرورفریک به شرح جدول ذیل می باشد

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید کلرورفریک

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
با توجه به بررسی های انجام شده کد تعرفه گمرکی کلرورفریک به شرح جدول ذیل می باشد

تولید کلرورفریک مایع

محلول های کلرید آهن (III) به صورت صنعتی از آهن و سنگ معدن در یک فرآیند حلقه بسته تولید می شوند. مقادیر کمی را می توان با واکنش آهن با اسید کلریدریک و سپس با پراکسید هیدروژن تولید کرد. کلرید آهن بی آب (III) را نمی توان با گرم کردن از هیدرات به دست آورد. در عوض، نوع جامد به HCl و اکسید کلرید آهن تجزیه می شود.
در فرآیند کلرینگ، این ماده به صورت صنعتی با واکنش کلر خشک با آهن قراضه در دمای 500 الی 700 درجه سانتیگراد تولید می شود. این واکنش در یک رآکتور با یک لاینر مقاوم در برابر اسید صورت می پذیرد. بدین ترتیب که آهن قراضه و گاز کلر خشک، با هم واکنش نشان داده و طی فرآیند ذوب شدن ابتدا کلرید آهن (III) قراضه در دمای 600 درجه سانتیگراد حل و اکسید می شود و به کلرید آهن (II) تبدیل می شود. سپس کلرید آهن (II) با کلر واکنش داده تا کلرید آهن (III) را تولید کند که در محفظه های خنک کننده سرد می شود.
در واقع از واکنش اسید کلریدریک به همراه گاز کلر با آهن، کلروفریک به دست می آید. فرآیند تجاری آن حاصل از واکنش گاز کلر بر روی آهن قرمز است. این ماده به سه شکل پودری، کریستال و مایع تهیه می شود.
بخش عمده ای از کلرید آهن توسط مایع حاصله از فولاد بازیافت می شود. در واکنش تراوش فولاد، اسید هیدروکلریک اسید (HCl) برای حذف زنگ زدگی از سطح فولاد به کار برده می شود. از بین بردن زنگ، سطح را برای پوشش محافظ آماده می کند.
یکی از روش های تهیه کلروفریک، تبدیل کلرید فریت گازی به کریستال خالص کلرید فریک می باشد.

وضعیت واحد های فعال تولید کلرورفریک

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید کلرورفریک در کشور به تفکیک استان آمده است .

جدول واحد های فعال تولید کلرورفریک

در جدول زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید کلرورفریک در کشور به تفکیک استان آمده است .

درصورت تمايل به اين مطلب امتياز دهيد