Vraag 10

Proces B

Het proces van SMS Siemag vindt plaats in drie stappen en is op de uitwerkbijlage onvolledig en schematisch weergegeven:

Stap 1: De gebruikte beitsvloeistof wordt verwarmd tot70^{}\ \degree\mathrm{C}in een pre-concentrator. Hierdoor verdampt een deel van het water en een deel van het opgeloste\mathrm{HCl}. Deze gassen worden naar een opvangvat geleid. Een geconcentreerde oplossing van\mathrm{Fe}^{2+}\text{-ionen},\mathrm{H}^{+}\text{-ionen}en\mathrm{Cl}^{-}\text{-ionen}stroomt naar reactor 1 (R1).

Stap 2: In R1 reageren alle$\mathrm{Fe}^{2+}-ionen met zuurstof volgens reactie 2, bij een temperatuur van150\ \degree\mathrm{C}en een druk van 7 bar.

12 \mathrm{Fe}^{2+}(\mathrm{aq})+3 \mathrm{O}_{2}(\mathrm{~g}) \rightarrow 8 \mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}(\mathrm{~s}) \text { (reactie } 2 \text { ) }

Stap 3: De ontstane suspensie wordt in reactor 2 (R2) geleid bij een temperatuur van170\ \degree\mathrm{C}. Hier verdampt nog meer water. Ook treedt reactie 3 op:2 \mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq})+6 \mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq})+3 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \rightarrow 6 \mathrm{HCl}(\mathrm{~g})+\mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}(\mathrm{~s}) \text { (reactie } 3 \text { ) }Vast$\mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}wordt onder in R2 afgevoerd en opgeslagen. Alle overige\mathrm{H}^{+}\text{-ionen}en\mathrm{Cl}^{-}\text{-ionen}verlaten R2 als\mathrm{HCl}\text{-gas}. Alle gasvormige stoffen worden naar het opvangvat geleid.

Beide processen (A en B) zijn bedoeld om stoffen te hergebruiken. Op basis van de uitgangspunten van de groene chemie hebben beide processen voordelen en nadelen.