CN111232926A - 一种稀盐酸原位反应制氯气的方法 - Google Patents

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吕佳烨
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B7/00—Halogens; Halogen acids
    • C01B7/01—Chlorine; Hydrogen chloride
    • C01B7/03—Preparation from chlorides
    • C01B7/04—Preparation of chlorine from hydrogen chloride

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Abstract

本发明属于化工领域，具体涉及一种稀盐酸原位反应制氯气的方法，包括如下步骤：步骤1，将稀盐酸采用蒸馏的方法提浓，形成共沸物；步骤2，将共沸物通入固定床反应器中，固定床反应器中采用载有氧化铜的固定床；步骤3，采用氮气吹扫反应器，然后通入含氧气体，反应后将氯气排出。本发明解决了现有氯化氢制备氯气的缺陷，首次利用稀盐酸为原材料进行氯气的制备，实现了稀盐酸的回收利用，大大提升了稀盐酸的回收价值。

Description

一种稀盐酸原位反应制氯气的方法
技术领域
本发明属于化工领域，具体涉及一种稀盐酸原位反应制氯气的方法。
背景技术
在化工工业副产大量的盐酸，特别是稀盐酸处理和利用，是制约氯碱、农药、医药、精细化工等众多行业生产发展的难题。盐酸的附加值低，销售困难，在处理中还会产生20-50倍的废水排放，对环境污染产生极大的影响。
现有技术中已经报道了许多由氯化氢制备氯气的方法，主要有电解法、无机氧化剂直接氧化法和催化氧化法。电解法存在能耗太大，成本高的弊端。无机氧化剂直接氧化法和催化氧化法都需要纯氯化氢做为原料，由盐酸(特别是稀盐酸)制氯化氢工艺复杂、设备众多、能耗巨大。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种稀盐酸原位反应制氯气的方法，解决了现有氯化氢制备氯气的缺陷，首次利用稀盐酸为原材料进行氯气的制备，实现了稀盐酸的回收利用，大大提升了稀盐酸的回收价值。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种稀盐酸原位反应制氯气的方法，包括如下步骤：
步骤1，将稀盐酸采用蒸馏的方法提浓，形成共沸物；共沸物中氯化氢浓度为15-20％，温度为120-200℃；
步骤2，将共沸物通入固定床反应器中，固定床反应器中采用载有氧化铜的固定床；所述反应器的温度为200-300℃；
步骤3，采用氮气吹扫反应器，然后通入含氧气体，反应后将氯气排出；所述氮气吹扫反应器的温度为300-400℃，所述含氧气体采用氧气或者空气，温度为300-400℃。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
1.本发明解决了现有氯化氢制备氯气的缺陷，首次利用稀盐酸为原材料进行氯气的制备，实现了稀盐酸的回收利用，大大提升了稀盐酸的回收价值。
2.本发明以高温气态作为反应体系，实现了氧化铜在整个体系中的原位反应，防止铜盐的损失，有效的保证了整个反应体系的效率与稳定性。
具体实施方式
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
一种稀盐酸原位反应制氯气的方法，包括如下步骤：
步骤1，将稀盐酸采用蒸馏的方法提浓，形成共沸物；共沸物中氯化氢浓度为15-20％，温度为120-200℃；利用蒸馏的方式将稀盐酸转化为水蒸气和氯化氢气体，并且氯化氢气体与水蒸气能够充分混合，形成共沸混合物；
步骤2，将共沸物通入固定床反应器中，固定床反应器中采用载有氧化铜的固定床；所述反应器的温度为200-300℃；共沸物在固定床反应器中与固定床上的氧化铜形成反应，主要是氯化氢与氧化铜形成反应想，形成氯化铜与水，水在该温度条件下直接转化为水蒸气，进入至共沸物中，同时氯化铜呈固态结构，停留在原地；
步骤3，采用氮气吹扫反应器，然后通入含氧气体，反应后将氯气排出；所述氮气吹扫反应器的温度为300-400℃，所述含氧气体采用氧气或者空气，温度为300-400℃；氮气吹扫将固定床反应器中的水蒸气完全吹扫，保证整个反应器处于氮气氛围；将含氧气体充入氮气氛围的反应器内，在该温度条件下氧气与氯化铜形成氧化铜和氯气，同时整个反应体系处于气态，氯化铜转化为氧化铜的过程中，氯化铜始终位于原位，形成原位反应。
实施例1
一种稀盐酸原位反应制氯气的方法，包括如下步骤：
步骤1，将稀盐酸采用蒸馏的方法提浓，形成共沸物；共沸物中氯化氢浓度为15％，温度为120℃；
步骤2，将共沸物通入固定床反应器中，固定床反应器中采用载有氧化铜的固定床；所述反应器的温度为200℃；固定床反应器直径为Φ40mm，长为200mm；
步骤3，采用氮气吹扫反应器，然后通入含氧气体直至充满，反应后将氯气排出；所述氮气吹扫反应器的温度为300℃，所述含氧气体采用氧气，温度为300℃。
实施例2
一种稀盐酸原位反应制氯气的方法，包括如下步骤：
步骤1，将稀盐酸采用蒸馏的方法提浓，形成共沸物；共沸物中氯化氢浓度为20％，温度为200℃；
步骤2，将共沸物通入固定床反应器中，固定床反应器中采用载有氧化铜的固定床；所述反应器的温度为300℃；固定床反应器直径为Φ40mm，长为200mm；
步骤3，采用氮气吹扫反应器，然后通入含氧气体直至充满，反应后将氯气排出；所述氮气吹扫反应器的温度为400℃，所述含氧气体采用空气，温度为400℃。
实施例3
一种稀盐酸原位反应制氯气的方法，包括如下步骤：
步骤1，将稀盐酸采用蒸馏的方法提浓，形成共沸物；共沸物中氯化氢浓度为18％，温度为180℃；
步骤2，将共沸物通入固定床反应器中，固定床反应器中采用载有氧化铜的固定床；所述反应器的温度为250℃，固定床反应器直径为Φ40mm，长为200mm；
步骤3，采用氮气吹扫反应器，然后通入含氧气体直至充满，反应后将氯气排出；所述氮气吹扫反应器的温度为350℃，所述含氧气体采用空气，温度为350℃。
性能检测
实施例1 实施例2 实施例3
氯化氢收率％ 98.7％ 99.2％ 99.1％
氯气收率％ 17.3％ 18.2％ 17.8％
综上所述，本发明具有以下优点：
1.本发明解决了现有氯化氢制备氯气的缺陷，首次利用稀盐酸为原材料进行氯气的制备，实现了稀盐酸的回收利用，大大提升了稀盐酸的回收价值。
2.本发明以高温气态作为反应体系，实现了氧化铜在整个体系中的原位反应，防止铜盐的损失，有效的保证了整个反应体系的效率与稳定性。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种稀盐酸原位反应制氯气的方法，其特征在于：所述方法是将盐酸蒸汽与氧化铜原位反应生成氯化铜，然后氯化铜原位被氧化为氧化铜，并生成氯气。
2.根据权利要求1所述的稀盐酸原位反应制氯气的方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：
步骤1，将稀盐酸采用蒸馏的方法提浓，形成共沸物；
步骤2，将共沸物通入固定床反应器中，固定床反应器中采用载有氧化铜的固定床；
步骤3，采用氮气吹扫反应器，然后通入含氧气体，反应后将氯气排出。
3.根据权利要求2所述的稀盐酸原位反应制氯气的方法，其特征在于：所述步骤1中的共沸物中氯化氢浓度为15-20％，温度为120-200℃。
4.根据权利要求2所述的稀盐酸原位反应制氯气的方法，其特征在于：所述步骤2中的反应器的温度为200-300℃。
5.根据权利要求2所述的稀盐酸原位反应制氯气的方法，其特征在于：所述步骤3中的氮气吹扫反应器的温度为300-400℃。
6.根据权利要求2所述的稀盐酸原位反应制氯气的方法，其特征在于：所述步骤3中的含氧气体采用氧气或者空气，温度为300-400℃。
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Citations (3)

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CN1154340A (zh) * 1995-09-12 1997-07-16 巴斯福股份公司 由氯化氢制备氯气
CN103930365A (zh) * 2011-07-08 2014-07-16 化工学院 通过多步铜-氯热化学循环的氢气产生方法
CN105236465A (zh) * 2014-06-25 2016-01-13 天津市化学试剂研究所有限公司 一种优级纯氯化铜的制备方法

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Title
石坚 等: "氯化氢氧化反应催化剂研究进展", 《化工进展》 *

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