CN111252737A - 一种用于盐酸原位制氯气的固体反应物 - Google Patents
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Abstract
本发明属于盐酸工艺，具体涉及一种用于盐酸原位制氯气的固体反应物，所述反应物为齿球型颗粒，颗粒直径为2‑3mm，比表面为200‑300m2/g，堆密度为0.6‑0.7g/cm2，并提供了具体的制备方法。本发明解决了现有氯化氢制氯气的工艺难点，利用瓷土粉作为载体，以铜盐为反应材料，形成大比表面的氧化铜固体反应物。
Description
技术领域
本发明属于盐酸工艺，具体涉及一种用于盐酸原位制氯气的固体反应物。
背景技术
氯气是一种重要的化工基础原料，广泛应用于石油化工和日常生活中。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作为原料，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，本发明提供一种用于盐酸原位制氯气的固体反应物，解决了现有氯化氢制氯气的工艺难点，利用瓷土粉作为载体，以铜盐为反应材料，形成大比表面的氧化铜固体反应物。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种用于盐酸原位制氯气的固体反应物，所述反应物为齿球型颗粒，颗粒直径为2-3mm，比表面为200-300m2/g，堆密度为0.6-0.7g/cm2。
进一步的，所述固体反应物以铜盐为反应物，以瓷土粉为载体，经混炼、成型、烘干、焙烧得到固体反应物。
所述铜盐采用氢氧化铜或者氯化铜。
所述固体反应物的制备方法，包括：将瓷土粉与氢氧化铜混配，加水混炼、成型、烘干、焙烧，得到反应物，瓷土粉和氢氧化铜粉的质量配比为2:1，焙烧温度为800-900℃。
所述固体反应物的制备方法，包括：将瓷土粉与氯化铜水溶液混炼、成型、烘干、焙烧，得到反应物，瓷土粉和氯化铜的质量配比为1:1，焙烧温度为800-900℃。
所述固体反应物的制备方法，包括：将瓷土粉与氢氧化铜混配，成型后加入氯化铜水溶液渗透润湿、烘干、焙烧，得到反应物，所述瓷土粉、氢氧化铜和氯化铜的质量撇比为2:0.5:1，焙烧温度为800-900℃。
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氯气的工艺难点，利用瓷土粉作为载体，以铜盐为反应材料，形成大比表面的氧化铜固体反应物。
2.本发明利用瓷土粉作为氧化铜的载体，并且以氢氧化铜或氯化铜为铜源，利用烘干过程中水蒸气散失形成多孔结构，并在后期焙烧后形成多孔体系。
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。
实施例1
一种用于盐酸原位制氯气的固体反应物，制备步骤具体如下：
步骤1，将瓷土粉与氢氧化铜粉按照2:1的质量配比进行混配，得到混合物；
步骤2，将混合物加入至水中搅拌，形成粘稠悬浊浆料，然后加入模具中固定成型；
步骤3，将固定成型的粘稠浆料烘干，焙烧得到固体反应物，烘干温度为100-120℃，焙烧的温度为800-900℃。
制得的固体反应物为齿球型颗粒，直径为2mm，比表面积为200m2/g，堆密度为0.7g/cm2。
实施例2
一种用于盐酸原位制氯气的固体反应物，制备步骤具体如下：
步骤1，将瓷土粉加入至氯化铜水溶液中混炼、搅拌形成悬浊液，瓷土粉与氯化铜的质量比为1:1；
步骤2，将悬浊液加入至模具中固定成型，然后烘干，焙烧得到固体反应物。烘干温度为100-120℃，焙烧的温度为800-900℃。
在烘干过程中收集尾气，防止尾气中的氯气造成环境污染。
制得的固体反应物呈齿球型颗粒，直径为3mm，比表面为300m2/g，堆密度为0.6g/cm2。
实施例3
一种用于盐酸原位制氯气的固体反应物，包括如下步骤：
步骤1，将瓷土粉与氢氧化铜粉按照2:0.5的质量配比进行混配，得到混合物；
步骤2，将混合物放入模具中固定成型，然后加入氯化铜水溶液进行渗透润湿，二次固定成型，得到预制块，所述瓷土粉与氯化铜的质量配比为2:1；
步骤3，将预制块烘干，焙烧得到固体反应物，烘干温度为110-120℃，焙烧的温度为800-900℃。
在烘干过程中收集尾气，防止尾气中的氯气造成环境污染。
制得的固体反应物呈齿球型颗粒，直径为3mm，比表面为250m2/g，堆密度为0.7g/cm2。
实施例4评价实验
评价实验的具体步骤如下：
步骤a，将盐酸高温蒸发转化为共沸物，高温蒸发的温度为250℃，共沸物为氯化氢气体和水蒸气，氯化氢的体积浓度为20％；
步骤2，将固体反应物放置在反应釜中，然后通入共沸物恒温反应，恒温反应温度为250-280℃；
步骤3，恒温反应后采用氮气吹尾，然后通入空气恒温反应，排出氯气并收集，得到氯气产物；吹尾温度为300-400℃，恒温反应的温度为350-400℃。
氧化铜与含有氯化氢和蒸馏水的共沸物进行反应，氯化氢能够与氧化铜形成氯化铜，大大固化氯离子的效果，并且基于气体与固体反应，氯化铜并不会随着水蒸气的进入而变换位置，从而形成原位反应；氯化铜在恒温条件下与空气中的氧气形成反应，转化为氧化铜和氯气，经收集处理后得到氯气。
按照上述的评价方法，评价数据如下：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| HCl转化率 | 99.8％ | 99.6％ | 99.8％ |
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氯气的工艺难点，利用瓷土粉作为载体，以铜盐为反应材料，形成大比表面的氧化铜固体反应物。
2.本发明利用瓷土粉作为氧化铜的载体，并且以氢氧化铜或氯化铜为铜源，利用烘干过程中水蒸气散失形成多孔结构，并在后期焙烧后形成多孔体系。
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 (9)
1.一种用于盐酸原位制氯气的固体反应物，其特征在于：所述反应物为齿球型颗粒，颗粒直径为2-3mm，比表面为200-300m2/g，堆密度为0.6-0.7g/cm2。
2.根据权利要求1所述的用于盐酸原位制氯气的固体反应物，其特征在于：所述固体反应物以铜盐为反应物，以瓷土粉为载体，经混炼、成型、烘干、焙烧得到固体反应物。
3.根据权利要求2所述的用于盐酸原位制氯气的固体反应物，其特征在于：所述铜盐采用氢氧化铜和氯化铜的一种或两种。
4.根据权利要求3所述的用于盐酸原位制氯气的固体反应物，其特征在于：所述固体反应物的制备方法，包括：将瓷土粉与氢氧化铜混配，加水混炼、成型、烘干、焙烧，得到反应物。
5.根据权利要求4所述的用于盐酸原位制氯气的固体反应物，其特征在于：所述瓷土粉和氢氧化铜的质量配比为2:1，焙烧温度为800-900℃。
6.根据权利要求3所述的用于盐酸原位制氯气的固体反应物，其特征在于：所述固体反应物的制备方法，包括：将瓷土粉与氯化铜水溶液混炼、成型、烘干、焙烧，得到反应物。
7.根据权利要求6所述的用于盐酸原位制氯气的固体反应物，其特征在于：所述瓷土粉和氯化铜的质量配比为1:1，焙烧温度为800-900℃。
8.根据权利要求3所述的用于盐酸原位制氯气的固体反应物，其特征在于：所述固体反应物的制备方法，包括：将瓷土粉与氢氧化铜混配，成型后加入氯化铜水溶液渗透润湿、烘干、焙烧，得到反应物。
9.根据权利要求8所述的用于盐酸原位制氯气的固体反应物，其特征在于：所述瓷土粉、氢氧化铜和氯化铜的质量撇比为2:0.5:1，焙烧温度为800-900℃。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200609 |