JPS5973405A - 塩素の製造方法 - Google Patents
塩素の製造方法Info
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- JPS5973405A JPS5973405A JP18297782A JP18297782A JPS5973405A JP S5973405 A JPS5973405 A JP S5973405A JP 18297782 A JP18297782 A JP 18297782A JP 18297782 A JP18297782 A JP 18297782A JP S5973405 A JPS5973405 A JP S5973405A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は塩化水素を光化学的に酸化して塩素を製造する
方法に関するものである。
方法に関するものである。
工業的に塩素を製造する方法は、現在、食塩の電気分解
による方法が主流であるが水銀法、隔膜法、イオン交換
膜法とも莫大な設備投資を必要とし、苛性曹達との併産
法であるため塩素需要と苛性曹達需要とのバランスが常
に問題になっている。さらに重要な問題は、石油化学工
業の中で塩素系誘導体を製造する際、必ずともいってよ
い相等モル以上の塩化水素を副生ずるのが普通である。
による方法が主流であるが水銀法、隔膜法、イオン交換
膜法とも莫大な設備投資を必要とし、苛性曹達との併産
法であるため塩素需要と苛性曹達需要とのバランスが常
に問題になっている。さらに重要な問題は、石油化学工
業の中で塩素系誘導体を製造する際、必ずともいってよ
い相等モル以上の塩化水素を副生ずるのが普通である。
例えばアリルクロライドの製造、塩化ビニルモノマーの
製造、モノクロルベンゼン、ジクロルベンゼン、モノク
ロル酢酸、クロロプレン、プロピレンクロルヒドリン、
エピクロルヒドリン、メタン塩化物、トリクロルエチレ
ン、テトラクロルエチレン、メチルクロロホルム、塩化
ビニリデンなどを製造する際は大量の塩化水素が発生す
る。
製造、モノクロルベンゼン、ジクロルベンゼン、モノク
ロル酢酸、クロロプレン、プロピレンクロルヒドリン、
エピクロルヒドリン、メタン塩化物、トリクロルエチレ
ン、テトラクロルエチレン、メチルクロロホルム、塩化
ビニリデンなどを製造する際は大量の塩化水素が発生す
る。
この中で二塩化エタンのようにエチレンと塩化水素とを
酸素あるいは空気でオキシクロリネーションすることに
より二塩化エタンと水とを生成するプロセスも確立され
ているが、多くの場合、副生じた塩化水素は高価なアル
カリ源で中和され、産業廃棄物としてすてられている。
酸素あるいは空気でオキシクロリネーションすることに
より二塩化エタンと水とを生成するプロセスも確立され
ているが、多くの場合、副生じた塩化水素は高価なアル
カリ源で中和され、産業廃棄物としてすてられている。
一般に塩化水素を塩素に変える方法は古くから知られて
いる。
いる。
例えば塩酸と二酸化マンガンより塩素を製造するウェル
トン法があるが、この方法ぞは使用した塩酸の半分は塩
化マンガンになるため、塩素の発生量は理論上より見て
も使用した塩酸の半分にとどまる。しかも工業的には使
用量の３０〜４１］％の収率を得るに過ぎない。また、
塩化第２銅のような触媒の存在下に４５０〜６００°０
の高温下に直接空気で酸化し、塩素を製造するディーコ
ン法も知られているが、この反応は塩化水素１モルに対
して５．２ Ｋｃａ１１モルの裂しい発熱反応であり、
この反応の応用として多くの触媒についても検討が加え
られている。
トン法があるが、この方法ぞは使用した塩酸の半分は塩
化マンガンになるため、塩素の発生量は理論上より見て
も使用した塩酸の半分にとどまる。しかも工業的には使
用量の３０〜４１］％の収率を得るに過ぎない。また、
塩化第２銅のような触媒の存在下に４５０〜６００°０
の高温下に直接空気で酸化し、塩素を製造するディーコ
ン法も知られているが、この反応は塩化水素１モルに対
して５．２ Ｋｃａ１１モルの裂しい発熱反応であり、
この反応の応用として多くの触媒についても検討が加え
られている。
さらに電気化学的に塩酸を電解して塩素を発生させる塩
酸電解法もあるが、この方法では電解液の電導度を保つ
必要があるため塩酸を完全に塩素と水素に変えることは
むずかしく、実質的には一部の塩酸が電解されているに
すぎない。
酸電解法もあるが、この方法では電解液の電導度を保つ
必要があるため塩酸を完全に塩素と水素に変えることは
むずかしく、実質的には一部の塩酸が電解されているに
すぎない。
以上の如く、塩化水素あるいは塩酸から塩素を製造する
には、副生物の発生が避けられないか、裂しい高温度条
件が避けられず、莫大な設備投資が必要とされる。
には、副生物の発生が避けられないか、裂しい高温度条
件が避けられず、莫大な設備投資が必要とされる。
本発明はかかる従来の製造法の欠点を抜本的に改良する
すぐれた塩素の製造法を提供するものである。
すぐれた塩素の製造法を提供するものである。
即ち、本発明は、酸素および／または空気の存在下に光
化学反応により塩化水素を酸化して塩素を製造するに当
り、ガス状塩化水素を反応室の圧力および温度を１０″
〜１ｏ１０（，１７モルの吸収断面積になる様に側索し
たパルス化したコヒーレント光で光照射することを特徴
とする塩素の製造方法である。
化学反応により塩化水素を酸化して塩素を製造するに当
り、ガス状塩化水素を反応室の圧力および温度を１０″
〜１ｏ１０（，１７モルの吸収断面積になる様に側索し
たパルス化したコヒーレント光で光照射することを特徴
とする塩素の製造方法である。
本発明によれば、ガス状塩化水素に反応室内でパルス化
したコヒーレント光で光照射し、かつ反応室内の圧力お
よび温度条件を１０−４ 、０１０７１モルの吸収断
面積が得られるように選択することにより達成される。
したコヒーレント光で光照射し、かつ反応室内の圧力お
よび温度条件を１０−４ 、０１０７１モルの吸収断
面積が得られるように選択することにより達成される。
この方法によれば、極めて大きい光子密度および出力が
得られかつ極めて鋭敏な波長を有する単色光が可能であ
り、このようなコヒーレントなレーザー光線によりこれ
までの従来の光源では不可能であった光反応を可能にす
る。
得られかつ極めて鋭敏な波長を有する単色光が可能であ
り、このようなコヒーレントなレーザー光線によりこれ
までの従来の光源では不可能であった光反応を可能にす
る。
公知のレーザ光源は紫外、可視、赤外スペクルをもつ光
源であるが特に有利なものは紫外スペクトルを有スるエ
キシマレーザである。本発明に使用する塩化水素ガスは
水分そして／あるいは若干の不純物を含んでいても本質
的には問題ない。特に塩素化反応で副生ずる塩化水素を
使用する場合、有利なプロセスを組むことが出来る。
源であるが特に有利なものは紫外スペクトルを有スるエ
キシマレーザである。本発明に使用する塩化水素ガスは
水分そして／あるいは若干の不純物を含んでいても本質
的には問題ない。特に塩素化反応で副生ずる塩化水素を
使用する場合、有利なプロセスを組むことが出来る。
光照射時における反応室内の圧力は、０．５〜２０気圧
、望ましくは１〜１０気圧の範囲で行うのがよい。更に
温度条件は０＼〜４００°Ｃ１望ましくは１００〜３０
０°０の範囲で行うのが適切である。温度条件が水の露
点以下の場合、未反応は量子収率が１以上であることが
ら連鎖反応もこの反応に寄与していると考えられる。そ
の場合反応形式は次のように考えられる。
、望ましくは１〜１０気圧の範囲で行うのがよい。更に
温度条件は０＼〜４００°Ｃ１望ましくは１００〜３０
０°０の範囲で行うのが適切である。温度条件が水の露
点以下の場合、未反応は量子収率が１以上であることが
ら連鎖反応もこの反応に寄与していると考えられる。そ
の場合反応形式は次のように考えられる。
ＨＯ（１−□Ｈ，＋０１ｌ−
■（・＋０２１Ｈ６２
ＨＯ２＋ＨＯｊ？ →Ｈ２Ｏ２＋ Ｏｌｌ ・→）■２
０ ＋ １／２０２ ＋ Ｏｊ？ ・ＨＯ１＋ ０１１
１＋−＋ ０１１２＋Ｈ一連鎖連絡員はこの場合、遊離
の塩素原子かになっている。
０ ＋ １／２０２ ＋ Ｏｊ？ ・ＨＯ１＋ ０１１
１＋−＋ ０１１２＋Ｈ一連鎖連絡員はこの場合、遊離
の塩素原子かになっている。
レーザ光は最低１０″５秒トチ・のインパルスＦｌおよ
び００１〜１００ジユールのエネルギーの光束が有利に
使用することができる。
び００１〜１００ジユールのエネルギーの光束が有利に
使用することができる。
本発明に使用するレーザは特に限定するものではないが
、例えばＮｄ ：ＹＡＧ （、！＝２６５請）、ＫｒＦ
（λ＝ ２４９ ｎｍ、 ）、ＫｒＯ４（λ＝ ２２
５１−ｙ＋、 ）またはＡｒｐ、（λ＝ １９５ ｎｍ
）、である。他の適当なレーザは色素レーザまたは赤
外範囲のガスレーザである。さらにこのようなコヒーレ
ント光のほかに公知の不コヒーレント光も併用できる。
、例えばＮｄ ：ＹＡＧ （、！＝２６５請）、ＫｒＦ
（λ＝ ２４９ ｎｍ、 ）、ＫｒＯ４（λ＝ ２２
５１−ｙ＋、 ）またはＡｒｐ、（λ＝ １９５ ｎｍ
）、である。他の適当なレーザは色素レーザまたは赤
外範囲のガスレーザである。さらにこのようなコヒーレ
ント光のほかに公知の不コヒーレント光も併用できる。
この時の不コヒーレント光の役割は生成する塩素の解離
を促進し、生成した塩素ラジカルが本反応の連鎖連結員
の働きをするものと推定される。従って低圧水銀灯、お
よび／または中高圧水銀灯で照射した反応室中にコヒー
レント光を照射することによって反応はより促進される
。
を促進し、生成した塩素ラジカルが本反応の連鎖連結員
の働きをするものと推定される。従って低圧水銀灯、お
よび／または中高圧水銀灯で照射した反応室中にコヒー
レント光を照射することによって反応はより促進される
。
さらに本発明に使用する原料である塩化水素、酸素の各
々の割合は任意にとれる。しかし後処理工程の緊雑さを
考えると塩化水素／酸素のモル比は４／１に近い程適切
である。もちろ゛ん酸素源として空気を使用することは
何ら障害とならない。酸化反応後は液化による精製ある
いはそれに代る精製で窒素を除くことができる。
々の割合は任意にとれる。しかし後処理工程の緊雑さを
考えると塩化水素／酸素のモル比は４／１に近い程適切
である。もちろ゛ん酸素源として空気を使用することは
何ら障害とならない。酸化反応後は液化による精製ある
いはそれに代る精製で窒素を除くことができる。
また本反応は、反応系がバッチ式あるいは連続式のいず
れの方法でも達成される。望ましくは連続式で行うのが
適当である。
れの方法でも達成される。望ましくは連続式で行うのが
適当である。
本発明の方法によれば、副生物の生成がなく且つ比較的
低温条件で反応が進行するので設備投資も少くてすむの
で経済的にも有利である。
低温条件で反応が進行するので設備投資も少くてすむの
で経済的にも有利である。
以下に実施例により更に説明する。
実施例１
塩化水素を毎分６．２４ ｙ＋ｙＪ！、酸素を毎分１６
胃１を装入しながらこれに弗化クリプトンレーザ光（λ
＝ ２４９ｎｓ、出力１−Ｏｗ）を２０ｃｍの吸収工程
で照射した。反応生成物中には毎分２．９ ｍａ４の塩
素が含まれていた。転化率９３係、選択率１ｏ。
胃１を装入しながらこれに弗化クリプトンレーザ光（λ
＝ ２４９ｎｓ、出力１−Ｏｗ）を２０ｃｍの吸収工程
で照射した。反応生成物中には毎分２．９ ｍａ４の塩
素が含まれていた。転化率９３係、選択率１ｏ。
チで塩素が生成したことになる。
実施例２
実施例１の装置を用い、３気圧、２００ｏＯの条件下、
塩化水素を毎分６．２４ ｙｎｚ−Ｊ！、酸素を毎分ｉ
、 （５ｙｙｂｙＪ！を装入しながらこれに弗化クリプ
トンレーザ光（λ−２４９ｒｖｎ、出力１０ｗ）を照射
シ、同時にこれに１００Ｗ水銀高圧ランプをレーザ光と
直交する形で照射した。反応生成物中には毎分３、１２
ｙｒ＝ｔｒ−１の塩素が含まれていた。反応が定量的
であることを示している。
塩化水素を毎分６．２４ ｙｎｚ−Ｊ！、酸素を毎分ｉ
、 （５ｙｙｂｙＪ！を装入しながらこれに弗化クリプ
トンレーザ光（λ−２４９ｒｖｎ、出力１０ｗ）を照射
シ、同時にこれに１００Ｗ水銀高圧ランプをレーザ光と
直交する形で照射した。反応生成物中には毎分３、１２
ｙｒ＝ｔｒ−１の塩素が含まれていた。反応が定量的
であることを示している。
実施例６
実施例１の装置を用い、３気圧、２００ｏＯの条件下、
塩化水素を毎分６．２４ ｒｒｕｙｉ、酸素を毎分１６
胃１を装入しながらこれに弗化アルゴンレーザ光（λ＝
１９３ｙｍ、出力１ ｏｗ）を照射した。
塩化水素を毎分６．２４ ｒｒｕｙｉ、酸素を毎分１６
胃１を装入しながらこれに弗化アルゴンレーザ光（λ＝
１９３ｙｍ、出力１ ｏｗ）を照射した。
反応生成物中には毎分２．８７Ｍ１．の塩素が含まれて
いた。転化率９０％、選択率は１００％で枦た。
いた。転化率９０％、選択率は１００％で枦た。
参考例
実施例１の装置を用い、６気圧下、２．０Ｏ００の条件
下、塩化水素を毎分６．２４ ｍｔｙＪＬ、酸素を１６
胃Ｊを装入しなから１００Ｗ低圧水銀ランプで光照射し
た。
下、塩化水素を毎分６．２４ ｍｔｙＪＬ、酸素を１６
胃Ｊを装入しなから１００Ｗ低圧水銀ランプで光照射し
た。
反応生成物を分析したところ、０．０９ 胃Ｊｊの塩素
５が含まれていた。このことは転化率が６％であるこ
とを示している。
５が含まれていた。このことは転化率が６％であるこ
とを示している。
第１図は本発明の実施に好適な反応装置の１例を示すも
のである。 図において １、塩化水素導入口 ５レ一デ光照射方向２酸素含
有ガス導入口 ６．水銀灯照射方向３ガス予熱器
Ｚ生成物出口 ４反応益 第１図
のである。 図において １、塩化水素導入口 ５レ一デ光照射方向２酸素含
有ガス導入口 ６．水銀灯照射方向３ガス予熱器
Ｚ生成物出口 ４反応益 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）酸素および／または空気の存在下に光化学反応によ
り塩化水素を酸化して塩素を製造するに当り、ガス状塩
化水素を反応室の圧力および湿度を１０″〜１０１０
、、Ｉ １モルの吸収断面積になる様に側索したパルス
化したコヒーレント光で光照射することを特徴とする塩
素の製造方法。 ２）最低１０４５秒掩奎崎のインパルス時間および０．
０１〜１００ジユールのエネルギー光束を使用する特許
請求の範囲第１項記載の方法。 ３）０．５〜２０気圧の圧力下に光照射する特許請求の
範囲第１項および第２項記載の方法。 ４）０〜４００°Ｃの温度範囲下に光照射する特許請求
の範囲第１項〜第３項記載の方法。 ５）コヒーレント光および不コヒーレント光を交互に使
用するかまたは不コヒーレント光で照射中にコヒーレン
ト光をパルス照射する特許請求の範囲第１項〜第４項記
載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18297782A JPS5973405A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 塩素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18297782A JPS5973405A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 塩素の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5973405A true JPS5973405A (ja) | 1984-04-25 |
| JPH0369841B2 JPH0369841B2 (ja) | 1991-11-05 |
Family
ID=16127607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18297782A Granted JPS5973405A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 塩素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5973405A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007134860A2 (de) * | 2006-05-23 | 2007-11-29 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur herstellung von chlor aus chlorwasserstoff und sauerstoff |
| WO2007134726A2 (de) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur herstellung von chlor aus chlorwasserstoff und sauerstoff |
| EP1914199A1 (de) * | 2005-06-07 | 2008-04-23 | Obschestvo Ogranichennoi Otvetstvennostju Ksm Engineering | Verfahren zur herstellung von chlor |
| DE102008038032A1 (de) | 2008-08-16 | 2010-02-18 | Bayer Materialscience Ag | Katalytische Oxidation von Chlorwasserstoff mit Sauerstoff im nichtthermischen Plasma |
| DE102008038096A1 (de) | 2008-08-16 | 2010-02-18 | Bayer Materialscience Ag | Katalytische Oxidation von Chlorwasserstoff mit Ozon |
| DE102008062569A1 (de) | 2008-12-16 | 2010-06-17 | Bayer Materialscience Ag | Erzeugung von Chlor durch Oxidation von Metallchloriden mit Sauerstoff in einem nichtthermischen Plasma |
| DE102008063725A1 (de) | 2008-12-18 | 2010-06-24 | Bayer Materialscience Ag | Katalytische Oxidation von Chlorwasserstoff mit Sauerstoff im nichtthermischen Plasma |
| EP2371807A1 (de) | 2010-03-30 | 2011-10-05 | Bayer MaterialScience AG | Verfahren zur Herstellung von Diarylcarbonaten und Polycarbonaten |
| EP3421416A1 (de) | 2017-06-29 | 2019-01-02 | Covestro Deutschland AG | Photokatalytische oxidation von chlorwasserstoff mit kohlenstoffmonoxid |
| EP3670444A1 (de) | 2018-12-18 | 2020-06-24 | Covestro Deutschland AG | Photokatalytische oxidation von salzsäure mit sauerstoff |
-
1982
- 1982-10-20 JP JP18297782A patent/JPS5973405A/ja active Granted
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1914199A4 (de) * | 2005-06-07 | 2009-12-30 | Bayer Technology Services Gmbh | Verfahren zur herstellung von chlor |
| EP1914199A1 (de) * | 2005-06-07 | 2008-04-23 | Obschestvo Ogranichennoi Otvetstvennostju Ksm Engineering | Verfahren zur herstellung von chlor |
| WO2007134726A2 (de) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur herstellung von chlor aus chlorwasserstoff und sauerstoff |
| WO2007134726A3 (de) * | 2006-05-18 | 2008-07-31 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur herstellung von chlor aus chlorwasserstoff und sauerstoff |
| US9447510B2 (en) | 2006-05-18 | 2016-09-20 | Covestro Deutschland Ag | Processes for the production of chlorine from hydrogen chloride and oxygen |
| WO2007134860A3 (de) * | 2006-05-23 | 2008-07-31 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur herstellung von chlor aus chlorwasserstoff und sauerstoff |
| WO2007134860A2 (de) * | 2006-05-23 | 2007-11-29 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur herstellung von chlor aus chlorwasserstoff und sauerstoff |
| DE102008038032A1 (de) | 2008-08-16 | 2010-02-18 | Bayer Materialscience Ag | Katalytische Oxidation von Chlorwasserstoff mit Sauerstoff im nichtthermischen Plasma |
| DE102008038096A1 (de) | 2008-08-16 | 2010-02-18 | Bayer Materialscience Ag | Katalytische Oxidation von Chlorwasserstoff mit Ozon |
| DE102008062569A1 (de) | 2008-12-16 | 2010-06-17 | Bayer Materialscience Ag | Erzeugung von Chlor durch Oxidation von Metallchloriden mit Sauerstoff in einem nichtthermischen Plasma |
| DE102008063725A1 (de) | 2008-12-18 | 2010-06-24 | Bayer Materialscience Ag | Katalytische Oxidation von Chlorwasserstoff mit Sauerstoff im nichtthermischen Plasma |
| EP2371807A1 (de) | 2010-03-30 | 2011-10-05 | Bayer MaterialScience AG | Verfahren zur Herstellung von Diarylcarbonaten und Polycarbonaten |
| US9175135B2 (en) | 2010-03-30 | 2015-11-03 | Bayer Materialscience Ag | Process for preparing diaryl carbonates and polycarbonates |
| EP3421416A1 (de) | 2017-06-29 | 2019-01-02 | Covestro Deutschland AG | Photokatalytische oxidation von chlorwasserstoff mit kohlenstoffmonoxid |
| EP3670444A1 (de) | 2018-12-18 | 2020-06-24 | Covestro Deutschland AG | Photokatalytische oxidation von salzsäure mit sauerstoff |
| WO2020127022A1 (de) | 2018-12-18 | 2020-06-25 | Covestro Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Photokatalytische oxidation von salzsäure mit sauerstoff |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0369841B2 (ja) | 1991-11-05 |
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