Способ получения хлора из хлористого водорода

 

Изобретение относится к химической технологии, а именно к процессам получения хлора из хлористого водорода окислением последнего кислородом воздуха. Процесс окисления хлористого водорода воздухом ведут в зоне электроимпульсных разрядов при объемной скорости 26-413 час 1 и температуре 20-30°С. Концентрация хлора в продуктах реакции составляет около 40 %. 1 табл.

. Ы 1801943 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 01 В 7/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -- .: " /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4919945/26 (22) 19,03,91 (46) 15,03.93. Бюл. N 10 (71) Волгоградский политехнический институт (72) M.О.Козлов, В.П.Юрин, К.Ф,Красильникова и Б.И.Но (56) Авторское свидетельство СССР

N391994,,кл. С 01 В 7/04; 1973. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРА ИЗ ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА (57) Изобретение относится к химической технологии. а именно к процессам получения хлора из хлористого водорода окислением последнего кислородом воздуха, Процесс окисления хлористого водорода воздухом ведут в зоне электроимпульсных разрядов при объемной скорости 26-413 час и температуре 20 — 30 С. Концентрация хлора в продуктах реакции составляет около

40 ь, 1 табл, процесса и произойдет резкое падение кон- версии хлористого водорода.

Проведение процесса в зоне электроискровых разрядов приводит к разложению молекулы хлористого водорода на атомы хлора и водорода, последний окисляется кислородом воздуха до воды, причем процесс идет при низких температурах и без катализаторов, 1

О

Ф (л) Изобретение относится к химической технологии, конкретно к процессам получения хлора из HCI окислением последнего кислородом воздуха. Специфика производств хлорорганического синтеза обуславливает значительное количество хлористого водорода как отхода. Его утилизация в настоящее время связана со значительными трудностями.

Целью изобретения является снижение температуры процесса и увеличение концентрации хлора в продуктах реакции.

Поставленная цель достигается способом получения хлора окислением хлористого водорода воздухом, причем процесс проводится в зоне электроискровых разрядов. Температура подаваемой смеси не превышает 20-30 С, что позволяет не включать в технологическую схему теплообменники, Процесс осуществляют при обьемной скорости 26 — 413 ч

Предлагаемое техническое решение отличается от прототипа тем, что смесь хлористого водорода и воздуха пропускают через зону электроискровых импульсных разрядов. А понижение температуры (< 20 С) вызовет значительное снижение скорости

Преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что хлористый водород предварительно не поглощается водой, отсутствуют катализаторы, процесс идет при низких температурах, как исходных реагентов так и продуктов реакции. Электрические разряды создаются генератором, электрическая схема которого позволяет при напряжении 10 — 40 кВ иметь достаточное количество разрядов для распада молекул кислорода воздуха и хлористого водорода.

Благодаря отсутствию каких-либо движущихся частей данный способ утилизации

HCt с получением хлора обладает повышенной надежностью, что наряду с хорошими технологическими показателями делает его весьма перспективным.

1801943

Эффективность данного способа обуславливается тем, что в зоне электрических импульсных разрядов кислород воздуха и хлористый водород распадается на активные частицы, которые быстро реагируют между собой, что приводит к высокой степени конверсии HCI и достаточно высокому выходу хлора.

С увеличением объемной скорости подачи газовой смеси уменьшается время пребывания хлористого водорода в зоне электрических импульсных разрядов и как следствие понижается содержание хлора в продуктах реакции. Но подачу газовой смеси нецелесообразно повышать более 413 ч

При создании объемной скорости меньше 26ч

-1 возникают технологические сложности. Температура газовой смеси на входе в реактор и на выходе из него составляет 20 — 30 С, С повышением температуры степень конверсии возрастет, но темпы прироста этого параметра замедляются и потребуют больших затрат тепловой энергии.

Пример 1, Смесь хлористого водорода с содержанием HCI 56 мас. обрабатывалась в зоне электрических импульсных разрядов. Объемная скорость подачи газовой смеси 413 ч

-1

Получена степень конверсии хлористого водорода 25,9 /. Содержание хлора в продуктах реакции 14,08 . Н С!, вода и воздух — остальное.

Температура продуктов реакции 20 С, Пример 2. Смесь хлористого водорода с воздухом с содержанием HCI 62 мас. обрабатывалась в зоне электрических импульсных разрядов, Объемная скорость подачи газовой смеси 413 ч

-1.

Получена степень конверсии хлористого водорода 25,9, Содержание хлора в продуктах реакции 15,62, HCI, вода и воздух — остальное, Температура продуктов реакции 20 С, Пример 3. Смесь хлористого водорода с воздухом с содержанием HCI 76 мас. обрабатывалась в зоне электрических импульсных разрядов, Объемная скорость подачи газовой смеси 413 ч ".

Получена степень конверсии хлористого водорода 25,9 . Содержание хлора в продуктах реакции 19,15, HCI, вода и воздух — остальное, Температура продуктов реакции 20 С, Пример 4, Опыт проводится по методике примера 1, с тем отличием, что объемная скорость составляла 366 ч, Пол-1 учена степень конверсии хлористого водорода 411

Содержание хлора в продуктах реакции

22,35 7; HCI, вода и воздух — остальное.

Температура продуктов реакции 21 С.

Пример 5. Опыт проводился по

"0 методике примера 1, с тем отличием, что объемная скорость составляла 94 ч, Получена степень конверсии хлористого водорода 61,7, Содержание хлора в продуктах реакции

33,56, HCI, вода и воздух — остальное.

Температура продуктов реакции 25 С, Пример 6. Опыт проводился по методике примера 1, с тем отличием, что объемная скорость составляла 26 ч, Пол20 учена степень конверсии хлористого водорода 73,8 .

Содержание хлора в продуктах реакции

40,17, HCI, вода и воздух — остальное.

Температура продуктов реакции 30 С, 25 Сравнительные данные предлагаемого способа, а также способа по прототипу приведены в таблице, Как следует из таблицы концентрация хлора в продуктах реакции по заявляемому

30 техническому решению значительно выше, чем концентрация хлора в прототипе. Температура выходящих газов из реакционной зоны лишь немного выше температуры входящего газа. Это устраняет систему его

35 дальнейшего охлаждения, т, е, способствует менее энергоемкому извлечению хлора.

Следует отметить, что в качестве окислителя применялся воздух, а не чистый кислород, как в методике прототипа. Это удешевляет

40 процесс и делает его эксплуатацию практически безопасной.

Кроме экологического эффекта (утилизация абгазного НС!) данное техническое решение обладает экономической эффек45 тивностью. Из1тHCI получается 0,4тхлора.

Формула изобретения

Способ получения хлора иэ хлористого водорода окислением последнего воздухом, отличающийся тем, что, с целью

50 снижения температуры процесса и увеличения концентрации хлора в продуктах реакции, процесс ведут в зоне электроимпульсных разрядов при объемной скорости 26 — 413 ч и температуре 20-30 С, 55

1801943

Соста вител ь М. Козлов

Техред M.Moðãåíòàë Корректор M. Ñàìáoðñêàÿ

Редактор

Заказ 828 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Сравнительные данные процесса окисления хлористого водорода по предлагаемому способу и прототипу