Способ получения хлора

 

" 331649

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву

1 (22) Заявлено22.09,70 (21) 1478688/23-26. (5,,. Ч с присоединениех1 заявки ¹ (23) Приоритет

С 01 В 7/04

Государственный комитет

Соввта Министров СССР по делам изооретений и открытий (43) Опубликовано 05,11.76.Áþëëå Tåíü ¹ 41 (45) Дата опубликования описания 12.01.77 (53) УДК 661,418 (088.8) (72) Авторы Г. П, Чернюк, И. И, Жуковская, И. И. Агроскин, Р, М. Флид, изобретения Л. И. Челядин, А. А. Мутовкин, E. В. Осипов и Ю, И. Журавлев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРА

Изобретение касается получения хлора окислением хлористого водорода кислородом или кислородсодержащими газами в присутствии катализатора. B качестве катализат . ров для окисления хлористого водорода в 5 хлор применяют, например, хлорную медь, нанесенную на пемзу, окислы меди, железа, марганца и других металлов,. нанесенных на различные пористые носители, а также с добавками соединений бериллия, магния, 10 висмута, ванадия, сурьмы и других металлов, окислов или солей редкоземельных элементов и хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов.

Известен способ получения хлора из хло- 15 ристого водорода путем его окисления при высокой температуре (350-520оС) в присутствии катализатора, представляющего собой хлориды меди, калия, лантана, кобальта или урана, нанесенные íà .ACzO> гель

&10q или пемзу, Предлагаемый способ отличается от и вестного тем, что для увеличения срока службы и стабильности катализатора, а также расширения ассортимента катализаторов в 5 качестве катализатора применяют соединения

+2 +а типа шпинелей обшей формулы Ме Ме 0<1

+ 7.

4, ю где М Е вЂ” двухвалентный металл, например медь, железо, хром, кобальт или никель, +в и М вЂ” трехвалентный металл, например алюминий, хром или железо.

Эти соединения могут быть также применены в смеси с добавками хлоридов щелочных и шелочноземельных металлов. При этом катализатор содержит 2,5-25 вес„% двухвалентного металла и 0,5-5 вес,% хлорида щелочного или шелочноземельного металла.

Катализаторы могут быть приготовлены, +г например, путем спекания окислов типа МЕ 0 .+5 с окислами типа Ме 0, Например, для приготовления катализатора на основе мед.й .. „„... СГАЕ01 „,„ зуют ) — д 0г О определенного гранулометрического состава (в зависимости от способа применения катализатора) и термически неустойчивые соли меди, например нитрат, карбонат, ацетат, Сначала окись алюминия пропитывают водным раствором солей меди и хлорида щелочного или щелочноземельного металла из расчета нанесения такого количества солей, чтобы в готовом катализаторе сс держание меди составляло 2,2-25 вес,%, а хлорида щелочного или шелочноземельного металла — 0,5-5 вес.%, Затем окись ал с 5 миния с нанесенными солями cvIIIBT npu

105-110 С, после чего нагревают до 450500 С, чтобы соль меди перешла в окись о меди, После этого ее прокаливают при 9001100оС в течение 1-6 час до образованич И медной шпинели алюминия. B зависимости от содержания меди, хлорида и температурных условий формирования удельная поверхность образцов катализатора 15125 м /r, 2

)5

Процесс получения хлора осуществляют в газовой фазе путем контактирования смеси хлористого водорода и кислорода или воздуха при отношении HC0: Q = 2-6:1, температуре 350-500 С и объемной скорости

50-1500 час . При этих условиях обеспе1 чивается термодинамически возможная степень превращения хлористого водорода в хлор. Процесс окисления протекает эффектик но как в случае применения чистого кислород да, так и в присутствии инертного разбавителя, например азота, Поэтому для окисления могут быть использованы воздух и разбавленный хлористый водород, ЗО

Пример, Окисление хпористого водорода осуществляют в реакторе проточного типа с использованием образцов катализатора, содержащих 2,2-23 вес.% Nt . и

0,5-5 вес,% хлоридов щелочных или шелочЖ ноземельных металлов при 4500С, объем-t ной скорости 1000 час и отношении НС1:0Д =

=4:1. Конверсия хлористого водорода составляет 72-78%. В течение 100 час активность катализатора не изменяется.

Предложенные шпинельные катализаторы обладают высокой механической прочностью на истирание и раздавливание гранул. В процессе эксплуатации они практически не разрушаются и не подвергаются химическому превращению вследствие чего работают очень стабильно в течение длительного времени. Данные рентгеноструктурного анализа показывают, что фазовый состав катализатора остается постоянным.

Высокая механическая прочность шпинельных катализаторов позволяет осуществлять процесс окисления хлористого водорода в хлор непрерывно с подвижным слоем контакта — движущимся или кипящим, что в значительной мере облегчает регулирование температуры процесса. С этой же целью предложенные катализаторы можно разбавлять инертными материалами, например графитом и корундом.

Формула изобретения

1. Способ получения хлора окислением хлористого водорода и кислородом или кислородсодержашими газами при высокой температуре в присутствии катализатора, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью увеличения срока службы и стабильности катализатора, а также расширения ассортимента катализаторов, в качестве катализатора применяют соединения типа шпинелей

+2 +Я +2 общей формулы M -ГМ OJ, где МВ двухвалентный металл и Me — трехваленч ный металл.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и йс я те.м, что двухвалентным металлом являются медь, железо, хром, кобальт или никель, а трехвапентным — алюминий, хром или железо.

3. Способ по г, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что соединения типа шпинелей применяют в смеси с добавками хлоридов щелочных или шелочноземельных металлов, 4. Способ по пп. 1 и 3, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что, катализатор содержит 2,5-25 вес.% двухвалентного металла и 0,5-5 вес.% хлорида шелочйого или шелочноземельного металла.

Составитель A. Груздев

Редактор О. Юркова Техред N. Ликович Корректор H. Золотовская

Заказ 5563/215 Тираж 630 П одписное

1ЛНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4