副产氯化氢制氯气研究进展
2018-09-12刘琦琦赵世杰李天文
山东化工 2018年16期
关键词:催化剂
刘琦琦,赵世杰,刘 潇,李天文
(烟台大学 化学化工学院,山东 烟台 264005;2.新疆广汇陆友硫化工有限公司,新疆 哈密 839303)
氯可以作为消毒剂、净化剂,合成重要单体(甲苯二异氰酸酯(TDI),二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),氯乙烯等)、溶剂、农药、医药等的原料[1]。在这些产品的制备过程中,HCl作为副产物生成。尤其是在制造TDI或MDI时,副产物HCl的产量是TDI和MDI的四倍。随着TDI、MDI、甲烷氯化物等涉及氯产品工艺的大规模扩产和氯碱行业的发展,导致HCl产量不可避免地超过市场需求,而积压的副产物HCl的处置会带来直接或间接的环境污染问题,不符合日益严格的环保法规。因此,在氯相关行业中回收氯化氢是十分必要和迫切的。
本文中介绍了综合利用副产氯化氢电解法制氯气及催化氧化法制氯气的新方法和新技术,简述了这两种处理方法的特点和关键技术。
1 电解法制氯气
电解法是通过电解将HCl转化为Cl2和H2以解决生产中多余的盐酸。关于盐酸的电解技术最初是1939 年Bitterfeld提出的,并于1942年建成第一台电解槽[2]。传统电解法有能耗大、电极和隔膜成本高等不利因素,因此导致该方法工业应用上受限。因此,近年来很多文献报道了对传统电解法最佳工艺条件以及新型电解装置等方面的研究。
孙根行等人在处理氯碱工业废盐酸中的稀盐酸(不含其他杂质)时,使用滤压式隔膜电解槽对其进行电解。研究了电流密度、温度、电解液流量等操作条件对槽电压和电流效率的影响,并得出最佳工艺条件:流量12mL/min,电流密度0.2A/cm2,电解液质量分数7%HCl与NaCl混合液,电解温度50℃,验证实验得出电流效率为95.11%,槽电压为4.1V[3]。……
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