當前位置:律師網大全 - 專利申請 - 氯氣生產技術

氯氣生產技術

技術發展史

氯氣的生產方法經歷了壹個漫長的發展過程。1774年,瑞典化學家舍勒用軟錳礦(含二氧化錳)和濃鹽酸產生氯氣。

4HCl(濃縮)+MnO?=加熱= MnCl?+2H?O+Cl?↑

但由於當時不能大量生產鹽酸,這種方法僅限於實驗室制備氯氣。後來,法國化學家貝爾托勒將氯化鈉、軟錳礦和濃硫酸的混合物放入鉛蒸餾器中加熱,制得氯氣:

2NaCl+3H?那又怎樣?(濃縮)+MnO?=加熱=2NaHSO?+MnSO?+2H?O+Cl?↑

由於這種方法的原料易得,自從舍勒在1774年到1836年制造出氯氣以來,人們壹直在用貝托·雷發明的方法生產氯氣。

1836年,古薩格發明了壹種焦化塔吸收碳酸鈉(Na?CO?從工藝中排出的氯化氫氣體中得到鹽酸(這種含有氯化氫的氣體以前被認為是廢氣,從Gusag中得到充分利用),然後鹽酸就變成了壹種比較便宜的酸,可以廣泛使用。舍勒發明的生產氯氣的方法進行了改進,成為此時大規模生產氯氣的方法。

1868年,Dickon和Hont匈牙利發明了用氯化銅作催化劑,加熱時氧化氯化氫氣體生成氯氣的方法;

4HCl+O?=2H?O+2Cl?↑

這種方法被稱為狄肯法(也譯作狄肯法)。

雖然這些生產氯氣的方法在歷史上起到了壹定的作用,但從經濟效益和生產規模來看,都遠遠不如電解法生產氯氣。當電解法付諸實施時,這些生產氯氣的方法就逐漸被淘汰了。

電解的誕生要追溯到1833。法拉第發現,當電流作用於氯化鈉水溶液時,可以獲得氯:

2NaCl+2H?O =2NaOH+H?↑+Cl?↑

後來,英國科學家瓦特也發現了這種方法,並於1851獲得了壹項生產氯氣的英國專利。但由於當時沒有實用的DC發生器產生足夠的電流,電解法只能停留在實驗室規模,無法投入工業生產,因此被擱置。直到20世紀70年代和80年代,壹種更好的DC發電機出現,電解法才被廣泛使用。從此,氯的工業生產進入了壹個新時代。但當時電解氯氣所用的電極是汞,這就導致電解得到的氯氣和氫氣中混合了相當數量的汞蒸氣。這種“汞法制氯”對環境危害很大,所以新的“離子交換膜法”制氯更環保節能。(用汞生產氯氣仍然是生產氯氣的主流方法。比如2010年中國生產了46%的氯氣,2000年西歐50.1%的氯氣都是用這種方法生產的。)

氯氣液化

氯氣通常可以直接使用,但為了制取純凈的氯氣,考慮到儲運的方便,將壹部分氯氣液化制成液氯,用鋼瓶或槽車運輸給用戶。生產中,從電解槽出來的熱氯氣(含有少量氫氣、氧氣、二氧化碳等雜質)用冷水洗滌或在換熱器中冷凝脫水,然後用硫酸幹燥(必要時可用液氯除去水分和雜質),再送去液化。由於濕氯對鐵有腐蝕作用,液化前氯中的水分應小於50ppm。

氯氣液化的溫度和壓力範圍很廣,工業生產中可分為低壓法、中壓法和高壓法。液化采用低壓法,氯氣0.078 ~ 0.147 MPa(表壓),冷卻溫度-35 ~-40℃。液化采用中壓法,氯氣壓力為0.245~0.49MPa,冷卻溫度為-15 ~-20℃。高壓法生產的氯氣為0.98 ~ 1.17 MPa,用水冷卻至15 ~ 25℃即可液化。與低壓法相比,高壓法能耗較低,循環水用量較少,但設備成本較高,適合大規模生產。中壓法多用於中小型氯堿廠。液化率由氯中的氫含量決定。液化尾氣中的氫氣含量不得超過4%(體積)。尾氣中含有60% ~ 70%的氯氣,可作為合成鹽酸、氯苯和次氯酸鹽的原料氣,也可進壹步凈化精制,使液化率達到98% ~ 99%。

  • 上一篇:姚櫓維修點讓您省心。
  • 下一篇:煤礦用錨桿鉆機的合理走向分析,
  • copyright 2024律師網大全