專(zhuān)利名稱(chēng)：一種制備氯氣的方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備氯氣的方法以及實(shí)現(xiàn)該方法所用的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
HC1氣體可以直接利用或轉(zhuǎn)化成Cl2，這個(gè)問(wèn)題早在路布蘭法制堿時(shí)代 就已經(jīng)工業(yè)化，形成了著名的威爾頓法與迪康法，當(dāng)時(shí)只為制取漂白粉，在
近代Cl2已成為一種非常有用的化工原料，工業(yè)需求量很大，形成了龐大的
氯堿工業(yè)。其中有一半以上的氯用于制造有機(jī)化工產(chǎn)品，如含氯溶劑、冷凍 劑、塑料及增塑劑、殺蟲(chóng)劑、染料以及許多中間體等。此外氯氣還廣泛用于 含氯化合物的生產(chǎn)，冶金領(lǐng)域等。隨著路布蘭制^5咸法的消亡，由HCl制Cl2 的問(wèn)題幾乎被遺忘。但近年來(lái)由于環(huán)保工業(yè)的需要，重新受到人們的重視。 對(duì)其工藝及設(shè)備進(jìn)行再研究，以找到一條技術(shù)經(jīng)濟(jì)上更優(yōu)的通過(guò)HC1制Cl2 的途徑，提高HC1利用率，實(shí)現(xiàn)氯元素工業(yè)循環(huán)。目前已有很多成熟的制備 氯氣的方法，現(xiàn)將HC1制Cl2的方法概述如下
1. 電解法
是較早發(fā)現(xiàn)的一種實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的方法，電解鹽酸的反應(yīng)方程式為
2HC1—— >H2+C12 (1)
該方法經(jīng)濟(jì)意義不大，近來(lái)仍有人從事這一課題研究，重要問(wèn)題是電解液與 電極材料對(duì)廢氯化氳物料中雜質(zhì)敏感。
2. 無(wú)機(jī)氧化法
Welddon法，以逾02為氧化載體，反應(yīng)方程式為
Mn02+4HC1——>MnCl2+C12+H20 (2) MnCl2 +Ca(OH)2 +l/202——^Mn02 +CaCl2 +H20 (3)
生成難以處理的CaCl2，氯化氬的轉(zhuǎn)化率不大于50% 。
Kel - Chlor法，在硫酸介質(zhì)中以N02和NOHS04為氧化劑，將HC1氧 化為Cl2。反應(yīng)方程式為2HCl + l/202 叫濕s。4 >ci2+H20 (4) 腐蝕與副反應(yīng)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化最大的問(wèn)題。 3.催化氧化法
Deacon法，1875年Deacon首先提出以多種惰性多孔物質(zhì)為載體的Mn、 Cu和Fe鹽作為催化劑，用02氧化HC1的過(guò)程。他發(fā)現(xiàn)催化性能最好的是 以沸石為載體的CuCl2。其適宜的反應(yīng)溫度為430-475°C。反應(yīng)方程式為
2HC1 +1 /202Cl2 + H20 (5)
此反應(yīng)是一個(gè)快速放熱反應(yīng)，在實(shí)際應(yīng)用上存在以下工程問(wèn)題在此溫度下， 過(guò)程的平tf轉(zhuǎn)化率豐支低，Cl2的收率不高；因轉(zhuǎn)化率不高，未反應(yīng)的HC1與 H20結(jié)合生成鹽酸，導(dǎo)致設(shè)備腐蝕；在溫度高于400。C時(shí)，由于CuCl2的明 顯氣化，導(dǎo)致催化劑迅速失活，催化效率不高。為此不少科研人員對(duì)此進(jìn)行 過(guò)改進(jìn)，形成以下一系列方法。
Shell法，以5%Cu、 5%Ni、 3.1 %K和86.9 % Si02為催化劑，釆用單 一流化床，在350-365。C反應(yīng)溫度下，進(jìn)行HCl催化氧化制Cl2, HC1理論轉(zhuǎn) 化率為75%,由于存在腐蝕設(shè)備問(wèn)題，所以該方法發(fā)展緩慢。
MT-Chlor法，以Cr203/Si02為催化劑，采用流化床反應(yīng)器，氯化氫轉(zhuǎn) 化率為60-70%。主要問(wèn)題是含鉻催化劑造價(jià)高，對(duì)鐵的存在很敏感，應(yīng)用 有一定的限制。
Benson法，美國(guó)南加州大學(xué)的Benson等人將Deacon過(guò)程分為兩步 氯化步驟和氧化步驟。氯化氫和水不在同一股物流，防止了腐蝕，HCl的轉(zhuǎn) 化率接近100%,目前已經(jīng)進(jìn)行了中試，其反應(yīng)方程式為
CuO + HCl——>CuCl2+1/2C12 (6) CuCl2+l/202——>CuO + Cl2 (7) 本方法具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是也存在這一定的問(wèn)題，比如02的制取有
困難。如果采用空氣參與反應(yīng)，則存在著空氣與Cl2的分離問(wèn)題，具有一定
的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是提供一種制備氯氣的方法。 本發(fā)明的另 一 目的是提供制備氯氣的系統(tǒng)。
本發(fā)明一方面提供了一種制備氯氣的方法，該方法包括以下步驟 a.首先將氯化錳與水蒸汽在450-500。C下進(jìn)行反應(yīng)，得到錳的氧化物
5和氯化氫氣體；
b. 將步驟a得到的錳的氧化物在525-575。C與空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，得 到錳的進(jìn)一 步氧化反應(yīng)產(chǎn)物；
c. 將步驟a得到的氯化氬氣體溶解于水中，得到鹽酸液體；
d. 將步驟b得到的錳的進(jìn)一步氧化反應(yīng)產(chǎn)物和步驟c得到的鹽酸液 體進(jìn)行反應(yīng)，得到氯化錳和氯氣。
步驟a中的錳的氧化物主要為氧化錳，其中也含有少量的二氧化錳。 步驟b將步驟a得到的錳的氧化物在525-575。C與空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，得
達(dá):、；'、、' 、、 " ' '、
優(yōu)選地，其中步驟b在步驟c之前或之后。 優(yōu)選地，其中所述的氯化錳為四水氯化錳或無(wú)水氯化錳。 優(yōu)選地，其中步驟c中得到鹽酸液體的質(zhì)量濃度為10%-30°/。。 優(yōu)選地，其中步驟a中氯化錳與單位時(shí)間內(nèi)水蒸汽的摩爾比為1:8-10。 優(yōu)選地，其中步驟b中的錳的氧化物與單位時(shí)間內(nèi)空氣的摩爾比為1: 10-12。
本發(fā)明另 一方面提供了 一種實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括蒸汽 發(fā)生器l、蒸汽加熱器2、第一溫控儀3、第一反應(yīng)器4、第二溫控儀5、 旋風(fēng)分離器6、冷凝器7、收集槽8、第二反應(yīng)器9、氯氣回收裝置10，并 且，所述的蒸汽發(fā)生器1連接到蒸汽加熱器2的入口 ，蒸汽加熱器2的出 口連接到反應(yīng)器4的入口 ，并且第一溫控儀3連接在蒸汽加熱器2和反應(yīng) 器4的入口之間，反應(yīng)器4的出口連接到旋風(fēng)分離器6的入口 ，反應(yīng)器4 還與第二溫控儀5相連，旋風(fēng)分離器6的出口通過(guò)冷凝器7連接到收集槽 8的入口，收集槽8的出口與第二反應(yīng)器9的入口相連，第二反應(yīng)器9的 出口連接到氯氣回收裝置10,參見(jiàn)附圖3為該系統(tǒng)示意圖。
采用上述設(shè)備進(jìn)行本反應(yīng)流程時(shí)，首先將氯化錳加入到第一反應(yīng)器4 中，蒸汽從蒸汽發(fā)生器1產(chǎn)出后，進(jìn)入蒸汽加熱器2中，通過(guò)第一溫控儀 3控制加熱蒸汽的溫度。加熱的蒸汽接著從蒸汽加熱器2的出口進(jìn)入反應(yīng) 器4中與氯化錳進(jìn)行反應(yīng)，將氯化錳氧化為錳的氧化物，通過(guò)第二溫控儀
MnCl2 + H20 450'c > MnO + 2HC1個(gè) 2MnO +1 / 202 Mn203 Mn,0,+6HC1——>2MnCl7+Cl，卞+3H，05控制反應(yīng)器的溫度。從反應(yīng)器中生成的氯化氬與水蒸汽的混合氣體以及
夾帶的固體物料經(jīng)由旋風(fēng)分離器6后進(jìn)行氣固分離后，固體回收(主要是 為MnO固體)，氯化氫氣體與水蒸汽進(jìn)入冷凝器7中由冷卻水進(jìn)行冷卻， 冷卻后的氣體由收集槽8進(jìn)行收集，收集得到的氯化氫液體溶解于水中形 成10%-30%的鹽酸溶液，鹽酸從收集槽8的出口進(jìn)入第二反應(yīng)器9中。當(dāng) 氯化氫與水蒸汽的混合氣體離開(kāi)反應(yīng)器4后，再?gòu)恼羝l(fā)生器1的出口向 反應(yīng)器4中通入空氣，空氣在蒸汽發(fā)生器1和反應(yīng)器4之間需要經(jīng)過(guò)蒸汽 加熱器2加熱。此時(shí)加熱的空氣將反應(yīng)器4中的錳的氧化物進(jìn)一步氧化。 氧化反應(yīng)的產(chǎn)物再與前面得到的10%-30%的鹽酸在第二反應(yīng)器9中反應(yīng)， 生成的(312進(jìn)入氯氣回收裝置10,同時(shí)氧化反應(yīng)的產(chǎn)物也轉(zhuǎn)化為氯化錳。 氯化錳也再次用于生成本發(fā)明制備氯氣的工藝中。
優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括流量計(jì)9，，所述的蒸汽發(fā)生器1通過(guò)流量計(jì)9， 連接到蒸汽加熱器2的入口 。
在該系統(tǒng)中，首先將氯化錳加入到反應(yīng)器4中，蒸汽從蒸汽發(fā)生器1 產(chǎn)出后，經(jīng)流量計(jì)9，計(jì)量，再進(jìn)入蒸汽加熱器2的入口 ，這樣可以通過(guò)控 制蒸汽的流量，確定與氯化錳反應(yīng)的蒸汽的體積量，從而得到更好的氯化 錳的轉(zhuǎn)化率，參見(jiàn)圖4為該系統(tǒng)的示意圖。
優(yōu)選地，其中該系統(tǒng)還包括汽包10，，蒸汽加熱器2的出口通過(guò)汽包 IO，連接到反應(yīng)器4的入口 ，并且第一溫控儀3連接在所述的蒸汽加熱器2 與汽包10'入口之間。
在該系統(tǒng)中，加熱的蒸汽從蒸汽加熱器2的出口進(jìn)入汽包中，再?gòu)钠?包進(jìn)入反應(yīng)器中，汽包起到準(zhǔn)確控制過(guò)熱蒸汽溫度，以滿(mǎn)足反應(yīng)要求的作 用，參見(jiàn)圖5為該系統(tǒng)的示意圖。
在實(shí)驗(yàn)室的操作中，常采用附圖2中的設(shè)備，取一定量的氯化錳作為 原料放置于剛玉材質(zhì)的反應(yīng)舟6中，放置于一個(gè)管式爐3的管式反應(yīng)器4 中，溫度依靠程序溫度控制儀7與熱電偶5進(jìn)行精確控制。蒸汽發(fā)生器1 產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)2計(jì)量后，進(jìn)入管式反應(yīng)器中，進(jìn)行水解反應(yīng) 后分析固體產(chǎn)物中的氯離子濃度，以此判斷氯化錳水解反應(yīng)的程度。水蒸 汽與HC1的混合氣相產(chǎn)物經(jīng)過(guò)冷凝器8收集到收集槽9中，再向收集槽中 加入一定量的水，達(dá)到鹽酸溶液的濃度為10%-30%。保持反應(yīng)舟6中的固 體產(chǎn)物不動(dòng)，通過(guò)蒸汽發(fā)生器1和轉(zhuǎn)子流量計(jì)2向管式反應(yīng)器4中通入空 氣，固體產(chǎn)物繼續(xù)被氧化。將氧化后的固體產(chǎn)物從管式反應(yīng)器中取出，接著在搪瓷釜里與前面合成的10%-30%的鹽酸繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，制備出Cl2。 附圖2為上述實(shí)驗(yàn)的氯化錳水解反應(yīng)和MnO氧化反應(yīng)的工藝實(shí)驗(yàn)裝置。 附圖6為氯化錳水解反應(yīng)后得到的固體物料的XRD譜圖，附圖7為通入 空氣氧化后產(chǎn)物的XRD譜圖，使用XRD分析軟件-X'Pert HighScore調(diào) 用數(shù)據(jù)庫(kù)PDF-2對(duì)譜圖的物相分析表明氧化產(chǎn)物基本上為純凈的Mn203。 在本發(fā)明的反應(yīng)中，既回收Mi^+,又回收了 Cr。步驟a中生成的氯 化氬氣體溶解于水中制成鹽酸，可以用于步驟d的反應(yīng)，進(jìn)一步制備氯氣； 同時(shí)本發(fā)明中步驟d中得到的氯化錳，用于步驟a中的反應(yīng)，參與整個(gè)系 統(tǒng)的循環(huán)。廢鹽酸制備氯氣的一次轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%,其余的可以參與循環(huán)。 在本發(fā)明整個(gè)反應(yīng)流程中只有Mn元素的循環(huán)過(guò)程，沒(méi)有廢棄物的排放， 是一個(gè)典型的環(huán)境友好的清潔工藝。


以下，結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，其中 圖1是本發(fā)明制備氯氣的流程圖。
圖2是實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法制備氯氣的設(shè)備，其中1是蒸汽發(fā)生 器、2是轉(zhuǎn)子流量計(jì)、3是管式爐、4是管式反應(yīng)器、5是熱電偶、6是反 應(yīng)舟、7是程序溫度控制儀、8是冷凝器、9是收集槽。
圖3是本發(fā)明制備氯氣的系統(tǒng)，其中l(wèi)是蒸汽發(fā)生器、2是蒸汽加熱 器、3是第一溫控儀、4是第一反應(yīng)器、5是第二溫控儀、6是旋風(fēng)分離器、 7是冷凝器、8是收集槽、9是第二反應(yīng)器、IO是氯氣回收裝置。
圖4是本發(fā)明制備氯氣的另一種系統(tǒng)，其中l(wèi)是蒸汽發(fā)生器、2是蒸 汽加熱器、3是第一溫控儀、4是第一反應(yīng)器、5是第二溫控儀、6是旋風(fēng) 分離器、7是冷凝器、8是收集槽、9是第二反應(yīng)器、IO是氯氣回收裝置、 9'是流量計(jì)。
圖5是本發(fā)明制備氯氣的再一種系統(tǒng)，其中l(wèi)是蒸汽發(fā)生器、2是蒸 汽加熱器、3是第一溫控儀、4是第一反應(yīng)器、5是第二溫控儀、6是旋風(fēng) 分離器、7是冷凝器、8是收集槽、9是第二反應(yīng)器、IO是氯氣回收裝置、 9'是流量計(jì)、10'是汽包。
圖6是實(shí)施本發(fā)明方法步驟a,制得錳的氧化物的x衍射圖譜。
圖7是實(shí)施本發(fā)明步驟b,制得的錳的氧化物再氧化產(chǎn)物的x衍射圖
8譜。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
稱(chēng)取3g MnCl2'4H20放置于附圖3的反應(yīng)器4中，蒸汽發(fā)生器1產(chǎn) 生的蒸汽進(jìn)入蒸汽加熱器2中，通過(guò)第一溫控儀3控制蒸汽加熱器2的溫 度，從蒸汽加熱器2出來(lái)的加熱蒸汽進(jìn)入第一反應(yīng)器4使得反應(yīng)器中的氯 化錳進(jìn)行水解反應(yīng)，通過(guò)第二溫控儀5控制反應(yīng)器的溫度，反應(yīng)器溫度分 別升高到350°C、 400°C、 450°C、 500°C、 550°C,反應(yīng)時(shí)間兩個(gè)小時(shí)，測(cè) 定反應(yīng)后固體產(chǎn)物的氯離子含量，以此計(jì)算水解的轉(zhuǎn)化率分別為0.48、 0.50、 0.98、 0.99、 0.99,說(shuō)明溫度到達(dá)450。C以上溫度轉(zhuǎn)化率迅速提高， 最終確定了反應(yīng)溫度為在500°C。水解反應(yīng)生成的氯化氬氣體、過(guò)量的水 蒸汽以及其中夾帶的固體物料從反應(yīng)器的出口進(jìn)入旋風(fēng)分離器6進(jìn)行分 離。分離得到的水蒸氣、氯化氬氣體通過(guò)冷凝器7進(jìn)行冷卻，冷卻后的氣 體進(jìn)入收集槽8中進(jìn)行收集。該反應(yīng)結(jié)束后，取反應(yīng)器4中的固體物料， 進(jìn)行XRD分析，見(jiàn)附圖6,從圖6可以看到該固體物料中含有錳的氧化物， 即氧化錳。
待水解反應(yīng)結(jié)束后，空氣通過(guò)蒸汽發(fā)生器1進(jìn)入蒸汽加熱器2中， 通過(guò)蒸汽加熱器2加熱的空氣進(jìn)入第一反應(yīng)器4中，與反應(yīng)器4中的固體 物料進(jìn)行2小時(shí)的反應(yīng)，反應(yīng)溫度分別為300°C、 400°C、 500°C、 525°C、 550°C、 575°C，反應(yīng)后測(cè)定總錳含量與Mn4+、 Mn"含量，以生成Mn203 作為目的產(chǎn)物，最終的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率分別為0.18、 0.24、 0.55、 0.97、 0.99、 0.99。進(jìn)行XRD分析，溫度達(dá)到575。C反應(yīng)產(chǎn)物為很純的Mn203,證明了 方法的可4亍小生。
再將前面收集槽8中收集得到的氯化氫氣體和水蒸氣溶解于水中，得 到10%質(zhì)量濃度的鹽酸。60ml鹽酸從收集槽8的出口進(jìn)入第二反應(yīng)器9 中，再在第二反應(yīng)器9中加入4g的Mn203,產(chǎn)出的Cl2通過(guò)氯氣回收裝置 10中的NaOH進(jìn)行吸收，經(jīng)計(jì)算獲得1.7g氯氣。
實(shí)施例2
稱(chēng)取lkg無(wú)水的氯化錳粉末，分析其粒徑分布，將其放置于附圖5的第一反應(yīng)器4中，從蒸汽發(fā)生器1中產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)流量計(jì)9，進(jìn)入蒸 汽加熱器2中，由蒸汽加熱器2中的蒸汽進(jìn)入汽包10，中，蒸氣在流量計(jì) 中的流速為0.075-0.1 m3/h。通過(guò)第一溫控儀3控制蒸汽加熱器2的溫度， 蒸汽過(guò)熱到450°C,反應(yīng)時(shí)間兩個(gè)小時(shí)，測(cè)定反應(yīng)后固體產(chǎn)物的氯離子含 量，以此計(jì)算水解的轉(zhuǎn)化率分別為0.89,最終確定了反應(yīng)溫度為450°C。 水解反應(yīng)生成的氯化氬氣體、過(guò)量的水蒸汽以及其中夾帶的少量的固體物 料從反應(yīng)器的出口進(jìn)入旋風(fēng)分離器6進(jìn)行分離。分離得到的水蒸氣、氯化 氳氣體通過(guò)冷凝器7進(jìn)行冷卻，冷卻后的氣體進(jìn)入收集槽8中進(jìn)行收集。
待水解反應(yīng)結(jié)束后，空氣從蒸汽發(fā)生器1通過(guò)流量計(jì)9，進(jìn)入蒸汽加 熱器2中，由蒸汽加熱器2中的蒸汽進(jìn)入汽包10，中，空氣在流量計(jì)的流 量為0.1-0.15 m3/h,反應(yīng)時(shí)間2個(gè)小時(shí)，反應(yīng)溫度分別為525°C、 575°C, 反應(yīng)后測(cè)定總錳含量與Mn4+、 Mn"含量，以生成Mn203作為目的產(chǎn)物， 最終的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率分別為0.92、 0.95。進(jìn)行XRD分析，溫度達(dá)到525。C后 反應(yīng)產(chǎn)物為比較純的Mn203,證明了方法的可行性。
再將前面收集槽8中收集得到的氯化氫氣體和水蒸氣溶解于水中，得 到30%質(zhì)量濃度的鹽酸，60ml鹽酸從收集槽8的出口進(jìn)入第二反應(yīng)器9 中，再在第二反應(yīng)器9中加入4g的Mn20s,產(chǎn)出的Cl2通過(guò)氯氣回收裝置 10中的NaOH吸收，經(jīng)計(jì)算獲得1.7g氯氣。
10
權(quán)利要求
1.一種制備氯氣的方法，該方法包括以下步驟a.首先將氯化錳與水蒸氣在450-500℃下進(jìn)行反應(yīng)，得到錳的氧化物和氯化氫氣體；b.將步驟a得到錳的氧化物在525-575℃與空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，得到錳的進(jìn)一步氧化反應(yīng)產(chǎn)物；c.將步驟a得到的氯化氫氣體溶解于水中，得到鹽酸液體；d.將步驟b得到的錳的進(jìn)一步氧化反應(yīng)產(chǎn)物和步驟c得到的鹽酸液體進(jìn)行反應(yīng)，得到氯化錳和氯氣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟b在步驟c之前或之后。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述的氯化錳為四水氯化錳 或無(wú)水氯化錳。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l-3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟c中得到鹽酸 液體的質(zhì)量濃度為10%-30%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中步驟a中氯化錳與單 位時(shí)間內(nèi)水蒸汽的摩爾比為1: 8-10。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中步驟b中的錳的氧化 物與單位時(shí)間內(nèi)空氣的摩爾比為1: 10-12。
7. —種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 蒸汽發(fā)生器(1)、蒸汽加熱器(2)、第一溫控儀(3)、第一反應(yīng)器(4)、 第二溫控儀(5)、旋風(fēng)分離器(6)、冷凝器(7)、收集槽(8)、第二反應(yīng) 器(9)、氯氣回收裝置(10),并且，所述的蒸汽發(fā)生器(1)連接到蒸汽 加熱器(2)的入口，蒸汽加熱器(2)的出口連接到反應(yīng)器(4)的入口， 并且第一溫控儀(3)連接在蒸汽加熱器(2)和反應(yīng)器(4)的入口之間， 反應(yīng)器(4)的出口連接到旋風(fēng)分離器(6)的入口，反應(yīng)器(4)還與第 二溫控儀(5)相連，旋風(fēng)分離器(6)的出口通過(guò)冷凝器(7)連接到收 集槽(8)的入口，收集槽(8)的出口與第二反應(yīng)器(9)的入口相連， 第二反應(yīng)器(9)的出口連接到氯氣回收裝置(10)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)還包括流量計(jì)(9'),所 述的蒸汽發(fā)生器(1)通過(guò)流量計(jì)(9，)連接到蒸汽加熱器(2)的入口。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)還包括汽包(10，)，蒸汽加熱器(2)的出口通過(guò)汽包(10，)連接到反應(yīng)器(4)的入口 ，并且第一溫控儀(3)連接在所述的蒸汽加熱器(2)與汽包(10，)入口之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制備氯氣的方法，該方法包括以下步驟a.首先將氯化錳與水蒸氣在450-500℃下進(jìn)行反應(yīng)，得到錳的氧化物和氯化氫氣體；b.將步驟a得到錳的氧化物在525-575℃與空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，得到錳的進(jìn)一步氧化反應(yīng)產(chǎn)物；c.將步驟a得到的氯化氫氣體溶解于水中，得到鹽酸液體；d.將步驟b得到的錳的進(jìn)一步氧化反應(yīng)產(chǎn)物和步驟c得到的鹽酸液體進(jìn)行反應(yīng)，得到氯化錳和氯氣。本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)所述方法的系統(tǒng)。本發(fā)明氯氣的一次生成率為90％，并且整個(gè)反應(yīng)流程中只有Mn元素的循環(huán)過(guò)程，沒(méi)有廢棄物的排放，是一個(gè)環(huán)境友好的清潔工藝。
文檔編號(hào)C01B7/00GK101665243SQ20081011965
公開(kāi)日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2008年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月4日
發(fā)明者張金平, 剛 楊, 王云山 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所