Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
Были предприняты попытки усовершенствовать старый метод окисления хлористого водорода по Дикону путем улучшения качества катализатора, разработки высокоактивных катализаторов, позволяющих снижать температуру процесса и летучесть катализатора, уменьшения чувствительности, катализатора к отравлению, применения вместо воздуха кислорода, проведения процесса в псевдоожи-женном слое и др. [82—89].
Однако ни один из этих вариантов не нашел промышленного использования, хотя опытные установки длительное время работали как в Германии, так и в США.
Разрабатывался двухстадийный метод окисления хлористого водорода с переносчиком хлора. Принцип метода с переносчиком хлора состоит в расчленении процесса конверсии на несколько стадий, из которых первая стадия — перевод хлористого водорода в хлорид металла, а последняя — окисление полупродукта кислородом и получение хлора. В качестве переносчиков могут применяться различные поливалентные металлы, однако лучшие результаты были получены при использовании железа, меди и хрома,
\
т. е. металлов, являющихся катализаторами. По-видимому, механизм действия катализаторов и переносчиков однотипен и состоит в однократном или многократном переходе окислов в хлориды и> хлоридов в окислы.
При использовании в качестве переносчика соединений железа на первой стадии процесса хлористый водород реагирует с окисью железа
Fe2O3Tf 6HCf-> 2FeCl3 + 3H20 (5.43)
На второй стадии при взаимодействии хлорного железа с кислородом регенерируется окись железа и образуется хлор
2FeCI3+ 1,5Oa —>- Fe2O3+ 3Cl2 (5.14)
Этот метод нашел применение на заводе в Брунсвике (США) [90, 91], однако в дальнейшем-производство было ликвидировано как нерентабельное.
В промышленности на установке производительностью 75 т/сут хлора был внедрен метод получения хлора взаимодействием поваренной соли с азотной кислотой [90, 92]. На первой стадии при обработке поваренной соли 70%-ной азотной кислотой образуется хлор и хлористый нитрозил
3NaCl+4HN03 -> 3NaN03+Cl2 + NOCl + 2H20 (5.15)
Затем при обработке реакционной смеси нагретой концентрированной азотной кислотой происходит дополнительное выделение хлора
2N0C1+4HN03 -у 6NO2+ Cl2+ 2H2O ' (5.16)
После разделения газовой смеси двуокись азота окисляют и регенерируют азотную кислоту известными способами.
Предложены способы окисления HCl и нитрозилхлорида смесью азотной кислоты и нитратов металлов [93].
Разработаны способы окисления соляной кислоты смесью азотной и серной кислот в условиях, исключающих образование хлористого нитрозила [90, 94—95]. Ограниченные возможности сбыта получающегося в качестве побочного продукта нитрата натрия и тяжелые с точки зрения коррозии условия работы аппаратуры ограничивают развитие этих методов.
В последнее время появились сообщения [96] об использовании в хлорной промышленности Японии промышленных установок по получению хлора из хлористого аммония, однако масштабы использования этого метода в промышленности невелики. На первой стадии двухстадийного процесса хлористый аммоний реагирует в присутствии катализатора с частично восстановленными окислами, в частности железа, с выделением аммиака, а на второй стадии при окислении кислородом выделяется хлор [97]. Предложено проводить процесс в кипящем слое [98].
Разработан также процесс каталитической диссоциации хлористого аммония с получением аммиака и хлористого водорода [99].
ЛИТЕРАТУРА
Ч
1. Teske W., Holleman H., Z. Electrochem., 66, № 10, 788 (1962).
2. Chem. Ing. Techn., 41, № 2, 87 (1969).
3. Chem. Ind., 21, № 2, 34 (1969).
4. Chem. Techn., 21, № 1, 55 (1969).
5. Chem. Eng., 74, № 23, 128 (1967).
6. Я к и м e н ц о Л. М. Электролизеры с твердым катодом. M., «Химия», 1966.
7. Karger К., Chem. Ing. Techn., 43, № 4, 167 (1971).
8. Зарецкий С. А., Якименко Л. М. Тезисы докладов совещания по физической химии и электрохимии расплавленных солей и шлаков. Киев, изд-во АН УССР, 1963.
9. Алабышев А. Ф., Зарецкий С. А., Якименко Л. М. и др., " авт. свид. СССР 108492 (1957); Бюлл. изобр., № 4, 76 (1958).
10. Пат. США 3104213 (1963).
11. Chem. Eng., 69, № 2, 59; № 6, 90 (1962).
12. Сасс-ТисовсКий Б. А. Производство хлора. M., Госхимтехиздат, 1963.
13. Пат. США 3179579, 3220941 (1965); 3431193 (1969); франц. пат. 1480430 (1967); англ. пат. 961199 (1967); 1 180 448 (1970); пат. ЧССР 114352 (1965);
пат. ГДР 58497 (1966); В а 1 е у J. et al., Chem. Prum., 14, № И, 576 (1964); W o'lf F.' et al., Chem. Techn., 23, № 10, 607 (1971).
14. Japan Chem. Week, 10, № 453, 5; № 456, 2; № 461, 3 (1969); пат. США 3334963 (1967); 3368866 (1968); 3505009, 3514381 (1970); пат. ФРГ 1232936 (1967); 1567923, 1592018 (1970); пат. ЧССР 126347 (Г968); пат. ГДР 60294 (1968); франц. пат. 1578601 (1969); 2026416, 2028966 (1970).
14а. Chem. Age, 103, № 2713, 17 (1971); Chem. Ind., 20, № 2, 83 (1971). 146. Пат. ГДР 74027 (1970).
14в. Пат. США 3321268 (1967); 3531240 (1970); франц. пат. 1579206 (1969); 2024387 (1970).
15. J a q u е a u D., P і е s t е г L. W. et al., Chem. Ing. Techn., 43, № 4, 184 (1971).
