專利名稱：一種無水氯化物制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所涉及的是由低水氯化物(MClN·H2O-MClN·3H2O，其中M為金屬元素，N為1或2或3)、氫氣和氯氣制備無水氯化物和工業(yè)鹽酸的方法，確切的說是用″復(fù)合催化流態(tài)化熱解″的方法制備無水氯化物和工業(yè)鹽酸的方法，屬于流態(tài)化反應(yīng)工程，工業(yè)無水氯化物和工業(yè)鹽酸制備領(lǐng)域。
無水氯化物是一種重要的精細(xì)化工原料。國內(nèi)一直無系統(tǒng)的生產(chǎn)無水氯化物。從含水的系列氯化物系統(tǒng)的生產(chǎn)無水氯化物的研究和應(yīng)用在國內(nèi)乃至世界范圍內(nèi)是一片空白領(lǐng)域！背景技術(shù)目前在相關(guān)文獻(xiàn)上查找無水氯化物的生產(chǎn)方法主要是將含水氯化物空氣中加熱，含水氯化物就能受熱分解成無水氯化物(MClN)。但采用該方法所得的無水氯化物產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，且由許多含水氯化物在空氣中加熱時，會發(fā)生水解反應(yīng)，生成大量的氧化物，影響產(chǎn)品質(zhì)量。也有用相應(yīng)的金屬與氯氣直接反應(yīng)生產(chǎn)無水氯化物，這種生產(chǎn)方法在技術(shù)上是可行的，但由于生產(chǎn)成本過高，限制了這種生產(chǎn)方法的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新無水氯化物制備方法，同時生產(chǎn)工業(yè)鹽酸。即用復(fù)合催化流態(tài)化的方法直接催化熱解低水氯化物，制備無水氯化物，同時生產(chǎn)工業(yè)鹽酸。將低水氯化物(MClN·H2O-MClN·3H2O)粉料輸入熱解反應(yīng)器中，原料被在氯化氫合成爐中的氫氣和氯氣生成的高溫氯化氫氣體作用下和安裝在熱解反應(yīng)器中的電磁波催化劑發(fā)生器發(fā)生的電磁波催化下迅速分解，生成無水氯化物和水蒸氣。產(chǎn)物無水氯化物粉料在高熱氣相物的帶動下經(jīng)無水氯化物回收系統(tǒng)回收，氣相物(水蒸氣和氯化氫氣體組成)再經(jīng)過換熱器冷卻后，氣相中的一部分低溫氯化氫送入氯化氫合成爐循環(huán)使用，讓回流的低溫氯化氫氣體與氯氣和氫氣反應(yīng)所產(chǎn)生的高溫氯化氫氣體最大限度地?fù)Q熱，降低合氯化氫成爐內(nèi)的溫度，達(dá)到保護氯化氫合成爐體不被燒毀的目的，同時還實現(xiàn)了低溫氯化氫氣體的再利用，調(diào)節(jié)熱解反應(yīng)器內(nèi)的溫度和壓力，節(jié)約了氯氣和氫氣的用量。余下的低溫氯化氫氣體送入氯化氫回收系統(tǒng)吸收制得工業(yè)鹽酸。
該方法具有氫氣和氯氣反應(yīng)所放出的熱和高溫氯化氫氣體，并結(jié)合了電磁波催化劑發(fā)生器發(fā)生的電磁波催化作用，具有效果高、能耗低、速度快、簡單易于操作、適應(yīng)性寬、成本低、不污染環(huán)境等優(yōu)點。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容包括氯化氫合成爐、熱解反應(yīng)裝置、無水氯化物收集系統(tǒng)、氯化氫循環(huán)系統(tǒng)、氯化氫回收系統(tǒng)。
本發(fā)明提出的方法是由氫氣和氯氣在氯化氫合成爐中燃燒所產(chǎn)生的高溫氣流，以高溫氯化氫氣體為加熱介質(zhì)和反應(yīng)物，將顆粒大小在20-1000μm的低水氯化物輸入熱解反應(yīng)器中，與高溫氯化氫氣體之間換熱，并在熱解反應(yīng)器中的電磁波催化劑發(fā)生器發(fā)生的電磁波催化下發(fā)生熱解反應(yīng)，溫度保持在140-400℃，低水氯化物迅速脫水分解，產(chǎn)物為無水氯化物細(xì)粉和水蒸汽。固體產(chǎn)物無水氯化物由高速的氯化氫氣流帶入氣固分離器，在此無水氯化物細(xì)粉被分離并收集。再將氣相物經(jīng)換熱器冷卻以后，氣相物中的一部分氯化氫氣體送入氯化氫合成爐循環(huán)使用，以調(diào)節(jié)熱解反應(yīng)器內(nèi)的溫度和壓力。余下氯化氫氣體送入氯化氫回收系統(tǒng)吸收制得工業(yè)鹽酸。


附圖給出了實施本發(fā)明的設(shè)備裝置示意圖。這套裝置由氯化氫合成爐、熱解反應(yīng)器、氣固分離器、換熱器、吸收塔、尾氣塔、尾氣泵、循環(huán)風(fēng)機、緩沖罐組成。
裝置1為氯化氫合成爐，裝置2為熱解反應(yīng)器，氫氣進(jìn)口3通入的氫氣與氯氣進(jìn)口4通入的氯氣在氯化氫合成爐反應(yīng)生成的高溫氯化氫氣體通過管道5進(jìn)入熱解反應(yīng)器2，使由加料口6加入的低水氯化物(MClN·H2O-MClN·3H2O)粉料流化。其中低水氯化物與高溫氯化氫氣體接觸，并在熱解反應(yīng)器中的電磁波催化劑發(fā)生器25發(fā)生的電磁波催化下發(fā)生熱解反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物隨氣流輸送至爐頂上部，整個熱解反應(yīng)器內(nèi)的溫度維持在140-400℃。無水氯化物與高溫氣體由管道8進(jìn)入氣固分離器9中，無水氯化物得以分離回收后，氣相物(水蒸氣和氯化氫氣體)由管道10進(jìn)入換熱器11冷卻后，其中氣相物中大部分的水蒸氣和小部分的氯化氫氣體冷凝成鹽酸！剩余的氯化氫氣體則依次通過管道12、氯化氫循環(huán)風(fēng)機13、管道14、緩沖罐15中，一部分的氯化氫氣體經(jīng)管道16送入氯化氫合成爐循環(huán)使用，以調(diào)節(jié)熱解反應(yīng)器內(nèi)的溫度和壓力。余下氯化氫氣體經(jīng)管道17進(jìn)入氯化氫吸收塔18，管道19，氯化氫尾氣塔20，管道21，緩沖罐22和管道23，尾氣泵24組成的氯化氫回收系統(tǒng)制得工業(yè)鹽酸。
本發(fā)明所涉及的無水氯化物制備方法以氫氣、氯氣和低水氯化物(MClN·H2O-MClN·3H2O)為原料，可獲得無水氯化物產(chǎn)品和工業(yè)鹽酸。工藝過程簡單易于控制，設(shè)備生產(chǎn)能力范圍大，更適于規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)，產(chǎn)物氣相中的氯化氫組分被充分回收，并制得工業(yè)鹽酸。
達(dá)到的產(chǎn)品指標(biāo)如下一、無水氯化物含量大于90％二、鹽酸濃度31-36％三、氯化氫回收率大于96％具體實施方式
以低水氯化鋁(AlCl3·H2O-AlCl3·3H2O)為低水氯化物代表物，將含兩個水分子的低水氯化鋁(AlCl3·2H2O)細(xì)粉(20μm-1000μm)送入熱解反應(yīng)器中控制有關(guān)條件。
氯化氫合成爐溫度大于400℃，調(diào)節(jié)HCl氣體的合成量使熱解反應(yīng)器中溫度為188℃，合成爐頂壓力控制為0-800mmH2O。
上述實施例所獲得的結(jié)果如下一、低水氯化鋁熱解率大于98％二、無水氯化鋁含量大于95％三、鹽酸濃度31-36％四、系統(tǒng)和生產(chǎn)過程中無氣體外泄，無污染物排出。
權(quán)利要求
1.一種無水氯化物制備方法，是由氫氣和氯氣在氯化氫合成爐中燃燒所產(chǎn)生的高溫氯化氫氣體，以高溫氯化氫氣體為加熱介質(zhì)，將顆粒大小在20-1000μm的低水氯化物輸入熱解反應(yīng)器中，與高溫氯化氫氣體之間換熱，并在熱解反應(yīng)器中的電磁波發(fā)生器所發(fā)生的電磁波催化下發(fā)生熱解反應(yīng)，低水氯化物迅速脫水分解，產(chǎn)物為無水氯化物和水蒸汽。固體產(chǎn)物無水氯化物由高速的氯化氫氣流帶入氣固分離器，在此無水氯化物細(xì)粉被分離并收集。再將氣相物經(jīng)換熱器冷卻以后，氣相物中的一部分氯化氫氣體送入氯化氫合成爐循環(huán)使用，以調(diào)節(jié)熱解反應(yīng)器內(nèi)的溫度和壓力。余下的氯化氫氣體送入氯化氫回收系統(tǒng)吸收制得工業(yè)鹽酸。其特征在于加熱介質(zhì)是氯化氫氣體，該高溫氯化氫氣體是由氫氣與氯氣在氯化氫合成爐內(nèi)合成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無水氯化物制備方法，其特征在于氣相物經(jīng)換熱器冷卻以后，氣相物中的一部分氯化氫氣體送入氯化氫合成爐循環(huán)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無水氯化物制備方法，其特征在于所述的熱解反應(yīng)器中的電磁波催化劑發(fā)生器為紅外線發(fā)生裝置或微波發(fā)生裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備無水氯化物的方法，其特征在于所述的熱解反應(yīng)器中的電磁波催化劑發(fā)生器為紅外線發(fā)生裝置和微波發(fā)生裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以低水氯化物(MCl
文檔編號C01B9/02GK101041423SQ20061002049
公開日2007年9月26日 申請日期2006年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日
發(fā)明者谷亮 申請人:谷亮