[發明專利]一種采用焙燒法制備氯化氫的方法

無效

• 申請號: 201110211596.6
• 申請日: 2011-07-27
• 公開（公告）號: CN102328908A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 梁喜樂
• 申請（專利權）人: 天津市泰旭物流有限公司
• 主分類號: C01B7/03
• 分類號: C01B7/03
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 朱紅星

技術領域

本發明涉及一種化工產品，特別是一種采用焙燒法制備氯化氫的技術，適合于生產氯化氫。

背景技術

氯化氫是氯元素的重要存在形態，也是非常重要的化工產品和原料。主要用于生產PVC、聚氨酯、環氧樹脂、有機硅、合成橡膠、氟氯烴、TiO2涂料及一些農用化學品、建筑材料和一些醫藥制劑等。

化工生產大量消耗氯氣的同時，通常產生等摩爾的氯化氫氣體，因此氯化氫是工業上一種常見的副產物。而HCl是一種價格便宜、很難處理的化學品，過去常采用水吸收法制成鹽酸出售或用堿液中和后排放。將HCl直接轉化成Cl2加以利用，實現氯元素在工業體系中的循環利用和反應過程的零排放，帶來巨大的經濟效益，符合當代資源循環型社會發展的總體要求。

發明內容

本發明所要解決的問題在于，克服現有技術的不足，原有技術是不能得到氯化氫，采用本法會大大提高生產效率，本方法提供了一種設備及工藝。該技術不僅工藝合理，并解決了生產氯化氫的問題。

本發明采用的技術方案是：

一種采用焙燒法制備氯化氫的方法，其特征在于在焙燒爐內用沸點比鹽酸高的硫酸物分解食鹽，溫度在120-150℃，然后升溫至650-800℃，產生氯化氫。

本發明所述焙燒法制備氯化氫的方法，其中硫酸濃度在60°Be(波美度)或93％的硫酸。

本發明所述焙燒法制備氯化氫的方法，其中的硫酸物為硫酸或硫酸氫鈉。

本發明采用焙燒法制備氯化氫的技術，焙燒法系利用沸點比鹽酸高的硫酸分解食鹽，產生氯化氫。此法由于需在高溫下反應，通常是在焙燒爐內進行。

(1)原理

此法是基于食鹽與硫酸的反應，其反應式為

2NaCl+H₂SO₄→Na₂SO₄+2HCl↑

此反應完全是離子反應，實際上分為兩步進行，第一步為

NaCl+H₂SO₄→NaHSO₄+HCl↑

此反應不需要高溫，稍微加熱(約在150℃)，即可完成。在此溫度下反應不能再繼續進行，只能生成硫酸氫鈉和氯化氫。但當溫度繼續升高到600℃以上時，即可進行第二步反應，其反應式為

NaHSO₄+NaCl→Na₂SO₄+HCl↑

此反應溫度在650℃左右，進行順利，至800℃完成。在反應過程中，所用硫酸濃度在60°Be(波美度)左右。

由此可見，硫酸氫鈉亦可用來生產氯化氫。

在硫酸法制作硝酸時，其副產NaHSO4可用于制造鹽酸，如上式反應，故NaHSO4亦稱硝餅。制得的中性硫酸鈉(Na2SO4)，常稱為鹽餅，或稱芒硝，其無水化合物又稱為元明粉。元明粉則用于染料工業，是重要化學工業原料。硫酸與食鹽的熱效應的反應式為

2NaCl+H₂SO₄→Na₂SO₄+2HCl+Q1↑

該反應為吸熱反應，溫度變化對反應影響不大。但是由于硫酸具有脫水作用，反應的熱效應于使用的硫酸濃度有關。硫酸濃度愈低，熱耗量愈大。

在使用100％H₂SO₄，反應溫度為t℃時，熱效應Q/[kcal/(g·mol)]可用下式計算：Q1＝-16.3+0.015t

在使用93％的硫酸，反應溫度為t℃時，熱效應Q/[kcal/(g·mol)]可用下式計算：Q2＝-23.9+0.0192t

用上述二式可計算出，在25℃時，Q1＝-15.8kcal/(g·mol)，Q，2＝-23.4kcal/(g·mol)。

由以上情況看來，反應混合物加熱之后，反應方可順利進行。

除此而外，反應溫度還影響鹽餅的形態。根據反應溫度的不同，生成的硫酸鈉可用全部留于液相內，也可以部分地呈酸性鹽結晶析出。其酸性鹽的成分如下：

2Na₂SO₄·9H₂SO₄，H₂SO₄·2H₂SO₄，H₂SO₄·H2SO4(NaHSO₄)，