[發(fā)明專利]用于從金屬鹽溶液中產生或回收鹽酸的方法和設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380034456.3
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN104641018B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 亞當·賈斯廷·布蘭;迪爾克·穆爾·特羅敘爾
• 申請（專利權）人: 澳大利亞生物精制私人有限公司
• 主分類號: C25B1/00
• 分類號: C25B1/00;C01B7/03
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 顧晉偉,冷永華

1.一種用于從包含一種或更多種金屬氯化物的溶液中回收或產生鹽酸的方法，所述方法包括：

1.將包含至少一種金屬氯化物的進料溶液供應至電解池，所述電解池包括容納陽極的陽極室和容納陰極的陰極室，所述陽極室與所述陰極室由陰離子交換膜隔開；其中將所述進料溶液供應至所述陰極室；

2.向所述電解池施加足以在所述陰極處產生氣態(tài)氫和氫氧根離子的電流，其中所述金屬氯化物解離以形成金屬離子和氯離子，所述金屬離子與所述氫氧根離子反應以形成金屬氫氧化物而所述氯離子穿過所述陰離子交換膜；其中所述氯離子在所述陽極室中在所述陽極處經(jīng)歷氧化以形成氣態(tài)氯；并且其中使所述氣態(tài)氯與所述氣態(tài)氫在其從所述電解池中移除時混合，并且所述氣態(tài)氯和所述氣態(tài)氫通過施加負壓來收集；

3.通過負壓使所述氣態(tài)氯和所述氣態(tài)氫與活性炭催化劑相接觸，并且在所述催化劑存在下使所述氣態(tài)氯與所述氣態(tài)氫在170℃至200℃下反應以形成氣態(tài)氯化氫；以及

4.在一個或更多個冷凝室中冷凝所述氣態(tài)氯化氫，其中所述一個或更多個冷凝室包括水。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述進料溶液包含氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化錳、氯化鈣、氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鋅、氯化鎳、氯化銅、氯化鍶、氯化鋇和氯化鋁中的至少一種。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其中所述進料溶液還包含鹽酸。

4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的方法，其中所述金屬氫氧化物沉淀在所述陰極上并在所述陰極上收集。

5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的方法，其中使所述氣態(tài)氯與所述氣態(tài)氫在從所述電解池中收集和移除之后在混合室中混合。

6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的方法，其中所述氣態(tài)氯與所述氣態(tài)氫的反應在180℃至200℃的溫度下發(fā)生。

7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的方法，其中所產生的鹽酸是濃鹽酸。

8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的方法在處理包含金屬氯化物的水性組合物中的用途。

9.根據(jù)權利要求8所述的用途，其中所述水性組合物包含氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、氯化錳、氯化鈣、氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鋅、氯化鎳、氯化銅、氯化鋇、氯化鍶和氯化鋁中的至少一種。

10.根據(jù)權利要求8所述的用途，其中所述水性組合物得自于工業(yè)過程。

11.根據(jù)權利要求10所述的用途，其中所述工業(yè)過程是金屬表面精整過程、金屬腐蝕過程、金屬提取過程、礦物加工過程、煤層氣提取過程、頁巖氣提取過程或頁巖油提取過程。

12.根據(jù)權利要求8所述的用途，其中所述水性組合物是環(huán)境危害。

13.根據(jù)權利要求8所述的用途，其中所述水性組合物是酸洗廢液。

14.根據(jù)權利要求8或9所述的用途，其中所述水性組合物是來自煤層氣提取或頁巖氣體提取的鹽水溶液廢產物。

15.根據(jù)權利要求8所述的用途，其中所述水性組合物是海水。

16.一種用于回收或產生鹽酸的設備，其包括：

1.電解池，其包括:

a.包括陽極、入口和出口的陽極室，

b.包括陰極、入口和出口的陰極室，其中所述入口用于將包含至少一種金屬氯化物的進料溶液供應至所述陰極室，

c.將所述陽極室與所述陰極室隔開的陰離子交換膜；

2.用于使氣態(tài)氫與氣態(tài)氯反應的包括催化劑的催化反應器，其中所述催化劑是活性炭；所述反應器具有與所述陰極室的所述出口和所述陽極室的所述出口連接的入口以及與至少一個冷凝室連接的出口；以及

其中所述陽極室的所述出口和所述陰極室的所述出口合并成單個管線或者二者進入同一管線中，以使得能夠在氣態(tài)氫和氣態(tài)氯離開所述電解池時并且在氣態(tài)氫和氣態(tài)氯進入所述催化反應器之前將氣態(tài)氫和氣態(tài)氯混合；以及

3.用于冷凝氣態(tài)氯化氫的所述至少一個冷凝室，所述冷凝室包括水；以及

4.用于在所述設備內施加負壓的泵，其中所述負壓將氣態(tài)氫和氣態(tài)氯從所述電解池中抽出并使其與所述催化劑相接觸。

17.根據(jù)權利要求16所述的設備，其中所述活性炭催化劑位于所述催化反應器中的所述入口與所述出口之間。