[發明專利]利用副產酸制備氯氣的方法與系統

有效

• 申請號: 202110437350.4
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113235111B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 于如軍;王澤堯;彭程;石淋淋;姚風浩;陳艷艷;山書峰;張玉營;官鳳剛
• 申請（專利權）人: 山東河清化工科技有限公司
• 主分類號: C25B1/26
• 分類號: C25B1/26;C25B9/17;C25B15/08
• 代理公司: 淄博市眾朗知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 37316
• 代理人: 程強強

1.一種利用副產酸制備氯氣的方法，其特征在于：由以下步驟組成：

（1）于電解槽中電解氯化鐵溶液，所述的電解槽中設置包含陽極的陽極區和含有陰極的陰極區，陽極區與陰極區之間不設置隔膜，陽極與陰極之間的極板間距為1-100mm；

（2）當達到電解閾值時停止電解，所得氯氣經后處理收集，電解后得到的母液導入母液罐，同時往母液罐中通入副產氯化氫氣體和空氣的混合氣進行氧化反應，得到氯化鐵溶液；

（3）將氯化鐵溶液導入電解槽重復步驟（1）和步驟（2）制備氯氣，氯化鐵溶液持續循環利用；

其中：

步驟（1）中所述的陽極為鍍釕銥鈦電極，陰極為不銹鋼電極；

步驟（1）中所述的電解溫度為50-70℃，電解密度為1000-10000A/m²；所述的氯化鐵溶液的濃度為每100ml水中含有30-70g氯化鐵；

步驟（2）中所述的當達到電解閾值即電解時間達到5-48h時停止電解；

步驟（2）中所述的母液的成分為FeCl₃與FeCl₂溶液的混合物；

步驟（2）中制備得到的氯氣首先通入飽和食鹽水降溫脫氯化氫，然后經濃硫酸脫水即得到高純氯氣收集使用；

步驟（2）中所述的副產氯化氫氣體的來源是：以氯乙酸為原料氯化法制備氯乙酰氯和三氯乙酰氯過程中產生的氯化氫氣體；

步驟（2）中所述的副產氯化氫氣體的純度為60-90%；

步驟（2）中所述的通入氯化氫氣體的量為每1L母液通入10-500升副產氯化氫氣體；

步驟（2）中所述的通入空氣的量為每1L母液通入120-8000升空氣；

步驟（2）中所述的副產氯化氫氣體與空氣混合氣的通入時間均為1-36h；

步驟（2）中所述的氧化反應的溫度為0-35℃。

2.根據權利要求1所述的利用副產酸制備氯氣的方法，其特征在于：所述的母液罐的個數≥2，且各個母液罐之間并聯設置。

3.一種權利要求1所述的利用副產酸制備氯氣的系統，其特征在于：包括母液罐（4），氯化鐵溶液循環管路（5）和電解槽（1），電解槽（1）內設置陰極（2）和陽極（3），電解槽（1）通過管路與母液罐（4）相連，母液罐（4）底部連接有副產氯化氫氣體輸送管線（6）和空氣輸送管線（7），母液罐（4）通過氯化鐵溶液循環管路（5）與電解槽（1）相連，電解槽（1）通過氯氣管線（8）與飽和食鹽水儲罐（9）相連，飽和食鹽水儲罐（9）通過管路與脫水塔（10）相連，脫水塔（10）通過氯氣收集管線（11）與氯氣收集裝置相連。