使用硫、盐、石灰和矾土制造水化学品和建筑材料的制作方法

专利名称：使用硫、盐、石灰和矾土制造水化学品和建筑材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及制备多核羟基卤化铝络合物和制备消毒剂的改进方法。本发明获得 制备通常所说的多核铝化合物(PAC)和氢氯酸铝(ACH)的多核羟基氯化铝络合 物的简化方法，其中ACH通常用于定义具有超过50%的碱度且具有较高的相应铝 含量的产物。所有这些络合物都具有通式Alx(OH)yClz。
本发明也获得制备具有通式Mx(OH)yHz的多核羟基金属卤化物络合物的简化方 法，其中H为卤素、优选C1，且M为至少一种或一组+2或+3价态的金属，且其中 M是以金属卤化物酸溶液、碱金属、金属氧化物或金属氢氧化物的形式加入多核羟 基卤化铝金属络合物中。
如本发明所定义，术语金属聚合物(MP)指的是任何多核铝或多核金属络合物 或化合物，包括那些不含铝的络合物或化合物。
这些MP打算以溶液或固体形式传送以用于液固分离中，诸如水净化、污泥脱 水和造纸以及固体脱水和类似的脱水应用中。这些MP可用于多种应用中，包括水 净化、止汗药、腐蚀控制和传导。这些MP的应用仅受所含金属和相关产品的应用 机理所限制，而不管产品为液体、固体还是无水形式。
本发明获得MP的简化方法，其中卤素原料为盐形式且通过用硫酸(H2S04) 和/或亚硫酸(H2S03)酸化或电解而转化为酸形式。本发明获得制造消毒剂的改进 方法，其中消毒剂含有氧化元素或化合物，且其中制造能是自至少一种选自由以下
过程组成的清单的过程的形成能获得在空气或02中燃烧硫(S)而形成二氧化硫
(S02)、氧化S02而形成三氧化硫(S03)、由SCb形成H2S04、由S02与空气或 02形成亚硫酸(H2S03)、由金属卤化物与基于硫的氧化态的酸(硫氧基酸，优选为
H2S04和/或H2S03)的反应形成卤化物酸和任何其组合。本发明获得制造酸和碱的
改进方法，其中所述酸是基于卤素阴离子且其中所述碱是基于羟基阴离子。本发明
提供制造石膏、二水合硫酸钙以及半水合硫酸钙、亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的改进方 法，其中硫为制造石膏的原料，且其中所述硫优选为诸如油的烃的纯化产物。
本发明的方法使用价格低廉的原料，更有效地运用热量和化学能，具有较低 的运输成本且不太需要处理危险化学品从而仅需显著减少的制造成本。
背景技术：
PAC-自从20世纪70年代以来，所属领域中已经了解制备多核铝络合物，也称 为铝聚合物。展现前景的第一种产品为聚硫酸铝。聚硫酸铝的生产方法公开于且介 绍于美国专利第4,284,611号和第4,536,665号和加拿大专利第1,203,364号、第 1,203,664号、第1,203,665号和第1,123,306号中，同时其以引用的方式用于本发明 中。在这些专利中，通过使硫酸盐溶液与碳酸钠或氢氧化钠反应以形成不可溶的氢 氧化铝凝胶来生产聚硫酸铝，其中然后去除可溶性硫酸钠。
美国专利第4,877,597号描述另一种生产聚硫酸铝的方法，同时其以引用的方 式用于本发明中。这一方法剔除通过使硫酸铝与铝酸钠反应来生产氢氧化铝凝胶的 起始步骤。
美国专利第3,544,476号公开一种形成聚氯醛-硫酸铝的方法，同时其以引用的 方式用于本发明中。通过首先生产氯化铝/硫酸铝溶液且然后用石灰的碳酸钙使这一 溶液碱化来制备聚氯醛-硫酸铝。去除不可溶硫酸转。
美国专利第2,196,016号、第2,392,153号、第2,392,153号、第2,392,531号、 第2,791,486号、第3,909,439号和第4,082685号公开生产聚氯化铝(低碱度ACH) 的方法，同时其以引用的方式用于本发明中。这些方法涉及在高温和高压条件下使 氧基铝水合物或羟基铝水合物与盐酸(HC1)反应。
美国专利第4,362,643号和第4,417,996号公开生产聚铝铁络合物的方法，同时 其以引用的方式用于本发明中。这些方法涉及使氯化铝/氯化铁溶液与氢氧化铝或氧 基铝水合物反应以及使聚氯化铝与铁反应。
美国专利第4,131,545号公开通过使硫酸铝与磷酸和硫酸钙反应来生产聚硫酸 铝化合物的方法，同时其以引用的方式用于本发明中。在水工业中，此时已众所周 知，已知在约34。F到约40°F (4°C)的水温下，含有硫酸盐的PAC化合物胜过铝盐、 铁盐、PAC和ACH。
最常见的PAC为ACH。归因于ACH具有较高的铝含量，这在超过40T (4'C)
的操作温度下显著增加PAC的效率，故ACH为最常见的PAC。美国专利第4,051,028
号和第4，390,445号公开形成聚羟基氯化铝(ACH)的方法，同时其以引用的方式-
用于本发明中。通过使氯化铝溶液和氢氧化铝与碳酸钙或石灰反应来制备聚羟基氯 化铝。去除不可溶碳酸钙。美国专利第4,034,067号和第5,182,094号公开形成聚羟 基氯化铝的方法，同时其以引用的方式用于本发明中。通过使氯化铝溶液与矾土或 氢氧化铝在高温和高压条件下反应来制备聚羟基氯化铝。
美国专利第5,938,970号公开一种形成多核双金属氢氧化物络合物(使用两种 金属)的方法，同时其以引用的方式用于本发明中。这一方法描述组合使用二价金 属和三价金属，其中三价金属为酸性溶液形式且使其与二价金属的氧化物或氢氧化 物形式反应。
WO 97/11029 (PCT/US96/13977)和美国专利第5,985,234号公开一种形成多核 铝络合物的方法，其中需要使铝酸钠与氯化铝或氯硫酸铝反应，同时其以引用的方 式用于本发明中；反应在高剪切搅拌条件下进行以使凝胶形成最小化。反应在50 'C以下的温度下进行以产生乳状悬浮液，这一悬浮液随吋间变澄清。
此时，已知ACH由四种方法制备。第一种方法为使矾土和/或氢氧化铝与氯化
铝溶液(ACS)以单步法在高温或高压或两者下反应。矾土在本发明中是定义为任
何主要包含自然界存在和从原铝土矿中纯化的氧基铝水合物和/或羟基铝水合物的
混合物。通过利用铝的两性性质的拜尔法(Bayer process)纯化原铝土矿，这一性
质允许铝在高pH值以及低pH值下皆可溶。其它金属不展示这一特征。由此，在约
大于10.0的pH值下和在足够高以使氧基铝水合物和羟基铝水合物流动的操作温度
下从其它金属纯化铝。第二种方法为使HC1与过量矾土和/或氢氧化铝在高压和/或
高温下反应。第三种方法为使矾土和/或氢氧化铝与HCl和金属碳酸盐或金属氧化物
在高温和/或高压下反应。第四种方法(公开于美国专利第5，904，856号中)介绍在
HC1或ACS中使水泥酸化的方法。第二种和第三种方法的后果为大量未反应的氢氧
化铝材料须返回到方法中，这使得方法的成本显著较高。第三种方法的后果为碳酸
盐在反应容器中起泡；另外，这些并不十分干燥的产物将需要人们干燥最终铝聚合
物。第一种和第四种方法因需要运输大量ACS而成本极高。第二种、第三种和第四
种方法因需要运输大量HC1而成本极高。取决于浓度，HC1含至少约65%的水且
ACS含至少约60%到90%的水，HC1或ACS的运输需要运输和处理大量水且因此
不经济。第四种方法的后果为首先制备含有Al203和C10的烧结水泥的成本。如果
使用铝土矿，那么所有这些方法的后果都是铝土矿的纯度限制，因为当使用PAC净
化饮用水时，铝土矿中某些形式的金属杂质不能聚合于PAC中。
所有这些PAC和MP专利都以引用的方式并入本文中。所有这些方法在原材料 方面受到限制。根据任何这些方法，须处理大量HC1或ACS或其它金属酸溶液。 根据任何这些方法，制备ACS须使用HC1。总之，所有方法都需要运输、储藏和处 理大量危险化学品。
另外，饮用水工业对最终水产品中的可溶性铝的量有限制。多年来，工业方法 已限制铝盐凝结以在最终纯水中去除可溶性铝。PAC并不在最终水中产生可溶性铝。 MP并不在水中放入可溶性金属。归因于饮用和工业水凝结的要求，需要制备PAC 和MP的更安全、更简单且更经济的方法。
能量-这些方法中没有一个以高效方式运用热量或化学能。所有这些方法在不考 虑HC1或ACS形成的放热性质的情况下都需要向PAC或MP反应器施加热量且在 制备矾土中需要热量。所有这些方法在制造ACS之前都需要制备HC1或传送HC1， 同时在氯化钠转化为HC1和利用HC1使铝转化为ACS中存在大量可利用的潜在化 学能。最后，所有这些方法都未研究使用H2S04和/或H2S03制备HC1、由S极度放
热地产生H2S04禾口/或H2S03或通过金属氯化物盐与H2S04禾口/或H2S03反应来极度
放热地形成HC1，所有这些都呈现产生热能、蒸汽和电的能力。
HCl-除能量损失和购买成本外，HC1运输还存在许多问题，包括成本增加和环 保问题。须运输HC1且须安排合适的通风以避免氯化氢气体HC1 (g)的释放。另 外，含水氯(Cl)或氯离子由HC1水溶液产生。氯(Cl2)的生产方法为在储藏之前
需要干燥和冷冻的成本高昂的方法。Cl2的最显著问题是储藏。Cl2就储藏来说是极
危险的化学品；因此Cl2的储藏成本高。近年来，Cl2的危险性质已引起许多水净化
设施相对于漂白剂或其它消毒剂重新评估Cl2的用量。
与水接触后，Cl2形成氯离子和亚氯酸根离子。亚氯酸根离子随温度分解为氯离 子。向大体积的液体施加热量成本也极高。此外，HC1须在必须控制HC1 (g)蒸气 的释放的聚合物衬里容器中储藏和运输。总之，HCl和/或Cl2的生产和运输成本高 昂且危险。
ACS-ACS是通过HC1与氢氧化铝、矶土 (呈无水或水合形式的氢氧化铝和/或 氧化铝)或铝的反应形成。虽然ACS可由铝土矿制备，但在大多数应用中这并不是 优选的，因为铝土矿中的铝酸化为ACS也可使任何可能存在于原铝土矿中的其它金 属杂质酸化。ACS的形成也释放须控制的HC1 (g)。这是成本高昂的方法。因此， 总之，当前方法总是提供导致最终产品成本增加的并发情况以及许多须予以控制的 安全性问题。
消毒剂-另外，在水净化的所有应用中，应尽力避免形成氯有机化合物，已发现氯有机化合物具有有毒、致癌、致畸和任何其组合中的至少一个特性。饮用水工业 目前限制Cl2和漂白剂消毒，正在研究诸如H202、 02、臭氧(03)和二氧化氯(C102) 的替代消毒剂。在电力工业中已得知这些氯有机化合物提前污染脱矿质器床，从而 导致使用诸如H202、 02、 03和C102的所述替代物。在造纸工业中已得知这些氯有
机化合物可发现于最终纸产品和工厂废水中，从而需要研究诸如H202、 02和03的 替代物。03的制造需要02，而02为通过分离空气或电解水而形成的昂贵产物。又， C102就运输来说为极危险的化学品，从而需要由诸如漂白剂(次氯酸盐)、亚氯酸 盐和氯酸盐的其它Ch化合物当场产生。本文中制造亚氯酸盐和氯酸盐的先前研究 参考美国专利2,092,944、 2,092,945、 2,194,494、 2,323,180、 2,616,783、 2,833,624、 3,101,248、 3,450,493、 3,760,065、 3,760,065、 3,828,097、 3,997,462、 4,081,520、 4,086,329、 4,087,515、 4,421,730、 4,465,658、 4,473,540、 4,683,039、 5,091,166、 5,091,167、 5,116,595、 5,205,995、 5，366，714、 5,593,653、 5,597,544、 5,639,559禾口 6,251,357;以及CA的2189289; JP的55-098965和JP的56-92102。
虽然存在许多制备H202的方法，但存在两种主要的化学制造方法氢醌(HQ) 法和硫酸/电解(SAE)法。历史上，直到20世纪60年代和20世纪70年代为止SAE 一直为优选方法，其中归因于除去与SAE相关的电成本而节省操作成本，工业上转 而使用HQ。然而，由于其性质，HQ具有有机污染的限制，这归因于使用有机化学 品(氢醌)作为催化剂。另外，氯有机毒性的发现使得工业上需要H202的更纯形 式。在11202制造中，已讨论薄膜作为&02纯化的方法。美国专利第4,879,043号 和第6,333,018号介绍使用反向渗透薄膜技术作为由HQ制造H202的生产过程中的 最后纯化步骤，同时其以引用的方式用于本发明中。美国专利第5,215,665号、第 5,262,058号和第5,906,738号介绍结合使用反向渗透薄膜技术与阳离子树脂技术作 为由HQ制造H202的生产过程中的最后纯化步骤，同时其以引用的方式用于本发明 中。美国专利第5,851,042号和第6,113,798号介绍使用以下步骤作为由HQ制造H202
的生产过程中的最后纯化步骤通过使污染物粒子与微配位体反应使所述粒子转 化，然后分离所述反应产物与薄膜，同时其以引用的方式用于本发明中。美国专利
第5,800,796号介绍电化学反应器，其中02和H2横穿含有还原催化剂的导电薄膜反 应以形成}1202，同时其以引用的方式用于本发明中。这一新颖方法除去HQ，同时
简化11202生产方法。然而，来自还原催化剂的重金属对H202进行污染的可能性是 显著的。重金属污染排除微电路生产或水净化中H202的潜在使用。另外，极具爆
炸性的02和/或H2在电解环境中反应的潜在安全问题排除这一方法在终端使用场合 的潜在使用。美国公开案20040126313教示结合使用薄膜技术与SAE;然而，未介 绍电的来源。这些参考文献都没有介绍具有电的来源的SAE。所有这些11202专利 都以引用的方式并入本文中。
虽然存在许多制备02的方法，但由三种方法进行将空气分离为其组成气体低 温蒸馏、薄膜分离和变压吸附(PSA，其包括真空)。将空气分离为02、氩(Ar) 和氮(N2)的常规低温蒸馏法通常基于双重压力循环。首先将空气压縮且随后冷却， 其中冷却是通过以下四种方法中的一种实现l-液体的汽化；2-焦耳汤姆逊效应 (Joule Thompson effect); 3-与之前冷却的温热产物流逆流热交换或与外部冷却的 温热产物流逆流热交换；和4-做外功的发动机中气体的膨胀。通常将经冷却和压縮 的空气引入两个分馏区。第一个分馏区与第二个处于较低压力下的分馏区热连接。 两个区经热连接，如此第一个区的冷凝器使第二个区再沸腾。空气在第一个区中经 受部分蒸馏以产生大体上纯的N2馏分和富含02的液体馏分。富含02的馏分为第二
个分馏区的中间进料。来自第一个分馏区的大体上纯的N2在第二个分馏区的顶部用
作回流。在第二个分馏区中，分离完成，从分馏区的底部产生大体上纯的02且从顶
部产生大体上纯的N2。当产生或去除Ar时，使用第三个分馏区。这第三个区的进
料为自第二个分馏区的中间点抽出的富含Ar的蒸气馏分。这第三个区的压力与第
二个区处于同一水平。在第三个分馏区中，使进料精馏为自第三个分馏区的顶部抽
出的富Ar流和自底部抽出且在中间点引入第二个分馏区的液体流。第三个分馏区
的回流由位于顶部的冷凝器提供。在这一冷凝器中，通过与通常为来自第一个分馏
区的富含02的馏分的另一流热交换来浓縮富含Ar的蒸气。呈部分汽化态的富02
流然后在抽取第三个分馏区的进料的点上方的中间点处进入第二个分馏区中。
三元混合物空气蒸馏成N2、 02和Ar可视为二元蒸馏。 一个二元蒸馏为分离高
沸点02与中间沸点Ar。另一个二元蒸馏为分离中间沸点Ar与低沸点N2。在这两
个二元蒸馏中，前者更困难，需要比后者多的回流和/或理论塔板。Ar-02分离为第
三个分馏区和第二个分馏区的抽取第三个区的进料的点下方的底段的主要功能。
N2-Ar分离为第二个分馏区的抽取第三个分馏区的进料的点的上段的主要功能。蒸
馏的难易程度随压力而变化。这两个二元蒸馏在越高的压力下变得越困难。这一事
实决定，就常规设置来说，第二个和第三个分馏区的最佳操作压力为或靠近一个大
气压的最小压力。就常规设置来说，当操作压力增加到高于一个大气压时，主要归
因于Ar-02分离难度的增加，产物回收率大体上降低。然而，存在其它使高压加工
吸引人的考虑因素。归因于蒸气密度的增加，蒸馏塔直径和热交换器横截面积可减
小。高压产物可提供压縮设备资金成本的显著节省。在一些情况下，需要空气分离 法与产生电源的燃气轮机相整合。在这些情况下，需要空气分离法的高压操作。第 一个分馏区的空气进料处于约10到20个绝对大气压的高压下。这引起第二个和第 三个分馏区的操作压力为约3到6个绝对大气压。归因于之前所述的压力对分离难 易程度的影响，这些压力下常规设置的操作产生极低的产物回收率。将空气低温分 离为其组分的先前研究可参考美国专利第5,386,692号、第5,402,647号、第5,438,835 号、第5,440,884号、第5,456,083号、第5,463,871号、第5,582,035号、第5,582,036 号、第5，596，886号、第5,765,396号、第5，896，755号、第5,934,104号、第6，173，584 号、第6,202,441号、第6,263,700号、第6,347,534号、第6,536,234号、第6,564,581 号、第5,341,646号、第5,245,832号、第6,048,509号、第6,082,136号、第6,499,312 号、第6,298,668号和第6,333,445号，同时其以引用的方式用于本发明中。所有这 些专利都以引用的方式并入本文中。
化学工业中也众所周知用薄膜分离空气。所属领域中已知两种一般类型的薄 膜有机聚合物薄膜和无机薄膜。通过横穿经设计以具有导电性的薄膜建立电位来 改进这些薄膜空气分离法。进行用薄膜将空气分离为其组分的先前研究可参考美国 专利第6,523,529号、第6,761,155号、第6,277,483号、第5,820,654号、第6,293,084 号、第6，360，524号、第6，551，386号、第6，562，104号、第6,361,583号、第6,565,626 号、第6,572,678号、第6,572,679号、第6,579,341号、第6,592,650号、第6,372,010 号、第5,599,383号、第5,820,654号、第5,820,655号、第5,837,125号、第6,117,210 号、第5,599,383号、第5,902,370号、第6,117,210号、第6,139,810号、第6,403,041 号和第6,767,663号，同时其以引用的方式用于本发明中。所有这些薄膜专利都以 引用的方式并入本文中。虽然这些专利介绍薄膜技术中的许多创新，但没有一个介 绍使用其中空气分离的能量是自至少一种选自由以下过程组成的清单的过程的形 成能获得的薄膜在空气或02中燃烧S以形成S02、氧化S02以形成S03、由S03 形成H2S04、由S02形成H2SCb、形成卤化物酸和任何其组合。
也众所周知用PSA(本文包括变真空吸附)将空气分离为02和N2。进行用PSA
将空气分离为其组分的先前研究可参考美国专利第6,572,838号、第6.761,754号、
第6,780,806号、第3,793,931号、第4,481,018号、第4,544,378号、第5,464,467
号、第5,810，卯9号、第5,868, 818号、第5,885,331号、第6,350,298号、第6,171,370
号、第6，423，121号、第6，649，556号、第6,652,626号、第4,013,429号、第4,264,340
号、第4.329.158号、第4,685,939号、第5,137,548号、第5,152,813号、第5,258,058
号、第5,268,012号、第5,354,360号、第5,413,625号、第5,417,957号、第5,419,891 号、第5,454,857号、第5,672,195号、第6,004,378号、第6,357,601号、第6,321,915 号、第6,315,884号、第6,298,664号、第6,497,098号、第6,510,693号和第6,516,787
号，同时其以引用的方式用于本发明中。所有这些PSA专利都以引用的方式并入本 文中。虽然这些专利介绍PSA技术中的许多创新，但没有一个教示制造能是自至少 一种选自包含以下过程的清单的过程的形成能获得在空气或02中燃烧S以形成
S02、氧化S02以形成S03、由S03形成H2S04、由S02形成H2S03、形成卤化物酸
和任何其组合。
制造02的另一方法为电解水(H20)。电解1120的先前研究可参考美国专利第 6,723,220号、第5,585,882号、第6,572,759号、第6,551,735号、第6,471,834号、 第6,361,893号、第6,338,786号和第6,336,430号，同时其以引用的方式用于本发 明中。所有这些电解专利都以引用的方式并入本文中。虽然这些专利介绍电解技术 中的许多创新，但没有一个介绍制造能是自至少一种选自包含以下过程的清单的过
程的形成能获得在空气或02中燃烧S以形成S02、氧化S02以形成S03、由SOs 形成H2S04、由S02形成H2S03、形成卤化物酸和任何其组合。
所属领域中众所周知通过电解由金属/卤素盐形成卤素氧化物的制造所述卤素 氧化物的方法和过程。虽然最常见金属为钠，但通常使用钙。虽然最常见卤素为氯， 但通常使用溴、氟和碘。卤素氧化物制造的生产方法的先前研究可参考美国专利第 5,342,601号、第5,376,350号、第5,409,680号、第5,419,818号、第5,423,958号、 第5,458,858号、第5,480,516号、第5,523,072号、第5,565,182号、第5,599,518 号、第5,618,440号、第5,681,446号、第5,779,876号、第5,851,374号、第5,858,322 号、第5,916,505号、第5,972,196号、第6,004,439号、第6,203,688号、第6,306,281 号、第6,436,435号、第6,740,223号、第6,761,872号、第6，805，787号和第6,814,877 号，同时其以引用的方式用于本发明中。制备卤素氧化物形式的所有这些专利以引 用的方式并入本文中。虽然这些专利介绍卤素氧化物生产中的许多创新，但没有一
个介绍制造能是自至少一种选自包含以下过程的清单的过程的形成能获得在空气
或02中燃烧S以形成S02、氧化S02以形成S03、由S03形成H2S04、由S02形成
H2S03、形成卤化物酸和任何其组合。
酸(硫酸、亚硫酸和盐酸)的制造-所属领域中已知HC1由两种方法产生，即
电解单元(EU)法和硫酸法(SAP)。 EU产生HC1的原料包括氯化钠、水和电。SAP
产生HC1的原料包括氯化钠、H2S04和水。 -
硫酸具有许多形式和等效物，其都基于硫氧基(SxOy)阴离子部分，其中X可 从1到2变化且Y可从2到8变化。实例将为亚硫酸、硫酸、发烟硫酸和过硫酸。
如本发明中所定义，硫氧基酸为任何含有硫氧基部分的供质子酸。H2S04和H2S03
主要由两种相竞争的方法制造浓縮法和接触法。在所述两种情况下，在下文中将 称为硫酸反应器(SAR)的硫酸设施中，使S在空气和/或02中燃烧以产生S02。 然后在接触法中通过使用通常为V205的催化剂在过量空气存在下在约400-450°F
(204-233°C)的温度下使S02转化为S03。在任一方法中，皆可通过使803与&0 接触使所述S03缓慢转化为H2S04。在浓縮法中，使燃烧的S02与H20接触，迅速 形成H2S03且缓慢形成H2S04。在接触法中，使所述S03与H2S04接触以形成H2S207
(发烟硫酸)；然后使发烟硫酸与H20接触以形成100%H2SO4。通常通过直接使所 述S03与H2S04和H20反应从而形成H2S04而省略发烟硫酸步骤。浓縮法很难获得 100% H2S04。
漂白剂的制造-漂白剂(第IA族或第IIA族金属的次卤酸盐溶液)当前是由两 种方法制造电解和酸/碱掺合。在电解中，将包含第IA族或第IIA族金属卤化物 的盐溶液放于电解槽中，其中将盐分离为相应卤化物酸和相应第IA族或第IIA族氢 氧化物，且其中使所述卤化物酸和所述第IA族或第IIA族氢氧化物混合，其中形成 相应第IA族或第IIA族金属的次卤酸盐溶液，同时释放氢气。在酸/碱掺合中，将 第IA族或第IIA族金属氢氧化物的冷稀溶液与水溶液形式的氢卤酸或与氢卤酸气体 混合，其中形成相应第IA族或第IIA族金属的次卤酸盐溶液，同时释放氢气。在所 有情况下，可通过加入过量碱、优选第IA族或第IIA族氢氧化物来增加第IA族或 第IIA族金属次卤酸盐在溶液中的浓度，直到获得约15%的第IA族或第IIA族金属 次卤酸盐的浓度为止。
在当前制造实践中，形成漂白剂中所使用的第IA族或第IIA族金属氢氧化物是 通过使相应第IA族或第IIA族盐在水中电解而形成。因此，当前任何漂白剂的制造 都受进行电解的电的成本和/或可用性限制。
本文中制造第IA族或第IIA族氢氧化物的先前研究参考美国专利3.976,556、 4，025,405、4,100,050、4101,395、4,187,350、4,221,644、4,240,883、4,295,944、4,486,276、 4,586,994、 4,969,981、 6,488,833以及EP的A 1 067 215、 EP的1120481、 JP的 55-89486、 JP的1-234585和JP的10-110287。
石膏的制造-石膏(二水合硫酸钙)为广泛使用的产品，其为制造壁板或石膏纤
维板中的主要组分。石膏当前是通过三种相竞争的方法制造开采二水合硫酸钙；
所开采的硫酸钙的水合作用；和用通常为氧化钙和/或氢氧化l丐的转氧化物净化废弃 硫氧基酸气体。在所有情况下，问题在于所制造的石膏的纯度。在所开采的硫酸钙 和二水合硫酸钙的情况下，问题在于泥土污染物。另外，在净化废弃硫氧基酸气体 的情况下，气体流中的杂质通常也被氧化且留在石膏产物中。
本文中进行硫氧基酸气体纯化从而形成石膏的先前研究参考美国专利 3,976,747、 4,312,280、 4,590,049、 4,782,772、 4,867,955、 4,915,920、 4,931,264、 5,006,323、 5,345,884、 5,538,703、 5,544,596、 5,551,357、 5,795,548、 5,814,288、 6,290,921、 6,309,996和6,912,962以及外国专利DE的40 39 213、 DE的40 23 030、 GB的2 107 207和WO的99/5822/6。
危险化学品的运输和硫的管理
随着人口密度增加，包括酸和消毒剂的危险化学品的运输导致溢溅发生率增 加，同时溢溅的后果变得更为严重。虽然就运输、处理和储藏来说，卤化物酸、次 卤酸盐和亚卤酸盐的溶液为较安全的消毒剂，但这些消毒剂的制造成本限制其使 用。需要制造02、 C102、卤化物酸、次卤酸盐和卤酸盐的较为经济的方法。另外， 虽然US EPA要求从烃类燃料去除硫已限制燃烧废气向大气释放硫氧化物，但所述 去除产生丰富的硫，如此精炼工业上需要处理所述丰富硫的方法。

发明内容
本发明的主要目的在于设计有效、高效且经济可行的生产多核铝和/或多核金属 络合物的方法。
本发明的另一目的在于设计在不进行危险物品运输和处理的情况下有效、高效 且经济可行的生产多核铝和/或多核金属络合物的方法。
本发明的又一目的在于设计有效、高效且经济可行的生产除铝外还含有金属和 /或代替铝含有金属的多核络合物的方法。
本发明的又一目的在于设计有效、高效且经济可行的生产消毒剂和/或氧化剂的 方法，所述消毒剂和/或氧化剂优选为那些水处理和造纸工业中所使用的消毒剂和/ 或氧化剂，尤其是02、 03、 H202、 NaOH、 H202、次卤酸盐、亚卤酸盐、卤酸盐、 卤素氧化物和卤化物酸。
本发明的又一 目的在于设计有效、高效且经济可行的生产HC1和H2S04以及金 属亚硫酸盐、金属亚硫酸氢盐和金属硫酸盐的方法。
本发明的又一目的在于设计有效、高效且经济可行的使用至少一种选自由以下
过程组成的清单的过程的形成能来产生蒸汽的方法由硫和空气或氧形成S02、-由 S02和空气或氧在催化剂下形成S03、由发烟硫酸和水形成H2S04、由H2S03、H2S04 和水形成H2S04和任何其组合，其中所述蒸汽用于产生电以由电解制造至少一种选 自由以下各物组成的清单的物质由H20形成02和H2、由02形成03、使用H2S04 作为催化剂由水形成H202、由所述金属卤化物、次卤酸盐、亚卤酸盐、卤酸盐、卤 素氧化物形成金属氢氧化物和卤化氢和任何其组合。
本发明的又一 目的在于设计有效、高效且经济可行的使用至少一种选自由以下 过程组成的清单的过程的形成能来产生蒸汽的方法由硫和空气或氧形成S02、由 S02和空气或氧在催化剂下形成S03、由发烟硫酸和水形成H2S04、由H2S03、H2S04 和水形成H2S04和任何其组合，其中所述蒸汽用于产生机械能以制造至少一种选自 由以下各物组成的清单的物质由H20形成02和H2。
本发明的又一目的在于设计有效、高效且经济可行的化学制造漂白剂的方法，
其中在无需电解的情况下制造第IA族或第IIA族金属氢氧化物。
本发明的又一目的在于设计有效、高效且经济可行的化学制造石膏的方法，其 中石膏的纯度较高。
本发明的又一目的在于设计有效、高效且经济可行的化学制造石膏的方法，其 中所述石膏中所并入的硫是来自从烃去除的所述硫。


当结合以下图式考虑以下优选实施例时，可获得对本发明的更好理解，其中 图1说明图2到10的图例。
图2以方块图形式说明所提出的用电解制造消毒剂的方法和过程的优选实施例
的一般描述，其中电解的能量是自形成至少一种选自由以下各物组成的清单的物质
获得S02、 S03、 H2S03、发烟硫酸、H2S04和任何其组合。
图3以方块图形式说明上述方法和过程与氢卤酸反应(HAR)方法的组合的优
选实施例的一般描述，其中使硫氧基酸、优选H2S02和/或H2S03与金属卤化物盐反
应以形成相应卤化物酸以及相应金属硫氧基盐、最优选金属硫酸盐、亚硫酸盐或亚 硫酸氢盐。
图4以方块图形式说明图1和2中的方法和过程与PAC禾n/或MP制造的组合 的优选实施例的一般描述。
图5以方块图形式说明优选实施例的一般描述，其中电解中所产生的H2再循环
作为电解的能源以改善电解的经济性。
图6以方块图形式说明包含汽轮机的优选实施例的一般描述，-其中使用空气分
离、优选低温蒸馏来产生02且使用电解使所述02变为03。
图7以方块图形式说明包含蒸汽机的优选实施例的一般描述，其中使用空气分 离、优选低溫蒸馏来产生02且电解通过汽轮机/发电机获得电以使所述02变为03。
图8以方块图形式说明优选实施例的一般描述，其中电解中所产生的H2再循环 作为电解的能源以改善电解的经济性。
图9以方块图形式说明优选实施例的一般描述，其中使用空气分离、优选低温 蒸馏来产生02且电解通过蒸汽机/发电机获得电以使所述02变为03。
图10和11以方块图形式说明所提出的由硫氧基酸和金属卤化物盐制造卤化物 酸和金属硫氧基盐的方法和过程的优选实施例的一般描述，其中所述制造是在压出 机和/或螺旋钻型反应器中进行，其中所述反应器中的螺杆将所述金属卤化物盐转移 到与所述硫氧基酸的反应中，其中自所述压出机和/或螺旋钻的至少一个排放部分去 除所述卣化物酸，其中所述压出机和/或螺旋钻将所述金属硫氧基盐自所述压出机和 /或螺旋钻在所述金属卤化物盐的入口的相对端处进行转移。图IO说明用金属氢氧 化物调节所述金属硫氧基盐的pH值，从而由任何过量的所述硫氧基酸产生所述金 属硫氧基盐，同时在所述压出机和/或螺旋钻反应器的至少一个排放部分释放水。图 IO说明两个排放口， 一个用于所述卤化物酸且另一个用于所述水蒸汽，实施例为具 有一个排放口、两个排放口或两个以上排放口。优选为将加热水套放在所述压出机 和/或螺旋钻上。最优选为所述水套与所述金属卤化物盐与所述硫氧基酸的所述反应 并流流动。优选为所述压出机和/或螺旋钻和所述水回路是如所述设备的所属领域中 所知。 ，
图12以方块图形式说明优选实施例的一般描述，其中使用硫、矾土、金属卤 化物盐和水产生多核金属化合物、金属卤化物溶液、金属亚卤酸盐、金属次卤酸盐、 金属氢氧化物和脱水硫酸钙。
具体实施例方式
化学平衡
构成本发明的一方面的化学平衡和/或反应包括(但不限于)
1. S(s) + 3/202(g) + H20(l)—— H2S04(l) +126 kcal.
2. S(s) + 02(g)—— S02 (g) + 71 kcal.
3. 2NaCI(s) + H2S04(l) Na2S04(s) + 2HCI(g) - 15 kcal.<formula>formula see original document page 44</formula>
最优选的反应包含至少一个选自由以下编号组成的清单的编号1、 2、 4、 6、 7、 8、 10、 11、 12、 14、 15、 16、 17、 19、 25、 26和任何其组合。去除转且由此增 加产物纯度所需的反应为11和12。就现场制造二氧化氯来说，优选为反应26。在 本文中估计矾土为约2/3氧化铝和1/3氢氧化铝；然而，矶土可为含有任何浓度的 氧化铝和任何浓度的氢氧化铝的任何浓度的碱性铝金属。优选为使用至少一种除铝 之外的金属。
硫氧基酸的形成-SAR
可通过制备硫氧基酸来获得显著的制造成本节约。硫氧基酸在本文中是定义为
任何包含SOx部分的酸；另外，硫氧基部分在本文中是定义为任何SOx部分。最优 选为本发明中的硫氧基酸为H2S04。虽然H2S04和H2S03的销售极具竞争性，但由
S、空气和H20或S、 02和H20形成H2S04和/或H2S03极度放热。存在两种已知 的制造H2S04和H2S03的方法硫酸縮合法(SAC)和硫酸接触法(SACP)，这两 种方法在本文中都称为SAR且为本发明的实施例，其中优选为SACP。 SACP由S、 H20和空气或02产生H2S04禾口/或H2S03 (其中反应的一个阶段需要催化剂，优选 氧化钒V205)。由S、H20和空气或02产生每莫耳将近无水的H2S04也产生约126 kcal 的能量。优选地，使用这一有价值的能量产生用于至少一种选自包含以下过程的清 单的过程的蒸汽纯化铝土矿；加热金属聚合物反应器(MPR，其可用于制造PAC 以及MP);加热HAR禾Q/或HAR产物蒸馏；用空气蒸发脱水降低副产物金属硫酸 盐、亚硫酸盐或亚硫酸氢盐的H20含量；产生电以运作EU;和任何其组合。SACP
被概述为
1) S + 02 — S02 + 70,944 cal.
2) S02 + 02 — S02 + 23,506 cal. (400°F (204°C)，在催化剂、优选￥205下)
3) S03 + H2S04 — H2S207 (发烟硫酸)；禾口
4) H2S207 + H20 — H2S04 + 20,820 cal.
(可省略使S03与H2S04接触以形成发烟硫酸的步骤；然而，S03 + H20 4 H2S04为缓慢反应。)
通过使来自第一个反应的S02与水反应来形成亚硫酸H2S03。
优选为通过使来自第一个反应的S02在氢氧化钠水溶液中反应来获得亚硫酸 钠；通过使来自第一个反应的S02在所述金属氢氧化物的水溶液中反应或使金属亚
硫酸盐与H2S03反应来形成金属亚硫酸盐。
优选为通过使来自第一个反应的S02在碳酸钠水溶液中反应来获得亚硫酸氢 钠；且通过使来自第一个反应的S02在所述金属碳酸盐的水溶液中反应来形成金属 亚硫酸氢盐。
除H2S04和/或H2S03生产的电能和蒸汽能的经济性之外，现场生产H2S04和/
或H2S03避免H2S04禾口/或H2S03的运输和储藏。如之前所讨论，H2S04禾口/或H2S03
为须储藏于适当储罐中的危险化学品，其中须控制蒸气。因此，优选为所生产的用
于HAR的H2S04禾[l/或H2S03具有最小的体积储藏量。最优选的实施例为由SACP生产H2S04禾卩/或H2S03且然后使所述"热"H2S04和/或H2S03与金属卤化物在HAR 中反应，从而利用H2S04和/或H2S03的能量蒸馏卤化物酸和/或干燥HAR所产生的 金属硫氧基盐。
优选为所述SACP具有所属领域已知的设计、构造和操作。 氢卤酸反应器-HAR
在HAR中，使将近无水的盐和盐水中的至少一种与硫氧基酸、优选H2S04和/ 或H2S03且最优选H2S04反应以形成相关卤化物酸(在氯化钠的情况下为HC1)和 相关副产物金属硫氧基盐(在氯化钠的情况下为硫氧基钠)，其中所述金属硫氧基 盐中的所述硫氧基部分优选为至少一种选自由以下部分组成的清单的部分硫酸 根、硫酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根和任何其组合。最优选为所述金属包含钠； 优选为所述金属包含第IA族或第IIA族金属，同时实施例为金属包含至少一种选自 由以下金属组成的群组的金属铵、第IA族金属、第IIA族金属、第IIIB族金属、 第VIII族金属、第1B族金属、第IIB族金属、第IIIA族金属、钠、f丐、钾、镁、 铝、铜和任何其组合。
将近无水的H2S04、 Na2S04和NaCl在大气压下的沸点分别为约340°C 、 N.B. 和1413°C (644T 、 N.B.和2575T )，而将近无水的HC1在大气压下的沸点为约-85。C U85下)，使得可相当容易地进行副产物金属盐与卤化物酸的分离。所得无水和/ 或含水卤化物酸溶液的蒸馏或分离使得能够通过浓縮盐水中的盐和/或通过将水加 入所述卤化物酸中来直接控制含水卤化物酸的浓度，这优选是通过喷射器和/或压縮 机进行，其中所述喷射器通过水流移动所述卣化物酸且所述压縮机移动所述卣化物 酸和/或向所述卤化物酸施压。优选实施例为所述喷射器通过含水卤化物酸流移动所 述卤化物酸。优选实施例为所述压縮机通过将近无水的囟化物酸流移动所述卣化物 酸。实施例为所述压縮机通过含水卤化物酸流移动所述卤化物酸。
实施例为在HAR中进行金属卤化物盐与硫氧基酸、优选H2S04的反应，其中 所述硫氧基酸含有来自SAR过程的热量(如温度所测量)。优选实施例为在HAR
中进行金属卤化物盐与硫氧基酸、优选H2S04和/或H2S03的反应，其中所述硫氧基
酸含有来自约0'C与约60(TC之间的温度下的所述SAR过程的热量，从而提供所述
热量以通过HAR上的水套通过从HAR转移热量来产生热水和/或蒸汽能。最优选的
实施例为在HAR中进行金属卤化物盐与硫氧基酸、优选H2S04的反应，其中所述
硫氧基酸至少部分含有形成至少一种选自由以下各物组成的清单的物质所产生的
热量S02、 S03、发烟硫酸、H2S04、 H2S03和任何其组合，其中所述HAR中所述
反应的温度由水套和/或蒸汽套控制在约0'C与60(TC之间。优选为所述HAR中的所 述温度介于约100。F与300°F (38-149°C)之间以在所述HAR中形成硫酸氢盐或亚 硫酸氢盐。优选为所述HAR中的所述温度介于约300。F与约600。F之间以在所述 HAR中形成硫酸盐或亚硫酸盐。最优选实施例为利用来自所述HAR的夹套的所述 水和/或蒸汽能加热至少一种选自由以下过程组成的清单的过程形成金属次卤酸 盐；形成多核金属化合物；使金属硫氧基盐干燥为其无水态、水合物态、二水合物 态中的至少一个；和任何其组合。
实施例为在大气压、正表压(positive gage)、真空和任何其组合中的至少一个 压力条件下进行将近无水和/或含水卤化物酸的蒸馏和/或其与硫氧基酸和/或金属硫 氧基盐的分离。优选为控制所述卤化物酸或卤化物酸溶液的时间/温度关系以使任何 亚卤酸根离子分解为卤离子(需要约60°C (142下))。可通过使所得副产物硫氧基 盐(优选具有硫酸根、硫酸氢根、亚硫酸根和/或亚硫酸氢根部分)与任何金属氢氧 化物或苛性碱反应到所需pH值来进行纯化，由此纯化所述副产物金属硫氧基盐， 同时产生所述金属卤化物盐与所述硫氧基酸反应的热量。最优选为用NaOH调节所 述副产物金属硫氧基盐的pH值。优选为用金属氢氧化物调节所述副产物金属硫氧 基盐的pH值，其中所述金属氢氧化物中的金属对应于所述副产物金属硫氧基盐中 的金属。最优选为使所述副产物金属硫氧基盐脱水为粉末待售。优选为以水合物形 式出售所述副产物金属硫氧基盐。优选为以饼状出售所述副产物金属硫氧基盐。实 施例为以溶液形式出售副产物金属硫氧基盐。
虽然如反应l中所描绘，形成所述硫氧基酸的反应放热，但如反应3所描绘， 形成所述金属硫酸盐或亚硫酸盐的反应吸热；形成金属硫酸盐的任何金属卤化物盐 与硫氧基酸、优选硫酸的反应需要类似能量。因此，优选为如反应编号4中所描绘， 制造金属硫酸氢盐或亚硫酸氢盐，由此减少形成卤化物酸所需的能量，同时仍提供 金属硫酸氢盐，虽然其为含有氢的形式。
实施例为回收至少一部分由金属氢氧化物与硫氧基酸的反应形成所述金属硫
氧基盐和水所产生的能量，其中如反应13和14所描绘，使用所述能量加热所述金
属卤化物与所述硫氧基酸的所述反应。优选实施例为使用如本文所述的电解单元
(EU)中所产生的H2或使用如本文所述的金属次卤酸盐形成中所产生的H2来加热
所述金属卤化物盐与所述硫氧基酸的所述反应，以在所述HAR中形成所需的金属
硫氧基盐。优选实施例为使用天然气加热所述金属卤化物盐与所述硫氧基酸的所述
反应以在所述HAR中形成所需的金属硫氧基盐。 -
如图IO所描绘，实施例为所述HAR包含混合/反应部分，所述部分优选具有压 出机/螺旋钻型设计。优选为所述HAR包含至少一个螺旋钻和/或压出机，其中将所 述金属卤化物盐加到所述螺旋钻和/或压出机的一端，其中使所述硫氧基酸与所述金 属卤化物盐反应，其中使所得卤化物酸从所述螺旋钻和/或压出机的至少一个排放口 排出。最优选为所述HAR包含至少一个螺旋钻和/或压出机，其中将所述金属卤化 物盐加到所述螺旋钻和/或压出机的一端，其中使所述硫氧基酸与所述金属硫氧基盐 反应，其中使所得卤化物酸从所述螺旋钻和/或压出机的至少一个排放口排出，且其 中将金属氢氧化物或金属氧化物加到所述螺旋钻和/或压出机中以使所述金属氢氧 化物或金属氧化物与所述螺旋钻和/或压出机中的任何剩余硫氧基酸反应，如此形成 金属硫氧基盐和水。最优选为所述HAR包含至少一个螺旋钻和/或压出机，其中将 所述金属卤化物盐加到所述螺旋钻和/或压出机的一端，其中使所述硫氧基酸与所述 金属卣化物盐反应，其中使所得卤化物酸从所述螺旋钻和/或压出机的至少一个排放 口排出，其中将金属氢氧化物或金属氧化物加到所述螺旋钻和/或压出机中以使所述
金属氢氧化物或金属氧化物与所述螺旋钻和/或压出机中的任何剩余硫氧基酸反应， 以形成金属硫氧基盐和水，其中使所述水从所述螺旋钻和/或压出机的至少一个排放 口排出。为千燥所述金属硫氧基盐，优选为所述螺旋钻和/或压出机在加入任何金属 氢氧化物之后具有至少约140°F (60°C)或更高的操作温度。为干燥所述金属硫氧 基盐，最优选为所述螺旋钻和/或压出机在加入任何金属氢氧化物之后具有至少约 212°F (IO(TC)或更高的操作温度。为维持所述螺旋钻和/或压出机中的反应温度， 优选为所述螺旋钻和/或压出机包含水套。
最优选为将所述金属卤化物盐以将近无水的形式加到所述HAR中。优选为将 所述金属卤化物盐以含水形式加到所述HAR中。
EU
优选为制备至少一种消毒剂或氧化剂，其中通过电解形成所述消毒剂或氧化 剂，其中用于所述电解的电在由汽轮机运行的发电机中产生，其中所述汽轮机由蒸 汽能运行，且其中运行所述汽轮机的蒸汽能是自至少一种选自由以下过程组成的清
单的过程的形成能获得由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气
形成S03、由S02和02形成S03、由SCh和H20形成所述H2S03、由S03和H20
形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04
和任何其组合。
^ 优选为在EU中生产至少一种选自由以下各物组成的清单的物质:.由金属卤化
物盐溶液形成金属次卤酸盐、由金属卤化物盐形成金属亚卤酸盐、由金属卤化物盐 形成金属卤酸盐、由金属卤化物盐形成卤化物酸、由1120形成02、由02形成03、 由H20形成H2、由H2S04通过H2S2O^P H20形成&02和任何其组合，其中EU 中的至少一部分电能由发电机产生，且其中发电机由汽轮机运行，其中汽轮机由自
至少一种选自由以下过程组成的清单的过程的形成能获得的蒸汽能运行由S和空
气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气形成S03、由S02和02形成S03、 由S02和H20形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、由H2SO^n S03 形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。
优选为使所述S02与至少一种选自由以下各物组成的清单的物质反应金属氢 氧化物以形成金属亚硫酸盐、金属碳酸盐以形成金属亚硫酸氢盐、金属卤酸盐和 H2S04以形式相应卣素二氧化物和任何其组合。
优选为在至少一种以下情形中使用至少一部分所述H2:使产生电的发电机运行 的内燃机、产生电的燃料电池和加热金属卤化物盐与硫氧基酸之间的反应。优选为 在所述EU中使用至少一部分通过内燃机或燃料电池由所述H2产生的所述电进行电 解。
最优选为所述卤化物、次卤酸盐、亚卤酸盐或卤酸盐的卤素包含氯或溴。实施 例为所述金属卤化物溶液包含废弃催化剂或废弃盐水。实施例为使用至少一部分所 述H2加热HAR以形成金属硫氧基盐。
如果使用EU生产卤化物酸，那么优选在以下时刻加热来自EU的卤化物酸 在EU后即刻、在EU中、AHS形成期间、金属酸溶液(MAS)形成期间或其组合， 如此亚卤酸根离子分解为卤离子，同时利用来自至少一种选自电解、AHS形成、 MAS形成和任何其组合的过程的焓以使加热费用最小化。
最优选为在EU中生产构成至少一种选自由以下各物组成的清单的物质的氯部 分氯气、盐酸、次氯酸盐、亚氯酸盐和氯酸盐和任何其组合，其中至少一部分用 于EU的电能是自蒸汽能获得，其中所述蒸汽能是自至少一种选自由以下过程组成 的清单的过程的形成能获得由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02 和空气形成S03、由S02禾tl 02形成S03、由S02禾Q H20形成所述H2S03、由S03 和H20形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成 所述H2S04和任何其组合。
优选为使用来自EU或HAR的卤化物酸生产来生产相关卣化物或卣素气体、卣
化物酸、'次卤酸盐、亚卤酸盐或卤酸盐。优选为在EU.中使用废弃盐水。 -
EU的潜在副产物金属氢氧化物为至少一种选自由以下过程组成的清单的过程 中待用的优选材料矾土的制备、次卤酸盐的生产、亚卣酸盐的生产、卣酸盐的生 产、卤素二氧化物的生产、本发明的任何方法中所释放的卤化物酸气体的净化、pH 值控制应用(包括水处理工业中的那些pH值控制应用)和HAR中所形成的副产物 金属硫氧基盐(优选硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐或亚硫酸氢盐)的pH值调整。
实施例为在EU中利用任何金属卤化物盐，其中相关酸产物为相关卤化物酸且 相关苛性碱产物为相关金属氢氧化物。在并入EU和HAR中使用的金属卤化物中的 所有可利用金属中，优选为所述金属包含至少一种选自由以下金属组成的清单的金 属钠、钾、镁和任何其组合。
最优选实施例为在EU中使用任何金属卤化物盐，其中相关产物为卤化物的氧 化产物，诸如卤化物、次卤酸盐、亚卤酸盐或卤酸盐，其中所述齒化物、次卣酸盐、 亚卤酸盐或卤酸盐可包含周期表的任何卤素。优选实施例为制造卤素二氧化物，其 中EU形成至少一种选自由以下各物组成的清单的物质金属亚卤酸盐、金属卤酸 盐、卤化物酸和任何其组合，其中所述卤素二氧化物是通过至少一种所述经制造的 金属亚卤酸盐、金属卤酸盐、卤化物酸、S02、 H2S04和任何其组合形成。最优选实 施例为制造C102，其中EU形成金属亚氯酸盐和/或氯酸盐且其中C102是通过所述 经制造的亚氯酸盐和/或氯酸盐形成。最优选实施例为制造C102，其中EU形成亚氯 酸盐和/或氯酸盐，且其中C102是通过所述经制造的亚氯酸盐和/或氯酸盐与由HAR 制造的所述HC1形成，C102的所述形成以及氯酸盐和/或亚氯酸盐。最优选实施例 为制造C102，其中EU形成亚氯酸盐和/或氯酸盐以及次氯酸盐，且其中C102是用 至少一种所述经制造的亚氯酸盐、氯酸盐和次氯酸盐与由HAR制造的所述HC1形 成。最优选实施例为在EU中制造卤素二氧化物，其中使用EU形成金属亚氯酸盐 和/或氯酸盐，其中卤化物酸是由HAR形成，且其中所述卤素二氧化物是通过至少 一种所述由EU制造的亚卤酸盐、卤酸盐和次卤酸盐与由HAR制造的所述鹵化物酸 形成。最优选实施例为在EU中制造金属卤酸盐以及在SAP中制造S02和H2S04，
其中使所述S02和H2S04反应以形成相应卤素二氧化物。最优选实施例为如所属领
域所已知，使所述卤素二氧化物与金属氢氧化物和过氧化氢反应以制造金属卤酸 ±卜
HTL 。
优选为在EU中制造卤化物酸，其中使用至少一部分所述卤化物酸形成至少一
种选自由以下相应物质组成的清单的物质次卤酸盐、亚卤酸盐、卤酸盐、所述卤
离子的可利用氧化物形式、呈二氧化物形式的所述卤离子和任何其组合。
最优选为如所属领域所已知，EU包含隔膜结构。
优选为所述EU中所使用的所述金属卤化物盐中的金属包含至少一种选自由以 下金属组成的清单的金属铵、第IA族金属、第IIA族金属、第IIIB族金属、第 VIII族金属、第1B族金属、第IIB族金属、第IIIA族金属、钠、钙、钾、镁、铝、 铜和任何其组合。最优选为所述EU中所使用的金属包含钠。
02和o3
优选地，通过至少一种选自包含以下过程的清单的过程产生02:空气的低温蒸 馏、空气的薄膜分离、空气的PSA分离和任何其组合；所有这些方法和方法组合各 自在本文中称为空气分离法(ASP)。
优选为制备02，其中形成至少一种选自由以下各物组成的清单的物质由S和
空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气形成S03、由S02和02形成so3、 由S02和H20形成所述H2S03、由SCb和H20形成所述H2S04、由H2SO^n S03
形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合，其中使用所述形
成的能量产生蒸汽，且其中使用所述蒸汽进行至少一种选自由以下过程组成的清单
的过程使产生电的汽轮机运行，其中所述电用于将H20电解为&和所述02;使
产生电的汽轮机运行，其中使用所述电给ASP提供动力；运行蒸汽机，其中所述蒸
汽机给ASP提供动力；和任何其组合。
优选为所述ASP如所属领域所已知。优选为使用至少一部分所述电给电解单元 提供动力以使02转化为03。
优选为所述H2至少部分用于至少一种以下情形中使产生电的发电机运行的内
燃机、产生电的燃料电池和加热金属卤化物盐与硫氧基酸之间的反应。
H202
可利用H2S04作为催化剂来生产H202。在这一反应中，以两阶段方法形成H202，
其中在第一阶段中通过电解由H2S04形成H2S20s和H2。在第二阶段中，来自第一
阶段的H2S20s与H20反应以形成11202和H2S04。H2气体可排出、储藏或用作能源；
H2S04可再循环以用于H2S20f^n H2的其它生产。归因于H202的爆炸性质在运输和
储藏中产生高昂的成本，&02在水处理和其它应用中的使用受到限制；就储藏和运 输来说，&02是比H2S04和/或H2S03危险得多的化学品。最优选为利用H2S04由
所述SACP生产H202。优选为生产11202和H2，其中至少一部分用于将H20电解为
11202的电是自至少一种选自包含以下过程的清单的过程的形成能获得由S和空气
形成S02、由S和02形成-S02、由S02和空气形成S03、由S02和02形成S03、由
S02和H20形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、由H2S04和S03形成
发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。优选为使至少一部分 来自&02电解制造的H2再循环，其中至少一部分用于将H20电解为}1202的电能 是自所述H2的燃烧和/或燃料电池转化的能量获得。 卤素二氧化物和金属亚卤酸盐的形成
优选为在EU中由相应金属卤化物的水溶液形成金属卤酸盐，其中用于所述金 属卤酸盐的电解能(形成能)至少部分由发电机产生，其中所述发电机由蒸汽能运 行，且其中所述蒸汽能是自至少一种选自由以下过程组成的清单的过程的形成能获 得由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由SCb和空气形成S03、由S02和 02形成S03、由SCb和H20形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、由 HbS04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。
实施例为用EU中所形成的所述金属卤酸盐形成齒素二氧化物，其中进一步使
所述卤酸盐反应以由所述金属卤酸盐形成所述卤素二氧化物，其中用于所述金属卤
酸盐的电解能(形成能)至少部分由发电机产生，其中所述发电机由蒸汽能运行，
且其中所述蒸汽能是自至少一种选自由以下过程组成的清单的过程的形成能获得
由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气形成S03、由S02和02
形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、由H2S04
和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。
实施例为形成包括卤素二氧化物的卤素的可利用氧化物形式，其中所述形成是 用至少一种选自由以下所述相应物质组成的清单的物质进行卤化物酸、次卤酸盐、
卤化物酸、亚卤酸盐、卤酸盐和任何其组合，其中至少一种所述卤化物酸、次卤酸
盐、卤化物酸、亚卤酸盐和卤酸盐在EU中形成，其中用于EU的电解的电至少部
分由发电机产生，其中所述发电机由蒸汽能运行，且其中所述蒸汽能是自至少一种
选自由以下过程组成的清单的过程的形成能获得由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气形成S03、由S02和02形成S03、由S02和H20形成所述
H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫
酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。
实施例为使所述金属卤酸盐反应以形成相应卤素二氧化物。优选为如所属领域
所已知，根据形成相应卤素二氧化物的反应18、 19、 20或21中的至少一个使所述金
属卤酸盐反应以形成相应卤素二氧化物。最优选为根据反应19使所述金属卤酸盐反
应以形成相应卤素二氧化物。
- - -
最优选为进行反应19，其中至少一个所述H2S04通常可为硫氧基酸，其中所述 硫氧基酸和所述S02是自SAR获得，其中形成所述金属卤酸盐的电解的电能是自蒸 汽能获得，且其中所述蒸汽能是自至少一种选启由以下过程组成的清单过程的的形
成能获得由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气形成S03、由
S02和02形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、 由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。 优选为进行反应21，其中通常可为硫氧基酸的所述H2S04是自SAR获得；最
优选为所述H202至少部分是由H2S04的电解通过H2S20s和H20获得，其中形成所
述金属卤酸盐的电解的电能是自蒸汽能获得，且其中所述蒸汽能是自至少一种选自
由以下过程组成的清单过程的的形成能获得由S和空气形成所述S02、由S和02
形成所述S02、由S02和空气形成S03、由S02和02形成S03、由S02和H20形成 H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫 酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。
优选为使用至少一部分所述蒸汽能来至少部分进行至少一种选自由以下过程
组成的清单的过程将铝土矿精炼为氧化铝、加热所述金属卤化物溶液与至少一种
金属的水相反应、自金属硫氧基盐蒸发H20、使亚卤酸盐降解为卤化物、加热S、 运行使产生电的发电机运行的汽轮机、加热金属氢氧化物与卤化物酸的反应以形成 金属次卤酸盐和任何其组合。
优选为如所属领域所已知，然后使所述卤素二氧化物反应以形成金属亚卤酸 盐。最优选为然后根据反应25使所述卤素二氧化物反应以形成相应金属亚卤酸盐。 最优选为然后根据反应25使所述卤素二氧化物反应以形成相应金属亚卤酸盐，其 中所述H202由水的电解形成，其中形成所述11202的电解的电能是自蒸汽能获得， 且其中所述蒸汽能是自至少一种选自由以下过程组成的清单过程的的形成能获得
由S和空气形成所述S02、由S和02形成所述S02、由S02和空气形成S03、由so2 和02形成S03、由S02禾Q H20形成H2SCb、由S03和H20形成所述H2S04、由H2S04
和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。最优选为 然后根据反应25使所述卤素二氧化物反应以形成相应金属亚卤酸盐，其中所述 NaOH可为任何金属氢氧化物，又最优选为氢氧化钠，其中所述金属氢氧化物由至
少一种以下过程形成相应金属卤化物的电解和金属硫氧基盐与转部分的反应，其
中所述钙部分优选为氧化钙或氢氧化钙，其中所述金属硫氧基盐是自HAR(如本文
所介绍)获得，且其中所述HAR中的形成所述金属硫氧基盐的反应包含相应金属
卤化物与相应硫氧基酸之间的反应。最优选为所述卤素包含氯且所述卤酸盐包含氯 酸盐。最优选为所述金属包含钠。
一旦运输到使用的位置，实施例为然后如所属领域所已知由所述金属亚卤酸盐 形成卤素二氧化物。
一旦运输到使用的位置，优选为然后根据反应26由所述金属 亚卤酸盐形成卤素二氧化物。 一旦运输到使用的位置，最优选为然后根据反应26t 由所述金属亚卤酸盐形成卤素二氧化物，其中所述HC1可为任何氢卤酸，又最优选
为盐酸，其中所述氢卤酸由至少一个以下过程制造通过电解相应金属卤化物盐形
成所述氢卤酸，其中形成所述H202的电解的电能是自蒸汽能获得，且其中所述蒸 汽能是自至少一种选自由以下过程组成的清单的过程的形成能获得由S和空气形
成所述S02、由S和02形成所述S02、由S02和空气形成S03、由S02和02形成 S03、由S02和H20形成H2S03、由SCb和H20形成所述H2S04、由H2SO^n S03 形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合；和在HAR中由
相应金属卤化物盐与硫氧基酸的反应形成所述卤化物酸。
在形成所述金属亚卤酸盐中，本发明的实施例为使氯离子(优选具有约IM到 约5M的浓度)与氯酸根离子(优选具有约0.1M到约7M的浓度)在具有约0.05 N到约5N的酸当量浓度的水性酸性反应介质中反应。当氯化钠沉淀于系统中时， 可借助于过滤器将其分离或以溶液或浆液形式将其再循环到EU中。包含卤素二氧 化物、优选二氧化氯的气态产物混合物可吸收于任何合适水性介质中。然而，对吸 收介质来说有利的是其优选吸收二氧化氯且次优选吸收氯。所述介质的实例为稀盐 酸。必要时可视情况将诸如过氧化氢的能够破坏痕量氯的合适试剂加入吸收介质 中。
为将所吸收的二氧化氯从吸收介质转移到亚氯酸盐形成反应器中，可使用任何 合适的气体汽提方法。可用诸如空气或氮的惰性气体或气体混合物进行二氧化氯的 汽提。如果二氧化氯汽提中使用空气，那么优选为通过使用(例如)碱洗气器使空 气纯化除去痕量的二氧化碳。在实现汽提步骤之前，可视情况将过氧化氢加入系统中。
优选为将二氧化氯产生器中所形成的气态产物混合物直接转移到亚氯酸盐形 成反应器中而无中间步骤二氧化氯的吸收和汽提。如所属领域所已知，代替吸收/ 汽提，可使用气体转移薄膜，由此在不存在任何空气加入的情况下使二氧化氯转移。
实施例为如所属领域所已知，通过加入诸如过氧化氢的补充还原剂调节卤素二
氧化物产生器。
. .
实施例也为通过使用任何含有诸如银、锰、钯、铬、钒或其组合的元素的合适 催化活性剂来提高卤素二氧化物产生器的性能。
虽然所属领域中己知使用氯离子作为廉价还原剂，但氯离子与氯酸根离子的反 应必然导致形成一些氯，例如
CICV + CI— + 2H+——CI02 + 1/2 Cl2 + H2 0
这可能负面影响最终亚卤酸盐、优选亚氯酸盐产物的纯度，同时增加过氧化氢
的用量。因此，优选实施例为通过反应26产生所述卤素二氧化物、优选二氧化氯。 可在约2N到约14 N、优选约6N到约12 N的极宽酸当量浓度范围内进行反 应26。最佳氯酸根离子浓度取决于反应介质中的酸当量浓度且可自约0.1 M到饱和、 优选自约0.5 M到约3.5 M变化。在较高的酸度下操作通常与反应介质中较低的氯 酸根浓度相关。可在亚氯酸盐形成反应器中直接使用包含二氧化氯和水蒸汽的气态 产物混合物而无中间步骤二氧化氯溶液的回收，亦即，省去吸收和汽提阶段。
归因于除去常规二氧化氯产生系统的某些诸如冷凝器、吸收塔和汽提塔的部 件，所述操作产生显著的成本节省。
可使用共同产生的氧气以及水蒸汽将气态二氧化氯稀释到安全浓度水平。通过 调节二氧化氯与水蒸汽的比率以满足亚氯酸盐形成反应器的要求，从而改进整个系
统的水平衡。进入亚氯酸盐形成反应器的气态混合物中的二氧化氯与水蒸汽的相对 比率影响金属亚卤酸盐、优选第IA族或第IIA族金属亚氯酸盐在最终产物水溶液中 的浓度。因此，可能仍需要冷凝至少一些水蒸汽。
优选为如所属领域所已知，整合卤素二氧化物、优选二氧化氯产生器与基于甲 醇的二氧化氯产生系统，其中将基于过氧化氢的产生器中所形成的含有硫酸盐和/ 或硫酸氢盐的酸性排出物或浆液级联到基于甲醇的产生器。这一整合避免基于过氧 化氢产生器之后对过滤步骤的需要。
上述两种二氧化氯产生器的级联提供数个常规产生器中很难实现的优点。举例 来说，有可能将少量、通常以氯酸盐计约0.5重量％到约1.0重量％的氯化钠加到基 于过氧化氢的产生器中，其优选在大于5N的酸当量浓度下操作。所述氯化物的加 入对由基于过氧化氢的方法所产生的二氧化氯纯度可能具有很小影响或不具有影 响，同时所述加入在生产速率和效率方面可能有利。过氧化氢的存在将有效阻止二 氧化氯产生法中氯的产生。
实施例为在通过与钙部分、优选CaOH反应以形成相应金属氢氧化物、优选氢 氧化钠和硫酸钙、半水合硫酸钙和二水合硫酸钙(石膏)的基于过氧化氢的产生器 后，回收金属硫酸盐和/或硫酸氢盐、优选硫酸钠和/或硫酸氢钠。
实施例为在通过使所述金属硫酸盐和/或硫酸氢盐与钙部分、优选CaOH反应以 形成相应金属氢氧化物、最优选至少一种钠和硫酸转、半水合硫酸钙和二水合硫酸 钙(石膏)而使卤素二氧化物转化为金属卤酸盐后，回收金属硫酸盐和/或硫酸氢盐、 最优选硫酸钠和/或硫酸氢钠。优选为所述金属硫酸盐和/或硫酸氢盐中的金属包含 第IA族或第IIA族金属。
向基于过氧化物的方法中输入的任何可能的氯化物最终可与基于甲醇的二氧 化氯产生器中所产生的二氧化氯一起排出系统。然而，对产物纯度的影响将不显著， 尤其是当后种方法的生产能力远高于基于过氧化物的方法的生产能力时。
两个卤素二氧化物、优选二氧化氯产生器的组合允许将所有或部分含有源于基 于过氧化物的方法的冷凝物的卤素二氧化物向前传送到与基于甲醇的方法相关的 二氧化氯吸收系统中。因为避免需要自冷凝物去除二氧化氯，所以这一实施例尤其 有利。
必要时可将任何合适的催化剂加到基于过氧化物的二氧化氯产生法中。应理 解，二氧化氯产生所需的氯酸根离子不仅可由第IA族或第IIA族金属氯酸盐、优选 氯酸钠供给，而且可由氯酸或其与所述第IA族或第IIA族金属氯酸盐的混合物供给。 虽然本发明的方法中所使用的最优选酸为硫酸，但仍可使用任何其它强无机酸，诸 如高氯酸、氯酸、硝酸、磷酸、盐酸或其混合物。
虽然卤素二氧化物形成步骤中可使用任何合适的反应器设计，但最优选为填充 塔反应器，其中如所使用的方法所需要，卤素二氧化物在与金属卤酸盐以及其它所 需反应物的水相反应之后从塔的顶部离开。实施例为在搅拌容器中形成卤素二氧化 物，同时捕获上述卤素二氧化物气体；然而，无填充塔的方案可能导致反应物和/ 或卤离子与卤素二氧化物一起损失。
虽然在亚氯酸盐形成步骤中可使用任何合适的反应器设计，但最优选为填充塔
反应器，其中使亚氯酸盐溶液再循环且其从顶部进入反应器中。在溶液进入反应器
之前的某一点，将过氧化氢加入再循环回路中。将氢氧化钠和可选的稀释用水加入
再循环回路的底部。用至少一种诸如空气、水蒸汽和氮的惰性气体稀释的二氧化氯
的加入点位于反应器的底部。使气体逆流穿过亚氯酸盐溶液。
通常将反应介质的pH值维持在约11.8到约13.0、优选约12.0到约12.6的范围
内。使用电位计(ORP)测量来维持过氧化氢的过量。通常将pH依赖性的ORP值 维持在相对于Ag/AgCl约-30 mV到约-200 mV、优选相对于Ag/AgCl约-40 mV到 约-90 mV的范围内。
卤化物酸-金属氢氧化物-金属硫氧基盐的形成
在本发明中，可由金属卤化物盐通过电解在上述EU中生产卤化物酸和其相关 金属氢氧化物或金属氧化物。虽然优选为氯化钠，但可使用任何金属卤化物盐来形 成相关卤化物酸和相关金属氢氧化物，优选呈溶液形式。然而，根据HAR中的SAP
通过使金属卤化物盐与硫氧基酸、优选H2S04反应来更经济地形成卤化物酸。这一
反应产生卤化物酸以及相应金属盐，其中所述盐的阴离子为硫氧基分子、优选至少 一个选自由以下分子组成的清单的分子亚硫酸根、亚硫酸氢根、硫酸根、硫酸氢 根和任何其组合。
优选实施例在EU中利用将近无水或含水的氯化钠作为金属卤化物盐，其中相 关酸产物为HC1且相关苛性碱产物为氢氧化钠(NaOH)。更经济且最优选的方法实 施例在所述HAR中利用将近无水的氯化钠作为金属卤化物盐，其中相关酸产物为 HC1、优选HC1 (g)，且相关副产物盐为钠与至少一种选自由以下部分组成的清单 的部分的组合硫酸根、硫酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根和任何其组合。
优选方法实施例在EU中利用将近无水或含水的氯化钙作为金属卤化物盐，其 中相关酸产物为HCl且相关苛性碱产物为氢氧化f丐。更经济且最优选的方法实施例 在所述HAR中利用将近无水的氯化钙作为金属卤化物盐，其中相关酸产物为HC1 且相关副产物盐为钙与至少一种选自由以下部分组成的清单的部分的组合硫酸 根、硫酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根和任何其组合。
优选方法实施例在EU中利用将近无水或含水的氯化钾作为金属卣化物，其中 相关酸产物为HC1且相关苛性碱产物为氢氧化钾。更经济且最优选的方法实施例在 所述HAR中利用将近无水的氯化钾作为金属卤化物盐，其中相关酸产物为HC1且
相关副产物盐为钾与至少一种选自由以下部分组成的清单的部分的组合硫酸根、 硫酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根和任何其组合。
优选方法实施例在EU中利用将近无水或含水的氯化镁作为金属卤化物，其中
相关酸产物为HC1且相关苛性碱产物为氢氧化镁。更经济且最优选的方法实施例在
所述HAR中利用将近无水的氯化镁作为金属卤化物盐，其中相关酸产物为HC1且
相关副产物盐为镁与至少一种选自由以下部分组成的清单的部分的组合硫酸根、
硫酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根和任何其组合。
-
由本文可容易地了解，在EU中或在HAR中金属卤化物盐可容易地为任何金属 与任何卤离子的组合。优选为金属包含至少一种选自包含以下金属的清单的金属 第IA族金属、第IIA族金属、第IIIB族金属、第VIII族金属、第1B族金属、第 IIB金属、第IIA族金属和任何其组合。最优选为金属包含至少一种选自由以下金属
组成的清单的金属钠、钙、钾、镁、铝、铜和任何其组合。
漂白剂、金属氢氧化物和石膏的形成 -
在本发明中，优选为利用至少一部分自由汽轮机运行的发电机获得的所产生的
电，其中所述汽轮机由蒸汽能运行，且其中所述蒸汽能是自至少一种选自由以下过
程组成的清单的过程的形成能获得由S和空气形成SCh、由S和02形成S02、由
S02和空气形成S03、由S02和02形成S03、由SCh和H20形成所述H2S03、由 S03和H20形成所述H2S04、由H2SOjn S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形 成所述H2S04和任何其组合，以在电解单元中形成至少一种选自由以下各物组成的 清单的物质由无水或含水金属卤化物盐形成金属卤酸盐、由无水或含水金属卤化
物盐形成金属次卤酸盐、由无水或含水金属卤化物盐形成金属亚卤酸盐、由水形成
氧、由水形成氢、由H2S04电解为H2S20s接着使所述H2S208与H20反应来形成过
氧化氢、由无水或含水金属卤化物盐形成金属氢氧化物、由无水或含水金属卤化物 盐形成氢卤酸和任何其组合。
优选为通过使第IA族或第IIA族金属氢氧化物与卤化物酸反应来制造第IA族 或第IIA族金属次卤酸盐，其中所述卤化物酸是在HAR中由金属卤化物盐与硫氧基 酸的反应制造，从而形成相应第IA族或第IIA族金属硫氧基盐以及相应卤化物酸， 且其中然后使所述第IA族或第IIA族金属硫氧基盐与第IA族或第IIA族金属氢氧 化物反应以形成呈含水或水合形式的所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物以及相应 第IIA族硫氧基盐。最优选为通过使第IA族或第IIA族金属氢氧化物与卤化物酸反 应来形成所述第IA族或第IIA族金属次卤酸盐的单元漂白反应器包含至少一种选自 由以下反库组成的清单的反应连续搅拌釜式反应、间歇搅拌釜式反应、塞流式反 应和任何其组合。
优选为通过使第IA族或第IIA族金属氢氧化物与氢卤酸反应来制造第IA族或
第IIA族金属次卤酸盐，其中所述氢卤酸是在电解单元中制造，其中所述电解单元
中用于电解的电能由至少一种选自由以下过程组成的清单的过程的形成能产生由
S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气形成S03、由S02和02形成
S03、由SOr禾n H20形成所述H2S03、由SCb和H20形成所述H2S04、由H2S04和SCb形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合，其中第IA 族或第IIA族金属硫氧基盐是在HAR中由第IA族或第IIA族金属卤化物盐与硫氧 基酸的反应形成，且其中然后使所述第IA族或第IIA族金属硫氧基盐在水相中与第 II族金属氢氧化物反应以形成所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物以及相应第IIA 族金属硫氧基盐。
优选为制备(制造)水溶液形式的第IA族或第IIA族金属氢氧化物，其中使第 IA族或第IIA族金属硫氧基盐与第IIA族金属氢氧化物反应，从而产生包含第IA 族或第IIA族金属氢氧化物、水和第IIA族金属硫氧基盐的混合物，其中所述第IIA 族金属硫氧基盐包含至少一种选自由以下各物组成的物质硫酸盐、半水合硫酸盐、 二水合硫酸盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、二水合亚硫酸盐和任何其组合，且其中使 所述混合物分离，从而形成包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液和包 含所述第IIA族金属硫氧基盐、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固 相。
优选为进行上述水溶液形式的第IA族或第IIA族金属氢氧化物与所述第IIA族
硫氧基盐的分离以使所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物水溶液与所述氢卤酸反应
以形成所述第IA族或第1IA族金属次卤酸盐水溶液。已发现归因于第IA族或第IIA
族金属氢氧化物水溶液与硫氧基钙盐(或任何第IIA族金属硫氧基盐)之间的比重
差以及硫氧基钙盐(或任何第IIA族金属硫氧基盐)的固有不可溶性和第IA族或第
IIA族金属氢氧化物(钠再次为最优选金属)的固有溶解性，优选为通过重力沉降
进行所述分离。优选为通过位于分离容器上和/或分离容器内的振动型装置促进所述
重力沉降，从而促进呈至少一种选自由硫氧基、硫氧基水合物、硫氧基二水合物和
任何其组合组成的清单的形式的所述第IIA族部分的所述分离。最优选为来自所述
分离的固相(含水，例如潮湿固体)包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物
质硫酸钙、半水合硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢钙、二水合亚硫
酸钙和任何其组合。优选为来自所述分离的所述固相为约25%到85%固体。最优选
为来自所述分离的所述固相为约60%到卯％固体。最优选为所述分离容器靠近所述
分离容器的底部包含至少一部分圆锥形，其中所述圆锥形的尖部朝下，如此所述所
分离的固相穿过所述圆锥形的所述尖部中的开口。虽然所述圆锥形可为圆形结构，
从而不具有拐角，但实施例为所述圆锥形具有包含至少3个拐角的结构。优选为所
述圆锥形具有3与10个之间的拐角或位置，其中所述圆锥形一侧与所述圆锥形的
另一部分对接。虽然所述振动型装置可促进所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物水 溶液与所述固相的液体/固体分离，但优选为所述振动型装置具有限制所述分离容器 的锥体部分底部的固相桥接或使其最小化的能力。
最优选为分离第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液与所述第IIA族硫氧基 盐，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属和所述氢氧化物的水溶液且获得包含 所述固体、所述金属、所述氢氧化物和水的潮湿固相。
最优选为如本文先前所述，操作所述分离容器若干次，其中向后续分离容器中 加入来自先前分离容器的潮湿固相，且其中在所述后续分离容器内或之前，将水加 入来自所述先前分离容器的所分离潮湿固体中，如此所述第IA族或第IIA族金属氢 氧化物在水溶液中的浓度降低。优选为通过将水加入至少一个选自由以下情形组成 的清单的情形中来控制第一个分离容器内的水浓度将水加入石灰消化器中、将水 加入氢氧化钙中、将水加入所述第一个分离容器中、将水加入除钙以外的第IIA族 金属中和任何其组合。
优选为进行来自分离的潮湿固相的水稀释从而产生包含所述第IA族或第IIA族
金属、水、氢氧化物和固体的混合物，其中所述固体包含第IIA族金属和至少一种
选自由以下各物组成的清单的物质硫酸盐、半水合硫酸盐、二水合硫酸盐、亚硫
酸盐、亚硫酸氢盐、二水合亚硫酸盐和任何其组合，其中所述第IA族或第IIA族金
属氢氧化物在所述混合物中的浓度小于先前浓度，且其中使所述水溶液与所述固体
分离，如此获得包含第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且获得包含所述固
体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
最优选为将来自分离容器的固相转移到后续分离容器中。实施例为所述转移包 含至少一种选自由以下装置组成的清单的装置螺杆、螺旋钻、传送带、气动系统
和任何其组合或其它如固体转移所属领域所已知的传送装置。
最优选为将来自最后分离容器的固相(即最终分离的潮湿固体)转移到干燥器 中以从所述固体去除任何剩余水。优选为在到达所述千燥器的所述转移之前，用酸 调节所述最终分离固体的pH值。优选为用于所述最终分离固体的所述pH值调节的 所述酸包含硫氧基型酸。最优选为所述硫氧基型酸包含硫酸。
优选为在称为石灰消化器单元的装置中通过使所述第IIA族金属或所述第IIA
族金属氧化物与水反应来形成所述第1IA族金属氢氧化物。优选为所述第IA族或第
IIA族金属包含第IA族金属。最优选为所述第IA族金属包含钠且所述卤素包含氯。
最优选为所述第IIA族金属包含钙，如此所述第IIA族氧化物包含氧化钙，所述第
IIA族金属氢氧化物包含氢氧化钙且所述第IIA族金属硫氧基盐包含硫氧基钙盐。
最优选为所述硫氧基部分包含硫酸根。
由本发明可知，所述最后分离容器中的水相应为约小于10%的第IA族金属氢 氧化物，最终分离固体应为约90%到98%的至少一种选自由以下各物组成的清单的
物质硫氧基钙盐、硫氧基钙盐水合物、硫氧基钙盐脱水物和任何其组合，本文中
称为石膏产物。(又，可用第IIA族金属替换钙。)
因为氢氧化钙在水中的溶解性为约小于2,000 mg/L，所以视温度而定可能存在 如下情形其中优选为从第IA族金属氢氧化物或第IA族金属次卤酸盐去除可溶性 钙或任何第IIA族金属。优选实施例为通过向所述第IA族金属氢氧化物或第IA族 金属次卤酸盐的水溶液中加入碳酸盐形式或与水接触后形成碳酸盐的二氧化碳形 式来纯化具有钙或任何第IIA族金属的第IA族金属氢氧化物或第IA族金属次卤酸 盐。由本发明可见，所述碳酸盐然后将在所述第IA族金属氢氧化物溶液或所述第 IA族金属次卤酸盐溶液中形成碳酸钙或第IIA族碳酸盐。仅以约20 mg/L或更小可 溶的碳酸钙或第IIA族金属碳酸盐然后将形成沉淀，从而留下约小于20 mg/L的溶 于所述第IA族金属氢氧化物中的钙。优选地，然后通过至少一种选自由以下方式 组成的清单的方式分离所述碳酸钙与所述第IA族金属氢氧化物溶液或第IA族金属 次卤酸盐另一如本文所述的分离容器、过滤、重力沉降、澄清和任何其组合。优 选为单独或与所述石膏产物一起干燥所述碳酸钙。
多核铝化合物(PAC)、 PMC和MP
多核铝化合物(PAC)和含铝或不含铝的多核金属化合物(PMC)皆称为金属 聚合物(MP)。如本文所使用的MP是指多核金属组合物，诸如氢氯酸铝、羟基氯 化铝、羟基齒化铝、聚羟基硫酸铝和聚羟基氯硫酸铝、聚羟基齒硫酸铝、聚羟基硫 酸铝氯化钙、聚羟基硫酸铝卤化钙、聚羟基氯硫酸铝氯化钙、聚羟基氯硫酸铝卤化 钙、聚羟基磷酸铝氯化物、聚羟基磷酸铝卣化物、聚羟基铝"金属"氯化物和/或硫酸 盐和/或磷酸盐、聚羟基铝"多金属"氯化物和/或硫酸盐和/或磷酸盐、聚羟基铝"金属" 卤化物和/或硫酸盐和/或磷酸盐、聚羟基铝"多金属"卤化物和/或硫酸盐和/或磷酸盐 和类似物，其中"金属"为任何以+2或十3价态存在的金属。
己展示有可能借助于本发明获得上述MP，由此原料可简单地为金属卤化物 盐，以及所述MP中的呈至少一种选自由碱金属、氢氧化物形式、氧化物形式和任
何其组合组成的形式的金属，以及包含硫氧基酸、优选H2S04和/或H2S03。此外，
与精炼金属氧化物和/或氢氧化物相比，有可能为再循环金属。如果除铝之外的金属
以其各自的酸、氧化物或氢氧化物形式制备为或能够变为+2-或+3价态，那么可使
用所述金属。又，作为再循环措施，可使用来自精炼厂和/或化工厂的含有卤化铝或 其它金属卤化物的废弃催化剂流或废弃盐水流来制造MP。
优选实施例为制备包含至少一种+2或+3价态的金属的多核铝化合物，其中通
过金属卤化物溶液与至少一种金属的水相反应形成所述多核金属化合物，其中所述
金属卤化物溶液包含至少一种+2或+3价态的金属，其中所述至少一种金属为0、 +2 或+3价态，且如果处于0价态，那么能够变为+2或+3价态，其中通过所述金属卣 化物溶液中的所述金属与卤化物酸之间的水相反应形成所述金属卤化物溶液，且其 中通过包含所述卤化物酸的相应卤离子的金属卤化物盐与硫氧基酸的反应形成所 述卤化物酸。
优选为所述金属卤化物溶液中的金属或所述至少一种金属包含至少一种选自 由以下金属组成的群组的金属铵、第IA族金属、第IIA族金属、第IIIB族金属、 第VIII族金属、第1B族金属、第IIB族金属、第IIIA族金属、钠、钙、钾、镁、 铝、铜和任何其组合。优选为所述金属卤化物溶液中的所述金属包含第IA族或第 IIA金属；最优选为所述金属卤化物盐中的所述金属包含钠。最优选为所述硫氧基 酸包含H2S04。优选为由硫酸接触法形成硫氧基酸。优选为在HAR中进行金属卣化 物盐与硫氧基酸的反应以产生包含至少一个选自由以下各部分组成的清单的部分 的金属硫氧基盐硫酸根、硫酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根和任何其组合。
优选为至少一种以下情况金属卤化物溶液中的金属为铝且所述至少一种金属
为铝，所述金属卤化物溶液中的金属为铝且所述至少一种金属为至少一种除铝之外 的金属，所述金属卤化物溶液中的金属为除铝之外的金属且所述至少一种金属为 铝，且所述金属卤化物溶液中的金属和所述至少一种金属为除铝之外的金属。 优选为多核金属化合物中的卤离子包含氯和溴中的至少一个。优选为所述多核
金属化合物包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸盐、磷酸盐、碳 酸盐、硅酸盐、硝酸盐和任何其组合。
MP形成是在金属聚合反应器(MPR)中进行。如所属领域所已知，所述MPR
可包含至少一种选自由以下反应器组成的清单的反应器连续搅拌釜式反应器
(CSTR)、间歇搅拌釜式反应器、管式反应器(或者称为塞流式反应器，PFR)和
任何其组合。(如果为CSTR，那么可能需要相当长的滞留时间。)最优选为所述MPR
具有高剪切混合，因为本发明已发现MP的水相形成期间高剪切条件使废弃产物凝
胶的形成最少且使最终产物MP的形成最多。优选为反应器混合能产生约大于30
sec—^勺剪切情形。最优选为反应器混合能产生约大于45 sec—i的剪切情形。本发明
中高剪切是定义为约大于30sec"的混合能。然而，如混合和搅拌所属领域所已知， 高剪切混合方案可通过包括离心泵、均质器、反应器搅拌器或任何物理系统在内的 许多构件获得，所述构件使含水反应物在高动能接触情况下混合，从而产生约大于 约1,000且优选大于约2,000的高雷诺数(Reynolds Number)情形。优选实施例为 在搅拌釜式反应器中间歇制造所述MP。最优选为在塞流式或管式反应器中制造所 述MP。另外，本发明已发现高剪切混合能使MP的保存期延长多达100%到500%。 得出以下理论这一增加是归因于随时间凝胶原子标度的最小化和从而开始形成凝 胶的可利用部位的最小化而获得。
制备金属含量(优选包含铝)为约3-12。/。的最终MP产物。通过干燥可获得固 体MP，其中可获得含有约12-24%铝的产物，由此可使用喷雾干燥或滚筒干燥作为 干燥法。可获得含有铝和另外一种或一种以上金属的产物，其中如果呈溶液形式， 那么铝/其它金属的组合浓度小于或等于约12%，或如果为干燥形式，那么约等于或 小于24%。可获得含有至少一种除铝之外的金属的产物，其中如果呈溶液形式，那 么金属浓度小于或等于约12%，或如果为干燥形式，那么约等于或小于24%。
在MPR中不需要使用过量的铝或金属，如同在高剪切混合下一样，反应已证 明几乎完成铝的并入。如所属领域所已知，可通过加入CaO、 CaC03或Ca(OH)2容 易地增加较高的摩尔浓度关系，由此可在不使反应时间增加到任何可观程度的情况 下获得为1.8-1.9的摩尔浓度关系。在人们将希望摩尔浓度关系OH:Al或OH:金属 进一步增加高达2.5的情况下，以化学计量的量加入金属型铝或金属型金属。
优选为在高剪切混合的情形下通过将硫氧基酸并入MPR中来制造含有硫氧基 部分的MP。
优选实施例为不存在至少一种选自由以下各物组成的清单的物质的车载运输 卤化物酸、金属卤化物溶液、硫氧基酸和任何其组合。
优选为如本文所述制造所述MP以及从至少一种选自由以下过程组成的清单的 过程获得蒸汽由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气形成S03、
由S02和02形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、
由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。
另一实施例为如本发明先前所述由所述蒸汽的能量产生电。
MAS (ACS的形成)
实施例为使至少一种除铝之外的金属反应到MP中；优选地，在加入MPR中
之前使所述金属酸化。当在MP中使任何除铝之外的金属反应时，所述金属需要 在所述MAS中形成+2或+3价态、在加入MPR中之前以+2或+3价态的个别氧化物 或氢氧化物形式进行制备或能够在MPR中变为+2或+3价态。虽然可使大于一种除 铝之外的金属进入MP中且可用至少一种除铝之外的金属制造MP，其中不使用铝， 但在本发明中归因于铝土矿、矾土和铝的可用性和成本，优选为使铝的用量最大化 且使其它金属的用量最小化。就特定应用来说，可能优选为选择用于特定应用的金 属；实例应包括用于止汗药的锆、用于水系统中藻类控制的铜、腐蚀控制应用中作 为牺牲金属的锡和传导应用中的金、铜或银。因此，MAS在本文中是定义为卤化物 酸溶液中的至少一种金属，其中所述金属处于与至少一个呈阴离子形式的卤素匹配 的+2或+3价态。
由卤化物酸与金属、金属盐、金属氧化物或金属氢氧化物的水相反应形成MAS， 其中优选为与金属、金属氧化物和金属氢氧化物的所述反应。由卤化物酸与至少一 种选自由以下各物组成的清单的物质的反应形成卤化铝溶液(AHS):铝土矿、铝盐、 铝、氧化铝和氢氧化铝。MAS或AHS的形成可在任何诸如CSTR或PFR的具有搅 拌的容器中进行。优选地，将排气洗涤器放置在所述反应器上或所述反应器的下游 以控制氯化氢气体(HC1 (g))或其它卤素气体(如果使用除HC1以外的氢卤酸) 的排放。可利用一部分来自AHS或MAS制造的焓分解亚卤酸根离子和/或向所述 MPR提供热量。可容易地制备含有高达5%铝的AHS和/或MAS。通过使适当卤化 物酸与所选择的金属、金属盐、金属氧化物或金属氢氧化物反应来容易地制备AHS 和MAS。
巩土
铝土矿纯化为矾土产生用于制备卤化铝溶液(AHS)的矾土，其中可通过使矾 土与HC1反应形成ACS。如果原铝土矿含有任何其它重金属杂质且所得MP将用于 饮用水净化或重金属纯度为问题的另一应用中，那么在MPR中，MP的生产也可能 需要经纯化的铝土矿，即矾土。
优选为向一部分金属氢氧化物溶液提供蒸汽以进行"拜尔"精炼法("Bayer"
Refining Process, BRP)，优选地，其邻接EU进行，从而利用电解焓使BRP中所需
的蒸汽最小化。虽然最优选使用BRP纯化铝土矿，但替代优选方法将为利用再循环
铝金属，其中金属在BRP中单独纯化或与铝土矿一起纯化。如果使用再循环铝，那
么可使用一部分卤化物酸生产来帮助再循环铝纯化或使铝转化为相关卤化铝酸、优
选为ACS。需要时，可优选地利用氢氧化物溶液的支流帮助控制反应器的pH值或
最终MP碱度。优选地，将金属氢氧化物溶液的部分送到卤化物酸气体净化系统以
中和排出液的pH值和/或送到副产物金属流中以平衡最终副产物金属硫酸盐、亚硫 酸盐或亚硫酸氢盐的pH值。
将铝与至少一种选自包含以下各物的清单的物质一起提供给MP或AHS:铝土 矿、矾土、氢氧化铝、铝金属和任何其组合。可将铝金属精炼或再循环。应使用铝 土矿且提供来自EU的NaOH或MOH以精炼铝土矿，来自铝土矿精炼的废弃矿物 具有许多市场用途，诸如土壤加固。最优选为在AHS和MP制备中使用砜土、铝或 经纯化的再循环铝，因为铝土矿、铝、氧化铝和氢氧化铝酸化为AHS也可使再循环 铝或铝土矿中可能存在的任何其它金属杂质酸化，从而使所述金属杂质在AHS和/ 或最终MP中反应。在重金属污染不是问题和/或铝土矿足够纯无其它土中污染物的 情况下，可利用原铝土矿形成AHS和MP。任何不进入MP络合物中的金属氧化物 都可用于土壤加固。
能量
本发明比先前方法更有效地运用危险物品、热能、化学能、电能以及对设备和 原料的投资，其主要集中在多核铝化合物和/或消毒剂的形成上。相比之下，本发明 集中在并入先前未教示的运用材料和能量的方法的MP生产和消毒剂生产的方法 上。归因于这一运用，MP和ACS或任何卤化铝溶液(AHS )或金属卤化物溶液(MAS ) 的制造成本比先前的制造成本低得多。归因于这一运用，消毒剂和/或氧化剂的制造 成本比先前的制造成本低得多。
优选地，也将用于形成AHS禾卩/或MAS的金属酸反应器(MAR)靠近或邻接 EU和/或HAR放置，且优选邻接MPR放置，如此在MPR中可利用形成MAS或 AHS的反应焓。优选为MPR和MAR为同一设备，例如同一容器，如此在同一容 器中，a)由所述卤化物酸在水中的反应形成所述卤化物酸的水溶液，b)由所述金 属在所述卤化物酸中的反应形成所述金属卤化物溶液，和c)由所述至少一种金属 在所述金属离化物溶液中的反应形成所述多核铝化合物。
优选地，MPR邻接或靠近EU和/或BRP，如此在MP的形成中可利用矶土生成
焓。优选为将排气洗涤器放置在反应器上以控制卤化物酸气体的排放。可装备MPR
以在高温、高压或两者下操作以形成MP。优选为在约100-150°C (212-302°F)下
操作MPR;然而，取决于最终产物组合物，MPR可在约30-200°C (86-381T)之
间操作。虽然较高温度使得MP形成的反应速率常数增加，但MPR操作温度的增
加需要操作压力相应增加以维持水溶液形式的反应物(H20、 Al、 OH、 Cl等)。反
应器压力可为1到7个绝对大气压，其中优选为1到4个大气压。-
相关的热能、焓或温度可自以下过程获得SAR或SCAP、硫氧基盐的形成、 氢氧化钙的形成、电解单元、硫氧基钙盐的形成、pH值的调节、卤素二氧化物的形 成、金属卤酸盐的形成、金属卤化物酸的形成和卤化物酸的形成。如果使用铝土矿 且铝土矿需要纯化，那么铝土矿纯化为矾土将需要能量。在MPR中MP的形成将 需要能量。如果使用再循环铝，则其纯化将需要能量。取决于生产速率和所使用的 原料的类型，能量可容易地从一个反应容器转移到另一个(通过水和/或蒸汽、容器 水套和容器蒸汽套或产物本身的形式的热转移)，如此最大效率地使用化学反应的
焓且最大效率地使用热水和/或蒸汽能。举例来说，在所需的AHS或MAS的数量比 可用于向亚卤酸盐分解提供热量或加热MP生产的MPR或加热铝土矿纯化的拜尔 法的数量多的情况下。举例来说，废弃蒸汽或低压蒸汽可用于将硫加热到熔融状态 以便在SACP中处理和用于SACP。
优选为使用来自至少一种选自由以下过程组成的清单的过程的能量来加热水 和/或蒸汽SAR、硫酸氢盐或亚硫酸氢盐的形成、氢氧化f丐的形成、电解单元、硫 氧基钙盐的形成、pH值的调节、卤素二氧化物的形成、金属卤酸盐的形成、金属 AHS或MAS的形成、卤化物酸的形成和任何其组合。优选为经加热的水和/或蒸汽 至少部分用于加热至少一种选自由以下过程组成的清单的过程金属卤化物溶液与 金属的水相反应以形成多核金属化合物、金属氢氧化物与卤化物酸的反应以形成金 属次卤酸盐、加热和/或干燥硫氧基钙盐、加热和/或干燥第IA族或第IIA族硫氧基 盐和任何其组合。
最优选为在无需车载运输包括至少一种选自包含金属酸溶液、卤化物酸溶液、 硫酸溶液和苛性碱的清单的物质在内的危险物品的情况下，制造MP、 AHS、次卤 酸盐、亚卤酸盐、卤酸盐和卤素氧化物中的至少一个。
建筑材料
优选为在壁板、石膏纤维板制造中使用所述金属硫氧基盐和/或所述石膏产品。 最优选为所述金属硫氧基盐和/或石膏产品包含或掺合有至少一种选自由以下各物
组成的清单的物质以形成壁板产品硫酸钠、石灰、熟石灰、硫酸钙、硫酸镁、硫 酸铝、硫酸硅、碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁、碳酸铝、碳酸硅、硅石、硅酸盐、沙、 蜡、玻璃、玻璃纤维、纸、粘合剂、水泥和任何其组合。优选为在建筑材料的制造 中使用所述硫氧基盐、石膏产品或墙板产品。最优选为所述建筑材料包含壁板或薄 石板型产品。
实施例为在土壤加固中使用所述石膏产品。 - -
制造工艺流程路径
本发明的优选实施例为在制造设施、制造工艺系统和流程路径内形成。 优选实施例为形成至少一种工艺流程路径，其中通过热转移设备自至少一种选 自包含以下过程的清单的过程的至少一部分形成能的热转移获得水和蒸汽中的至
少一个由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气形成so3、由so2 和02形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、 由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。 优选实施例为形成至少一种工艺流程路径，其中通过由硫氧基酸与金属卣化物 盐反应形成卤化物酸和金属硫氧基盐的至少一部分能量的热转移获得蒸汽和/或热 水能量。
优选实施例为形成至少一种工艺流程路径，其中通过由水与转和氧化f丐中的至 少一个反应形成氢氧化钙的至少一部分能量的热转移获得蒸汽和/或热水能量。
优选实施例为形成至少一种工艺流程路径，其中通过由氢氧化钙与金属硫氧基 盐反应形成硫氧基钙盐的至少一部分能量的热转移获得蒸汽和/或热水能量。最优选 为所述金属包含钠。
优选实施例为形成至少一种工艺流程路径，其中通过由金属氢氧化物与硫氧基 酸反应形成金属硫氧基盐的至少一部分能量的热转移获得蒸汽和/或热水能量。最优 选为所述金属包含钠。
优选实施例为形成至少一种工艺流程路径，其中通过由至少一种金属与卤化物 酸反应形成金属卤化物溶液的至少一部分能量的热转移获得蒸汽和/或热水能量。最 优选为所述金属包含钠。最优选为所述卤化物包含氯。
优选实施例为形成至少一种工艺流程路径，其中通过由金属卣酸盐与硫氧基酸 和二氧化硫反应形成卤素二氧化物的至少一部分能量的热转移获得蒸汽和/或热水 能量。最优选为所述金属包含钠。最优选为所述卤化物包含氯。
优选实施例为形成至少一种工艺流程路径，其中通过由金属卤酸盐与硫氧基酸 和过氧化氢反应形成卤素二氧化物的至少一部分能量的热转移获得蒸汽和/或热水 能量。最优选为所述金属包含钠。最优选为所述卤化物包含氯。
优选实施例为形成至少一种工艺流程路径，其中通过由卣素二氧化物与过氧化
氢和金属氢氧化物反应形成金属卤酸盐的至少一部分能量的热转移获得蒸汽和/或
热水能量。最优选为所述金属包含钠。最优选为所述卤化物包含氯。
优选实施例为至少一个MPR、至少一个使卤化物酸与金属反应的单元和至少一
个HAR形成工艺流程路径，其中所述至少一个使卤化物酸与金属反应的单元位于 所述至少一个MPR的上游，其中所述至少一个HAR位于所述至少一个使卣化物酸 与金属反应的单元的上游，其中在所述至少一个MPR中通过使至少一种金属与在 所述至少一个使卤化物酸与金属反应的单元中形成的金属卤化物溶液反应形成多 核金属化合物，且其中在所述至少一个HAR中通过使金属卤化物盐与硫氧基酸反 应形成所述卣化物酸。
优选实施例为至少一个MPR、至少一个使卤化物酸与金属反应的单元、至少一 个SAR和至少一个HAR形成工艺流程路径，其中所述至少一个使卤化物酸与金属 反应的单元位于所述至少一个MPR的上游，其中所述至少一个HAR位于所述至少 一个使卤化物酸与金属反应的单元的上游，其中所述SAR位于所述HAR的上游， 其中在所述至少一个MPR中通过使至少一种金属与在所述至少一个使囟化物酸与 金属反应的单元中形成的金属卤化物溶液反应形成多核金属化合物，其中在所述至 少一个HAR中形成所述卤化物酸，且其中通过使金属离化物盐与在所述至少一个 SAR中形成的硫氧基酸反应形成所述卤化物酸。
优选实施例为制造多核金属化合物，其中不存在至少一种选自由以下各物组成 的群组的物质的车载运输卤化物酸、金属卤化物溶液、硫氧基酸和任何其组合。
优选实施例为至少一个MPR、至少一个使卤化物酸与金属反应的单元、至少一 个SAR、至少一个HAR和至少一个EU形成工艺流程路径，其中所述至少一个使 卤化物酸与金属反应的单元位于所述至少一个MPR的上游，其中所述至少一个 HAR位于所述至少一个使卤化物酸与金属反应的单元的上游，其中所述SAR位于 所述HAR上游，其中所述至少一个EU位于所述至少一个使卤化物酸与金属反应的 单元的上游，其中在所述至少一个MPR中通过使至少一种金属与在所述至少一个 使卤化物酸与金属反应的单元中形成的金属卤化物溶液反应形成多核金属化合物， 其中在所述至少一个HAR和至少一个EU中的至少一个中形成所述卤化物酸，且其 中在所述HAR中通过使金属卤化物盐与在所述至少一个SAR中形成的硫氧基酸反 应形成所述卤化物酸。
优选为形成工艺流程路径，其中包含MPR (包括多核铝制造与多核金属制造)
的单元位于至少一个制造ACS和/或MAS的金属酸反应(MAR)单元的下游。优
选为所述MAR位于至少一个形成卤化物酸的单元的下游，其中形成所述卤化物酸
的所述单元可为EU和HAR中的至少一个。优选为形成工艺流程路径，其中至少一
个MPR位于至少一个MAR的下游，其中所述MAR形成ACS和/或MAS且位于至
少一个形成卤化物酸的单元的下游，其中所述形成所述卤化物酸的单元可为EU和 HAR中的至少一个，其中在包含SACP的单元中制造用于所述HAR的硫氧基酸、 优选H2S04且在由汽轮机驱动的发电机中产生用于所述EU的电，其中蒸汽能运行 所述汽轮机，且其中自至少一种选自包含以下过程的清单的过程获得所述蒸汽能 由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气形成S03、由S02和02 形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、由H2S04 和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。
优选为MPR和MAR单元为同一个，如此第一个反应通过卣化物酸气体在水 中反应或将水性卤化物酸加入反应器中来形成卤化物酸，第二个反应通过将至少一 种金属(优选包含矾土)加入所述卤化物酸中形成MAS (优选ACS)，且第三个反 应通过将至少一种金属(优选包含矾土)加入所述反应器中来形成多核金属化合物
(优选包含AlxCly(OH)z)。
优选实施例为形成工艺流程路径，其中至少一个单元在EU中形成消毒剂和/或 氧化剂，其中在所述EU中自由汽轮机驱动的发电机获得用于电解的电，其中用于 运行所述汽轮机的蒸汽能自通过至少一种选自包含以下过程的清单的过程的至少 一部分形成能的热转移加热水和蒸汽中的至少一种获得由S和空气形成SCh、由 S禾口 02形成S02、由S02和空气形成S03、由S02和02形成S03、由S02和H20 形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、 由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。
优选实施例为EU和HAR形成工艺流程路径，其中在所述EU中形成至少一种 消毒剂且在HAR中形成至少一种卤化物酸和金属硫氧基盐，其中所述卤化物酸可 用于在所述EU下游的至少一个单元中通过使所述HAR中形成的所述卤化物酸与所 述EU中形成的消毒剂反应进一步形成另一种消毒剂；最优选为所述EU中形成的 所述消毒剂为金属卤酸盐且由所述金属卤酸盐与所述氢卤酸的反应形成的消毒剂 为相应卤素二氧化物、优选二氧化氯。优选为所述金属包含第IA族或第IIA族金属。 最优选为所述金属包含钠。最优选为所述卤素包含氯。
优选实施例为至少一个EU、至少一个SAR、至少一个HAR、至少一个石膏单
元、至少一个石灰消化器、至少一个分离器、至少一个干燥器、至少一个卤素二氧
化物产生器、至少一个金属亚卤酸盐单元和至少一个漂白单元形成工艺流程路径，
其中所述至少一个EU位于所述至少一个卤素二氧化物产生器的上游，其中所述至
少一个卤素二氧化物产生器位于所述至少一个金属亚卤酸盐单元的上游，其中所述
一个石膏单元位于所述至少一个金属亚卤酸盐单元和所述至少一个卤素二氧化物 产生器的下游，其中所述至少一个分离器位于所述至少一个石膏单元的下游，其中 所述至少一个石灰消化器位于所述至少一个石膏单元的上游，其中所述至少一个干 燥器位于所述至少一个分离器的下游，其中所述分离器位于所述至少一个金属亚卤 酸盐单元和所述至少一个漂白单元的上游，其中所述至少一个漂白单元位于所述至 少一个HAR的下游和所述至少一个EU的下游和所述至少一个分离器的下游，其中 所述至少一个HAR位于所述至少一个SAR的下游，其中所述至少一个SAR位于所 述卤素二氧化物产生器的上游，其中所述至少一个SAR产生用于产生用于所述至少 一个EU的电的能量，其中所述EU中用于电解的电自由汽轮机驱动的发电机获得， 其中用于运行所述汽轮机以产生所述电的蒸汽自至少一种选自包含以下过程的清 单的过程的至少一部分形成能的热转移获得由S和空气形成S02、由S和02形成 S02、由S02和空气形成SCb、由S02和02形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、 由S03和H20形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20 形成所述H2S04和任何其组合，其中在所述卤素二氧化物产生器中使所述至少一个 EU中的金属卤酸盐以及所述至少一个SAR中所形成的硫氧基酸以及所述至少一个 SAR中所形成的S02和所述至少一个EU中所形成的&02中的至少一个反应形成 卤素二氧化物，其中通过使所述卤素二氧化物与所述至少一个EU中形成的H202 反应和来自所述至少一个分离器和所述至少一个EU中的至少一个的第IA族或第 IIA族金属氢氧化物形成第IA族或第IIA族金属亚卤酸盐，其中在所述至少一个石 膏单元中通过使来自所述至少一个卣素二氧化物产生器、所述至少一个金属亚卤酸 盐单元和所述至少一个HAR中的至少一个的金属硫氧基盐反应形成硫氧基f丐盐与
所述金属氢氧化物的混合物，其中自在所述至少一个干燥器中通过干燥所述至少一 个石膏单元中所形成的硫氧基钙盐获得包含无水硫氧基钙盐或水合硫氧基钙盐的
干燥产物，其中在所述至少一个石灰消化器中通过使水与f丐和氧化药中的至少一个
反应形成氢氧化钙，其中在所述至少一个漂白单元中通过使来自所述至少一个HAR
和所述至少一个EU中的至少一个的卤化物酸与来自所述至少一个EU和所述至少
一个分离器中的至少一个的金属氢氧化物反应形成金属次卤酸盐，且其中在所述至
少一个HAR中通过使金属卤化物盐与所述至少一个SAR中所形成的硫氧基酸反应
形成卤化物酸和金属硫氧基盐。优选为金属包含第IA族或第IIA族金属。最优选为
所述金属包含钠。最优选为所述卤素包含氯。
优选实施例为至少一个EU、至少一个SAR、至少一个HAR和至少一个干燥器
形成工艺流程路径，其中所述至少一个EU位于所述至少一个SAR的下游，其中所 述至少一个HAR位于所述至少一个SAR的下游，其中所述干燥器位于所述至少一 个HAR的下游，其中所述至少一个SAR产生用于产生用于所述至少一个EU的电 的能量，其中所述EU中用于电解的电自由汽轮机驱动的发电机获得，其中用于运 行所述汽轮机以产生所述电的蒸汽自至少一种选自包含以下过程的清单的过程的
至少一部分形成能的热转移获得由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由
S02和空气形成S03、由S02和02形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、由 S03和H20形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形 成所述H2S04和任何其组合，其中在所述至少一个EU中形成卣素气体、卣化物酸 和金属氢氧化物、金属次卤酸盐、金属卤酸盐和金属亚卣酸盐中的至少一个，其中 在所述至少一个HAR中通过使金属卤化物盐与所述至少一个SAR中形成的硫氧基 酸反应形成卤化物酸和金属硫氧基盐，且其中在所述干燥器中由来自所述蒸汽的热 能形成无水金属硫氧基盐或水合金属硫氧基盐。优选为金属包含第IA族或第IIA族 金属。最优选为所述金属包含钠。最优选为所述卤素包含氯。
优选实施例为至少一个SAR、至少一个HAR和至少一个干燥器形成工艺流程 路径，其中所述HAR位于所述至少一个SAR的下游，其中所述干燥器位于所述至 少一个HAR的下游，其中电自由汽轮机驱动的发电机获得，其中用于运行所述汽 轮机以产生所述电的蒸汽自至少一种选自包含以下过程的清单的过程的至少一部 分形成能的热转移获得由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气 形成S03、由S02禾Q 02形成S03、由S02禾Q H20形成所述H2S03、由S03和H20
形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04
和任何其组合，其中在所述至少一个HAR中通过使金属齒化物盐与所述至少一个
SAR中形成的硫氧基酸反应形成卤化物酸和金属硫氧基盐，且其中在所述干燥器中
由来自所述蒸汽的热能形成无水金属硫氧基盐或水合金属硫氧基盐。优选为金属包
含第IA族或第IIA族金属。最优选为所述金属包含钠。最优选为所述卤素包含氯。
优选实施例为至少一个EU、至少一个SAR、至少一个石膏单元、至少一个石
灰消化器、至少一个分离器、至少一个干燥器、至少一个卤素二氧化物产生器、至
少一个金属亚卤酸盐单元和至少一个漂白单元形成工艺流程路径，其中所述至少一
个EU位于所述至少一个卤素二氧化物产生器的上游，其中所述至少一个卤素二氧
化物产生器位于所述至少一个金属亚卤酸盐单元的上游，其中所述一个石膏单元位
于所述至少金属亚卤酸盐单元和所述至少一个卤素二氧化物产生器的下游，其中所
述至少一个分离器位于所述至少一个石膏单元的下游，其中所述至少一个石灰消化
器位于所述至少一个石膏单元的上游，其中所述至少一个干燥器位于所述至少一个 分离器的下游，其中所述分离器位于所述至少一个金属亚囟酸盐单元和所述至少一 个漂白单元的上游，其中所述至少一个漂白单元位于所述至少一个eu的下游和所 述至少一个分离器的下游，其中所述至少一个sar位于所述卤素二氧化物产生器的 上游，其中所述至少一个sar产生用于产生用于所述至少一个eu的电的能量，其 中所述eu中用于电解的电自由汽轮机驱动的发电机获得，其中用于运行所述汽轮 机以产生所述的电的蒸汽自至少一种选自包含以下过程的清单的过程的至少一部
分形成能的热转移获得由s和空气形成S02、由s和02形成S02、由S02和空气
形成so3、由.so2和02形成so3、由so2禾n h2o形成所述h2so3、由scb和h2o
形成所述h2s04、由h2s04和s03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和h20形成所述h2s04
和任何其组合，其中在所述卤素二氧化物产生器中使来自所述至少一个eu的金属
卤酸盐以及所述至少一个sar中所形成的硫氧基酸以及所述至少一个sar中所形
成的S02和所述至少一个eu中所形成的h202中的至少一个反应形成卣素二氧化
物，其中通过使所述卤素二氧化物与所述至少一个eu中形成的11202和来自至少一
个分离器和所述至少一个eu中的至少一个的第ia族或第iia族金属氢氧化物反应
形成第ia族或第iia族金属亚卤酸盐，其中在所述至少一个石膏单元中通过使来自
所述至少一个卤素二氧化物产生器、所述至少一个金属亚齒酸盐单元和所述至少一
个har中的至少一个的金属硫氧基盐与所述至少一个石灰消化器中所形成的氢氧
化钙反应形成硫氧基钙盐与所述金属氢氧化物的混合物，其中自在所述至少一个干
燥器中通过干燥所述至少一个石膏单元中所形成的硫氧基钙盐获得包含无水硫氧
基钙盐或水合硫氧基钙盐的干燥产物，其中在所述至少一个石灰消化器中通过使水
与钙和氧化钙中的至少一个反应形成氢氧化钙，其中在所述至少一个漂白单元中通
过使来自所述至少一个eu的卤化物酸与来自所述至少一个eu和所述至少一个分
离器中的至少一个的金属氢氧化物反应形成金属次卤酸盐，且其中在所述至少一个
SAR中形成硫氧基酸。优选为金属包含第IA族或第IIA族金属。最优选为所述金
属包含钠。最优选为所述卤素包含氯。
优选实施例为至少一个eu、至少一个sar、至少一个har、至少一个石膏单
元、至少一个分离器、至少一个干燥器、至少一个卤素二氧化物产生器、至少一个
金属亚卤酸盐单元和至少一个漂白单元形成工艺流程路径，其中所述至少一个eu
位于所述至少一个卤素二氧化物产生器的上游，其中所述至少一个卤素二氧化物产
生器位于所述至少一个金属亚卤酸盐单元的上游，其中所述一个石膏单元位于所述 至少金属亚卤酸盐单元和所述至少一个卤素二氧化物产生器的下游，其中所述至少 一个分离器位于所述至少一个石膏单元的下游，其中所述至少一个干燥器位于所述 至少一个分离器的下游，其中所述分离器位于所述至少一个金属亚卤酸盐单元和所 述至少一个漂白单元的上游，其中所述至少一个漂白单元位于所述至少一个HAR 的下游和所述至少一个EU的下游和所述至少一个分离器的下游，其中所述至少一 个HAR位于所述至少一个SAR的下游，其中所述至少一个SAR位于所述卤素二氧 化物产生器的上游，其中所述至少一个SAR产生用于产生用于所述至少一个EU的 电的能量，其中所述EU中用于电解的电自由汽轮机驱动的发电机获得，其中用于 运行所述汽轮机以产生所述的电的蒸汽自至少一种选自包含以下过程的清单的过
程的至少一部分形成能的热转移获得由S和空气形成S02、由S和02形成S02、
由SCh和空气形成S03、由SCh和02形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、由
SCb和H20形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形
成所述H2S04和任何其组合，其中在所述卤素二氧化物产生器中使来自所述至少一
个EU的金属卤酸盐以及所述至少一个SAR中所形成的硫氧基酸以及所述至少一个
SAR中所形成的S02和所述至少一个EU中所形成的&02中的至少一个反应形成
卤素二氧化物，其中在所述至少一个金属亚卤酸盐单元中通过使所述卤素二氧化物
与所述至少一个EU中形成的&02和来自至少一个分离器和所述至少一个EU中的
至少一个的金属氢氧化物反应形成所述第IA族或第IIA族金属亚卤酸盐，其中在所
述至少一个石膏单元中通过使来自所述至少一个卤素二氧化物产生器、所述至少一
个金属亚卤酸盐单元和所述至少一个HAR中的至少一个的金属硫氧基盐与氢氧化
钙反应形成硫氧基钙盐与所述金属氢氧化物的混合物，其中自在所述至少一个干燥
器中通过干燥所述至少一个石膏单元中所形成的硫氧基钙盐获得包含无水硫氧基
钙盐或水合硫氧基钙盐的干燥产物，其中在所述至少一个漂白单元中使来自所述至
少一个HAR和所述至少一个EU中的至少一个的卤化物酸与来自所述至少一个EU
和所述至少一个分离器中的至少一个的金属氢氧化物反应形成金属次卤酸盐，且其
中在所述HAR中使金属卤化物盐与所述至少一个SAR中形成的硫氧基酸反应形成
卤化物酸和金属硫氧基盐。优选为金属包含第IA族或第IIA族金属。最优选为所述
金属包含钠。最优选为所述卤素包含氯。
优选实施例为至少一个EU、至少一个SAR、至少一个石膏单元、至少一个分
离器、至少一个干燥器、至少一个卤素二氧化物产生器、至少一个金属亚卤酸盐单
元和至少一个漂白单元形成工艺流程路径，其中所述至少一个EU位于所述至少一
个卤素二氧化物产生器的上游，其中所述至少一个卤素二氧化物产生器位于所述至
少一个金属亚卤酸盐单元的上游，其中所述至少一个石膏单元位于所述至少一个金
属亚卤酸盐单元和所述至少一个卤素二氧化物产生器的下游，其中所述至少一个分
离器位于所述至少一个石膏单元的下游，其中所述至少一个干燥器位于所述至少一
个分离器的下游，其中所述分离器位于所述至少一个金属亚卤酸盐单元和所述至少
一个漂白单元的上游，其中所述至少一个漂白单元位于所述至少一个EU的下游和
所述至少一个分离器的下游，其中所述至少一个SAR位于所述形成卤素二氧化物产
生器的上游，其中所述至少一个SAR产生用于产生用于所述至少一个EU的电的能
量，其中所述EU中用于电解的电自由汽轮机驱动的发电机获得，其中用于运行所
述汽轮机以产生所述的电的蒸汽自至少一种选自包含以下过程的清单的过程的至
少一部分形成能的热转移获得由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02
和空气形成S03、由S02和02形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、由S03
和H20形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成
所述H2S04和任何其组合，其中在所述卤素二氧化物产生器中使来自所述至少一个
EU的金属卤酸盐以及所述至少一个SAR中所形成的硫氧基酸以及所述至少一个
SAR中所形成的S02和所述至少一个EU中所形成的11202中的至少一个反应形成
卤素二氧化物，其中通过使所述卤素二氧化物与所述至少一个EU中形成的H202
和来自所述至少一个分离器和所述至少一个EU中的至少一个的金属氢氧化物反应
形成所述第IA族或第IIA族金属亚卤酸盐，其中在所述至少一个石膏单元中通过使
来自所述至少一个卣素二氧化物产生器和所述至少一个金属亚卤酸盐单元中的至
少一个的金属硫氧基盐反应形成硫氧基钙盐与所述金属氢氧化物的混合物，其中自
在所述至少一个干燥器中通过干燥所述至少一个石膏单元中所形成的硫氧基钙盐
获得包含无水硫氧基钙盐或水合硫氧基钙盐的干燥产物，其中在所述至少一个漂白
单元中使来自所述至少一个HAR和所述至少一个EU中的至少一个的卤化物酸与来
自所述至少一个EU和所述至少一个分离器中的至少一个的金属氢氧化物反应形成
金属次卤酸盐，且其中在所述至少一个SAR中形成卤化物酸。优选为金属包含第
IA族或第IIA族金属。最优选为所述金属包含钠。最优选为所述卤素包含氯。
优选实施例为至少一个SAR、至少一个HAR、至少一个石膏单元、至少一个
石灰消化器、至少一个分离器、至少一个干燥器和至少一个漂白单元形成工艺流程
路径，-其中所述至少一个分离器位于所述至少一个石膏单元的下游，其中所述至少一个石灰消化器位于所述至少一个石膏单元的上游，其中所述至少一个干燥器位于
所述至少一个分离器的下游，其中所述分离器位于所述至少一个漂白单元的上游，
其中所述至少一个漂白单元位于所述至少一个HAR的下游和所述至少一个分离器
的下游，其中所述至少一个HAR位于所述至少一个SAR的下游，其中所述至少一
个SAR产生用于产生用于所述至少一个EU的电的能量，其中所述EU中用于电解
的电自由汽轮机驱动的发电机获得，其中用于运行所述汽轮机以产生所述电的蒸汽 自至少一种选自包含以下过程的清单的过程的至少一部分形成能的热转移获得由
S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气形成S03、由S02和02形成 S03、由S02禾卩H20形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、由112804禾口
S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合，其中在所述
至少一个石膏单元中通过使来自至少一个所述HAR的金属硫氧基盐反应形成硫氧
基钙盐与所述金属氢氧化物的混合物，其中自在所述至少一个干燥器中通过干燥所
述至少一个石膏单元中所形成的硫氧基钙盐获得包含无水硫氧基钙盐或水合硫氧
基钙盐的干燥产物，其中在所述至少一个石灰消化器中通过使钙和氧化钙中的至少
一个与水反应形成氢氧化钙，其中在所述至少一个漂白单元中通过使来自所述至少
一个HAR的卤化物酸与来自所述至少一个分离器的金属氢氧化物反应形成金属次
卤酸盐，且其中在所述至少一个HAR中通过使金属卤化物盐与所述至少一个SAR
中所形成的硫氧基酸反应形成卤化物酸和金属硫氧基盐。优选为金属包含第IA族
或第IIA族金属。最优选为所述金属包含钠。最优选为所述齒素包含氯。
优选实施例为至少一个EU、至少一个SAR、至少一个HAR、至少一个石膏单
元、至少一个石灰消化器、至少一个分离器、至少一个干燥器、至少一个卤素二氧
化物产生器和至少一个漂白单元形成工艺流程路径，其中所述至少一个EU位于所
述至少一个卤素二氧化物产生器的上游，其中所述至少一个石膏单元位于所述至少
一个卤素二氧化物产生器的下游，其中所述至少一个分离器位于所述至少一个石膏
单元的下游，其中所述至少一个石灰消化器位于所述至少一个石膏单元的上游，其
中所述至少一个干燥器位于所述至少一个分离器的下游，其中所述分离器位于所述
至少一个漂白单元的上游，其中所述至少一个漂白单元位于所述至少一个HAR的
下游和所述至少一个EU的下游和所述至少一个分离器的下游，其中所述至少一个
HAR位于所述至少一个SAR的下游，其中所述至少一个SAR位于所述卣素二氧化
物产生器的上游，其中所述至少一个SAR产生用于产生用于所述至少一个EU的电
的能量，其中所述EU中用于电解的电自由汽轮机驱动的发电机获得，其中用于运-
行所述汽轮机以产生所述的电的蒸汽自至少一种选自包含以下过程的清单的过程 的至少一部分形成能的热转移获得由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由
S02和空气形成S03、由S02和02形成S03、由S02禾Q H20形成所述H2S03、由 S03和H20形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形 成所述H2S04和任何其组合，其中在所述卤素二氧化物产生器中通过使来自至少一 个EU的金属卤酸盐以及所述至少一个SAR中所形成的硫氧基酸以及所述至少一个 SAR中所形成的S02和所述至少一个EU中所形成的&02中的至少一个反应形成 卤素二氧化物，其中在所述至少一个石膏单元中通过使来自所述至少一个卣素二氧 化物产生器、所述至少一个金属亚卤酸盐单元和所述至少一个HAR中的至少一个 的金属硫氧基盐反应形成硫氧基钙盐与所述金属氢氧化物的混合物，其中自在所述 至少一个干燥器中通过所述至少一个石膏单元中所形成的干燥硫氧基钙盐获得包 含无水硫氧基钙盐或水合硫氧基钙盐的干燥产物，其中在所述至少一个石灰消化器 中通过使水与钙和氧化钙中的至少一个反应形成氢氧化钙，其中在所述至少一个漂 白单元中通过使来自所述至少一个HAR和所述至少一个EU中的至少一个的卣化物 酸与来自所述至少一个EU和所述至少一个分离器中的至少一个的金属氢氧化物反 应形成金属次卤酸盐，且其中在所述至少一个HAR中通过使金属卤化物盐与所述 至少一个SAR中所形成的硫氧基酸反应形成卤化物酸和金属硫氧基盐。优选为金属 包含第IA族或第1IA族金属。最优选为所述金属包含钠。最优选为所述卤素包含氯。 优选实施例为形成工艺流程路径，其中至少一个单元进行ASP，从而生产02 和N2，其中所述ASP由电和/或扭矩提供动力，其中所述电和/或扭矩由蒸汽产生， 且其中所述蒸汽为从至少一种选自包含以下过程的清单的过程的至少一部分形成 能转化的热能由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气形成S03、
由S02和02形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、
由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。
优选实施例为至少一个SAR、至少一个HAR、至少一个石膏单元、至少一个
石灰消化器、至少一个分离器、至少一个干燥器和至少一个漂白单元形成工艺流程
路径，其中所述至少一个分离器位于所述至少一个石膏单元的下游，其中所述至少
一个石灰消化器位于所述至少一个石膏单元的上游，其中所述至少一个干燥器位于
所述至少一个分离器的下游，其中所述分离器位于所述至少一个漂白单元的上游，
其中所述至少一个漂白单元位于所述至少一个HAR的下游和所述至少一个分离器
-的下游，其中所述至少一个HAR位于所述至少一个SAR的下游，其中所述至少一 个SAR产生用于产生用于所述至少一个EU的电的能量，其中所述EU中用于电解 的电自由汽轮机驱动的发电机获得，其中用于运行所述汽轮机以产生所述的电的蒸 汽自至少一种选自包含以下过程的清单的过程的至少一部分形成能的热转移获得 由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气形成S03、由S02和02 形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、由H2S04 和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合，其中在所 述至少一个石膏单元通过使来自至少一个HAR的金属硫氧基盐反应形成硫氧基钙
盐与所述金属氢氧化物的混合物，其中自在至少一个干燥器中通过干燥所述至少一 个石膏单元中所形成的硫氧基钙盐形成包含无水硫氧基钙盐或水合硫氧基钙盐的
干燥产物，其中在所述至少一个石灰消化器中通过使水与钙和氧化钙中的至少一个
反应形成氢氧化钙，其中在所述至少一个漂白单元中通过使来自所述至少一个HAR
的卤化物酸与来自所述至少一个分离器的金属氢氧化物反应形成金属次卤酸盐，且
其中在所述至少一个HAR中使金属卤化物盐与所述至少一个SAR中所形成的硫氧
基酸反应形成卤化物酸和金属硫氧基盐。优选为金属包含第IA族或第IIA族金属。
最优选为所述金属包含钠。最优选为所述齒素包含氯。
优选实施例为至少一个石膏单元、至少一个石灰消化器、至少一个分离器和至
少一个干燥器形成工艺流程路径，其中所述至少一个分离器位于所述至少一个石膏
单元的下游，其中所述至少一个石灰消化器位于所述至少一个石膏单元的上游，其
中所述至少一个干燥器位于所述至少一个分离器的下游，其中在所述至少一个石膏
单元通过使金属硫氧基盐与氢氧化钙反应中形成硫氧基钙盐与所述金属氢氧化物
的混合物，其中自在所述至少一个干燥器中通过干燥所述至少一个石膏单元中所形
成的硫氧基钙盐获得包含无水硫氧基钙盐或水合硫氧基钙盐的干燥产物，其中在所 述至少一个石灰消化器中通过使水与钙和氧化钙中的至少一个反应形成氢氧化钙。
优选为金属包含第IA族或第IIA族金属。最优选为所述金属包含钠。最优选为所述
卤素包含氯。
优选实施例为形成工艺流程路径，其中至少一个单元进行电解，由此由H20产
生02和H2，其中所述电解由电提供动力，其中所述电的至少一部分在由汽轮机运
行的发电机中产生，且其中所述汽轮机至少部分由来自至少一种选自包含以下过程
的清单的过程的至少一部分形成能的转化能运行由S和空气形成S02、由S和02
形成S02、由S02和空气形成S03、由S02和02形成S03、由S02和H20形成所述
H2S03、-由S03和H20形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫
酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。
优选实施例为形成工艺流程路径，其中至少一个单元将02电解为03，且其中 自由此产生02和H2的H20电解获得所述02，其中用于所述电解的至少一部分电 在由汽轮机运行的发电机中产生，其中所述汽轮机至少部分由自至少一种选自包含 以下过程的清单的过程的至少一部分形成能获得的蒸汽运行由S和02形成S02、 由S和02形成S02、由S02和02形成S03、由S02和02形成S03、由S02和H20 形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、 由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。
优选实施例为形成工艺流程路径，其中至少一个ASP从空气中分离02，其中
所述至少一个ASP由蒸汽提供动力的蒸汽机和由电提供动力的电动机中的至少一
个提供动力，其中所述03自02的电解获得，其中用于所述电解的至少一部分电由
汽轮机运行的发电机产生，其中给所述汽轮机和所述汽轮机提供动力的蒸汽至少部 分由至少一种选自包含以下过程的清单的过程的至少一部分形成能获得由s和
o2形成so2、由s禾卩o2形成so2、由so2和o2形成so3、由so2和o2形成so3、
由S02和H20形成所述H2S03、由SOs和H20形成所述H2S04、由H2S04fQ S03 形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。
优选实施例为形成工艺流程路径，其中至少一个单元由H2S04通过H2S20s和
H20电解为H202，其中用于所述电解的电在由汽轮机运行的发电机中产生，其中所 述汽轮机由自至少一种选自包含以下过程的清单的过程的至少一部分形成能获得 的蒸汽运行由S和02形成S02、由S和02形成S02、由S02禾卩02形成S03、由 S02和02形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、 由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。
优选实施例为形成工艺流程路径，其中至少一个单元使至少一部分来自电解的 H2副产物再循环作为产生电的能源，其中所述电在内燃机和燃料电池中的至少一个 中产生。优选实施例为在EU中利用至少一部分所述电制造至少一种消毒剂和/或氧 化剂。优选为如所属领域所已知，用汽轮机将蒸汽能转化为电。
优选实施例为形成工艺流程路径，其中至少一个单元使至少一部分来自电解的 H2副产物再循环作为加热所述金属卤化物盐与所述硫氧基酸的反应的能源。
优选实施例为将至少一种MPR (—种来自所述SACP的MAS硫氧基酸)转移
到所述HAR中，其中所述硫氧基酸热能和/或温度与所述SAP中实用的温度接近，
如此所述硫氧基酸内的所述热能可用于所述HAR。
建筑材料
实施例为本发明中的所有建筑材料都为那些各化学加工所属领域中已知的材 料。优选为接触所述硫氧基酸的材料为至少一种选自由以下各物组成的清单的物 质碳钢、哈氏合金(Hastelloy)、 Inconel 、 Incoloy 、钛、锆、陶瓷、塑料和任 何其组合。优选为接触所述卤化物酸的材料为至少一种选自由以下各物组成的清单 的物质哈氏合金、Inconel 、 Incoloy 、钛、锆、陶瓷、塑料和任何其组合，其 中最优选为哈氏合金C、锆和聚氯乙烯(PVC)。优选为接触热水的材料为至少一种 选自由以下各物组成的清单的物质哈氏合金、Incond、钛、锆、陶瓷、不锈钢和 塑料。
测试
己进行实验室规模测试，使溶液形式的ACS与氢氧化铝在110-140°C (230-284 下)的温度下反应1.5到5小时，由此形成AlxCly(OH)z的反应。在一种情况下， 由铝金属形成ACS;且在第二种情况下，由氢氧化铝形成ACS。在两种情况下，通 过使氯气在水中反应形成HC1，其中将水溶液连续加热到60°C (140°F)历时15分 钟以保证完成氯离子的形成。在第三个测试中，用MgO替换一部分氢氧化铝，形 成AlxMgwCly(OH)z。在第四个测试中，用MgCl2替换一部分ACS,再次形成 A1xC1y(OH)z。在第五个测试中，用石灰CaO替换一部分氢氧化铝，形成 AlxCawClY(OH)z 。 在第六个测试中，将硫酸加入 ACS 中，形成 AlxMgwClY(OH)z(S04)v。在第七次和不良进行的测试中，用氯化铁替换一部分ACS。 在第八个测试中，用铜替换一部分铝，形成AlxCuwClY(OH)z;这种相当绿的产品揭 示在形成沉淀之前保存期超过2.5年。在第九个测试中，用来自Dow Chemical的含 有ACS的废弃催化剂流替换ACS。第十个测试为实例"8"中制造的最终MP的场凝 结测试(field coagulation test)。在第i^一个测试中，通过将CuCl3溶解于水中制备 MAS，然后使其与MgO反应。在所有情况下，所得化合物中的OH:Al或OH:金属 关系变为0.5到1.5;其中这一关系优选为大于1.2。在所有情况下，最终溶液的pH 值介于4.0与5.0之间。在所有情况下，与低剪切混合相比，在高剪切混合下获得 改进的结果。已发现在高剪切混合能下，较大比例的铝进入MP中且形成凝胶状沉 淀的趋势得到降低。
在第十二个测试中，使盐与浓硫酸反应。虽然铵不是金属，但仍然用氯化铵进
行测试，因为铵阳离子在盐形成中具有"类金属"性质。虽然铵阳离子不是最实用
的"类金属"阳离子，但考虑到结果，金属卤化物中的术语"金属"包括"类金属"
部分，优选为铵阳离子。测试结果概述如下 实例l
将氯气缓慢鼓入1 L烧杯中直到水溶液的Sg为约1.08到1.1为止。将酸性溶液 连续搅拌且加热到6(TC历时15分钟；此后将50克铝金属溶解于溶液中，同时缓慢 搅拌15分钟以制备ACS。然后，将300 ml铝含量为约5%的这一 ACS加热到120 'C且剧烈搅拌，同时缓慢加入30gmAl(OH)3粉末。将系统保持在120'C且剧烈搅拌 3小时，此后注意到所有粉末已溶解于溶液中。使液体冷却。最终产物为铝含量为 约10%的混浊液体。
实例2
将氯气缓慢鼓入1 L烧杯中直到水溶液的Sg为约1.08到1.1为止。将酸性溶液 连续搅拌且加热到6(TC历时15分钟；此后将100克Al(OH)3粉末溶解于溶液中， 同时缓慢搅拌165分钟以制备ACS。然后，将300 ml铝含量为约5%的这一 ACS 加热到130。C且剧烈搅拌，同时缓慢加入30gmAl(OH)3粉末。将系统保持在130°C 下且剧烈搅拌3小时，此后注意到所有粉末已溶解于溶液中。使液体冷却。最终产 物为铝含量为约10%的混浊液体。
实例3
使用来自Gulbrandsen Technologies, GC 2200的ACS作为ACS。在GC 2200的 这一样品中测量到10.1% A1203， Sg为1.28;且归因于黄色，故所述样品含有铁。 向具有搅拌器的高压釜中加入300 ml ACS以及5 gm来自Premiere Services的MgO 和25 gm实验室级的Al(OH)3粉末。将混合物加热到12(TC且剧烈搅拌5小时。使 液体冷却。最终产物为透明的，其铝含量为约6%且镁含量为约2%。
实例4
使用来自Gulbrandsen Technologies, GC 2200的ACS作为ACS。在GC 2200的 这一样品中测量到10.1% A1203， Sg为1.28;且归因于黄色，故所述样品含有铁。 向2 L烧杯中加入300 ml ACS以及10 gm MgCl2 x 6H20晶体和25 gm实验室级的 Al(OH)3粉末。将混合物加热到11(TC且剧烈搅拌4小时。使液体冷却。最终产物为 透明的，其铝含量为约10%且镁含量为约2%。
实例5
使用来自Gulbrandsen Technologies, GC 2200的ACS作为ACS。在GC 2200的
这一样品中测量到10.1% A1203， Sg为1.28;且归因于黄色，故所述样品含有铁。
向高压釜中加入300 ml ACS以及lOgmCaO和20 gm实验室级的Al(OH)3粉末。将
混合物加热到IO(TC且剧烈搅拌4小时。使液体冷却。最终产物为混浊的，其铝含 量为约7%且钙含量为约3%。 实例6
使用来自Gulbrandsen Technologies, GC 2200的ACS作为ACS。在GC 2200的 这一样品中测量到10.1% A1203， Sg为1.28;且归因于黄色，故所述样品含有铁。 向高压釜中加入300 mlACS以及10ml浓硫酸和10 gm实验室级的Al(OH)3粉末。 将混合物加热到14(TC和25psig且剧烈搅拌4小时。使液体冷却。最终产物为透明 的，其铝含量为约6%。
实例7
使用来自Gulbrandsen Technologies, GC 2200的ACS作为ACS。在GC 2200的 这一样品中测量到10.1% A1203， Sg为1.28;且归因于黄色，故所述样品含有铁。 向高压釜中加入300 ml ACS以及30 gm明矾和10 gm实验室级的Al(OH)3粉末。将 混合物加热到140。C和25 psig且其变为凝胶状。
实例8
使用来自Gulbrandsen Technologies, GC 2200的ACS作为ACS。在GC 2200的 这一样品中测量到10.1% A1203， Sg为1.28;且归因于黄色，故所述样品含有铁。 向2 L烧杯中加入300 ml ACS以及10 gm CuCl2 x 6H20晶体和25 gm实验室级的 Al(OH)3粉末。将混合物加热到10(TC且剧烈搅拌4小时。使液体冷却。最终产物为 透明的，呈浅绿色，其铝含量为约8%且铜含量为约2%。
实例9
使用来自DowChemicaKFreeport, Texas)的含有ACS的废弃催化剂作为ACS。 在样品中测量到18%A1203， Sg为1.3;归因于浅绿色，故所述样品具有少量有机污 染物。向2L烧杯中加入300 mlACS以及35gm实验室级的Al(OH)3粉末。将混合 物加热到105"C且剧烈搅拌4小时。使液体冷却。最终产物为透明的，呈浅绿色， 其铝含量为约10%。
实例10
在本测试时，德克萨斯州Marshall市在饮用水生产中使用CV 1703作为凝结剂。
(CV为ClearValue的注册商标。)CV 1703为以体积计38% CV 1120、42%CV 1130、
8% CV 3210和12% CV 3650的掺合物。CV 1120为在84%碱度下测量到23% A1203
的ACH， CV 1130为测量到10% A1203的ACS, CV 3210为测量到100 +/- 20 cps
的50%活性Epi-DMA，且CV 3650为测量到2000 +/- 200 cps的20%活性二烯丙基
二甲基氯化铵聚合物。在使用CV 1703之前，Marshall与明矾匹配使用CV 3650。 在之前，明矾以30到35ppm与1.5 ppm的CV 3650 —起使用。
Marshall的原水水质使水净化很困难
-原碱度小于20ppm且通常低至6卯m，
-原混浊度通常为2 NTU到7 NTU且偶尔为10 NTU至U 15 NTU ， -原颜色在20到400表观色单位(ACU)之间变化，且
-原总有机碳(TOC)在5ppm到20ppm范围内；且UV吸光度在0.2 m"到0.7 m—1
范围内。
在使用CV 3650与明矾之前，Marshall仅用明矾操作，且通常脱离US EPA且德 克萨斯州准许最终水混浊度大于0.5 NTU;在明矾操作期间，Marshall经常在最终饮 用水中测量到超过0.20mg/L的铝。虽然CV 3650显著改进明矶操作，但超过200ACU 的水色值(water color value)通常需要使用CV 1703。
在使用CV 1703之前，Marshall在正常操作条件下生产混浊度接近0.15 NTU 到0.30 NTU的过滤水，且当原水颜色为难题时所述混浊度更高。用CV 1703操作 期间，Marshall在所有操作条件下已具有将过滤水混浊度保持在0.08 NTU的能力， 其中沉降水混浊度在0.4 NTU到0.7 NTU之间变化。根据US EPA指导方针，Marshall 有时必须去除原水TOC的45%且有时必须去除原水TOC的50%。在2000年，当 原水具有较低有机含量且根据标准工业测试几乎所有原TOC都经测量为溶解有机 碳(DOC)时，Marshall经常不能获得45%的TOC去除率。这一时期的操作不产生 任何铝浓度超过0.20 mg/L的最终过滤水。
1999年12月15日，与CV 1120和CV 1703相比，在广口瓶中测试实例8中所 制造的MP。这一天，原颜色经测量为55， NTU经测量为4.1且UV经测量为0.185 m"。 15ppm下，CV 1703获得沉降混浊度0.96 NTU、 14 ACU禾卩0.071 m" 。 15 ppm 下，来自实例8的MP获得沉降混浊度0.69NTU、 11 ACU和0.074 m"。
实例11
向2 L烧杯中加入250 ml水，随后加入50 gm CuCl2 x 6H20晶体；用HC1将溶 液的pH值调节到l.O。然后将所得溶液与30 gm MgO粉末混合。将混合物加热到 IOO'C且剧烈搅拌4小时。使液体冷却。最终产物为透明的，呈浅绿色，其铜含量 为约5%且镁含量为约5%。
实例12
-使五种盐组合物与浓硫酸反应以领'j试卤化物酸形成和硫酸盐/亚硫酸氢盐形成
的效能。
在第一个测试中，将4gm普通食盐(氯化钠)放入含有2g浓硫酸的烧杯中。 在本测试中，发生相当剧烈的反应，其中归因于发出难闻的氯气味，显然释放HC1 气体；在烧杯底部形成显然为硫酸氢钠的固体沉淀。
在第二个测试中，将4 gm氯化铵放入含有2 gm浓硫酸的烧杯中。在本测试中， 发生相当剧烈的反应，其中归因于发出难闻的氯气味，显然释放HC1气体；在烧杯 底部形成显然为硫酸铵盐的固体沉淀。
在第三个测试中，将4 gm CuCl3 x 6H20晶体放入含有2 gm浓硫酸的烧杯中。 在本测试中，发生积极反应，其中归因于发出难闻的氯气味，显然释放HC1气体； 在烧杯底部形成显然为硫酸铜的固体沉淀。
在第四个测试中，将4 gm A1C13 x 6H20晶体放入含有2 gm浓硫酸的烧杯中。 在本测试中，发生积极反应，其中归因于发出难闻的氯气味，显然释放HC1气体； 在烧杯底部形成显然为硫酸铝的固体沉淀。
在第五个测试中，将4 gm MgCl3 x 6H20晶体放入含有2 gm浓硫酸的烧杯中。 在本测试中，发生积极反应，其中归因于发出难闻的氯气味，显然释放HC1气体； 在烧杯底部形成显然为硫酸镁的固体沉淀。
某些目的陈述如上且根据以上描述变得显而易见。然而，因为在不脱离本发明 的范围的情况下，可在以上描述中进行某些变化，所以预期以上描述中所包含的所 有主题应解释为仅是对本发明原理的说明且不具有限制性意义。就以上描述而论， 应认识到任何描述、图式和实例都被认为易于为所属领域技术义员所了解，且说明 书中所述内容的所有等效关系都打算涵盖于本发明中。
另外，因为所属领域技术人员将容易地想到大量修改和变化，所以不希望将本 发明局限于所展示和描述的精确结构和操作中，且因此所有合适的修改和等效内容 都可采用，这属于本发明的范围内。还应理解，以下权利要求书打算涵盖本文所述 的本发明的所有一般性和特定性特征，且换句话说，可认为本发明的范围的所有声 明都属于两者之间。
权利要求
1.一种制备多核金属化合物的方法，所述化合物包含至少一种+2或+3价态的金属，其中由金属卤化物溶液与至少一种金属的水相反应形成所述多核金属化合物，其中所述金属卤化物溶液包含至少一种+2或+3价态的金属，其中所述至少一种金属处于0、+2或+3价态，且如果其处于0价态，那么能够变为+2或+3价态，其中由所述金属卤化物溶液中的所述金属与卤化物酸之间的水相反应形成所述金属卤化物溶液，且其中由包含所述卤化物酸的相应卤离子的金属卤化物盐与硫氧基酸(sulfoxy acid)的反应形成所述卤化物酸。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中存在至少一种以下情况 所述金属卤化物溶液中的所述金属为铝且所述至少一种金属为铝， 所述金属卤化物溶液中的所述金属为铝且所述至少一种金属为至少一种除铝之外的金属，所述金属卤化物溶液中的所述金属为除铝之外的金属且所述至少一种金属 为铝，和所述金属卤化物溶液中的所述金属和所述至少一种金属为除铝之外的金属。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中在同一容器中，a) 由所述卤化物酸在水中的反应形成所述卤化物酸的水溶液，b) 由所述金属在所述卤化物酸中的反应形成所述金属卤化物溶液，且c) 由所述至少一种金属在所述金属卤化物溶液中的反应形成所述多核金属化 合物。
4. 根据权利要求l所述的方法，其中所述至少一种金属包含至少一种选自由以 下金属组成的清单的金属铝、钙、镁、锆、铜、锡、金、银、CaO、 Ca(OH)2、 CaC03、 11202和任何其组合。
5. 根据权利要求l所述的方法，其中所述至少一种金属为选自由以下形式组成 的清单的形式碱金属、氧化物、氢氧化物、碳酸盐和任何其组合。
6. 根据权利要求l所述的方法，其中所述多核金属化合物中的所述卤离子包含 氯和溴中的至少一个。
7. 根据权利要求l所述的方法，其中所述多核金属化合物进一步包含至少一种 选自由以下各物组成的清单的物质硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硝酸盐和 任何其组合。
8. 根据权利要求l所述的方法，其中所述金属卤化物溶液中的所述金属或所述 至少一种金属包含至少一种选自由以下金属组成的群组的金属铵、第ia族金属、第iia族金属、第iiib族金属、第vm族金属、第1B族金属、第iib族金属、第iiia族金属、钠、钙、钾、镁、铝、铜和任何其组合。
9. 根据权利要求l所述的方法，其中所述金属卤化物溶液包含废弃催化剂或废弃盐水。
10. 根据权利要求l所述的方法，其中所述硫氧基酸包含H2S04。
11. 根据权利要求l所述的方法，其中所述水相反应是在高剪切下进行。
12. 根据权利要求1所述的方法，其中所述金属卤化物盐中的金属包含第ia族或 第iia族金属。
13. 根据权利要求l所述的方法，其中所述金属卤化物盐中的金属包含钠。
14. 根据权利要求l所述的方法，其中不存在至少一种选自由以下各物组成的清 单的物质的车载运输卣化物酸、金属卣化物溶液、硫氧基酸和任何其组合。
15. 根据权利要求l所述的方法，其中所述水相反应是在至少一种选自由以下反 应器组成的清单的反应器中进行间歇搅拌釜式反应器、连续搅拌釜式反应器、塞流式反应器和任何其组合。
16. 根据权利要求l所述的方法，其中所述硫氧基酸是由硫酸接触法形成。
17. 根据权利要求l所述的方法，其中所述金属卤化物盐与硫氧基酸的反应产生 包含至少一个选自由以下部分组成的清单的部分的金属硫氧基盐硫酸根、硫酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根和任何其组合。
18. 根据权利要求17所述的方法，其进一步包含使所述金属硫氧基盐与氢氧化钙以水溶液形式反应，其中所述金属硫氧基盐中的所述金属包含第ia族或第iia族金属，其中 产生包含所述金属、水、氢氧化物和固体的混合物，且其中所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合 硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢钙、二水合亚硫酸钙和任何其组合。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中所述氢氧化钙是通过使f丐和氧化f丐中的至少一个与水反应来形成。
20.根据权利要求18-所述的方法，其中使用来自至少一种选自由以下过程组成 的清单的过程的能量来加热水和/或蒸汽硫酸反应(SAR)或硫酸接触法(SCAP); 硫氧基盐的形成；氢氧化钙的形成；电解单元；硫氧基钙盐的形成；pH值的调节； 卤素二氧化物的形成；金属卤酸盐的形成；金属卤化物酸的形成；卤化物酸的形成； 和任何其组合。
21. 根据权利要求20所述的方法，其中 所述经加热的水和/或蒸汽至少部分用于加热至少一种选自由以下过程组成的清单的过程所述水相反应，金属氢氧化物与卤化物酸的反应以形成金属次卤酸盐， 加热和/或干燥硫氧基转盐， 加热和/或干燥金属硫氧基盐，和 任何其组合。
22. 根据权利要求18所述的方法，其进一步包含分离所述水溶液与所述固体，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且 获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
23. 根据权利要求22所述的方法，其进一步包含用水稀释所述潮湿固相从而产 生包含第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体的混合物，其中所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合 硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢钙、二水合亚硫酸钙和任何其组合， g巾所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物在所述混合物中的浓度小于之前的浓 度，且其中分离所述水溶液与所述固体，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且 获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
24. 根据权利要求23所述的方法，其进行若干次，如此所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物在水溶液中的浓度降低，且 产生最终潮湿固相。
25. 根据权利要求22、 23或24所述的方法，其中通过振动所述混合物促进所述 分离。
- — —
26. 根据权利要求22、 23或24所述的方法，其中使至少一部分所述第IA族或第 IIA族金属氢氧化物水溶液与卤化物酸反应以形成第IA族或第IIA族金属次卣酸盐溶 液，且其中所述第IA族或第IIA族金属次卤酸盐溶液的形成包含至少一种选自由以下反 应组成的清单的反应连续搅拌釜式反应、间歇搅拌釜式反应、塞流式反应和任 何其组合。
27. 根据权利要求24所述的方法，其进一步包含用硫氧基酸调节所述最终潮湿 固相的pH值。
28. 根据权利要求24或27所述的方法，其进一步包含干燥所述最终潮湿固相。
29. 根据权利要求l所述的方法，其中所述多核金属化合物包含将硫氧基酸加入 所述金属卤化物溶液与至少一种金属的水相反应中所得的SOx部分。
30. 根据权利要求29所述的方法，其中所述水相反应是在高剪切下进行。
31. 根据权利要求l所述的方法，其进一步包含通过形成至少一种选自由以下各物组成的清单的物质来产生蒸汽由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和 空气形成SCb、由S02和02形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、由S03和H20形成 所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合。
32. 根据权利要求31所述的方法，其中所述蒸汽至少部分用于给空气分离法 (ASP)提供动力，且其中所述ASP提供02和N2中的至少一个。
33. 根据权利要求31所述的方法，其中使所述S02与至少一种选自由以下各物 组成的清单的物质反应金属氢氧化物以形成金属亚硫酸盐， 金属碳酸盐以形成金属亚硫酸氢盐，金属卤酸盐和H2S04以形成相应的卤素二氧化物，和任何其组合。
34. 根据权利要求33所述的方法，其中至少一部分所述蒸汽至少部分用于进行至少一种选自由以下过程组成的清单的过程将铝土矿精炼为矾土、加热所述金属卤化物溶液与至少一种金属的水相反应、自金属硫氧基盐蒸发H20、使亚卤酸盐降解为卤化物、加热S、运行使产生电的发电机运行的汽轮机、加热所述金属氢氧化物与卤化物酸的反应以形成金属次卤酸盐和任何其组合。
35. 根据权利要求34所述的方法，其中所述电至少部分用于给ASP提供动力， 且其中所述ASP产生02和N2中的至少一个。
36. 根据权利要求34所述的方法，其中所述电至少部分用于电解单元中以形成至少一种选自由以下各物组成的清单的物质由H20形成02、由02形成03、由H20 形成H2、在产生H202的过程中由H2S04形成H2S208、由金属卤化物溶液形成金属次卤酸盐、由金属卤化物盐形成金属卤酸盐、由金属卤化物盐形成金属氢氧化物和卤 化物酸和任何其组合。
37. 根据权利要求36所述的方法，其中所述金属卤化物盐中的金属包含至少一 种选自由以下金属组成的清单的金属铵、第IA族金属、第IIA族金属、第IIIB族金 属、第VIII族金属、第1B族金属、第IIB族金属、第IIIA族金属、钠、钙、钾、镁、 铝、铜和任何其组合。
38. 根据权利要求36所述的方法，其中所述卤化物、次卤酸盐、亚卤酸盐或卤 酸盐的所述卤素包含氯或溴。
39. 根据权利要求36所述的方法，其中所述金属卤化物溶液包含废弃催化剂或 废弃盐水。
40. 根据权利要求36所述的方法，其中至少一部分所述卤化物酸用于形成至少 一种选自由以下相应物质组成的清单的物质次卤酸盐、亚卤酸盐、卤酸盐、所述 卤离子的可利用氧化物形式、呈二氧化物形式的所述卤离子和任何其组合。
41. 根据权利要求36所述的方法，其进一步包含形成卤素的可利用氧化物形 式，包括卤素二氧化物，其中所述形成是用至少一种选自由以下所述相应物质组成的清单的物质进行卤 化物、次卤酸盐、卤化物酸、亚卤酸盐、卣酸盐和任何其组合，其中在所述电解单元(EU)中形成所述卤化物酸、次卤酸盐、卤化物酸、亚卤酸 盐和卤酸盐中的至少一个。
42. 根据权利要求36所述的方法，其中所述H2至少部分用于至少一个选自由 以下情形组成的清单的情形中使产生电的发电机运行的发动机， 产生电的燃料电池，和加热所述金属卤化物盐与硫氧基酸之间的反应。
43. 根据权利要求42所述的方法，其中所述电至少部分用于所述电解单元中。
44. 一种制备多核金属化合物的方法，所述化合物包含至少一种+2或+3价态的 金属，且其中 '由金属卤化物溶液与至少一种金属的水相反应形成所述多核金属化合物，且其中所述金属卤化物溶液包含至少一种+2或+3价态的金属，且其中 所述至少一种金属包含0、 +2或+3价态的金属，且如果其处于0价态，那么 能够变为+2或+3价态，且其中所述水相反应是在高剪切下进行。
45. 根据权利要求44所述的方法，其中在同一容器中，a) 由所述卤化物酸在水中的反应形成所述卤化物酸的水溶液，b) 由所述金属在所述卤化物酸中的反应形成所述金属卤化物溶液，且c) 由所述至少一种金属在所述金属卤化物溶液中的反应形成所述多核金属化 合物。
46. 根据权利要求44所述的方法，其中存在至少一种以下情况 所述金属卤化物溶液中的所述金属为铝且所述至少一种金属为铝， 所述金属卤化物溶液中的所述金属为铝且所述至少一种金属为至少一种除铝之外的金属，所述金属卤化物溶液中的所述金属为除铝之外的金属且所述至少一种金属 为铝，和所述金属卤化物溶液中的所述金属和所述至少一种金属为除铝之外的金属。
47. 根据权利要求44所述的方法，其中所述金属卤化物溶液中的所述金属或所 述至少一种金属包含至少一种选自由以下金属组成的清单的金属铝、钙、镁、锆、铜、锡、金、银、CaO、 Ca(OH)2、 CaC03、 11202和任何其组合。
48. 根据权利要求44所述的方法，其中所述至少一种金属为选自由以下形式组成的清单的形式碱金属、氧化物、氢氧化物、碳酸盐和任何其组合。
49. 根据权利要求44所述的方法，其中所述多核金属化合物中的所述齒离子包 含氯和溴中的至少一个。
50. 根据权利要求44所述的方法，其中所述多核金属化合物进一步包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硝酸盐 和任何其组合。
51. 根据权利要求44所述的方法，其中所述金属卤化物溶液中的所述金属或所述至少一种金属包含至少一种选自由以下金属组成的群组的金属铵、第ja族金属、第iia族金属、第niB族金属、第vm族金属、第1b族金属、第iib族金属、第iiia族金属、钠、钙、钾、镁、铝、铜和任何其组合。
52. 根据权利要求44所述的方法，其中所述金属卤化物溶液包含废弃催化剂或 废弃盐水。
53. —种由金属卤化物盐与硫氧基酸的反应制备卤化物酸和金属硫氧基盐的方 法，所述方法包含反应器，其中所述反应器包含至少一个螺旋钻和/或压出机，其中所述螺旋钻/压出机型反应器包含用于所述金属卤化物盐与所述硫氧基酸的 混合/反应部分，且其中所述反应器包含至少一个去除所述卤化物酸的排放口。
54. 根据权利要求53所述的方法，其在所述反应器中进一步包含计量所述金属 卤化物盐的计量部分。
55. 根据权利要求53所述的方法，其中所述硫氧基酸含有至少一部分来自sar 的形成能。
56. 根据权利要求53所述的方法，其在所述反应器上进一步包含外部加热装置，其中所述反应器是通过至少一种选自由以下方式组成的清单的方式加热水、蒸 汽、H2的燃烧、天然气的燃烧和任何其组合。
57. 根据权利要求53所述的方法，其在所述反应器上进一步包含外部冷却装 置，其中所述反应器是通过水套冷却。
58. 根据权利要求53所述的方法，其进一步包含将金属氢氧化物加入所述反应 器中，其中所述金属氢氧化物与任何残余硫氧基酸反应，从而改变pH值同时形成金属硫氧基盐。
59. 根据权利要求53所述的方法，其进一步包含自所述反应器转移所述卤化物 酸的喷水器。
60. 根据权利要求53所述的方法，其进一步包含自所述反应器转移所述卤化物 酸气体的压缩机。
61. —种制备至少一种消毒剂或氧化剂的方法，其中通过电解形成所述消毒剂或氧化剂，且其中用于所述电解的电是在由汽轮机运行的发电机中产生，其中 所述汽轮机是由蒸汽能运行，且其中运行所述汽轮机的所述蒸汽能是自至少一种选自由以下过程组成的清单的 过程的形成能获得由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气形成S03、由S02和02形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、由803和1120 形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述 H2S04和任何其组合。
62.根据权利要求61所述的方法，其中使所述S02与至少一种选自由以下各物组成的清单的物质反应金属氢氧化物以形成金属亚硫酸盐， 金属碳酸盐以形成金属亚硫酸氢盐，金属卤酸盐和H2S04以形成相应的卤素二氧化物，和任何其组合。
63. 根据权利要求61所述的方法，其中所述电解形成至少一种选自由以下各物组成的清单的物质由1120形成02、由1120形成03、由H20形成H202、由金属卤化物盐形成金属次卤酸盐、由金属卤化物盐形成金属亚卤酸盐、由卤化物金属盐形成 金属卤酸盐、由卤化物金属盐形成金属氢氧化物和卤化物酸和任何其组合。
64. 根据权利要求63所述的方法，其中所述金属卤化物盐中的金属包含至少一 种选自由以下金属组成的群组的金属铵、第IA族金属、第IIA族金属、第IIIB族金 属、第VIII族金属、第1B族金属、第IIB族金属、第IIIA族金属、钠、钙、钾、镁、 铝、铜和任何其组合。
65. 根据权利要求63所述的方法，其中所述金属包含钠。
66. 根据权利要求63所述的方法，其中所述卤离子包含氯和溴中的至少一个。
67. 根据权利要求63所述的方法，其中所述金属卤化物包含废弃催化剂和废弃 盐水中的至少一个。
68. 根据权利要求63所述的方法，其中所述H2至少部分用于至少一个选自由以 下情形组成的清单的情形中使产生电的发电机运行的发动机，产生电的燃料电池，和加热金属卤化物盐与硫氧基酸之间的反应。-
69.根据权利要求63所述的方法，其中至少一部分所述卤化物酸用于产生至少 一种选自由以下相应物质组成的清单的物质卤化物、次卤酸盐、亚卤酸盐、卤酸 盐、卤素的可利用氧化物形式、所述卤离子的卤素二氧化物和任何其组合。
70. 根据权利要求63所述的方法，其进一步包含形成卤素的任何可利用氧化物 形式，包括卤素二氧化物，其中所述形成是用至少一种选自由以下所述相应物质组成的清单的物质进行卤 化物、次卤酸盐、卤化物酸、亚卤酸盐、卤酸盐和任何其组合。
71. 根据权利要求61所述的方法，其进一步包含形成卤素二氧化物，其中 所述消毒剂和/或氧化剂为金属卤酸盐，且其中进一步使所述卤酸盐反应以由所述金属卤酸盐形成所述卤素二氧化物。
72. 根据权利要求71所述的方法，其中使所述金属卤酸盐与硫氧基酸和S02反应以形成所述卤素二氧化物。
73. 根据权利要求71所述的方法，其中使所述金属卤酸盐与硫氧基酸和11202反 应以形成所述卤素二氧化物。
74. 根据权利要求71所述的方法，其中存在至少一种以下情况所述卤素为氯 和所述卤酸盐为氯酸盐。
75. 根据权利要求74所述的方法，其中所述H202是至少部分由所述电解制造。
76. 根据权利要求72或73所述的方法，其中所述硫氧基酸为H2S04。
77. 根据权利要求71所述的方法，其中所述卤素二氧化物的形成产生包含硫酸 根和硫酸氢根中的至少一个的金属硫氧基盐。
78. 根据权利要求77所述的方法，其中所述金属卤化物盐中的金属包含第IA族 或第IIA族金属。
79. 根据权利要求77所述的方法，其进一步包含使所述金属硫氧基盐与氢氧化 钙以水溶液形式反应，其中所述金属硫氧基盐中的所述金属包含第IA族或第IIA族金属，其中 产生包含第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体的混合物，且其中所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢钙、二水合亚硫酸钙和任何其组合。
80. 根据权利要求79所述的方法，其中所述氢氧化钙是通过使钙和氧化钙中的至 少一个与水反应来形成。
81. 根据权利要求79所述的方法，其中使用来自至少一种选自由以下过程组成的清单的过程的能量来加热水和/或蒸汽SAR或SCAP;硫氧基盐的形成；氢氧化 钙的形成;电解单元；硫氧基钙盐的形成；pH值的调节；卤素二氧化物的形成；金 属卤酸盐的形成；金属卤化物酸的形成；卤化物酸的形成；和任何其组合。
82. 根据权利要求81所述的方法，其中所述经加热的水和/或蒸汽至少部分用于加热至少一种选自由以下反应组成 的清单的反应金属卤化物溶液与金属的水相反应以形成多核金属化合物，金属氢氧化物与卤化物酸的反应以形成金属次卤酸盐，加热和/或干燥硫氧基钙盐，加热和/或干燥金属硫氧基盐，和任何其组合。
83. 根据权利要求79所述的方法，其进一步包含分离所述水溶液与所述固体，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且 获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
84. 根据权利要求83所述的方法，其进一步包含用水稀释所述潮湿固相从而产 生包含第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体的混合物，其中所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合 硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢钙、二水合亚硫酸钙和任何其组合， 其中所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物在所述混合物中的浓度小于之前的浓 度，且其中分离所述水溶液与所述固体，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且 获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
85. 根据权利要求84所述的方法，其进行若干次，如此所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物在水溶液中的浓度降低，且 产生最终潮湿固体。
86. 根据权利要求82、 83或84所述的方法，其中通过振动所述混合物促进所述 分离。
87. 根据权利要求82、 83或84所述的方法，其中使至少一部分所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物水溶液与卤化物酸反应以形成第IA族或第IIA族金属次卤酸盐溶液，且其中所述第IA族或第IIA族金属次卤酸盐溶液的形成包含至少一种选自由以下反 应组成的清单的反应连续搅拌釜式反应、间歇搅拌釜式反应、塞流式反应和任 何其组合。
88. 根据权利要求84所述的方法，其进一步包含用硫氧基酸调节所述最终潮湿 固相的pH值。
89. 根据权利要求84或88所述的方法，其进一步包含干燥所述最终潮湿固相。
90. 根据权利要求71所述的方法，其进一步包含由所述卤素二氧化物形成金属 亚卣酸盐。
91. 根据权利要求90所述的方法，其中所述金属包含钠。
92. 根据权利要求90所述的方法，其中所述金属亚卤酸盐是由所述卤素二氧化 物与H202和第IA族或第IIA族金属氢氧化物的反应形成。
93. 根据权利要求92所述的方法，其中所述11202是至少部分由所述电解制造。
94. 根据权利要求卯所述的方法，其中所述金属亚卤酸盐的形成产生包含硫酸 根和硫酸氢根中的至少一个的金属硫氧基盐。
95. 根据权利要求94所述的方法，其进一步包含使所述金属硫氧基盐与氢氧化 钙以水溶液形式反应，其中所述金属硫氧基盐中的所述金属包含第IA族或第IIA族金属，其中 产生包含第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体的混合物，且其中 所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合 硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢钙、二水合亚硫酸钙和任何其组合。
96. 根据权利要求95所述的方法，其中所述氢氧化钙是通过使钙和氧化钙中的 至少一个与水反应来形成。
97. 根据权利要求95所述的方法，其中使用来自至少一种选自由以下过程组成的清单的过程的能量来加热水和/或蒸汽SAR或SCAP;硫氧基盐的形成；氢氧化 钙的形成；电解单元；硫氧基钙盐的形成；pH值的调节；卤素二氧化物的形成；金 属卤酸盐的形成；金属卤化物酸的形成；卤化物酸的形成；和任何其组合。
98. 根据权利要求97所述的方法，其中 所述经加热的水和/或蒸汽至少部分用于加热至少一种选自由以下反应组成的清单的反应-金属卤化物溶液与金属的水相反应以形成多核金属化合物，金属氢氧化物与卤化物酸的反应以形成金属次卣酸盐， 加热和/或干燥硫氧基钙盐， 加热和/或干燥金属硫氧基盐，和 任何其组合。
99. 根据权利要求95所述的方法，其进一步包含分离所述水溶液与所述固体，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且 获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
100. 根据权利要求99所述的方法，其进一步包含用水稀释所述潮湿固相从而产 生包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体的混合物，其中所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合 硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢,丐、二水合亚硫酸钙和任何其组合， 其中所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物在所述混合物中的浓度小于之前的浓 度，且其中分离所述水溶液与所述固体，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且 获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
101. 根据权利要求IOO所述的方法，其进行若干次，如此所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物在水溶液中的浓度降低，且 产生最终潮湿固相。
102. 根据权利要求99、 100或101所述的方法，其中通过振动所述混合物促进所 述分离。
103. 根据权利要求99、 100或101所述的方法，其中使至少一部分所述第IA族或 第IIA族金属氢氧化物水溶液与卤化物酸反应以形成第IA族或第IIA族金属次卤酸盐 溶液，且其中所述第IA族或第IIA族金属次卤酸盐溶液的形成包含至少一种选自由以下反 应组成的清单的反应连续搅拌釜式反应、间歇搅拌釜式反应、塞流式反应和任 何其组合。
104. 根据权利要求101所述的方法，其进一步包含用硫氧基酸调节所述最终潮湿固相的pH值。- - - -
105. 根据权利要求101或104所述的方法，其进一步包含干燥所述最终潮湿固相。
106. 根据权利要求61所述的方法，其进一步包含使金属卤化物盐与所述H2S03 和H2S04中的至少一个反应以产生卤化物酸，和包含至少一个选自由以下部分组成的清单的部分的金属硫氧基盐硫酸根、硫酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根和任何其组合。
107. 根据权利要求106所述的方法，其中所述金属卤化物盐中的金属包含第IA族 或第IIA族金属。
108. 根据权利要求106所述的方法，其中所述金属卤化物盐中的金属包含钠。
109. 根据权利要求106所述的方法，其进一步包含使所述金属硫氧基盐与氢氧 化钙以水溶液形式反应，其中所述金属硫氧基盐中的所述金属为第IA族或第IIA族金属，其中 产生包含第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体的混合物，且其中 所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合 硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢钙、二水合亚硫酸钙和任何其组合。
110. 根据权利要求109所述的方法，其中所述氢氧化钙是通过使钙和氧化转中的 至少一个与水反应来形成。
111. 根据权利要求109所述的方法，其中使用来自至少一种选自由以下过程组成的清单的过程的能量来加热水和/或蒸汽SAR或SCAP;硫氧基盐的形成；氢氧化 钙的形成；电解单元；硫氧基钙盐的形成；pH值的调节；卤素二氧化物的形成；金 属卤酸盐的形成；金属卤化物酸的形成；卤化物酸的形成；和任何其组合。
112. 根据权利要求111所述的方法，其中 所述经加热的水和/或蒸汽至少部分用于加热至少一种选自由以下反应组成的清单的反应金属卤化物溶液与金属的水相反应以形成多核金属化合物，金属氢氧化物与卤化物酸的反应以形成金属次卤酸盐，加热和/或干燥硫氧基钙盐，加热和/或干燥金属硫氧基盐，和任何其组合。
113.:根据权利要求109所述的方法，其进一步包含分离所述水溶液与所述固体，如此 - - - 获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且 获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
114. 根据权利要求113所述的方法，其进一步包含用水稀释所述潮湿固相从而 产生包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体的混合物，其中所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合 硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢f丐、二水合亚硫酸钙和任何其组合， 3巾所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物在所述混合物中的浓度小于之前的浓 度，且其中分离所述水溶液与所述固体，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且 获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
115. 根据权利要求114所述的方法，其进行若干次，如此所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物在水溶液中的浓度降低，且 产生最终潮湿固相。
116. 根据权利要求113、 114或115所述的方法，其中通过振动所述混合物促进 所述分离。
117. 根据权利要求113、 114或115所述的方法，其中使至少一部分所述第IA 族或第IIA族金属氢氧化物水溶液与卤化物酸反应以形成第IA族或第IIA族金属次 卤酸盐溶液，且其中所述第IA族或第IIA族金属次卤酸盐溶液的形成包含至少一种选自由以下反 应组成的清单的反应连续搅拌釜式反应、间歇搅拌釜式反应、塞流式反应和任 何其组合。
118. 根据权利要求115所述的方法，其进一步包含用硫氧基酸调节所述最终潮湿 固相的pH值。
119. 根据权利要求115或118所述的方法，其进一步包含干燥所述最终潮湿固相。
120. —种制备水溶液形式的金属氢氧化物的方法，其中使第IA族或第IIA族金属 硫氧基盐与钙部分反应，从而产生包含第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和硫氧基 钙盐的混合物，其中所述硫氧基钙盐包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢转、二水合亚硫酸钙和任何 其组合，且其中分离所述混合物从而形成包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，和包含所述硫氧基钙盐、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
121. 根据权利要求120所述的方法，其中使用来自至少一种选自由以下过程组 成的清单的过程的能量来加热水和/或蒸汽SAR或SCAP;硫氧基盐的形成；氢氧 化钙的形成；电解单元；硫氧基钙盐的形成；pH值的调节；齒素二氧化物的形成； 金属卤酸盐的形成；金属卤化物酸的形成；卤化物酸的形成；和任何其组合。
122. 根据权利要求121所述的方法，其中 所述经加热的水和/或蒸汽至少部分用于加热至少一种选自由以下反应组成的清单的反应金属卤化物溶液与金属的水相反应以形成多核金属化合物，金属氢氧化物与卤化物酸的反应以形成金属次卤酸盐，加热和/或干燥硫氧基钙盐，加热和/或干燥金属硫氧基盐，和任何其组合。
123. 根据权利要求120所述的方法，其进一步包含用水稀释所述潮湿固相从而 产生包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体的混合物，其中所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢钙、二水合亚硫酸钙和任何其组合， 其中所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物在所述混合物中的浓度小于之前的浓 度，且其中分离所述水溶液与所述固体，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且 获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
124. 根据权利要求123所述的方法，其进行若干次，如此所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物在水溶液中的浓度降低，且 产生最终潮湿固相。
125. 根据权利要求122、 123或124所述的方法，其中通过振动所述混合物促进所 述分离。
— — —
126. 根据权利要求122、 123或124所述的方法，其中使至少一部分所述第IA族或 第IIA族金属氢氧化物水溶液与卤化物酸反应以形成金属次卤酸盐溶液，且其中所述第IA族或第IIA族金属次卤酸盐溶液的形成包含至少一种选自由以下反 应组成的清单的反应连续搅拌釜式反应、间歇搅拌釜式反应、塞流式反应和任 何其组合。
127. 根据权利要求124所述的方法，其进一步包含用硫氧基酸调节所述最终潮湿 固相的pH值。
128. 根据权利要求124或127所述的方法，其进一步包含干燥所述最终潮湿固相。
129. 根据权利要求62、 69、 70、 71、 72或73所述的方法，其中所述卤素二氧化 物的形成包含填充塔。
130. 根据权利要求90或92所述的方法，其中所述金属亚卤酸盐的形成包含填充塔。
131. —种制备02的方法，所述方法包含 形成至少一种选自由以下各物组成的清单的物质由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气形成S03、由S02和02形成S03、由S02和H20 形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、 由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合，其中 所述形成的能量用于产生蒸汽，且其中所述蒸汽用于进行至少一个选自由以下过程组成的清单的过程运行汽轮机以产生电，其中所述电用于将H20电解为H2和所述02，运行汽轮机以产生电，其中所述电用于给ASP提供动力， 运行蒸汽机，其中所述蒸汽机给ASP提供动力，和 任何其组合。
132. 根据权利要求131所述的方法，其进一步包含使用至少一部分所述电将所述 02电解为03。
133. 根据权利要求131所述的方法，其中所述H2至少部分用于至少一个选自由以 下情形组成的清单的情形中使产生电的发电机运行的内燃机， 产生电的燃料电池，和加热金属卤化物盐与硫氧基酸之间的反应的加热器。
134. —种生产多核金属化合物的制造设施，所述制造设施包含:- 一个或一个以上界定工艺流程路径的单元，其中至少一个或一个以上单元由金属卤化物溶液与至少一种金属的水相反应形 成所述多核金属化合物，其中所述金属卤化物溶液包含至少一种+2或+3价态的金属，其中所述至少一种金属包含0、 +2或+3价态的金属，且如果其处于0价态，那么 能够变为+2或+3价态，其中一个或一个以上单元通过使所述金属卤化物溶液的金属与卤化物酸反应形 成所述金属卤化物溶液，其中所述卤化物酸的形成包含包括所述卤化物酸的相应卣离子的金属齒化物盐 的反应，其中所述一个或一个以上通过使包含所述卤化物酸的相应卤离子的金属卤化物盐与硫氧基酸反应而形成所述卤化物酸的单元位于以下单元的上游一个或一个以上通过使所述金属卤化物溶液的金属与卤化物酸反应而形成所述金属卤化物溶液的单元，以及位于以下单元的上游所述一个或一个以上通过使所述金属卣化物溶液的金属与卣化物酸反应而 形成所述金属齒化物溶液的单元。
135. 根据权利要求134所述的制造设施，其中存在至少一种以下情况所述金属卤化物溶液中的所述金属为铝且所述至少一种金属为铝， 所述金属卤化物溶液中的所述金属为铝且所述至少一种金属为至少一种除 铝之外的金属，所述金属卤化物溶液中的所述金属为除铝之外的金属且所述至少一种金属 为铝，及所述金属卤化物溶液中的所述金属和所述至少一种金属为除铝之外的金属。
136. 根据权利要求134所述的制造设施，其中所述至少一个或一个以上由金属 卤化物溶液与至少一种金属的水相反应形成所述多核金属化合物的单元，和所述一个或一个以上通过使所述金属卣化物溶液的金属与卤化物酸反应形 成所述金属卤化物溶液的单元，包含相同的一个或一个以上单元。
137. 根据权利要求134所述的制造设施，其中所述金属卤化物溶液中的所述金属或所述至少一种金属包含至少一种选自由以下金属组成的清单的金属铝、钙、镁、锆、铜、锡、金、银、CaO、 Ca(OH)2、 CaC03、 &02和任何其组合。-
138. 根据权利要求134所述的制造设施，其中所述至少一种金属为选自由以下形 式组成的清单的形式碱金属、氧化物、氢氧化物、碳酸盐和任何其组合。
139. 根据权利要求134所述的制造设施，其中所述卤离子包含氯和溴中的至少一个。
140. 根据权利要求134所述的制造设施，其中所述多核金属化合物进一步包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硝酸盐和任何其组合。
141. 根据权利要求134所述的制造设施，其中所述金属卤化物溶液中的所述金属或所述至少一种金属包含至少一种选自由以下金属组成的群组的金属铵、第IA族金属、第IIA族金属、第IIIB族金属、第VIII族金属、第1B族金属、第IIB族金属、第 IIIA族金属、钠、钙、钾、镁、铝、铜和任何其组合。
142. 根据权利要求134所述的制造设施，其中所述金属卤化物溶液包含废弃催化 剂或废弃盐水。
143. 根据权利要求134所述的制造设施，其中所述硫氧基酸包含H2S04。
144. 根据权利要求134所述的制造设施，其中所述金属卤化物溶液与至少一种金 属的水相反应是在高剪切下进行。
145. 根据权利要求134所述的制造设施，其中所述金属卤化物盐中的金属包含第 IA族或第IIA族金属。
146. 根据权利要求134所述的制造设施，其中所述金属卤化物盐中的金属包含钠。
147. 根据权利要求134所述的制造设施，其中不存在至少一种选自由以下各物组 成的群组的物质的车载运输卤化物酸、金属卤化物溶液、硫氧基酸和任何其组合。
148. 根据权利要求134所述的制造设施，其中所述金属卤化物溶液与至少一种金 属的水相反应是在包含至少一个选自由以下反应器组成的清单的反应器的单元中进行间歇搅拌釜式反应器、连续搅拌釜式反应器、塞流式反应器和任何其组合。
149. 根据权利要求134所述的制造设施，其中所述硫氧基酸是由包含硫酸接触法 的单元形成。
150. 根据权利要求134所述的制造设施，其中所述金属卤化物盐与硫氧基酸的反 应产生包含至少一个选自由以下部分组成的清单的部分的金属硫氧基盐硫酸根、 硫酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根和任何其组合。
151. 根据权利要求150所述的制造设施，其进一歩包含至少一个使所述金属硫氧 基盐与氢氧化钙以水溶液形式反应的单元，所述至少一个单元位于所述一个或一个 以上使包含所述卤化物酸的相应卤离子的金属卤化物盐与硫氧基酸反应的单元的 下游，其中所述金属硫氧基盐中的所述金属为第IA族或第IIA族金属，其中 在所述至少一个使所述第IA族或第IIA族金属硫氧基盐与氢氧化钙以水溶液 形式反应的单元中产生混合物，所述混合物包含第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体，其中所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢钙、二水合亚硫酸钙和任何其组合。
152. 根据权利要求151所述的制造设施，其中所述氢氧化钙是在使钙和氧化钙 中的至少一个与水反应的单元中形成，且其中所述使钙和氧化钙中的至少一个与水反应的单元位于以下单元的上游所述至少一个使所述第IA族或第IIA族金属硫氧基盐与氢氧化钙以水溶液形 式反应的单元。
153. 根据权利要求151所述的制造设施，其中由形成至少一种选自由以下所述 物质组成的清单的物质所产生的能量通过进行热转移的设备转移到水和/或蒸汽从 而向所述水和/或蒸汽提供更高的温度或能量混合物、金属硫氧基盐、金属卣化物溶液、卣化物酸、硫氧基酸、氢氧化钙 和任何其组合。
154. 根据权利要求152所述的制造设施，其中 所述水能和/或蒸汽能至少部分通过进行热转移的设备转移到至少一种选自由以下情形组成的清单的情形中所述金属卤化物溶液与至少一种金属的水相反应， 使金属氢氧化物与卤化物酸反应以形成金属次卣酸盐的单元， 进行加热和/或干燥固体的单元，和任何其组合。
155. 根据权利要求151所述的制造设施，其进一步包含至少一个分离所述水溶 液与所述固体的单元，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相，其中 所述分离所述水溶液与所述固体的单元位于所述至少一个使所述第IA族或 第IIA族金属硫氧基盐与氢氧化钙以水溶液形式反应的单元的下游。
156. 根据权利要求155所述的制造设施，其进一步包含将水加入所述潮湿固相 中从而产生包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体的混合物的单元， 其中所述将水加入所述潮湿固相中的单元位于所述至少一个分离所述水溶液与 所述固体的单元的下游，且其中所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合 硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢鈣、二水合亚硫酸钙和任何其组合， 其中分离所述水溶液与所述固体，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且 获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
157. 根据权利要求156所述的制造设施，其依次进行若干次，如此 所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物在所述水溶液中的浓度降低，且 产生最终潮湿固体。
158. 根据权利要求155、 156或157所述的制造设施，其中通过向所述混合物施加 振动的设备促进所述分离。
159. 根据权利要求155、 156或157所述的制造设施，其中使至少一部分所述第IA 族或第IIA族金属氢氧化物水溶液与卤化物酸在漂白单元中反应以形成金属次卤酸 盐溶液，且其中所述漂白单元包含至少一个选自由以下反应器组成的清单的反应器连续搅 拌釜式反应器、间歇搅拌釜式反应器、塞流式反应器和任何其组合。
160. 根据权利要求157所述的制造设施，其进一步包含用硫氧基酸进行所述最终 潮湿固相的pH值调节的单元。
161. 根据权利要求157或159所述的制造设施，其进一歩包含干燥所述最终潮湿 固相的单元。
162. 根据权利要求154所述的制造设施，其中所述多核金属化合物包含将硫氧基 酸加入所述金属卤化物溶液与至少一种金属的水相反应中所得的SOx部分。
163. 根据权利要求162所述的制造设施，其中所述金属卤化物溶液与至少一种金属的水相反应是用提供高剪切的设备进行。
164. 根据权利要求134所述的制造设施，其进一步包含将至少一种选自由以下过 程组成的清单的过程的形成能热转移到水和/或蒸汽的设备由S和空气形成S02、由 S和02形成S02、由S02和空气形成S03、由S02和02形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组合，如此所述水和/或蒸汽具有更高的温度或能量。
165. 根据权利要求164所述的制造设施，其中所述蒸汽能至少部分用于给ASP 提供动力，如此所述ASP提供02和N2中的至少一个。
166. 根据权利要求164所述的制造设施，其中使所述S02在至少一个单元中与 至少一种选自由以下各物组成的清单的物质反应金属氢氧化物以形成金属亚硫酸盐， 金属碳酸盐以形成金属亚硫酸氢盐，金属卤酸盐和H2S04以形成相应的卤素二氧化物和任何其组合。
167. 根据权利要求164所述的制造设施，其中至少一部分所述蒸汽能用于至少一 个单元中以进行至少一种选自由以下过程组成的清单的过程将铝土矿精炼为矾 土、加热所述金属卤化物溶液与至少一种金属的水相反应、自金属硫氧基盐蒸发 H20、使亚卤酸盐降解为卤化物、加热S、运行使产生电的发电机运行的汽轮机、加 热金属氢氧化物与卤化物酸的反应以形成金属次卤酸盐和任何其组合。
168. 根据权利要求167所述的制造设施，其中所述电至少部分用于ASP中以分离 空气，且其中所述ASP产生02和N2中的至少一个。
169. 根据权利要求167所述的制造设施，其中所述电至少部分用于电解单元中以 形成至少一种选自由以下各物组成的清单的物质由1120形成02、由02形成03、由H20形成H2、在产生H202的过程中由H2S04形成H2S208、由金属卤化物溶液形成金属次卤酸盐、由金属卤化物盐形成金属卤酸盐、由金属卤化物盐形成金属氢氧化物 和卤化物酸和任何其组合。
170. 根据权利要求169所述的制造设施，其中所述金属卤化物盐中的金属包含至少一种选自由以下金属组成的清单的金属铵、第IA族金属、第IIA族金属、第IIIB族金属、第vm族金属、第1B族金属、第IIB族金属、第IIIA族金属、钠、钙、钾、镁、铝、铜和任何其组合。 - -
171. 根据权利要求169所述的制造设施，其中所述卤化物、次卤酸盐、亚卤酸盐 和卤酸盐的所述卤素包含氯和溴中的至少一个。
172. 根据权利要求169所述的制造设施，其中所述金属卤化物溶液包含废弃催化 剂或废弃盐水。
173. 根据权利要求169所述的制造设施，其中至少一部分所述卣化物酸用于至少 一个单元中以形成至少一种选自由以下相应物质组成的清单的物质次卤酸盐、亚卤酸盐、卤酸盐、所述卤离子的可利用氧化物形式、呈二氧化物形式的所述卤离子 和任何其组合。
174. 根据权利要求169所述的制造设施，其进一步包含形成所述齒离子的可利用 氧化物形式、包括卤素二氧化物的单元，其中所述形成是用至少一种选自由以下所述相应物质组成的清单的物质进行卤化物、次卤酸盐、卤化物酸、亚卤酸盐、卤酸盐和任何其组合。
175. 根据权利要求169所述的制造设施，其中所述H2至少部分用于至少一个选自由以下情形组成的清单的情形中使产生电的发电机运行的内燃机， 产生电的燃料电池，和加热金属卤化物盐与硫氧基酸之间的反应的加热器。
176. 根据权利要求175所述的制造设施，其中所述电至少部分用于所述电解单元中。
177. —种制备至少一种消毒剂或氧化剂的制造设施，所述制造设施，其中 通过电解单元中的电解形成所述消毒剂或氧化剂，且其中 用于所述电解单元的电是在由汽轮机运行的发电机中产生，其中 所述汽轮机是由蒸汽能运行，且其中用于运行所述汽轮机的所述蒸汽的蒸汽能是自热转移设备获得， 所述热转移设备通过形成至少一种选自由以下各物组成的清单的物质获得 能量由S和空气形成S02、由S和02形成S02、由S02和空气形成S03、由S02和02形成S03、由S02和H20形成所述H2S03、由S03和H20形成所述H2S04、由H2S04和S03形成发烟硫酸、由发烟硫酸和H20形成所述H2S04和任何其组 合
178. 根据权利要求177所述的制造设施，其中使所述S02在至少一个单元中与至少一种选自由以下各物组成的清单的物质反应 金属氢氧化物以形成金属亚硫酸盐， 金属碳酸盐以形成金属亚硫酸氢盐，金属卤酸盐和H2S04以形成相应的卤素二氧化物，和 任何其组合。
179. 根据权利要求177所述的制造设施，其中所述电解形成至少一种选自由以下 各物组成的清单的物质由1120形成02、由1120形成03、由H20形成H202、由金属卤化物盐形成金属次卤酸盐、由金属卤化物盐形成金属亚卤酸盐、由卤化物金属盐 形成金属卤酸盐、由卤化物金属盐形成金属氢氧化物和齒化物酸和任何其组合。
180. 根据权利要求179所述的制造设施，其中所述金属卤化物盐中的金属包含至 少一种选自由以下金属组成的群组的金属铵、第IA族金属、第IIA族金属、第IIIB 族金属、第VIII族金属、第1B族金属、第IIB族金属、第IIIA族金属、钠、钙、钾、 镁、铝、铜和任何其组合。
181. 根据权利要求179所述的制造设施，其中所述金属包含钠。
182. 根据权利要求179所述的制造设施，其中所述卤离子包含氯和溴中的至少一个。
183. 根据权利要求179所述的制造设施，其中所述金属卤化物包含废弃催化剂和 废弃盐水中的至少一个。
184. 根据权利要求179所述的制造设施，其中所述H2至少部分用于至少一个选 自由以下情形组成的清单的情形中使产生电的发电机运行的内燃机， 产生电的燃料电池，和加热金属卤化物盐与硫氧基酸之间的反应的加热器。
185. 根据权利要求179所述的制造设施，其中使至少一部分所述卤化物酸在至少 一个单元中反应以产生至少一种选自由以下相应物质组成的清单的物质卤化物、次卤酸盐、亚卤酸盐、卤酸盐、卤素的可利用氧化物形式、所述卤离子的卤素二氧 化物和任何其组合。
186. 根据权利要求179所述的制造设施，其进一歩包含形成卤素的氧化物形式、 包括卤素二氧化物的单元，其中所述形成是用至少一种选自由以下所述相应物质组成的清单的物质进行卤 化物、次卤酸盐、卤化物酸、亚卤酸盐、卤酸盐和任何其组合。
187.:根据权利要求177所述的制造设施，其进一歩包含卤素二氧化物产生器， 其中所述消毒剂和/或氧化剂为金属卤酸盐，且其中使所述卤酸盐进一步反应以由所述金属卤酸盐形成所述齒素二氧化物。
188. 根据权利要求187所述的制造设施，其中使所述金属卤酸盐与硫氧基酸和S02反应以形成所述卤素二氧化物。
189. 根据权利要求187所述的制造设施，其中使所述金属卣酸盐与硫氧基酸和 &02反应以形成所述卤素二氧化物。
190. 根据权利要求187所述的制造设施，其中存在至少一种以下情况所述卣素 包含氯和所述卤酸盐包含氯酸盐。
191. 根据权利要求187所述的制造设施，其中所述11202是由所述电解制造。
192. 根据权利要求188或189所述的制造设施，其中所述硫氧基酸包含H2S04。
193. 根据权利要求187所述的制造设施，其中所述卤素二氧化物产生器产生包含 硫酸根和硫酸氢根中的至少一个的金属硫氧基盐。
194. 根据权利要求193所述的制造设施，其中所述金属鹵化物盐中的金属包含第 IA族或第IIA族金属。
195. 根据权利要求193所述的制造设施，其进一步包含至少一个使所述金属硫氧 基盐与氢氧化钙以水溶液形式反应的单元，其中所述金属硫氧基盐中的所述金属包含第IA族或第IIA族金属，其中 所述至少一个使所述第IA族或第IIA族金属硫氧基盐与氢氧化钙以水溶液形 式反应的单元位于所述一个或一个以上使第IA族或第IIA族金属卤化物盐与硫 氧基酸反应以形成所述卤化物酸和所述第IA族或第IIA族硫氧基盐的单元的下 游，其中在所述至少一个使所述第IA族或第IIA族金属硫氧基盐与氢氧化钙以水溶液 形式反应的单元中产生混合物，所述混合物包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体，且其中所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢钙、二水合亚硫酸钙和任何其组合。
196. 根据权利要求195所述的制造设施，其中所述氢氧化钙是在使钙和氧化钙 中的至少一个与水反应的单元中形成，且其中所述使钙和氧化钙中的至少一个与水反应的单元位于以下单元的上游所述至少一个使所述金属硫氧基盐与氢氧化钙以水溶液形式反应的单元。
197. 根据权利要求195所述的制造设施，其中由形成至少一种选自由以下所述 物质组成的清单的物质所产生的能量通过进行热转移的设备转移到水和/或蒸汽从 而向所述水和/或蒸汽提供更高的温度或能量混合物、金属硫氧基盐、金属卤化物溶液、卤化物酸、硫氧基酸、氢氧化钙 和任何其组合。
198. 根据权利要求197所述的制造设施，其中 所述水能和/或蒸汽能至少部分通过进行热转移的设备转移到至少一种选自由以下单元组成的清单的单元使金属卤化物溶液与至少一种金属发生水相反应的单元， 使金属氢氧化物与卤化物酸反应以形成金属次卤酸盐的单元， 进行加热和/或干燥所述固体中的至少一种的单元，和 任何其组合。
199. 根据权利要求195所述的制造设施，其进一步包含至少一个分离所述水溶 液与所述固体的单元，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且 获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相，其中所述分离所述水溶液与所述固体的单元位于所述至少一个使所述第IA族或 第IIA族金属硫氧基盐与氢氧化钙以水溶液形式反应的单元的下游。
200. 根据权利要求198所述的制造设施，其进一步包含将水加入所述潮湿固相 中从而产生包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体的混合物的单元， g申所述将水加入所述潮湿固相中的单元位于所述至少一个分离所述水溶液与 所述固体的单元的下游，且其中所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合 硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢钙、二水合亚硫酸钙和任何其组合， 其中分离所述水溶液与所述固体，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且-获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
201. 根据权利要求200所述的制造设施，其依次进行若干次，如此 所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物在所述水溶液中的浓度降低，且 产生最终潮湿固体。
202. 根据权利要求199、 200或201所述的制造设施，其中通过向所述混合物施加 振动的设备促进所述分离。
203. 根据权利要求199、 200或201所述的制造设施，其中使至少一部分所述第IA 族或第IIA族金属氢氧化物水溶液与卤化物酸在漂白单元中反应以形成金属次卤酸 盐溶液，且其中所述漂白单元包含至少一个选自由以下反应器组成的清单的反应器连续搅 拌釜式反应器、间歇搅拌釜式反应器、塞流式反应器和任何其组合。
204. 根据权利要求201所述的制造设施，其进一步包含用硫氧基酸进行所述最终 潮湿固相的pH值调节的单元。
205. 根据权利要求201或203所述的制造设施，其进一步包含干燥所述最终潮湿 固相的单元。
206. 根据权利要求187所述的制造设施，其进一步包含由所述卤素二氧化物形成 金属亚卤酸盐的单元。
207. 根据权利要求206所述的制造设施，其中所述金属亚齒酸盐是由所述卤素二 氧化物与H202和第IA族或第IIA族金属氢氧化物的反应形成。
208. 根据权利要求207所述的制造设施，其中所述金属包含钠。
209. 根据权利要求207所述的制造设施，其中所述11202是在至少一个所述电解单 元中制备。
210. 根据权利要求206所述的制造设施，其中所述金属亚卤酸盐的形成产生包含 硫酸根和硫酸氢根中的至少一个的金属硫氧基盐。
211. 根据权利要求210所述的制造设施，其进一步包含使所述金属硫氧基盐在至 少一个单元中与氢氧化钙以水溶液形式反应，其中所述金属硫氧基盐中的所述金属为第IA族或第IIA族金属，其中 产生包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体的混合物，其中 所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合 硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢钙、二水合亚硫酸钙和任何其组合。
212. 根据权利要求211所述的制造设施，其中所述氢氧化钙是在至少一个单元中通过使钙和氧化钙中的至少一个与水反应形成。
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213. 根据权利要求211所述的制造设施，其中使用至少一个自至少一种选自由以 下过程组成的清单的过程获得能量的热转移单元来加热水和/或蒸汽SAR或SCAP; 硫氧基盐的形成；氢氧化钙的形成；电解单元；硫氧基钙盐的形成；pH值的调节； 卤素二氧化物的形成；金属卤酸盐的形成；金属卤化物酸的形成；卤化物酸的形成； 和任何其组合。
214. 根据权利要求213所述的制造设施，其中 '所述经加热的水和/或蒸汽至少部分用于至少一个单元中以加热至少一种选 自由以下反应组成的清单的反应金属卤化物溶液与金属的水相反应以形成多核金属化合物，金属氢氧化物与卤化物酸的反应以形成金属次卤酸盐，加热和/或干燥硫氧基钙盐，加热和/或干燥金属硫氧基盐，和任何其组合。
215. 根据权利要求211所述的制造设施，其进一步包含分离所述水溶液与所述 固体的单元，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且 获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
216. 根据权利要求215所述的制造设施，其进一步包含用水稀释所述潮湿固相 从而产生包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体的混合物的单元，其 中所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合 硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢钙、二水合亚硫酸钙和任何其组合， 其中所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物在所述混合物中的浓度小于之前的浓 度，且其中分离所述水溶液与所述固体，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且 获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
217. 根据权利要求216所述的制造设施，其进行若干次，如此所述金属和所述氢氧化物在水溶液中的浓度降低，且产生最终潮湿固相。 -
218. 根据权利要求215、 216或217所述的制造设施，其中由使所述混合物进行振 动的设备促进所述分离。
219. 根据权利要求215、 216或217所述的制造设施，其中使至少一部分所述第IA 族或第IIA族金属氢氧化物水溶液与卤化物酸在漂白单元中反应以形成金属次卣酸 盐溶液，且其中所述漂白单元包含至少一个选自由以下反应器组成的清单的反应器连续搅 拌釜式反应器、间歇搅拌釜式反应器、塞流式反应器和任何其组合。
220. 根据权利要求217所述的制造设施，其进一步包含用硫氧基酸进行所述最 终潮湿固相的pH值调节的单元。
221. 根据权利要求217或219所述的制造设施，其进一步包含干燥所述最终潮湿 固相的单元。
222. 根据权利要求177所述的制造设施，其进一步包含在至少一个单元中使金属卤化物盐与所述H2S03和H2S04中的至少一个反应以产生'卤化物酸，和包含至少一个选自由以下部分组成的清单的部分的金属硫氧基盐硫酸根、 硫酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根和任何其组合。
223. 根据权利要求222所述的制造设施，其中所述金属卤化物盐中的金属包含第 IA族或第IIA族金属。
224. 根据权利要求222所述的制造设施，其中所述金属卤化物盐中的金属包含钠。
225. 根据权利要求222所述的制造设施，其进一步包含使所述金属硫氧基盐与氢 氧化钙以水溶液形式反应的单元，其中所述金属硫氧基盐中的所述金属为第IA族或第IIA族金属，其中 产生包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体的混合物，其中 所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合 硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢钙、二水合亚硫酸钙和任何其组合。
226. 根据权利要求225所述的制造设施，其中所述氢氧化钙是在至少一个单元中 通过使钙和氧化钙中的至少一个与水反应形成。
227. 根据权利要求225所述的制造设施，其中使用至少一个自至少一种选自由以下过程组成的清单的过程获得能量的热转移单元来加热水和/或蒸汽SAR或SCAP;硫氧基盐的形成；氢氧化钙的形成；电解单元；硫氧基钙盐的形成；pH值的调节； 卤素二氧化物的形成；金属卤酸盐的形成；金属卤化物酸的形成；卤化物酸的形成； 和任何其组合。
228. 根据权利要求227所述的制造设施，其中 所述经加热的水和/或蒸汽至少部分用于加热至少一种选自由以下反应组成的清单的反应金属卤化物溶液与金属的水相反应以形成多核金属化合物，金属氢氧化物与卤化物酸的反应以形成金属次卤酸盐，加热和/或干燥硫氧基钙盐，加热和/或干燥金属硫氧基盐，和任何其组合。
229. 根据权利要求225所述的制造设施，其进一步包含分离所述水溶液与所述 固体的单元，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
230. 根据权利要求229所述的制造设施，其进一步包含用水稀释所述潮湿固相 从而产生包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物、水和固体的混合物的单元，其 中所述固体包含至少一种选自由以下各物组成的清单的物质硫酸钙、半水合硫酸钙、二水合硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸氢钙、二水合亚硫酸钙和任何其组合，g巾所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物在所述混合物中的浓度小于之前的浓 度，且其中分离所述水溶液与所述固体，如此获得包含所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物的水溶液，且 获得包含所述固体、所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物和水的潮湿固相。
231. 根据权利要求230所述的制造设施，其进行若干次，如此 所述第IA族或第IIA族金属氢氧化物在水溶液中的浓度降低，且 产生最终潮湿固相。
232. 根据权利要求229、 230或231所述的制造设施，其中由使所述混合物进行振 动的单元促进所述分离。
233. 根据权利要求229、 230或231所述的制造设施，其中使至少一部分所述第IA 族或第IIA族金属氢氧化物水溶液与卤化物酸在漂白单元中反应以形成金属次卣酸 盐溶液，且其中所述漂白单元包含至少一个选自由以下反应器组成的清单的反应器连续搅 拌釜式反应器、间歇搅拌釜式反应器、塞流式反应器和任何其组合。
234. 根据权利要求231所述的制造设施，其进一步包含用硫氧基酸进行所述最终 潮湿固相的pH值调节的单元。
235. 根据权利要求231或233所述的制造设施，其进一步包含干燥所述最终潮湿 固相的单元。
236. 根据权利要求178、 185、 186、 187、 188、 189、 206或210所述的制造设施，其包含填充塔。
全文摘要
随着人口密度增加，包括酸和消毒剂的危险化学品的运输导致溢溅发生率增加，同时溢溅的后果变得更为严重。虽然就运输、处理、储藏和使用来说，卤化物酸、次卤酸盐和亚卤酸盐的溶液为比传统气态氯安全的消毒剂，但这些消毒剂的制造成本至今仍限制其使用。介绍制造以下各物的经济方法O₂、卤素氧化物、卤化物酸、次卤酸盐和卤酸盐，以及多核金属化合物、金属氢氧化物和水合硫酸钙(石膏)。本发明介绍并有硫的使用的方法和过程。实情为，诸如US EPA的环境管理者要求加强从烃类燃料中去除硫，由此产生丰富的硫，使得精炼工业上需要处理所述丰富硫的方法。
文档编号C01B7/00GK101180238SQ200680009386
公开日2008年5月14日 申请日期2006年1月24日 优先权日2005年1月24日
发明者理查德·哈斯, 约翰·斯马蒂克 申请人:理查德·哈斯