专利名称：一种蒸汽回收合成法制氯化氢的方法
技术领域：
本发明涉及一种化工产品，特别是一种蒸汽回收合成法制氯化氢的方法，适合于
生产氯化氢。
背景技术：
氯化氢是氯元素的重要存在形态，也是非常重要的化工产品和原料。主要用于生产PVC、聚氨酯、环氧树脂、有机硅、合成橡胶、氟氯烃、Τ 02涂料及一些农用化学品、建筑材料和一些医药制剂等。化工生产大量消耗氯气的同时，通常产生等摩尔的氯化氢气体，因此氯化氢是工业上一种常见的副产物。而HCl是一种价格便宜、很难处理的化学品，过去常采用水吸收法制成盐酸出售或用碱液中和后排放。将HCl直接转化成C12加以利用，实现氯元素在工业体系中的循环利用和反应过程的零排放，带来巨大的经济效益，符合当代资源循环型社会发展的总体要求。
发明内容
本发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，原有技术是不能得到氯化氢， 采用本法会大大提高生产效率，本方法提供了一种设备及工艺。该技术不仅工艺合理，并解决了生产氯化氢的问题。本发明采用的技术方案是本发明公开了蒸汽回收合成法制氯化氢的技术，氢在氯中燃烧而生成氯化氢的方法，为了回收热量副产蒸汽。其反应式如下C12+H2 — 2HCl+qq = 44 000+1. 9t式中q——热量，cal ；t——温度，°C。①“链式反应”机理当氯分子吸收光线的量子(hv)后，解离成两个活性氯原子(Cl ·):C12+hv — Cl ·+Cl ·式中h——普朗克常数；ν——光线频率，Hz。所生成的活性氯原子与氢分子作用，生成氯化氢分子及活性氢原子，活性氢原子与氯分子相作用生成氰化氢分子和活性氯原子，活性氯原子又与氢分子相作用，其变化如
下
Cl +H2 --HC1+H ·
H ·+C12 --HC1+C1 ·
Cl +H2 --HC1+H ·
......如此继续不断地形成连锁反应，称为“链式反应”。这样，光线的量子，可以使大量的氢氯分子迅速进行化合作用，形成HCl。但是也可能发生如下的反应H+H — H2C1+C1 — C12这种变化的可能性很小，因为原子浓度和分子的浓度比较起来，是非常微小的，故分子不易生成，在反应中如果有氧存在，会减慢氯与氢的化合。催化剂可以影响反应的进行，如水分，具有孔隙的固体物质(如海绵状钼，木炭) 及石英，泥土等矿物质都可影响反应的变化，绝对干燥时不起作用，微量水分能加大其反应速率。②氯化氢合成链式反应中断如果具有下列外来因素使活性原子消失，则会中断氯化氢的链式反应。(i)合成炉中，在氧气的存在下，可以破坏H ·的活性而使链式反应中断，如4H · +02 — 2H20Cl · +02 — C102 ②氯化氢合成链式反应中断如果具有下列外来因素使活性原子消失，则会中断氯化氢的链式反应。(i)合成炉中，在氧气的存在下，可以破坏H ·的活性而使链式反应中断，如4H · +02 — 2H20Cl · +02 — C102(ii)反应过程中，活性原子自身结合，可以使链反应终止。如H · +H · — H2Cl · +Cl · — C12H · +Cl · — HCl(iii)反应过程中，活性氢原子或活性氯原子与设备内壁碰撞，或与设备内的惰性物质的分子碰撞，使活化的氯、氢失去过剩的能量而变成非活化分子，这就使链反应中断。(iv)在反应系统中，无论是反应物本身的浓度变化，或是其他气体浓度发生变化， 都对链式反应有很大的影响。(ν)在链式反应中负催化剂的作用可以使链反应中断。总之，每一次链的中断，都减小了反应继续发展的可能性，并且在最不利条件下， 还可以使反应完全停止。③合成反应为放热反应合成反应在0°C时为44kcal，随温度的上升而增加，可用下式计算qt = 44+0. 001 It式中t——温度，°C。当绝热燃烧时，火焰的理论温度是2500°C，实际上是M00°C (因有HCl解离)。④合成反应为可逆反应，其反应平衡常数为
plHC,-
K=
权利要求
1. 一种蒸汽回收合成法制氯化氢的方法，其特征在于(i)合成炉中，在氧气的存在下，可以破坏H·的活性而使链式反应中断4H · +02 — 2H20Cl · +02 — ClO2②氯化氢合成链式反应中断如果具有下列外来因素使活性原子消失，则会中断氯化氢的链式反应； (i)合成炉中，在氧气的存在下，可以破坏H·的活性而使链式反应中断，如 4H · +02 — 2H20 Cl · +02 — ClO2( )反应过程中，活性原子自身结合，可以使链反应终止； H · +H · — H2 Cl · +Cl · — C12 H · +Cl · — HCl(iii)反应过程中，活性氢原子或活性氯原子与设备内壁碰撞，或与设备内的惰性物质的分子碰撞，使活化的氯、氢失去过剩的能量而变成非活化分子，这就使链反应中断；(iv)在反应系统中，无论是反应物本身的浓度变化，或是其他气体浓度发生变化，都对链式反应有很大的影响；(ν)在链式反应中负催化剂的作用可以使链反应中断。
全文摘要
本发明公开了蒸汽回收合成法制氯化氢的方法，虽然燃烧室是用耐热不透性石墨制造，但为强化生产，保护燃烧室不致过热，必须用水夹套予以冷却，可以温水状态回收热量。在解决了耐高温材料之后，组合式合成盐酸装置系统亦能回收蒸汽，每生产1t氯化氢气体可回收压力为400kPa(表压)的蒸汽750kg。本工艺合理，制作简单，是氯化氢制备的最简便理想方法。
文档编号C01B7/01GK102328907SQ20111021797
公开日2012年1月25日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者原东凤 申请人:天津市泰源工业气体有限公司