Способ получения хлора

(43) Опубликовано явки Х Государственный комитет Соввта Министров СССР по делам изооретений и открытий3) ЧДК 661 418 1,76,Бюллетень а 41 8.8 ата опубликования описания 12,0 77 И, Жуковская, И, и, Агроскин, Р, И. Фдид, А. Мутовкин, Е. В, Осипов и Ю, И. Журавле Чернюк, И Челядин, А 72) Авторы изобретен 1) Заявите 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРА лочного или щелочноземельн еталла Изобретение касается получения хлораокислением хлористого водорода кислородомили кислородсодержашими газами в присутствии катализатора. В качестве катализатров для окисления хлористого водорода вхлор применяют, например, хлорную медь,нанесенную на пемзу, окислы меди, железа,марганца и других металлов нанесенныхна различные пористые носители, а такжес добавками соединений бериддия, магния, 1висмута, ванадия, сурьмы и других металлов, окислов или солей редкоземельных элементов и хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов.Известен способ получения хлора из хлористого водорода путем его окисления привысокой температуре (350-520 оС) в присутствии катализатора, представляющего собой хлориды меди, калия, лантана, кобальта или урана, нанесенные на А 1 О , гель 2Ы 0 или пемзу,Преддагаемый способ от и вестного тем, что для увеличения срокаслужбы и стабильности катализатора, а также расширения ассортимента катализаторов в качестве катализатора применяют соединения+2 5типа шпинелей обшей формулы Ме 1 М е О, 1+ви М - трехвалентный металл, напримералюминий, хром или железо,Эти соединения могут быть также применены в смеси с добавками хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов. При этоькатализатор содержит 2,5-25 вес% двухвалентного металла и 0,5-5 вес,% хлорида щелочного или шелочноземельного металла.Катализаторы могут быть приготовлены,+фгнапример, путем спекания окислов типа МЕ Ос окислами типа Мд Ов, Например, дляприготовления катализатора на основе медной шпинеди алюминия С о Е А Вг 0, Б используют О - А Гг О определенного гранулометрического состава (в зависимости от способа применения катализатора) и термически неустойчивые соли меди, например нитрат, карбонат, ацетат,Сначала окись алюминия пропитываютводным раствором солей меди и хлоридаиз расчета нанесения такого количествасолей, чтобы в готовом катализаторе ссдержание меди составляло 2,2-25 вес,%,а хлорида щелочного или шелочноземельногометалла - 0,5-5 вес.%. Затем окись алю- Ьминия с нанесенными солями сушат при105-110 С, после чего нагревают до 450500 С, чтобы соль меди перешла в окисьомеди, После этого ее прокаливают при 9001100 оС в течение 1-6 час до образованич Имедной шпинели алюминия, В зависимостиот содержания меди, хлорида и температурных условий формирования удельная поверхность образцов катализатора 15125 м /г,гйПроцесс получения хлора осуществляютв газовой фазе путем контактирования смеси хлористого водорода и кислорода или воздуха при отношении НСГ: 0 = 2-6:1, температуре 350-500 С и объемной скорости50-1500 час . При этих условиях обеспечивается термодинамически возможная степень превращения хлористого водорода вхлор. Процесс окисления протекает эффективно как в случае применения чистого кислородда, так и в присутствии инертного разбавителя, например азота, Поэтому для окисления могут быть использованы воздух и разбавленный хлористый водород,ЗОП р и м е р, Окисление хпористого водорода осуществляют в реакторе проточноготипа с использованием образцов каталзатора, содержащих 2,2-23 вес,% М 6 и0,5-5 вес,% хлоридов щелочных или щелочЖноземельных металлов при 450 оС, объемной скорости 1 000 час и отношении Н С 1: О==4:1. Конверсия хлористого водорода составляет 72-78%. В течение 100 час активность катализатора не изменяется.Предложенные шпинельные катализаторыобладают высокой механической прочностьюна истирание и раздавливдние гранул, Впроцессе эксплуатации они практически неразрушаются и не подвергаются химическому превращению вследствие чего работаюточень стабильно в течение длительного времени. Данные рентгеноструктурного анализа показывают, что фазовый состав катализатора остается постоянным,Высокая механическая прочность шпинельных катализаторов позволяет осуществлять процесс окисления хлористого водорода в хлор непрерывно с подвижным слоем контакта - движущимся или кипящим,что в значительной мере облегчает регулирование температуры процесса. С этой жецелью предложенные катализаторы можноразбавлять инертными материалами, например графитом и корундом,Формула изобретения1. Способ получения хлора окислением хлористого водорода и кислородом ипи кислородсодержашими газами при высокой температуре в присутствии катализатора, о тл и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы и стабильностикатализатора, а также расширения ассортимента катализаторов, в качестве катализатора применяют соединения типа шпинелей+Я. +Я В 2 общей формулы М 6 ГМ ОД где МВ двухвалентный металл и Мг+ - трехваленчный металле2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и йс я те.м, что двухвалентным металлом являются медь, железо, хром, кобальт или никель, а трехвапентным - алюминий, хром или железо.3. Способ по г, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что соединения типа шпинелей применяют в смеси с добавками хлоридов щелочных или щелочноземельных металлов,4.Способпопп.1 и 3, отли - ч а ю ш и й с я тем, что, катализатор содержит 2,5-25 вес.% двухвалентного металла и 0,5-5 вес.% хлорида шелочйого или шелочноземельного металла.Составитель А. ГруздевРедактор О Юркова Техред М, Ликович Корректор К. ЗолотовскаяЗаказ 5563/215 Тираж 630 П одписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 11.3035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4