文 献 综 述

1 选题背景及意义

氯气是需求旺盛的重要化工原料，广泛应用于化学、冶金、造纸、纺织、医药、石油化工、饮水消毒和环保工业. 我国的氯产品有200 余种，主要品种有70多个[1]. 然而，许多使用氯的过程会产生副产物HCL. 目前，相关企业多采用水吸收法，将副产HCL 制成盐酸回用或低价出售. 盐酸价格便宜、腐蚀性强、储存难、不易长途运输. 当盐酸滞销时只能中和后排放，既造成氯资源的浪费，也带来了环境污染问题. 陈献等使用负载于γ-AL2O3 上的CU, CR, K 氧化物作催化剂，采用较高的HCl/O2 摩尔比，得到的氧气接近完全转化，可直接使用产物混合气用于有机氯化过程，成为另一种解决副产HCL 的途径. 但工业上对氯的需求不断增长，人们迫切希望找到一种既经济又安全的生产过程，从HCL中回收氯，实现氯元素在体系中的闭路循环。

2 氯化氢氧化制氯工艺及HCl氧化的催化剂

2.1 氯化氢氧化制氯工艺

氯气是生产各种有机氯产品的主要原料。大部分氯化反应是氯取代反应,每有一个氯原子取代一个氢原子,就有另一氯原子同氢原子结合生成副产物氯化氢,造成氯原子的利用率较低。产生的氯化氢气体常采用水吸收法制成盐酸或用碱中和后排放,影响了氯产品生产的经济效益,且污染环境。Deacon[2]首先提出用以沸石为载体的CuCl2 作为催化剂,用氧气氧化HCl 制氯气。大量研究主要集中在对催化剂和反应器的改进 ,但由于反应平衡的限制,氯化氢反应转化率较低。

氯化氢制氯气的工艺路线主要有电解法、无机氧化法和催化氧化法。

(1) 电解法

①直接电解法

直接电解法[3]是电解盐酸水溶液，其反应方程式为：