氯化氢催化氧化制氯气达到化学平衡前后的反应行为

采用氧化铝为载体的铜基复合催化剂在固定床与无梯度组合反应器上考察了氯化氢催化氧化制氯气的反应行为。在反应温度T=360~400℃、进料摩尔配比nHCl/nO2=1~4、HCl空速W/FHCl0=0.01~60h-1以及常压条件下考察了反应温度、进料摩尔比、HCl空速等工艺条件对HCl转化率与反应速率的影响。结果表明:在到达化学平衡以前,HCl转化率和反应速率随着反应温度的升高或反应气体摩尔配比nHCl/nO2的降低而升高;随着反应空速FHCl0/W的降低,HCl转化率先逐渐升高,而HCl反应速率逐渐降低。在达到化学平衡以后,转化率随着反应温度的升高或反应气体摩尔配比nHCl/nO2的升高或反应空速FHCl0/W的降低而降低,反应速率为零。控制反应温度在390~400℃范围内,原料气摩尔比nHCl∶nO2为(4∶3)^(4∶2),HCl空速W/FHCl0在2.5h-1左右,此时的HCl转化率可达到60%~70%,且HCl反应速率保持在(0.2~0.25)mmol/(g·min)。本文采用的联合实验装置对于化学平衡前后的反应行为均能较好地考察,为考察与研究同类反应的反应行为开辟了新思路。

氯化氢催化氧化制氯气在无梯度反应器上的反应行为考察

针对氯化氢催化氧化制氯气工艺,使用以氧化铝为载体的铜基复合催化剂,在无梯度反应器上进行反应行为考察。在常压条件下考察反应温度、进料摩尔比、HCl空速等工艺条件对HCl转化率和HCl反应速率的影响。结果表明,在考察范围内,HCl转化率和反应速率均随着反应温度T的升高,或反应气体摩尔配比nHCl/nO2的降低而升高;随着反应空速FHCl0/W的降低,HCl转化率先升高后降低,在HCl空速为5 h-1时达到最大,而HCl反应速率逐渐降低。优化工艺条件为:反应温度400℃,原料气摩尔比nHCl∶nO2=4∶4,HCl空速FHCl0/W=5 h-1时,此时HCl转化率接近60%,且HCl反应速率在0.5×10-3 mol/(g·min)左右,反应效率较高。但由于在考察范围内无法达到化学平衡状态,达到化学平衡后的反应行为仍需进一步考察。