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

发布时间：2021-02-04 15:28

　　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n_HCl/n_O2的降低而升高;随着反应空速F_HCl0/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n_HCl∶n_O2=4∶4,HCl空速F_HCl0/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。 

【文章来源】：应用化工. 2020,49(02)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

实验装置工艺流程图

由图2可知,反应温度对HCl转化率的影响十分显著,400 ℃时HCl转化率几乎是380 ℃时HCl转化率的1.5倍。在反应气体摩尔配比和反应空速均相同的条件下,反应温度越高,HCl转化率也越高。这也意味着,为了达到一定的HCl转化率,较低的反应温度需要更小的反应空速使HCl转化率达到要求,即需要更长的停留时间用于反应,因此适当地提高反应温度有利于HCl转化率的提高[27-28]。2.1.2 与HCl反应速率的关系

由图3可知,在nHCl/nO2=1～4这4种实验条件下均存在这样的规律,即在气体摩尔配比和反应空速相同的情况下,温度越高,HCl的反应速率越大,并且反应速率随温度的变化趋势非常显著,其中400 ℃时HCl反应速率几乎是380 ℃时HCl反应速率的2倍。与此同时,为了达到相同的HCl反应速率,在反应温度较高的情况下,所需要达到的反应空速是较小的。因此,提高反应温度有利于加快HCl反应速率。2.2 反应气体摩尔配比的影响

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3018535