高纯氯化氢的制备方法及其生产工艺
实验室中制备氯化氢的几种方法_File-2012-3
实验室中制备氯化
氯化氢气体可用作催化剂、有机合成原料和超纯试剂的原料, 还可用纯水吸收制得高纯度盐酸,
应用于试剂、食品工业、精细化工、医药等,具有广阔的应用前景。其中电子级氯化氢HCl (纯度≥
99.995% )用于医药、化工、半导体行业, 需求量越来越大。氯化氢是盐酸的溶质,是重要的化工
15(1): 58-63. [7] 人民教育出版社化学社.高中化学教材第一册(必修).第一版2003: 64—68. [8] 人民教育出版社化学社.高中化学教材第一册(必修).第一版,2003: 20一24. [9] 北京师范大学,华中师范大学,南京师范大学.无机化学教研室,无机化学, 下册, 第四版.
3. 将磷酸滴入氯化钠中 采用高沸点非氧化性酸制低沸点酸的原理。反应的方程式是:
2NaCl+ H3PO4 (浓)═△═Na2HPO4 +2HCl↑ 实验步骤是按用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的实验装置组装,在烧瓶中加入氯化钠晶体, 在分液漏斗中注入浓磷酸。最后点燃酒精灯,用向上排气法收集氯化氢气体。尾气则用 30%氢氧化 钠溶液吸收。 无论是用用磷酸还是硫酸来制取HCl气体,并不是浓度越大越好。浓度越大,吸水性越强,且 酸多数以分子形式存在电离出来的氢离子很少。氯化钠也难电离出氯离子,从而导致产生的HCl气 体的速度较慢。结果显示H2SO4浓度较大时(70%以上)都会有SO2气体伴随生成,是因为H2SO4浓 度较高时,其氧化性比较强,和氯化钠发生氧化还原反应,所以有SO2杂气体生成。H2SO4浓度较 低时,虽没有SO2杂气体生成,但是产气速度较慢,是因为氢离子的浓度下降,导致氢离子与氯离 子结合生成HCl气体的机会小 所以产气速度较慢。对于用H3PO4时,其浓度范围襁’59%—80%时 产气速度较适宜,其中在60%—75%这个浓度范围产生气体较平稳,并且无杂质气体产生,是因 为磷酸是非氧化性酸,又可以提供足够的氢离子。且具有强吸水性,有利于气体的逸出。 H3PO4和NaCl晶体在加热条件下制取HCl气体时,H3PO4的物质的量应相对过量,NaCl晶体中 加入少量水稀释情况下反应更快,H3PO4和NaCl混合均匀产生的气体较平稳些。 用磷酸代替硫酸,生成HCl气体的纯度高。磷酸浓度范围相对于硫酸要宽一些,装置中减少了 除SO2的净化装置,装置简易,但由于H3PO4的价格约是H2SO4的5倍,从而使成本提高了。 采用浓度在50%—80%范围的H3PO4和5g氯化钠(按照需求量按照比例反应)在加热的条件下 反应制取HCl气体较好。
氯化氢合成工艺流程图合成法(3篇)
摘要:氯化氢(HCl)是一种重要的无机化工原料,广泛应用于合成盐酸、氯气、合成纤维、塑料、染料、农药等领域。
氯化氢的合成方法主要有合成氨法、盐酸合成法、氢气氯化法等。
本文主要介绍氢气氯化法合成氯化氢的工艺流程图及其合成方法。
一、引言氯化氢是一种无色、有刺激性气味的气体,具有强烈的腐蚀性。
在工业生产中,氯化氢的合成方法多种多样,其中氢气氯化法因其原料易得、工艺简单、生产成本低等优点而被广泛应用。
本文将详细介绍氢气氯化法合成氯化氢的工艺流程图及其合成方法。
二、氢气氯化法合成氯化氢的原理氢气氯化法合成氯化氢的原理是:在高温、高压、催化剂的作用下,氢气与氯气反应生成氯化氢。
反应方程式如下:H2 + Cl2 → 2HCl三、氢气氯化法合成氯化氢的工艺流程图1. 原料准备(1)氢气:选用高纯度的氢气,一般要求氢气纯度大于99.99%。
(2)氯气:选用高纯度的氯气,一般要求氯气纯度大于99.5%。
2. 氢气与氯气混合将氢气与氯气按一定比例混合,混合比一般为1:1。
3. 催化剂准备选用合适的催化剂,如钼催化剂、钴催化剂等。
催化剂的活性对氯化氢的合成反应速率和产率有很大影响。
4. 反应将混合好的氢气与氯气送入反应器,在高温、高压、催化剂的作用下进行反应。
反应温度一般在400-500℃,压力一般在1-5MPa。
反应生成的氯化氢气体在冷凝器中冷凝成液体,同时分离出未反应的氢气和氯气。
6. 分离将冷凝后的氯化氢液体进行分离,得到氯化氢产品。
7. 废气处理未反应的氢气和氯气在废气处理系统中进行处理,如吸收、吸附等,以达到环保要求。
四、氢气氯化法合成氯化氢的合成方法1. 反应器设计选用合适的反应器,如固定床反应器、流化床反应器等。
反应器的设计应满足高温、高压、催化剂的要求。
2. 催化剂选择与制备根据反应条件,选择合适的催化剂。
催化剂的制备方法有浸渍法、溶胶-凝胶法等。
3. 反应条件优化通过实验研究,优化反应温度、压力、催化剂用量等条件,以提高氯化氢的产率和反应速率。
高纯氯化氢气体的制备方法综述
高纯度氯化氢气体的制备方法综述高纯度氯化氢气体用途广泛,可用于制染料,香料,药物等,又是集成电路生产过程中硅片蚀刻,敦化和外延的工艺的重要材料,也可用于合成催化剂,金属冶炼等领域。
随着各行业的发展,高纯度氯化氢的需求量原来越大。
对获得高纯度氯化氢的方法做进一步探讨。
目前国内外高纯度氯化氢的制备方法主要有以下几种。
1.解吸法。
用浓硫酸与烘干的氯化钾反应,生成高纯氯化氢气体,用压缩机压入钢瓶中。
即曼海姆法硫酸钾联产氯化氢气体。
解吸法生产的氯化氢纯度高(体积分数≥99),纯度波动小,不含游离氯,有利于氯乙烯合成实现分子比自控,可使氯乙烯合成的过量氯化氢的量降低到2%-5%,减少了氯化氢的消耗定额。
由于该工艺生产的氯化氢纯度高,几乎不含惰性气体,减少了氯乙烯精馏尾气的放空损失,提高了精馏系统的总收率。
解吸法生产氯化氢是在高温下进行的,高温条件下浓盐酸具有更强的腐蚀性,因此对设备与管道材质的要求比较苛刻,成本增加,并且高温下法兰垫片容易老化发生盐酸渗漏,具有危险性,并且使开停车次数频繁,影响生产。
2.盐酸脱析法。
将浓盐酸置于脱析塔中加热脱析制氯化氢气体。
盐酸脱吸法制高纯氯化氢广泛应用于 PVC、氯丁二烯和高纯盐酸等的生产中。
脱析法生产的氯化氢纯度高(体积分数≥99),设备投资管理要求不高,操作比较简单,对环境和人体损害较低,整个生产费用相对较低,但是原料消耗很高而相对于其他方法其安全生产措施就简单多了, 只是为防止原料酸储槽和稀酸储槽在进酸过程中气体氯化氢外逸污染环境, 其出气经尾气中和槽内的碱液洗涤吸收后排入大气。
此方法所副产的稀盐酸量较大,可用于内部其他生产。
3.合成法合成法的基本原理原理非常简单,即氢气在氯气中均衡燃烧,生成氯化氢气体,反应式如下:CI2+H2=2HCl+1.84×105J合成法生产氯化氢是目前国内大型的氯化氢生产装置所采用的生产工艺,由于该工艺成熟稳定,并且在生产过程中积累了大量的实践经验,有利于生产长期稳定的运行。
高纯氯化氢生产工艺流程
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氯化氢
氯化氢1.产品性能常温常压下,是一种具有刺激臭味的无色有毒气体。
易溶于水。
为氯化氢的水溶液,是无色或微黄色液体。
并易溶于、醚和其他多种有机物。
它在空气中发烟,不燃烧,湿润时具有剧烈的腐蚀性,超过1×10-6时有刺激性令入窒息气味,最高允许浓度为5mg/m3。
熔点-114.2℃。
沸点-85.0℃。
液体密度(沸点-85.1℃ , 101.325kPa) 1191kg/m3,气体密度(-85.1℃, 101.325kPa)2.lkg/m3。
临界温度51.4℃。
临界压力8258kPa。
蒸气压(0℃) 2584kPa(℃),4227kPa(22.1℃),6550kPa(40.6℃)。
2.生产办法 (1)以工业为原料气,经冷冻除水后,再常常温吸附器、低温吸附器及中压吸附器吸附,然后举行精馏塔精馏,再次低温吸附、低温吸附器及中压吸附器吸附,举行精馏塔精馏,再次低温吸附,冷凝后得99.995%高纯氯化氢,再经汇流排灌瓶。
(2)由氢、氯挺直合成后,再以吸附、精馏、提纯。
H2+Cl2→2HCl 3.工艺流程 (1)提纯法 (2)合成法 4.生产工艺将98%-99%的工业氯化氢导入低压吸附器除去氯化氢中95%以上水分,然后,再举行低温吸附器及中压吸附器吸附,经干燥剂干燥后,氯化氢气体含水量可降到10×10-6以下。
采纳耐酸性好的吸附剂低温吸附可将二氧化碳含量降到10×10-6以下。
再进入膜压机二段,压缩到4.2MPa以上送到冷凝器,使氯化氢液化后进入精馏塔,以低温精馏法除去氧、氮、氢等低沸点杂质。
经缓冲罐进入膜压机二段,压缩到4.2MPa。
经冷凝器冷液化得高纯液体氯化氢充瓶。
系统中排出的全部废气送至中和槽,用碱液中和处理。
5.产品标准(高纯氯化氢) 6.产品用途半导体工业中,高纯氯化氢用于外延生长、蔓延和砷化镓高温气相刻蚀。
高纯氯化氢也用于发光二极管的生产。
用于金属表面化处理,激光用混合气、胶片生产及光导纤维表面处理。
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高纯氯化氢的制备方法及其生产工艺
作者:李建辉, 杜迎春
作者单位:北京服装学院材料科学与工程学院,北京,100029
刊名:
黑龙江科技信息
英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION
年,卷(期):2008(36)
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2.李秀华;宋明霞;代罡氯化氢生产工艺探讨[期刊论文]-中国氯碱 2004(8)
3.王正岩曼海姆法硫酸钾联产氟化氢的精制工艺[期刊论文]-无机盐工业 2003(6)
4.窦明洪高纯氯化氢气体的制备 1990
5.张英民;郎需霞;吴雅娟氯化氢生产中新技术的应用[期刊论文]-聚氯乙烯 2003(02)
6.张凯鹏副酸脱析法生产氯化氢工艺[期刊论文]-中国氯碱 2008(3)
7.张凤林电子级高纯氯化氢的研制 1990
1.侯文杰.HOU Wen-jie实验室氯化氢气体制备工艺探讨[期刊论文]-低温与特气2008,26(2)
2.孔祥芝工业氯化氢气体的生产[期刊论文]-低温与特气2002,20(1)
3.张英民.郎需霞.吴雅娟氯化氢生产中新技术的应用[期刊论文]-聚氯乙烯2003(2)
4.曹璐.CAO Lu提高氯化氢纯度的措施[期刊论文]-氯碱工业2008,44(7)
5.刘启照.张国杰.张文勤.Liu Qizhao.Zhang Guojie.Zhang Wenqin副产氯化氢气体的精制及利用[期刊论文]-氯碱工业2000(4)
6.王中敏.刘月菊.WANG Zhong-min.LIU Yue-ju氯化氢纯度及微量氯在线分析仪的应用与维护[期刊论文]-氯碱工业2008,44(8)
7.在感悟创新中追求精品——建筑设计大师程泰宁访谈[期刊论文]-建筑创作2002(12)
8.王哲清.WANG Zhe-qing无污染制备氯化氢有机溶剂[期刊论文]-中国医药工业杂志2009,40(3)
9.况春江.方玉诚.刘立新.顾临.杨峥.王凡高温气体介质过滤除尘技术和材料的研究[会议论文]-2002
10.蒋其红氯化氢气体实验室制取的改进[期刊论文]-化学工程与装备2011(2)
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