氧化鎂為載體的氯化銨化學(xué)鏈分解聯(lián)產(chǎn)純堿和氯乙烯.pdf

1、純堿(Na2CO3)和氯乙烯(CH2CHCl)是兩種應(yīng)用廣泛的大宗化工原料。兩者生產(chǎn)過程均包括石灰石(CaCO3)煅燒單元:純堿過程通過CaCO3煅燒獲得CO2原料氣，生石灰(CaO)將氯化銨(NH4Cl)再生為循環(huán)氨(NH3)后則形成氯化鈣廢渣;乙炔法氯乙烯則通過煅燒CaCO3獲取電石生產(chǎn)原料CaO，CO2作為廢氣排放。若將純堿和氯乙烯兩個(gè)過程整合，兩者共用一套石灰石煅燒單元，CO2供純堿生產(chǎn)，氧化鈣供電石生產(chǎn)，可避免排放廢渣和CO2

2、。且純堿過程副產(chǎn)的NH4Cl也可用作氯乙烯生產(chǎn)的氯源，從而省去高能耗的離子膜燒堿過程。純堿和氯乙烯工藝集成的技術(shù)關(guān)鍵是NH4Cl的分解制NH3和氯化氫(HCl)。本文采用氧化鎂(MgO)為載體，通過化學(xué)鏈循環(huán)方法將NH4Cl分解為NH3和HCl兩種原料氣，NH3返回制堿系統(tǒng)，HCl供給氯乙烯合成。在此基礎(chǔ)上，本文還將純堿與氯乙烯兩大過程進(jìn)行了工藝集成研究。
　　本文首先采用HSC Chemistry熱力學(xué)軟件計(jì)算分析了NH4Cl在

3、MgO載體上逐步釋放出NH3和HCl反應(yīng)的熱力學(xué)可行性，并考察了釋氨反應(yīng)（MgO吸收NH4Cl熱解的HCl釋放出NH3）和釋氯反應(yīng)（吸收HCl的載體熱解釋放出HCl）這兩步反應(yīng)合適的溫度、水氨摩爾比等熱力學(xué)條件。然后，在固定床反應(yīng)裝置中通過實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)考察了釋氨和釋氯兩個(gè)反應(yīng)過程，獲得了85～90％的NH3和HCl單程收率，評(píng)價(jià)了載體類型與反應(yīng)條件的影響規(guī)律;并采用熱重、X-射線衍射、比表面積測(cè)定、粒徑分布等技術(shù)對(duì)MgO載體進(jìn)行了表征，評(píng)價(jià)