[发明专利]一种采用微反应器进行氯化氢氧化制备氯气的方法

权利要求书

1.一种采用微反应器进行氯化氢氧化制备氯气的方法，其特征在于，该方法是将包含分子氧的气流气相和含有氯化氢的气流气相充分混合后预热至反应温度300～400℃，将预热后的混合气体通入微反应器中在催化剂的作用下发生氧氯化反应产生氯气，同时将反应放出的热量用于对后进入微反应器的反应混合气体的预热。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

(A)、将包含分子氧的气流气相和含有氯化氢的气流气相连续地通入微反应器自身耦合的混合微通道中充分混合，然后进入二级加热器中预热至300～400℃，预热后的气体进入微反应器的反应微通道中在催化剂的作用下发生氧氯化反应，反应放出的热量被后进入混合微通道的包含氯化氢和分子氧的气流吸收，并通过微反应器中的内换热段将多余的热量移走，保持微反应器内温度在300～400℃；

(B)、吸收了反应热的包含氯化氢和分子氧的气流从微反应器的混合微通道中流出并进入二级加热器中，从二级加热器中流出的混合气流的温度在300～400℃之间，进入微反应器进行氧氯化反应；

(C)、经氧氯化反应后的混合气体通过微反应器气体出口，最终产物分离得到氯气。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(A)中，分子氧与氯化氢气体的摩尔比为1∶8～8∶1，所述含有氯化氢的气流气相中的有机物杂质含量以质量计≤500ppm。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，反应压力为＜0.8Mpa的常低压。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包含分子氧的气流气相和含有氯化氢的气流气相在微反应器中的气时空速为0.01～10h^-1。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述催化剂是将铜系或钌系催化剂涂敷在所述反应微通道壁表面，涂覆方式可以为直接腹膜法、物理黏合法、直接熔炼合金法、气相沉积法、化学沉淀法、浸渍法、表面功能化后嫁接法、刻蚀后镶嵌法。

7.根据权利要求1-6所述的方法，其特征在于：所述的微反应器包括上盖板(1)、下盖板(5)及位于上下盖板之间的反应板(3)，上盖板(1)、下盖板(5)及反应板(3)固定连接，反应板(3)上设置有一条以上反应微通道(8)，氧氯化反应在反应微通道(8)内进行；上盖板(1)和下盖板(5)的内壁中分别开设有混合微通道(6)，并通过反应板(3)上的通孔将上下盖板内的混合微通道(6)串联；微反应器内还设置有内换热段，所述的内换热段是由开设在上、下盖板侧壁内的换热微通道(12)构成，分别位于上、下盖板侧壁内的换热微通道(12)通过开设在反应板(3)上的通孔(13)串联；在微反应器的两侧分别开设有热电偶插槽(2)。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述反应微通道(8)的水力直径为0.001～5mm。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于步骤(B)中，该微反应器的有效面积(A)和它的反应体积比大于100m²/m³，且该微反应器的传热系数(U)大于400W/m².K。