1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：

文献综述

1 研究背景

NaOH、Cl2和H2都是重要的化工生产原料，可以进一步加工成多种化工产品，广泛用于各工业。工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业^[1]。

国内氯碱行业发展迅速，2010年中国烧碱产量达到2087万吨，聚氯乙烯产量达到1130万吨。烧碱与聚氯乙烯产能、产量均世界第一，成为名副其实的氯碱大国。截止2015年6月底我国烧碱企业达176家，总产能3942万吨，企业平均规模27万吨，年产40万吨以上企业占全国产能比例从2010年的46%上升到2015年的55%。该行业高速发展的同时，仍面临着产业布局不合理、低端产品产能结构性过剩等一系列影响行业可持续发展的内生性根本问题^[2]。进入”十三五”，国家政策、市场等过个层面将引导氯碱行业逐步摆脱以单纯追求规模扩张为目的的增长方式，进入以”产业结构调整、提升行业增长质量”为核心的新的发展阶段。氯碱行业正经历着较为严峻的市场考验与挑战，开发高效的资源利用工艺、创新技术迫在眉睫。2016 年是”十三五”的开局之年，未来”十三五”期间，中国氯碱行业应更加注重氯资源的循环多效利用，科学合理布局氯产品集群^[3]。

一方面，在氯碱工业生产过程中尾气中会产生一些低浓度氯气，因此探讨低浓度氯气的回收、利用，对实现清洁生产、资源节约、环境友好、转变生产方式具有重要的现实意义^[4]。另一方面，氯碱工业作为能源、资源密集型产业，不断提高能源、资源利用效率是保证行业可持续健康发展的关键工作，各氯碱企业生产的工艺、规模及管理水平等都存在差异，但工艺过程基本相似。在烧碱生产过程中会产生一些低浓度的氯气。因此，讨论低浓度氯气的回收、利用，对实现清洁生产、资源节约、环境友好、转变生产发展方式具有重要的现实意义。

2 氯气简介

氯气，化学式为Cl₂。常温常压下为黄绿色，有强烈刺激性气味的剧毒气体，密度比空气大，可溶于水，易压缩,可液化为黄绿色的油状液氯，是氯碱工业的主要产品之一^[2]。氯气是生产各种有机氯产品的主要原料。工业氯气通常是用氯化盐的水溶液和熔盐电解制取, 尤其是氯化钠水溶液电解广泛用于制氯和制碱工业^[5]。

2NaCl 2H#8322;O=通电= H#8322;↑ Cl#8322;↑ 2NaOH

氯气是一种强的氧化剂又价格低廉，因此它具有广泛的用途^[6]。

消毒（自来水常用氯气消毒，1L水里约通入0.002g氯气，消毒原理是其与水反应生成了次氯酸，它的强氧化性能杀死水里的病菌。而之所以不直接用次氯酸为自来水杀菌消毒，是因为次氯酸易分解难保存、成本高、毒性较大，则用氯气消毒可使水中次氯酸的溶解、分解、合成达到平衡，浓度适宜，水中残余毒性较少。）

制盐酸：

Cl2 H2 =点燃= 2HCl

工业用于制漂白粉或漂粉精：

2Cl₂ 2Ca(OH)₂=CaCl₂ 2H₂O Ca(ClO)₂

ClO^- 2H Cl^-=ClO₂ H₂O 1/2Cl₂

制氯仿、四氯化碳等有机溶剂：

CH₄ Cl₂=CH₃Cl HCl

CH₃Cl Cl₂= CH₂Cl₂ HCl

CH₂Cl Cl₂= CHCl₃（氯仿） HCl

CHCl₃ Cl₂= CCl₄（四氯化碳） HCl

制塑料（如聚氯乙烯塑料）等：

S₂C1₂ C1₂ = 2SCl₂

TiO₂ 2C 2Cl₂ =TiCl₄ 2CO

工业用于海水提溴：

Cl#8322; 2NaBr==Br#8322; 2NaCl

伴随着我国氯碱工业的发展，含氯产品的数量也是越来越多，工业活动对于氯的需求也是在逐渐的增多，依据有关的化学市场的预测分析，截止到2014年底，我国的氯需求量年均为230万吨，年平均的增长率大约2.5%，但是氯气的产品增长大约为150万吨，年平均的增长率仅仅为1.2%，也就是目前的需求量是大于产能的。

3 低浓度氯气综合利用方法概述

氯碱工业作为能源、资源密集型产业，不断提高资源、能源利用率是保证行业可持续发展的关键工作；清洁生产是从源头提高资源利用率、减少或避免污染物产生的有效措施，是促进产业升级、推动工业发展方式转变的重要途径；各氯碱厂生产的工艺、规模及管理水平等都存在差异，但工艺过程基本相似^[7]。在烧碱生产过程中会产生一些低浓度的氯气，很多企业采用碱液吸收法处理低浓度氯气，吸收后的碱液以废液形式排放，对周围环境产生二次污染，同时造成资源浪费，因此探讨低浓度氯气的回收、利用，对实现清洁生产、资源节约、环境友好、转变生产发展方式具有重要的现实意义。本文将从此出发，开展低浓度氯气混合气体用于苯氯化生产氯化苯的研究。

4 氯化苯生产装置在氯碱工业中平衡氯气的重要作用

氯碱工业普遍存在氯、碱平衡问题,在众多氯化反应过程中氯资源的利用率仅为50%,副产氯化氢还会带来直接和间接的环境污染问题,因此采用合理的氯化苯生产装置 ,对于氯碱工业的协调发展、资源利用和环境保护以及化工行业经济效益的提高都具有极其重要的意义^[8-9]。

我国是氯碱产品供应大国，但我国氯碱工业目前存在企业规模小，能耗高，较为先进的离子膜烧碱工艺所占比例偏低，且下游配套产品少等突出问题。氯碱厂采用电解饱和NaCl溶液的方法制取NaOH、Cl₂和 H₂，并以它们为原料生产一系列化工产品^[10]。在整个生产过程中，氯气平衡是调节产品结构、调整生产负荷的关键环节，影响着整个氯碱生产过程。

氯苯装置对氯气纯度要求相对较低、消耗氯气量较大，因其负荷便于调整，在平衡氯气的缓冲能力上具有较大优势。此外，氯苯及其衍生物也有较高附加值。目前，在国内众多建有氯苯装置的氯碱厂家中，氯苯装置发挥了重要的氯气平衡作用，是氯碱下游较为合适的配套产品。

5 苯氯化生产氯化苯工艺概述

5.1 氯化苯的性质及用途

氯化苯是一种无色透明液体，具有苦杏仁味，其分子式为C6H5Cl，不溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿、二硫化碳、苯等多数有机溶剂。早期氯化苯主要用于生产军用炸药所需的苦味酸。在1940年到1960年间，氯化苯开始大量用于生产DDT杀虫剂。1960年后，DDT逐渐被高效低残毒的其他农药所取代，氯苯的需求量日趋下降。目前，氯化苯的主要用途为染料、医药工业用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有机中间体^[11]。橡胶工业用于制造橡胶助剂，农药工业用于制造DDT, 涂料工业用于制造油漆， 轻工工业用于制造干洗剂和快干油墨，化工生产中用作溶剂和传热介质，分析化学中用作化学试剂等。

5.2 苯催化氯化催化剂研究状况

氯化苯的常见制备方法是由苯氯化而得，其工艺分气相法和液相法两种。苯液相氯化法由苯与氯气在氯化铁催化下连续氯化得氯化液，经水洗，碱洗，中和，食盐干燥，进入初馏塔脱苯，脱焦油，粗氯代苯进入精馏塔，塔顶馏出一氯苯成品，塔釜物料再经过一个精馏塔分离出一氯苯，反应放出的氯化氢用水吸收，副产盐酸，多氯苯回收得对二氯苯和邻二氯苯^[12-15]。苯气相氧氯化法是由苯蒸气、空气、氯化氢气混合物在210℃下进入氯化反应器，在迪肯型催化剂（CuCl2、FeCl3附在三氧化铝上）存在下进行氯化，反应温度300℃，单程转化率10%-15%，氯化氢转化率98%，生成物含多氯苯6%^[16]。

目前常用的苯氯化的催化剂为三氯化铁等路易斯酸催化剂,虽有以下缺点：催化剂易溶于反应液中,故需对氯化反应液采用水洗、中和等工序,以去除催化剂,不仅造成催化剂的一次性消耗,而且导致工艺过程复杂,且产生大量的废水和废渣,对环境造成极大的污染^[16]。但其价格便宜，每产一吨氯苯耗1到2kg铁环。关于苯催化氯化制氯苯的催化剂也鲜有报道，大多报道的是用苯或氯苯在固体催化剂作用下氯化高选择性地制备二氯苯的。

6 参考文献

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２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

拟解决的问题：

在许多涉氯化工品生产中，都会产生大量的氯化氢尾气，尾气中往往含有一些低浓度氯气（1~30%）。这样就影响了氯化氢的进一步使用以及销售等，如能将这些氯气加以回收与利用，不仅有利于氯化氢的进一步利用，更能将氯气资源变废为宝。将这些氯气直接运用于苯氯化制氯化苯的生产，加快发展附加值高、市场需求大的含氯中间体等氯碱深加工产品。

途径：

（1）合理设计氧氯比和氯化氢与氧气的流量，催化剂用量，研究HCl催化氧化的反应规律，制备贫氧、低氯、富氯化氢的混合气体。

（2）将HCl催化氧化体系产生的混合气体串联通入苯氯化装置，控制氯化反应条件，研究苯氯化体系对不同含氯量的低浓度氯气混合气体的氯气利用效率。

(3) 进一步研发高活性、高选择性的稀土基HY、HZSM-5或H-β分子筛固体酸苯氯化催化剂，考察催化剂对氯化苯生成速率和选择性的影响。