文 献 综 述

1 研究背景

氯气是一种非常重要的基础化工原料，广泛应用于化学、冶金、造纸、纺织、医药、石油化工、饮水消毒和环保工业[1]。在许多以氯元素为原料的工艺过程中，产生了大量的副产氯化氢。这些氯化氢气体大多用水制成副产盐酸，因其中含一定量的有机杂质，其用途大受限制，有些地区甚至用碱中和后直接排放，不仅影响铝产品生产的经济效益，也有可能造成环境污染[2]。因此，研究氯资源的循环再利用，将副产氯化氢氧化制成氯，实现氯资源的循环利用，将从根本上缓解涉氯企业的生产压力，并可杜绝副产氯化氢带来的污染问题，达到化工材料工业节能减排的目的。

2 氯气的制备工艺

回收利用氯化氢制备氯气具有很好的环境效益和社会意义。因此，中国、德国、美国、日本等多个国家分别对氯化氢制备氯气过程进行研究。目前，制备工艺主要有三种方法：电解法、直接氧化法和催化氧化法[3]。

电解法[4]能耗太大，电解池材料及维护等成本太高，所以经济效益上不具优势；直接氧化法[5~6]也存在设备复杂，反应过程中产生腐蚀性物质，产物分离困难，能耗大等问题。

催化氧化法是在催化剂存在下以空气或氧气作为氧化剂氧化HCl生成C12 的方法，其反应式如下：

(2-1)

这是一个放热的可逆过程，具有能耗低、操作简单等优点，因而一直得到研究者的关注，目前是最容易实现工业化的方法。具有代表性的催化氧化法主要有Deacon过程、MT-Chlor过程和Shell-Chlor过程等。