氯化銨（NH4C1）和硫酸銨[（NH4）2SO4]分別是純堿和己內(nèi)酰胺生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物,兩者已經(jīng)成為限制兩大行業(yè)發(fā)展的瓶頸,如何將這兩種銨鹽高附加值利用,是目前亟待解決的重要問題。一種理想的方案是將NH4C1和（NH4）2SO4中的銨根離子（NH4+）轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿影保∟H3）,NH3循環(huán)回純堿或己內(nèi)酰胺單元,酸根離子則可以轉(zhuǎn)化為氯化氫與硫酸,分別用于氯乙烯生產(chǎn)和循環(huán)回到己內(nèi)酰胺過程。此舉既可以為兩大行業(yè)省去合成氨廠的投資與消耗,又可以解決銨鹽副產(chǎn)物過剩的問題。該項(xiàng)技術(shù)的重大意義還在于二氧化碳（CO2）的資源化利用,由于純堿生產(chǎn)過程不再消耗合成氨,這使其成為一個大規(guī)模轉(zhuǎn)化CO2的凈過程,為溫室氣體的大規(guī)模資源化利用提供了新的思路。采用化學(xué)鏈技術(shù)分解氯化銨和硫酸銨是一種有效的回收氨氮資源的方法。借助化學(xué)鏈載體的循環(huán)作用,可將氯化銨的分解過程拆分成“釋氨”和“釋氯”兩個反應(yīng)。在釋氨反應(yīng)中,載體固定住氯化氫（HCl）而釋放出NH3,NH3循環(huán)回純堿單元;在釋氯反應(yīng)中,載體被再生并釋放出HCl,HCl可作為氯乙烯等工業(yè)的廉價氯源。類似地,通過載體作用同樣可將硫酸銨的分解過程拆分為“釋氨”和“釋硫... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１氯化銨化學(xué)鏈分解工藝示意圖??

業(yè)的廉價氯源。類似地，通過載體作用同樣可將硫酸銨的分解過程拆分為“釋氨”和“釋??硫”兩個反應(yīng)。釋氨反應(yīng)所得氨氣循環(huán)回己內(nèi)酰胺單元；釋硫反應(yīng)得到的二氧化硫（Ｓ０２）??可加工制成硫酸循環(huán)回己內(nèi)酰胺單元。相關(guān)的工藝過程分別如圖１．１和圖１．２所示。??ｎｈ３??“————??分解?含氣載體?分解??ＮＨ４ＣＩ?—？…―：?？?議々—？?ＨＣ１??釋氧?釋氣??ｉ?＜?１????載體?？???圖１．１氯化銨化學(xué)鏈分解工藝示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ａｍｍｏｎｉｕｍ?ｃｈｌｏｒｉｄｅ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｌｏｏｐｉｎｇ?ｄｅｃｏｍｐｏｓｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??ｎｈ３??ｎ?ｒ—Ｌ，—ｉ—ｉ??（ｎｈ４）２ｓｏ４?—？分解?ｆ?鄉(xiāng)木》分解一？?ｓｏ?＿？?ｆ?酸一？?Ｈ２ｓｏ４??釋氨?釋硫?－?單尤???載體？??〇２??圖１．２硫酸銨化學(xué)鏈分解工藝示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ａｍｍｏｎｉｕｍ?ｓｕｌｆａｔｅ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｌｏｏｐｉｎｇ?ｄｅｃｏｍｐｏｓｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??實(shí)現(xiàn)第一步釋氨反應(yīng)的方法，根據(jù)是否有水作為溶劑，可分為“干法”和“濕法”兩??種。干法制氨即是在沒有水作為溶劑參與反應(yīng)的情況下，直接加熱固態(tài)的氯化銨或硫酸銨??等銨鹽，制得氨氣。濕法蒸氨則是在銨鹽的水溶液中加入強(qiáng)堿性的金屬氧化物如氧化鈣，??把溶液中的銨根離子（ＮＨ４＋）轉(zhuǎn)變成游離態(tài)的分子氨，再通過精餾等單元分離得到高純度??的氨氣或液氨。??氯化銨的濕法蒸氨工藝已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的工業(yè)技術(shù)

ＭｇＯ載體的活性進(jìn)行了評價，考察了釋氨和釋氯兩個過程。ＮＨ３和ＨＣ１的收率為８５？９０％，??１１次循環(huán)實(shí)驗(yàn)后ＭｇＯ仍具有較高的活性，證明ＭｇＯ是實(shí)現(xiàn)氯化銨分解和產(chǎn)物分離的最??優(yōu)載體。基于上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，作者提出了如圖２．１所示的純堿－氯乙烯集成工藝。??ＣｎＣＯｊ??？?ｒａｐｔ？?ｒａｔ?ｕｒｒ??ＮｈＣＩ?，?（?Ｌｉｍｔ＾ｉＵ?■?■?ｉ＿、ｎｗ??丄＇」ｒ?ｗ?）?１??Ｓｏｄａ?Ｒｅｌｅａｓｉｎｇ?Ｋｃｌｅａｓｉｎｓ?們?Ｖｉｎｙｌ??ｓｅｃｔ?ｉｏｎ?＼Ｈ?ＩＫ?Ｉ?—－？?ｃｈｌｏｒｉｄｅ??ｒｅａｃｔｏｒ?ｒｅａｃｔｏｒ?ｓｅｃｔｉｏｎ??ｖ?Ｖ?Ｖ?ｖ?Ｖ?，?ｙ??ｌｉｗｕｗｍｆ??ＫｂｊＴＯｉ?ＨＣＩ?ＣＨＣＩ＾ＣＨ］??圖２．１純堿－氯乙烯集成工藝示意圖［２７】??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｏｄａ?ａｓｈ?ａｎｄ?ｖｉｎｙｌ?ｃｈｌｏｒｉｄｅ?ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??２．１．２氧化鐵法??Ｓｔｅｉｎｍｅｔｚ［２８］＆?Ｆｅ２０３為載體分解氯化銨，產(chǎn)物為ＦｅＣｌ３、ＮＨ３和Ｈ２０，操作溫度為??４００？４２０°Ｃ，其中ＮＨ３回收利用，生成的ＦｅＣｌ３則在空氣氣氛中于５００?°Ｃ下加熱分解，生??成ＨＣ１氣體并再生Ｆｅ２〇３，加入少量ＫＣ１防止反應(yīng)過程中ＦｅＣｂ的揮發(fā)，相應(yīng)的化學(xué)方程??式如下：??２Ｆｅ２０３（ｓ）＋１２ＮＨ４Ｃｌ（ｓ）?＾２０，ｃ?＞４ＦｅＣｌ３（ｓ）?＋?１２ＮＨ，（ｇ）＋６Ｈ２〇（ｇ）?（２．１）??４ＦｅＣｌ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]羥基氯化鎂熱解動力學(xué)及反應(yīng)器研究[D]. 諸奇濱.浙江大學(xué) 2015
[2]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[D]. 羅蓓爾.浙江大學(xué) 2014



本文編號：3102821