IP-Coster | WO2026109891 | METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING HYDROCHLORIC ACID

Country	Stages	Total
China	Filing, Examination, Granting	2621
EPO	Filing, Examination, Granting	11430
Japan	Filing, Examination, Granting	2553
South Korea	Filing, Examination, Granting	2888
USA	Filing, Examination, Granting	6340

Abstract[English] The present invention provides a method of producing hydrochloric acid, comprising reacting high-temperature gaseous chlorine and water vapour in a carbon-free reverse Deacon reaction (RDR) at a temperature of from about 450 to about 750 °Celsius to produce a mixture of gases comprising hydrogen chloride and oxygen. The chlorine is produced by fusing and electrolysing sodium or magnesium chloride in solid phase. The water vapour comes from thermally decomposing a hydroxide of at least one of calcium, magnesium and iron in the absence of oxygen to produce the water vapour without any admixture of oxygen (e.g., from atmospheric air). The mixture of gases produced by the RDR is immediately contacted with liquid water to dissolve the hydrogen chloride therein, thereby producing hydrochloric acid and a stream of tail gases. Heat is extracted from the hydrochloric acid to maintain its temperature substantially constant until the stream of tail gases is no longer in contact therewith. Thus the chlorine and water vapour are both supplied to the RDR at high purity and require little, if any, preheating. Heat extracted from contacting the mixture of gases with liquid water may be used to keep the RDR within its range of operating temperatures. Oxygen can be separated from the stream of tail gases, and the oxygen-depleted stream can be recycled back to the RDR to give a high percentage conversion of chlorine to hydrogen chloride. The RDR may be uncatalysed and kept within its operating temperature range by radio-frequency volumetric heating in at least one of the IEEE Ku-, K- and Ka-bands. The invention also provides a corresponding apparatus (1h) for producing hydrochloric acid, comprising an electrolytic cell (10) for the electrolysis, a gas-tight kiln (20) for the thermal decomposition, a gas-phase reactor (30) for the RDR, and an absorber (40) for dissolving the hydrogen chloride in the liquid water. The apparatus (1h) may further comprise a separator (80) for separating the stream of tail gases into the oxygen-depleted stream and a stream of oxygen, which may be fed to a steelmaking apparatus (90), for example. The liquid water for dissolving the hydrogen chloride can come from condensing water vapour obtained by drying an aqueous solution of sodium or magnesium chloride or of sodium hydroxide. The apparatus (1h) may therefore also comprise a dryer (60) for drying this aqueous solution, and a condenser (70) for condensing the water vapour thus obtained. Sodium chloride or magnesium chloride in solid phase derived from drying the aqueous solution may be recycled back to the electrolytic cell (10). Electricity for the electrolysis can come from a renewable resource. At least some of the heat for the thermal decomposition may come from the liquid metal which is a co-product of the electrolysis. The invention is therefore highly energy efficient and requires little, if any, extra energy, apart from the electricity required for the electrolysis. The invention also uses commonly available ingredients and produces no greenhouse gases.[French] La présente invention concerne un procédé de production d'acide chlorhydrique, consistant à faire réagir du chlore gazeux à haute température avec de la vapeur d'eau dans une réaction de Deacon inverse (RDR) exempte de carbone à une température comprise entre environ 450° Celsius et environ 750° Celsius pour produire un mélange de gaz comprenant du chlorure d'hydrogène et de l'oxygène. Le chlore est produit par fusion et électrolyse du chlorure de sodium ou de magnésium en phase solide. La vapeur d'eau provient de la décomposition thermique d'un hydroxyde d'au moins un élément parmi le calcium, le magnésium et le fer en l'absence d'oxygène pour produire la vapeur d'eau sans ajout d'oxygène (par exemple, à partir de l'air atmosphérique). Le mélange de gaz produit au moyen de la RDR est immédiatement mis en contact avec de l'eau liquide pour dissoudre le chlorure d'hydrogène à l'intérieur de celui-ci, ce qui permet de produire de l'acide chlorhydrique et un flux de gaz résiduaires. De la chaleur est extraite de l'acide chlorhydrique pour maintenir sa température à un niveau sensiblement constant jusqu'à ce que le flux de gaz résiduaires ne soit plus en contact avec celui-ci. Ainsi, le chlore et la vapeur d'eau sont tous deux fournis à la RDR à un niveau de pureté élevé et ont peu besoin, le cas échéant, d'être préchauffés. De la chaleur extraite de la mise en contact du mélange de gaz avec de l'eau liquide peut être utilisée pour maintenir la RDR dans sa plage de températures de fonctionnement. De l'oxygène peut être séparé du flux de gaz résiduaires, et le flux appauvri en oxygène peut être recyclé vers la RDR pour obtenir une conversion en pourcentage élevée de chlore en chlorure d'hydrogène. La RDR peut être non catalysée et maintenue dans sa plage de températures de fonctionnement par chauffage volumétrique à fréquence radio dans au moins l'une des bandes IEEE Ku -, K- et Ka-. L'invention concerne également un appareil correspondant (1h) pour la production d'acide chlorhydrique, comprenant une cellule électrolytique (10) pour l'électrolyse, un four hermétique aux gaz (20) pour la décomposition thermique, un réacteur en phase gazeuse (30) pour la RDR, et un absorbeur (40) pour la dissolution du chlorure d'hydrogène dans l'eau liquide. L'appareil (1h) peut en outre comprendre un séparateur (80) pour séparer le flux de gaz résiduaires en flux appauvri en oxygène et en flux d'oxygène, qui peuvent être introduits dans un appareil de production d'acier (90), par exemple. L'eau liquide pour dissoudre le chlorure d'hydrogène peut provenir d'une condensation de vapeur d'eau obtenue par séchage d'une solution aqueuse de chlorure de sodium ou de magnésium ou d'hydroxyde de sodium. L'appareil (1h) peut donc également comprendre un dispositif de séchage (60) pour sécher cette solution aqueuse, et un condenseur (70) pour condenser la vapeur d'eau ainsi obtenue. Du chlorure de sodium ou du chlorure de magnésium en phase solide dérivé du séchage de la solution aqueuse peut être recyclé vers la cellule électrolytique (10). De l'électricité pour l'électrolyse peut provenir d'une ressource renouvelable. Au moins une partie de la chaleur pour la décomposition thermique peut provenir du métal liquide qui est un co-produit de l'électrolyse. L'invention consomme donc très peu d'énergie et nécessite peu, voire pas du tout, d'énergie supplémentaire, hormis l'électricité nécessaire à l'électrolyse. L'invention utilise également des ingrédients communément disponibles et ne produit pas de gaz à effet de serre.

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Applicant's Legal Status	Natural Person *
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Small Entity, US	*
Micro Entity, US	*
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Applicant's annual total income is below JPY 1.5 million	*
Entry into National Phase under	Chapter I *
Patent Delivery	Send the Letters Patent by Courier *
译文

WO2026109891 - METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING HYDROCHLORIC ACID

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