Преобразование карбоната металла в хлорид металла - RU2016133304A
Код документа: RU2016133304A
Формула
1. Способ получения хлорида металла Mx+Clx-, в котором карбонат металла в виде твердого вещества превращают в реакции с хлорирующим агентом с образованием хлорида металла Mx+Clx-, причем металл М выбирают из группы щелочных металлов, щелочноземельных металлов, Al и Zn, предпочтительно Li и Mg, в особенности предпочтительно Li, и «х» соответствует валентности катиона металла, причем в качестве реагента дополнительно добавляется металл М.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный металл М вводят в весовом соотношении «металл/карбонат металла» менее 5/10, предпочтительно менее 1/10, и особенно предпочтительно менее 0,5/10, для генерирования тепловой энергии.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что металл М вводят вместе с карбонатом металла.
4. Способ по одному из предшествующих пунктов формулы изобретения, отличающийся тем, что в качестве хлорирующего агента применяют хлор или оксалилхлорид, предпочтительно хлор.
5. Способ по одному из предшествующих пунктов формулы изобретения, отличающийся тем, что хлорид металла впоследствии превращают в металл М, предпочтительно электролизом.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что полученный металл М, по меньшей мере частично, превращают в реакции с диоксидом углерода в карбонат металла так, что возникает цикл превращения металла.
7. Способ по одному из предшествующих пунктов формулы изобретения, отличающийся тем, что превращение выполняют в реакторе с колосниковой решеткой, или в механически движимом реакторе со стационарным слоем, или в циклонном реакторе.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что превращение выполняют в реакторе с колосниковой решеткой, в котором хлорирующий агент подают в виде газа в прямоточном режиме с карбонатом металла, и/или хлорирующий агент предварительно нагревают.
9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что превращение выполняют в циклонном реакторе, который подогревают, и/или что металл М вводят в реакционную зону в различных положениях.
10. Устройство для превращения карбоната металла в виде твердого вещества в реакции с хлорирующим агентом с образованием хлорида металла Mx+Clx-, причем металл М выбирают из группы щелочных металлов, щелочноземельных металлов, Al и Zn, предпочтительно Li и Mg, в особенности предпочтительно Li, и «х» соответствует валентности катиона металла, причем в качестве реагента дополнительно добавляют металл М, включающее в себя
первый реактор для превращения карбоната металла и хлорирующего агента;
первое устройство подачи для карбоната металла, которое выполнено с возможностью введения карбоната металла в виде твердого вещества в первый реактор;
второе устройство подачи для хлорирующего агента, которое выполнено с возможностью подачи хлорирующего агента в первый реактор;
первое устройство разгрузки для хлорида металла, которое выполнено с возможностью удаления хлорида металла из первого реактора; и
второе устройство разгрузки для газообразных продуктов превращения карбоната металла и хлорирующего агента, которое выполнено с возможностью удаления из первого реактора газообразных продуктов реакции карбоната металла с хлорирующим агентом,
дополнительно включающее в себя третье устройство подачи для металла М, которое выполнено с возможностью введения металла М в первый реактор.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что первый реактор для превращения карбоната металла и хлорирующего агента представляет собой реактор с колосниковой решеткой, или механически движимый реактор со стационарным слоем, или циклонный реактор.
12. Устройство по п. 10 или 11, отличающееся тем, что подачу металла М и карбоната металла в первый реактор выполняют через общее отверстие в первом реакторе.
13. Устройство по одному из предшествующих относящихся к устройству пунктов формулы изобретения, дополнительно включающее в себя электролизное устройство для хлорида металла, которое выполнено с возможностью проведения электролиза хлорида металла с образованием металла М и хлора;
четвертое устройство подачи для хлорида металла, которое соединено с первым устройством разгрузки для хлорида металла и выполнено с возможностью подачи хлорида металла в электролизное устройство;
третье устройство разгрузки для металла М, которое предназначено для удаления металла М из электролизного устройства;
и четвертое устройство разгрузки для хлора, которое выполнено с возможностью удаления хлора из электролизного устройства.
14. Устройство по одному из предшествующих относящихся к устройству пунктов формулы изобретения, дополнительно включающее
второй реактор для превращения металла М с диоксидом углерода с образованием карбоната металла, который предназначен для превращения металла М в реакции с диоксидом углерода;
пятое устройство подачи для металла М, которое выполнено с возможностью подачи металла М во второй реактор;
шестое устройство подачи для диоксида углерода, которое выполнено с возможностью подачи диоксида углерода во второй реактор;
пятое устройство разгрузки для карбоната металла, которое соединено с первым устройством подачи и выполнено с возможностью удаления карбоната металла из второго реактора; и
по меньшей мере одно шестое устройство разгрузки для дополнительных продуктов взаимодействия металла М и диоксида углерода, которое выполнено с возможностью удаления дополнительных продуктов превращения металла М в реакции с диоксидом углерода из второго реактора.
15. Устройство по одному из пп. 10-12, дополнительно включающее электролизное устройство для хлорида металла, которое выполнено с возможностью проведения электролиза хлорида металла с образованием металла М и хлора;
четвертое устройство подачи для хлорида металла, которое соединено с первым устройством разгрузки для хлорида металла и выполнено с возможностью подачи хлорида металла в электролизное устройство;
третье устройство разгрузки для металла М, которое выполнено с возможностью удаления металла М из электролизного устройства;
четвертое устройство разгрузки для хлора, которое выполнено с возможностью удаления хлора из электролизного устройства;
второй реактор для превращения металла М в реакции с диоксидом углерода с образованием карбоната металла, который выполнено с возможностью превращения металла М в реакции с диоксидом углерода;
пятое устройство подачи для металла М, которое выполнено с возможностью подачи металла М во второй реактор;
шестое устройство подачи для диоксида углерода, которое выполнено с возможностью подачи диоксида углерода во второй реактор;
пятое устройство разгрузки для карбоната металла, которое соединено с первым устройством подачи и выполнено с возможностью удаления карбоната металла из второго реактора; и
по меньшей мере одно шестое устройство разгрузки для дополнительных продуктов превращения металла М в реакции с диоксидом углерода, которое выполнено с возможностью выведения дополнительных продуктов взаимодействия металла М и диоксида углерода из второго реактора;
в котором третье устройство разгрузки соединено с пятым устройством подачи.
16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что третье устройство разгрузки дополнительно соединено с третьим устройством подачи.
