副产HCl难处理的问题严重困扰着相关涉氯化工产业的发展。HCl催化氧化制氯是实现氯资源循环利用的有效途径，此过程是高温下的放热可逆反应，且体系气氛具有强腐蚀性。　　本课题组自主研发了活性高、稳定性好和机械强度大的负载型铈铜复合氧化物催化剂，可以满足HCl催化氧化工业化生产过程。在此基础上，我们还对基于该催化剂的HCl氧化本征动力学进行研究，并通过单管中试实验得到宏观动力学，为该过程的工艺设计奠定了基础。本文是在以上工作的基础上，结合流化床良好的传热、传质性能和绝热式固定床易操作、成本低的特点，提出了一种由流化床与多段绝热床串联的新型反应器用于HCl催化氧化过程。通过物料、能量、动量衡算建立反应器的数学模型，对HCl氧化工艺的操作参数进行优化。为氯资源循环利用工业反应器的开发提供理论依据。　　基于12万吨/年的HCl设计处理能力，多段绝热床段间首先采用间接换热工艺，在不考虑床层压降的情况下，考察绝热床段数(NAR)及流化床出口HCl转化率(xA,f)对绝热床的最佳操作曲线和催化剂用量的影响。当NAR为3，xA,f为60％时，绝热床的最佳操作温度在380～430℃之间，满足了催化剂活性要求，催化剂总用量也较少。在考虑床层压降情况下，考察绝热床入口压强(Pin)和内径(Di)对其用量（WAR）、床层压降(△P)和床层高度（Hi）等的影响。综合反应器的操作难度及成本等因素，优选绝热床入口压强为500 kPa，内径为1.6m。优化得到各段的最佳入口温度分别为375、386和395℃，出口温度分别为430、430和414℃，在最佳操作条件下流化床和绝热固定床所需催化剂用量分别为3.1和8.5吨。对该体系的能量进行分析发现，本工艺所产生的热量不仅可以满足自身能量需要还可以额外向外供热，能量的利用效率较高。　　其次，多段绝热床段间采用冷激换热工艺，该工艺可以省去段间换热器，进一步降低设备成本。在间接换热式多段绝热床优化得到的参数基础上，分别考察采用HCl和O2混合气体、室温O2和液氧冷激对多段绝热床最佳操作的影响。研究发现采用HCl和O2混合气体冷激时，引入的HCl虽然提高了Cl2产量，却也使出口HCl转化率降为67％。采用室温O2冷激会显著增加产物混合气中O2含量，不利于后续分离。因此采用单位冷量较大的液氧作为冷激介质，考察进流化床反应的原料气中HCl与O2的配比分别为1∶1、1∶0.64、1∶0.7、1∶0.8和1∶0.9时，多段绝热床的最佳操作情况。综合产物的后续分离成本及催化剂活性温区等条件，优选进流化床反应的原料气中HCl与O2的流率之比为1∶0.7，此时绝热床的最佳冷激液氧流率分别为54.2、49和43.8 kmol/h，经计算可知各段进口温度分别为371、380和388℃，出口温度分别为430、430和420℃，各段的操作温度均在催化剂活性温区，流化床和多段绝热式固定床所需催化剂用量分别为4.3和8.6吨。