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Verfahren zum kontinuierlichen Entfernen reduzierender Verunreinigungen bei der
Gewinnung von Chlordioxyd
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den Waschvorgang vorzugsweise bei Temperaturen zwischen etwa 10 J C und etwa 20 C durchführt.
Es hat sich gezeigt, dass das mit dem Chlordioxyd mitgeführte Reduktionsmittel nur mit dem in der Schwefelsäure befindlichen Alkalichlorat zu Chlordioxyd reagiert, während das Chlordioxyd in der Waschlösung nicht angegriffen wird.
Die Erfindung kann in besonders vorteilhafter Weise durchgeführt werden, wenn man dem Waschgefäss kontinuierlich Schwefelsäure und Alkalichlorat zuführt und gleichzeitig die entsprechende Menge der Waschflüssigkeit in das Chlordioxyd-Entwicklungsgefäss abführt.
Die bei der Durchführung des erfindunggemäss vorgeschlagenen Verfahrens als Waschflüssigkeit zur Verwendung kommende Lösung kann hinsichtlich ihrer H2S04-Konzentration in weiten Grenzen schwanken. Im allgemeinen ist eine Konzentration zwischen etwa 35 und
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gerechnet als Natriumchlorat, vorteilhaft. Doch können die angegebenen Grenzen auch überbzw. unterschritten werden.
Besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, bei dem Waschvorgang Temperaturen zwischen etwa 10 C und etwa 20 C anzuwenden und im Chlordioxyd-Entwicklungsgefäss solche zwischen etwa 15 C und etwa 55 C.
Die Figur lässt in schematischer Darstellung die beispielsweise Durchführung des Verfahrens erkennen. In ein Gefäss 1 werden durch einen Zulauf 2 in der Stunde 13, 6 1 H2S04 (7, 2 m) eingeführt, die im Liter 56 g NaClO3 gelöst enthält. Eine dieser zugeführten Flüssigkeitsmenge entsprechende Menge der in Gefäss 1 enthaltenen Flüssigkeit fliesst durch einen Überlauf 3 in das Reaktionsgefäss 4 ab. Diesem werden ausserdem durch einen Zulauf 5 in der Stunde 8, 4 1 einer Lösung von Natriumchlorat in Wasser mit 0, 632 kg NaClO3/l sowie durch eine Gasverteilungseinrichtung 6 in der Stunde etwa 20 m 3 Luft, die 3, 8 Vol.-% SO2 enthält, zugeführt.
Das aus dem Gefäss 4 bei 7 austretende, CI02
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enthaltende Gasgemisch wird durch eine Gasverteilungseinrichtung 8 in die in Gefäss 7 befindliche Flüssigkeit geleitet, dort gewaschen. und bei 9 abgeführt, während ein der zugeführten Flüssigkeitsmenge entsprechender Teil der zum grössten Teil erschöpften Reaktions-
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Die bei 9 austretenden Gase werden in an sich bekannter Weise in Natriumperoxydlösung geleitet ; in dieser entstehen in der Stunde 4, 5 kg NaClO2 und 120 g NaCl. Die entstandene Lösung enthält also etwa 96% des gesamten in ihr enthaltenen Chlors als Chlorit und nur 4% als Chlorid.
In den vorstehenden Ausführungen ist lediglich eine beispielsweise Ausführungsform des Verfahrens beschrieben.
Unter Umständen kann es sich als notwendig erweisen, auch Schwefelsäure einer andern Konzentration zu verwenden. Auch kann man so verfahren, dass nicht eine Lösung von Alkalichlorat in Schwefelsäure in Gefäss 1 eingeführt wird, sondern beispielsweise reine Schwefelsäure und Alkalichlorat oder Alkalichloratlösung, wobei unter Umständen nicht die ganze Schwefelsäuremenge in Gefäss 1 eingeführt wird, sondern ein Teil davon direkt in Gefäss 4 eingeleitet wird. Es hat sich beispielsweise gezeigt, dass man zweckmässig 50% der Gesamtmenge der Schwefelsäure dem Gefäss 1 zuleitet.
Man kann das Verfahren gemäss der Erfindung auch in der Weise ausgestalten, dass man mehrere Waschgefässe verwendet. Auch hat sich die Anwendung von Kolonnen, Rieseltürmen u. dgl. zur Befreiung des entwickelten Chlordioxyds vom mitgeführten Reduktionsmittel als zweckmässig erwiesen.
Die mit dem erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahren zu erzielenden Ausbeutesteigerungen betragen ecwa 8-10o. So erhält man z. B. unter sonst gleichen Bedingungen ohne Zwischenschaltung eines Waschgefässes Alkalichloritlösungen, in denen etwa 85-88% des gesamten darin enthaltenen Chlors als Alkalichlorit vorliegt, während die restlichen 12-15% in Form von Alkalichlorid enthalten sind.
Bei der Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung unter Zwischenschaltung eines Waschprozesses steigt unter sonst gleichen Bedingungen der Anteil des Alkalichlorits an dem gesamten in der Lösung enthaltenen Chlor auf 95-97%. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ist die kontinuierliche Durchführungsmöglichkeit.
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Process for the continuous removal of reducing impurities in the
Production of chlorine dioxide
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the washing process is preferably carried out at temperatures between about 10 ° C. and about 20 ° C.
It has been shown that the reducing agent carried along with the chlorine dioxide only reacts with the alkali metal chlorate in the sulfuric acid to form chlorine dioxide, while the chlorine dioxide in the washing solution is not attacked.
The invention can be carried out in a particularly advantageous manner if the washing vessel is continuously supplied with sulfuric acid and alkali metal chlorate and at the same time the corresponding amount of the washing liquid is discharged into the chlorine dioxide development vessel.
The solution used as washing liquid when carrying out the method proposed according to the invention can vary within wide limits with regard to its H2S04 concentration. Generally a concentration is between about 35 and
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calculated as sodium chlorate, advantageous. However, the specified limits can also be exceeded or are undercut.
It has proven particularly advantageous to use temperatures between about 10 ° C. and about 20 ° C. in the washing process and temperatures between about 15 ° C. and about 55 ° C. in the chlorine dioxide development vessel.
The figure shows, for example, the implementation of the method in a schematic representation. In a vessel 1, 13.6 liters of H2S04 (7.2 m) are introduced every hour through an inlet 2, which contains 56 g of NaClO3 dissolved per liter. An amount of the liquid contained in the vessel 1 corresponding to this supplied amount of liquid flows through an overflow 3 into the reaction vessel 4. This is also fed by a feed 5 in the hour 8, 4 l of a solution of sodium chlorate in water with 0.632 kg NaClO3 / l and by a gas distribution device 6 in the hour about 20 m 3 of air, which is 3.8 vol .-% Contains SO2, supplied.
The CI02 emerging from the vessel 4 at 7
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The gas mixture containing it is passed through a gas distribution device 8 into the liquid in the vessel 7, where it is washed. and discharged at 9, while a portion of the largely exhausted reaction medium corresponding to the amount of liquid supplied
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The gases emerging at 9 are passed into sodium peroxide solution in a manner known per se; this produces 4.5 kg of NaClO2 and 120 g of NaCl per hour. The resulting solution therefore contains about 96% of the total chlorine it contains as chlorite and only 4% as chloride.
In the foregoing, only one exemplary embodiment of the method is described.
Under certain circumstances it may prove necessary to use sulfuric acid of a different concentration. It is also possible to proceed in such a way that a solution of alkali chlorate in sulfuric acid is not introduced into vessel 1, but, for example, pure sulfuric acid and alkali chlorate or alkali chlorate solution, whereby under certain circumstances not the entire amount of sulfuric acid is introduced into vessel 1, but part of it directly into vessel 4 is initiated. It has been shown, for example, that 50% of the total amount of sulfuric acid is expediently fed into the vessel 1.
The method according to the invention can also be designed in such a way that several washing vessels are used. The use of columns, trickle towers, etc. The like. Proven to be useful for freeing the evolved chlorine dioxide from the reducing agent carried along.
The increases in yield to be achieved with the method proposed according to the invention amount to approximately 8-10 °. So you get z. B. under otherwise identical conditions without the interposition of a washing vessel alkali chlorite solutions, in which about 85-88% of the total chlorine contained therein is present as alkali chlorite, while the remaining 12-15% are contained in the form of alkali chloride.
When carrying out the method according to the invention with the interposition of a washing process, the proportion of alkali metal chlorite in the total chlorine contained in the solution increases to 95-97% under otherwise identical conditions. A particular advantage of the process is that it can be carried out continuously.