DE1567478A1

DE1567478A1 - Verfahren zur Herstellung von Chlordioxyd

Info

Publication number: DE1567478A1
Application number: DE19651567478
Authority: DE
Inventors: Scribner Herbert Charles; Winfield John Douglas; Mcgilvery James Duncan
Original assignee: Electric Reduction Company of Canada Ltd
Current assignee: Electric Reduction Company of Canada Ltd
Priority date: 1964-08-13
Filing date: 1965-08-03
Publication date: 1970-08-06
Also published as: NL6510601A; CH491046A; NO116073B; ES316423A1; NL145823B; GB1077306A; SE331272B; DE1567478B2; FI45313C; AT257538B; SE312790B; FR1443755A; DE1567478C3; BE668191A; FI45313B

Description

DR. R. POSCHENRIEDER

DR. E, BOETTNER χ. August 196 y

DIPL-ING. H.-J. MÜLLER 1567478 Pateatanwälte

8 München w P 15 67 478.9

telefon «3755

/Ww

Electric Reduction Company of Ganada Ltd., 137 Wellington Street West, Toronto 1, Ontario

(Kanada)

Verfahren zur Herstellung von ChIordioxyd.

Chlordioxyd wurde und wird zusammen mit etwas Chlor hergestellt, indem eine wässrige Lösung von Natriumchlorat und Natriumchlorid und konzentrierte Schwefelsäure in ein Reaktionsgefäss kontinuierlich eingeführt werden. Das so hergestellte Chlor und Chlordioxyd werden aus der reagierenden Lösung mit einem Luftstrom oder durch Evakuieren entfernt, und die anderen Reaktionsprodukte und der Säureüberschuss, der erforderlich ist, damit die Reaktion mit genügender Geschwindigkeit etattfindet, fliessen oben aus dem Reaktionsgefäes ab und werden verworfen oder zu einem geeigneten Wiedergewinnungsverfahren geführt. Es finden zwei Reaktionen statt, die durch die folgenden Gleichungen dargestellt werden:

+ Na Cl + H₃SO 4 ClO₂ + 1/2Cl₂ + Na₃SO₄ + H₃O ..(l) NaClO₅ -dTNaOl + 3H₂SO₄ ^ 3Cl₃ + 3Na₃SO₄ + 3H₃O .........(2)

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Reaktion (l), bei welcher die Produktion von ClOg ein Maximum ist, wird begünstigt durch äquimolare Mengen von NaClO, und NaCl. Es können andere Säuren als

H₀SO. verwendet werden.
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Obwohl dieses Verfahren sehr wirksam arbeitet, wobei 95 i» oder mehr des zugegebenen Natriumchlorats in Chlordioxyd umgewandelt werden, 'wenn die Mengen von NaClO, und NaCl ungefähr äquimolar sind, muss die leaktionslösung auf einem hohen Säuregehalt gehalten werden, annähernd lo-fache normal, im Falle von Schwefelsäure, wenn fast alles Chlorat und Chlorid reagieren sollen, um d^n Verlust an diesen Reaktionsteilnehmern in der abfliessenden Lösung möglichst gering zu halten. Dies bedeutet, dass annähernd 1,45 kg (3,2 lbs) Schwefelsäure in der abfliessenden Lösung zusammen mit annähernd o,9 kg (2,1 lbs) Natriumsulfat pro kg (lbs) erzeugten Chlordioxyds verloren gehen.

Wenn die abfliessende Säure und das Natriumsulfat wiedergewonnen und nutzbringend verwendet werden können, ist dieses Verfahren sehr wirtschaftlich und wird im breiten Ma3se verwendet; z.B. in Kraftpulpenanlagen, bei welchen Chlordioxyd nacti diesem Verfahren zu» Bl ei ο hen der Pulpe gewonnen wird, wird die abfliegende Säure oft für die Ansäuerung von Tallölseife verwendet, um Tallöl zu erzeugen. Nach Abtrennung dee Tallüla wird die wässrige Lösung in das Wiedergewinnungssystera der Chemikalien der Kraftanlagen eingeführt, so dass das in der abflieeeenden Lösung enthaltene Natriumsulfat nutzbringend verwendet weruen kann.

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Wenn der Säuregehalt auf diese Art nicht wiedergewonnen werden kann, kann die abfliesaende Lösung direkt in das Wiedergewinnungssystem der Chemikalien einer Kraftanlage eingeführt werden, um das Natriumsulfat als wertvollen Bestandteil wiederzugewinnen. In einigen Fällen ist die Säure dadurch wertvoll, dass sie hilft, den Schwefelgehalt der Kochlauge aufrechtzuerhalten. In anderen Fällen wird die Säure als unnötig angesehen und hat keinen Wert.

Es ist in der kanadischen Patentschrift"543 589 vorgeschlagen worden, ein saures Natriumsulfat in fester Form aus der aus dem Reaktionsgefäss abfliessenden Flüssigkeit zu gewinnen und die erhaltene Mutterlauge zurückzuführen. Die vorliegende Erfindung beruht darauf,, dass es möglich ist, diese Art des Verfahrens , welches im folgenden Rapsonverfahren genannt wird und das in der obigen kanadischen Patentschrift beschrieben ist, mit so niedrigen Konzentrationen an Wasser und HgSO, im Verhältnis zu dem im Reaktionsgefäes vorhandenen NaClO, und NaCl durchzuführen, dass ein wasserfreies Natriumsulfat innerhalb des Reaktionegefäases aus-gefällt wird. In der obigen kanadischen Patentschrift ist die geringste Konzentration von H-SO, , die beschrieben ist, 2,5 molar, und die Betonung in den veröffentlichen Beschreibungen und beim Betrieb des Rapsonverfahrens lag im Betrieb bei hohem Säuregehalt und mit niedrigen Konzentrationen von NaClO* und NaCl in der Grössenordnung von o,o5 molar bzw. o,o7 molar, obwohl die Beschreibung der kanadischen Patentschrift genügend breit ist, um in ihren allgemeinen Ausführungen Betriebsbedingungen einzuschlieseen, von denen jetzt erfindungsgemäss bekannt let, dass sie zur Ausfällung eines sauren Na-

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triumsulfats in dem Reaktionsgefäss führen. Der Betrieb des Verfahrene in diesen Grenzbereichen der allgemeinen Offenbarung der kanadischen Patentschrift wurde bisher noch nicht ale praktische Möglichkeit in Betracht gezogen, weil dies einen zu grossen Verlust an NaClQ* und NaCl in der abfliessenden Flüssigkeit bedeutet hätte.

Es wurde weiter vorgeschlagen, die für di· Entwicklung von ClO₂ verwendete Reaktionsmischung bei solchen Bedingungen abzukühlen, dass Kristalle von NagSO.· lOHpO erzeugt wurden, aber wenn diese Reaktion entsprechend dem Rapsonverfahren durchgeführt wird, iet es notwendig, dass die abfliessende Lauge zu einem getrennten Kristallisationsgefäss überführt wird, Jtu welchem extra Wasser hinzugegeben werden muss.

Für eine maximale Wirtschaftlichkeit ist es erforderlich, dass die Natrium- und Sulfatgehaltβ in Form Ton Na₀SO. wiedergewonnen werden können und nicht in Form eines sauren Sulfats oder hydratisierten Natriumsulfat β . Es wurde nun gefunden, dass dies erreicht werden kann, wenn ein Verfahren vom Typ des Rapsonverfahrens bei genügend niedrigen Konzentrationen von Säure und Wasser durchgeführt wird.

Kontinuierliche· Verfahren zur Herstellung von Chlordioxyd und Chlor, indem ein Alkaliohiorat, ein Alkaliohlorid, Schwefelsäure und Wasser in Mengenverhältnis β en, die erforderlich sind, üb Chlordioxid und Chlor aus der in dem Sefass erhaltenen Rtaktionemieohung «u entwickeln, in ein Reaxtionegefäee gtge-

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ben. werden, wobei die Reaktionemiachung auf einer Temperatür gehalten wird, die hoch genug ist, um die Entwicklung von Chlordioxid und Chlor aus der Reaktionsmisehung zu sichern, die aber nicht zur Zersetzung dee Chlordioxydes führt, dadurch gekennzeichnet, dass der Säuregehalt der Reakt.ionsmiechung auf zwischen l,o und 2,4 molar eingestellt wird, dass ein solcher Partialdruck des Waeserdampfea aufrechterhalten wird, dass.die Verdampfung von Wasser aus der Reaktionsmischung mit einer Geschwindigkeit gewährleistet ist, die zur Kristallisation von wasserfreiem Alkalisulfat führt, dass die Temperatur hierbei über 5o° 0 gehalten wird und dass periodisch oder kontinuierlich die kristallisierte feste Phase von der Reaktionemischung abgetrennt wird. Vorzugsweise wird der Säuregehalt der Mischung im Entwicklungsgefäß auf zwischen l,o und 2,2 molar eingestellt.

Ee ist «in Vorteil der Erfindung, dass es möglich ist, das Verfahren in einem einzigen Gefäss, nämlich dem im obigen Absatz erwähnten Entwicklungsgefäse, durch -zuführen, und der Betrieb auf diese Art wird bevorzugt. Die Erfindung kann jedoch auch in einem aus zwei Gefäesen bestehenden System durchgeführt werden: dem Entwicklungsgefäes und einem Verdampfungs-Krfetallisations-Grefäs». In diesem Falle wird die au· dem Entwicklungegefäee abfliessende Flüssigkeit in dae Verdampfunge-Krietailisations-Gefäee überführt, in welchem der grösstt Teil oder mindestens ein Teil dee Wassere verdampft wird und ein Teil der oder die gesamte Kristallisation von Na₂SO, stattfindet.

Ee sei bemerkt, daes dae Oefäee, in welchem die Kristallisation eintritt, nioht gekühlt wird, wie

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•8 der Pall sein würde» wenn das Dekahydrat erzeugt würde·

Um zu sichern, dass die Kristallisation des ₂₄ stattfindet, muse der Partialdruck des Wassers im Entwicklungsgefäss im wesentlichen unterhalb von atmosphärischem Druck sein. Dies wird vorzugsweise dadurch erreioht, dass ein teilweises Vakuum im Entwicklungsgefäss aufrechterhalten wird. Pur diesen Zweck kann bequem eine Wassereinepritzdüse verwendet werden, in welcher das Wasser dazu dient> das notwendige Vakuum zu erzeugen, den Wasserdampf zu kondensieren und das erzeugte Chlordioxid und Chlor aufzulösen, um eint Lösung zu erhalten, weiche direkt zur Bleiohung von Pulp· oder für andere Zwecke, wie Wasserbehandlung, verwendet werden kann. Der Wasserdampf, weloher in dem Entwicklungsgefäss abdampft, dient dazu, das ClO₂ zu verdünnen und setzt so die Gefahr einer explosiven Zersetzung auf ein Minimum herab.

Anstelle der Erreichung des gewünschten Partialdruokes von Wasser mittels eines partiellen Vakuums kann ein Strom eines inerten Gases, wie Luft oder Stickstoff, mit im wesentlichen atmosphärischem Druck verwendet werden. Dieses Verfahren hat jedoch dta Nachteil, dass das ClO₂ stark mit dem inerten Gas verdünnt ist. Eine dritte Möglichkeit, um den gtwüneohten Partialdruok zu erhalten, besteht darin, dass ein inertes Gas mit einem Druck zwieohen atmosphärischem Druck und dem, weloher erforderlich wäre, wenn ein inertes Gas zugeführt würde, verwendet wird. In diesem Fall ist eine geringere Menge des inerten Gases pro Einheit erforderlioh, und dtmentsprsehend wird das erzeugte ClO₂ weniger verdünnt. .

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Jedes dieser Verfahren zur Kontrollierung des Partialdruckes von Wasser kann auf das Verdampfungs-Kristallisationsgefäss angewendet werden, wenn dieses verwendet wird.^vIn diesem Fall ist es vorteilhaft, ClO₂ und Cl₂ aus dem Entwicklungsgsf&se abzuziehen, und für ^: diesen Zweck kann ein Vakuum oder Abstreifgas für die Lauge im Entwicklungsgefäss angewendet werden ebenso wie auf die im Verdampfungs-Kristallisations-G-efäss.

Das Natriumchlorat und das Natriumchlorid können in das Entwicklungsgefäss als wässrige Lösung eingeführt werden, die jedes gewünschte Verhältnis der beiden Reaktionsteilnehmer enthält, oder als getrennte Lösungen der beiden Salze. Es ist auch möglich, diese Salze in trockener Form zuzugeben. Auf jeden Fall werden sie kontinuierlich in das Reaktionsgefäss gegeben. Ein getrennter Strom Schwefelsäure mit jeder gewünschten Konzentration, einschliesslich Konzentrationen über loo °h (d.h. Lösungen, die gelöstes SO, in Schwefelsäure enthalten), wird auch, vorzugsweise kontinuierlich, in das Entwicklungsgefäss gegeben. Dae Molverhältnis von Chlorid zu Chlorat in der zugeführten Lösung kann in einem breiten Bereich variieren. Von einem praktischen Standpunkt aus ist es im allgemeinen zwischen ungefähr 1:1 und 6:1. Abhängig vom Säuregehalt der Reaktionslösung und der Temperatur der Reaktionslösung kann die Verwendung von zugeführten Lösungen, in welchen das Molverhältnis von Chlorid zu Chlorat nahe bei ItI oder 6ti ist, zu der Ausfällung von Natriumohiorat bzw. Natriumchlorid führen, welche zusammen mit dem wasserfreien Natriumsulfat gewonnen werden. Dies kann vermieden werden, indem da· Molverhältnie von Chlorid zu Chlorat

der zugeführten Lösung näher an die Mitte des Bereiches von 1:1 "bis 6:1 gebracht wird. Um die Herstellung von Chlordioxyd auf ein Maximum zu bringen, wird die Verwendung einer zugeführten Lösung mit einem Molverhältnis in der Grösaenordnung von 1,1:1 bis 1,3:1 empfohlen.

Wenn die Temperatur der Reaktionslösung über ungefähr + 3o°C gehalten wird und die Säuremolarität zwischen ungefähr 1 molar und ungefähr 2,2 molar, wird wasserfreies Natriumsulfat auskristallisiert, wenn die erforderliche Waasermenge verdampft wurde. Bei höheren Säuregehalten, z.B. um 2,4 molar, kann auch etwas NatriumsesqLuisulfat Ne^H(SO,),, auBkristallisieren. Die Temperatur der Reaktionelösung kann bis auf ungefähr loo°C gehen, aber sie muss auf jeden Fall unterhalb der Temperatur sein, bei welcher sich das erzeugte Chlordioxyd in einem beträchtlichen Ausmass zersetzen würde.

Eine Möglichkeit, das Verfahren durchzufuhren, ist die folgende:

In den zugeführten Lösungen wird ein Chlorid zu Chlorat-Verhältnis gewählt, welches das gewünschte Verhältnis von ClO₂ zu Cl₂ ergibt. Die Geschwindigkeiten, mit welchen das Chlorat, das Chlorid und die Säure in das Gefäss gegeben werden, werden dann so gewählt, dass die gewünschte Produktionsgeschwindigkeit von ClO₂, Cl₂ und wasserfreiem Natriumsulfat ermöglioht wird. Säuregehalt und Temperatur stehen in Beziehung zueinander und werden so gewählt, dass wasserfreies Natriumsulfat erzeugt wird und bestimmen die

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gewünschte Produktionsgeaehwindigkeit von diesem Salz, ClO₂ und CIp. Der Säuregehalt der Reaktionslösung muss zwischen ungefähr 1 molar und 2,4 molar H₂SO^ sein. Die Konzentrationen von Chlorid und Chlorat in der Reaktionslösung sind abhängige Variablen und stellen sich unter stetigen Zustandbedingungen selbst auf die durch andere Betriebsbedingungen erforderlichen Gehalte ein.

Um den Inhalt des Entwickiungsgefässes auf die gewünschte Temperatur einzustellen, wird ein entsprechendes Vakuum angelegt, und das Verhältnis der der Reaktionslösung zugeführten Wärme wird so eingestellt, dass die Reaktionstemperatur auf den Siedepunkt erhöht wird und Wasser mit einer Geschwindigkeit verdampft wird, die genügt, um ein im wesentlichen konstantes Flüssigkeitsvolumen im Entwicklungsgefäss aufrechtzuerhalten.

Die Gesamtenergie, die dem System von allen Quellen zugeführt wird, nachdem die stetigen Zustandsbedingungen erreicht sind, ist so, dass das gesamte, dem System zugeführte Wasser und das bei den Reaktionen gebildete Wasser aus der Reaktionslösung verdampft wird und ale Wasserdampf aue dem System abgezogen wird. Diese zugeführte Energie steht in Beziehung zu der gewählten Temperatur, dem entsprechenden Vakuum, der Geometrie dea Systems und dem Verhältnis, mit welchem Wasser zu dem System hinzugefügt wird, nachdem die stetigen Zuetandsbedingungen erreicht sind.

In einigen Fällen, wenn z.B. Schwefelsäure zur Herstellung von Tallöl erforderlich ist, kann es vor-

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teilhaft sein, einen Teil der abfliessenden Flüssigkeit aus dem System zu entfernen anstelle der Rückführung der gesamten Flüssigkeit. Dadurch wird das Verhältnis reduziert, mit welchem Wasser aus dem Entwicklungsgefäss verdampft werden muss.

Die Kristalle von NäpSO. können aus. dem System periodischoder kontinuierlich als Aufschlämmung entfernt werden, sie können von der Lauge durch Filtrieren oder Zentrifugieren oder andere Mittel abgetrennt werden und mit Wasser gewaschen werden, wobei die Lauge in das Entwicklungs-Gefäsa zurückgeführt werden kann.

Es ist selbstverständlich, dass andere Chlorate und Chloride als Natriumchlorat und Natriumchlorid verwendet werden können. So können Kalium- und Lithiumchlorate und -ohloride verwendet werden.

Die beigefügte Zeichnung ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, welche bei der Durchführung der Erfindung verwendet werden kann. In der Zeichnung wird ein Entwicklungs-Verdampfungs-Kristallisationsgefäss Io gezeigt. Ein Teil der Reaktionslöeung 26, welche einige Kristalle enthalten kann, wird von der unteren Kammer dee Entwioklungs-Verdampfungs-Kristallisatione-Gefäsaee Io durch die Leitungen 11 und 11a über eine Pumpe 12 und einen Wärmeaustauscher 13 abgezogen und wird dann schlieeelioh in die ober· Kammer des Gtefässes Io zurückgeführt. Schwefelsäure wird kontinuierlich duroh die Leitung 14 und dann di· Leitung 11 in das Gefäss Io eingeführt·

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Wässrige Lösungen von Natriumchlorat und Natriumchlorid werden kontinuierlich über die Leitung 15 in den oberen Teil des Waschturmes 28 mit Füllkörpern eingeführt. Ein Teil dieser Lösung wird durch den Turm 28 im Kreislauf geführt, indem sie vom Boden des Turmes über eine Leitung 29 und die Pumpe 30 abgezogen und in die Leitung 15 über den Turm in genügender Quantität wieder eingeführt wird, um ein richtiges Anfeuchten der Packung Im Turm zu erreichen. Bin anderer Teil der Lösung wird in der Nähe des Bodens des Turmes über die Leitungen 15a und 11b, die Pumpe 12 und den Wärmeaustauscher 13 abgezogen und in den oberen Teil des Gefäßes 10 über die Leitungen 11 und 11a eingeführt. Zu der Reaktiorielösung 26 kann Wärme über den Wärmeaustauscher 13 zugeführt werden oder durch Erwärmen der zugeführten Lösungen.

Eine Aufschlämmung, die aus Kristallen und Reaktionslösung 26 besteht, wird aus dem Gefäss 10 über die Leitung 16 und eine Pumpe 27 zu einer Filter- und Waschvorrichtung 17 abgezogen; die Kristalle werden mit Wasser gevasohen, welches in die Vorrichtung über eine Leitung 19 eintritt, die mit einer Wasserzufuhr (nicht gezeigt) verbunden ist. Die gewaschenen Kristalle werden über die Leitung 18 entnommen, während die Reaktionslösung, aus welcher die Kristalle abgetrennt wurden, und das Waschwasser über die Leitung 20, Pumpe 21 und 12, die Leitungen 11 und 11a und den Wärmeaustauscher 13 zum Gefass/zurückgeführt werden. Sie Pumpe 21 kann auch verwendet werden, um ein Vakuum zu schaffen, welches für den Betrieb der Pilter- und Waschvorrichtung 17 erforderlich sein kann.

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An die obere Kammer des Gefässes Io wird ein Vakuum über die Leitung 22 und den Waschturm 28 durch eine Venturidüse 23 angelegt, die über die Leitung 24 mit Wasserzufuhr (nicht gezeigt) verbunden ist. Eine Leitung 25 ist der Auslass der Venturidüse 23.

Chlordioxyd, Chlor, Wasserdampf und möglicherweise etwas Chlorwasserstoff werden aus dem Gefäss durch die Düse 23 abgezogen. Im Waschturm 28 wird Chlorwasserstoff aus dem Gasstrom entfernt und mit den Natriumchlorat- und Natriumchloridzufuhrlösungen in das Entwicklungsgefäss zurückgeführt. In der Düse 23 wird der Wasserdampf kondensiert und eine Lösung von Chlordioxyd und Chlor gelöst in Wasser wird über die Leitung 25 abgezogen. Es ist selbstverständlich, dass ein Pailwasserrohr, das zu einem geschlossenen Gefäss führt, anstelle der unteren Kammer des Entwioklunge-Verdampfungs-Kristallisations-G-efäeses Io verwendet werden kann.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:

Beispiel I

Ein Entwicklungs-Verdampfungs-Kristallisations-Gefäse wird kontinuierlich mit einer ChIorat/Chloridzufuhr betrieben, die au· 12,5 ml/Min, einer Lösung mit 3,33 Mol NaClO₅ und 3,11 Mol NaCl beeteht und mit einer Zufuhr von 2,5 ml/Min von 93 ^iger Schwefelsäure. Wasser wird kontinuierlich verdampft, ClOp und

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Cl₂ werden kontinuierlich entfernt und wasserfreies Natriumsulfat (Na₂SO.) wird kontinuierlich in Verhältnissen auskristallisiert, die den Zufuhren entsprechen. Die stetigen Bedingungen im Entwioklungs-Verdampfungs-Kristallisationsgefäss mit einer ReaktionslöBung von 2,74- Mol Natriumc-hlorat, o,69 Mol Natriumchlorid und 2,oo Mol H₂SO., einer Temperatur von 75⁰C und einem Druck von 167 mm Quecksilber in der Dampfphase Über der Reaktionslösung werden 6 Std. aufrechterhalten. Bei der Analyse zeigt das erhaltene Gas 42,1 Grammatomprozent CIO«, und die Analyse zeigte weiter, dass die abfiltrierten Kristalle nach dem Waschen im wesentlichen reines wasserfreies Na«SO. waren.

Beispiel II

Ein Entwieklunge-Verdampfungs-Kristallisatione-Ge·- fäse wurde kontinuierlich mit einer Zufuhr von Chlorat/ Chlorid, bestehend aus 12,5 ml/Min, einer Lösung mit 3,33 Mol NaClO₃ und 3,19 Mol NaCl und einer Zufuhr von 2,36 ml/Min. 93 #iger Schwefelsäure, betrieben.

Waeeer wurde kontinuierlich verdampft, CIO« und Cl« wurden kontinuierlich entfernt und wasserfreies Natriumsulfat (Na₂SO.) wurde kontinuierlich in Verhältnissen auekristallisiert, die den Zufuhren äquivalent sind. Die stetigen Bedingungen im Entwioklunge-Verdampfungi-Krietallisations-Gefäss mit einer Reaktionelösung τοπ 2,71 Mol Natriumohlorat, o,6o Mol Natrium-

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Chlorid und 2,11 Mol HpSO., einer Temperatur von 74° C und einem Druck von 172 mm Quecksilber in der Dampfphase über der Reaktionslösung wurden 5,5 Stunden aufrechterhalten. Bei der Analyse hatte das erhaltene Produkt gas ungefähr 45 G-rammatomprozent ClO₂* und die abfiltrierten Kristalle waren nach dem Waschen im wesentlichen reines wasserfreies Na₂SO^.

Der Ausdruck "Grammatomprozent Chlordioxyd" bezeichnet das Verhältnis von Grammatomen Chlor in einem gegebenen Gasvolumen in Form des Chlordioxyds dividiert durch die Zahl der Grammatome Chlor, die sowohl in Form von Chlordioxyd wie molekularem Chlor vorhanden sind, multipliziert mit loo.

Es ist möglich, die Erfindung auf solche Art durchzuführen, dass der grosste Teil der Wasserverdampfung oder mindestens ein Teil d~ivon in einem getrennten Gefäss stattfindet. So können sowohl das Entwioklungagefäss als auch ein Verdampfunga-Kristallisationa-Gefäss in dem System angewendet werden, wobei die abfliessende Flüssigkeit aus dem Entwicklungsgefäes zu dem Verdampfungs-Kristallisations-Gefäss geführt wird. Luft oder ein anderes inertes Gaa kann durch dae Entwicklungsgefäes geführt werden, oder es kann tin Vakuum angelegt werden, um das entwickelte Chlor und Chlordioxyd auszublasen, während dae Verdampfunga-Kristallisations-Gefäsa unter Vakuum und mit einer Temperatur von über 3o° C und von weniger als ungefähr loo⁰ C, vorzugsweise entsprechend dtm Siedepunkt der darin befindlichen Lösung, betrieben werden kann, und das Waaaer in dtm Syitea, welohta nioht

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als Wasserverdampfung aus dem Entwicklungsgefäea entfernt wurde, wird so aus dem Verdampfungs-Kristallisationa-Gefäss zusammen mit allem zusätzlichen Chlor und Chlordioxyd, das darin entwickelt sein kann, entfernt. Im Grunde führt diea zur Aufteilung der Funktionen dea.Entwicklungs-Verdampfungs-Kriatallisations-Grefässes Io. Die Hohsubstanzen können zu dem Entwicklungsgefäas über ,das Verdampfunga-Kristallisationsgefäaa zugeführt werden, obwohl es erwünscht ist, Bedingungen in diesem G-efäas zu vermeiden, die zu einer beträchtlichen Entwicklung von ClO₂ und CIp führen, mindestens dann, wenn die Bedingungen nicht so sind, dass nur Na₂SO. auakristallisiert wird.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

L. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Chlordioxyd und Chlor, indem ein Alkalichlorat, ein Alkalichlorid, Schwefelsäure und Wasser in Mengenverhältnissen, uie erforderlich sind, um Chlordioxyd und Chlor aus der in dem G-efäse erhaltenen Reaktionsmischung zu entwickeln, in ein Reaktionagefass gegeben werden, wobei die Reaktionsmischung auf einer Temperatur gehalten wird, die hcoh genug ist, um die Entwicklung von Chlordioxyd und Chlor aus der Reaktionsmischung zu sichern, die aber nicht zur Zersetzung des Chlordioxydes führt, dadurch gekennzeichnet, dass der Säuregehalt der Reaktionsmischung auf zwischen l,o und 2,4 molar eingestellt wird, dass ein solcher Partialdruck des Wasserdampfee aufrechterhalten wird, dass die Verdampfung von Wasser aue der Reaktionsmischung mit einer Geschwindigkeit gewährleistet ist, die zur Kristallisation von wasserfreiem Alkalisulfat führt, dass die Temperatur hierbei über 3o° C gehalten wird und dass periodisch oder kontinuierlich die kristallisierte feste Phase von der Reaktionsmischung abgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Säuregehalt der Mischung im Entwicklungsgefäss auf zwischen l,o und 2,2 molar eingestellt wird.

ue Unterlagen
0Ö9832/U78

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