DE813997C - Herstellung von Natriumchlorit - Google Patents

Description

• Herstellung von Natriumchlorit Leitet man Chlordioxyd in eine Alkalihydroxydlösung, z. 13. Natron- oder Kalilauge, so disproportioniert es in bekannter Weise entsprechend der Gleichung z Cl02+z MeOH=MeC102+MeC103+H20 (\1e = Alkalimetall).
• Auf diese `''eise können Chlorite in Ausbeuten bis zti 3oo/o des eingesetzten Chlordioxyds gewonnen werden, ohne daß Reduktionsmittel zur Oberführung des ,I-wertigen Chlors im Chlordioxyd zu dem dreiwertigen im Chlorit benötigt %%-erden. Die Schwierigkeiten zur Isolierung des Chlorits in technischem Ausmaße nach diesem Disproportionierungsverfahren beruhen auf der schlecht durchzuführenden Trennung der entstehenden Chlorite und Chlorate. Wäre eine solche wirtschaftlich tragbar zu erreidlien, so könnte das anfallende Chlorat im Kreisprozeß immer wieder zur Herstellung von Chlordioxyd eingesetzt werden.
• Arbeitet man z. B. mit Natronlauge, so verbleibt nach dem Eindampfen der Reaktionslösung ein der Löslichkeit des Natriumchlorits entsprechender so hoher Anteil an Natriumchlorit in dem Natriumchlorat, daß eine wirtschaftliche Ausbeute nicht erreicht werden kann. Wendet man dagegen von vornherein Kalilauge an, so fällt das Chlorit als Kalisalz an und man muß das wirtschaftlich wertvolle Kalium-Ion im Kaliumchlorit nutzlos bei seiner Verwendung, z. B. in Bleichprozessen, verloren geben.
• Gegenstand der Erfindung ist ein neues Verfahren zur Herstellung von Natriumchlorit durch Disproportionierung von Chlordioxyd in alkalischer Lösung, wobei das bei der Disproportionierung gebildete Chlorat in Form von Kaliumchlorat aus dem Umsetzungsgemisch entfernt wird. Die technische Durchführung dieses neuen Verfahrens kann auf verschiedene Weise erfolgen. So führt beispielsweise die Kombination von Natronlauge und Kalilauge in äquimolekularem Verhältnis bei der Disproportionierung von Chlordioxyd zu einer einfachen Lösung des Problems entsprechend der Gleichung 2ClOE+NaOH+KOH=NaC102 + K Cl O$ + H20.
• Bei diesem Verfahren fällt nämlich das schwerlösliche Kaliumchlorat aus, kann bis auf den Rest der seiner Löslichkeit entsprechenden Menge abgeschieden werden, so daß das Natriumchlorit nach Eindampfen der Reaktionslösung nur durch die geringe Menge von Kaliumchlorat verunreinigt ist, welche seiner Löslichkeit in diesem eingeengten Volumen, gegebenenfalls nach nochmaliger Abfiltration des . auskristallisierten Kaliumchlorates, entspricht.
• Da bei der Herstellung hochprozentiger Natriumchloritlösungen derKristallbrei des ausgeschiedenen Kaliumchlorates sich bei der Absorption des gasförmigen Chlordioxyds nachteilig auswirkt, besteht eine andere. Durchführungsmöglichkeit des Verfahrens darin, daß man zunächst nur in Natronlauge disproportioniert und das entstandene, leicht lösliche Natriumchlorat nach vollkommenem Ablauf der Reaktion mit Kalilauge als schwerlösliches Kaliumchlorat ausfällt und abtrennt. Die nach der Gleichung Na Cl 03+KOH=KC103+NaOH neu entstandene Natronlauge wird nun vorteilhaft ebenfalls mit Chlordioxyd umgesetzt, bis sie in äquivalente Anteile Natriumchlorit und Natriumchlorat übergegangen ist. Das letzte wird wieder in der beschriebenen Weise mit Kalilauge konvertiert USW.
• Der bei dieser stufenweisen Umsetzung des Chlordioxyds zu Natriumchlorit und Kaliumchlorat schließlich verbleibende kleine Anteil von Natriumchlorat wird vorteilhaft mit Kaliumchlorid konvertiert, weil dieses billige Salz die bei dem End-Eindampf-Prozeß sonst verbleibende, störende freie Natronlauge als Natriumchlbrid auftreten läßt, welches als Verdünnungsmittel des in ganz reiner Form nicht ungefährlichen Natriumchlorits erwünscht ist.
• Das neue Veifahren läßt sich vorteilhaft in kontinuierlicher Arbeitsweise durchführen, wenn man zur Filtration zum Beispiel Zentrifugen, Absitzgefäße oder andere Abscheidungsvorrichtungen benutzt, die eine nur geringe Durchsetzung der zu begasenden Lösungen mit Kaliumchloratkristallen gewährleisten. Beispiel i Aus einem zylindrischen Reaktionsgefäß (Höhe etwa 3 m, Durchmesser etwa 8o cm), das mit einer Gasverteilungsvorrichtung und einem Rührer versehen ist, führt ein Abflußrohr in eine Zentrifuge, deren Filtrat durch eine Pumpe wieder - in das Reaktionsgefäß zurückbefördert werden kann. In diesem wird eine Lösung von i6o kg Natriumhydroxyd und 224 kg Kaliumhydroxyd in 2ooo 1 Wasser bei lebhaftemRühren mit einemGasgemisch aus 540 kg Chlordioxyd und 725 cbm Luft bei gleichzeitiger Rührung begast. Die Reaktionstemperatur wird auf etwa + 30 bis 5o° gehalten. Sobald eine Abscheidung von Kaliumchlorat beginnt, wird dieReaktionsflüssigkeit über dieZentrifuge so lange umgepumpt, bis die Natron- bzw. Kalilauge verbraucht ist. Zum Schluß wird sie im Vakuum bei + 5o° auf etwa 500 1 eingedampft und bei dieser Temperatur von dem auskristallisierten Kaliumchlorat durch Filtration befreit.
• Aus dieser Lösung erhält man durch starkes Einengen bzw. vollkommenes Eindampfen zur Trockne im Vakuum bei etwa 40° 340 kg Natriumchlorit, entsprechend einer Ausbeute von 94% d. 1h., welches etwa 6 bis 8% Kaliumchlorat und geringe Mengen Kochsalz enthält. Die Ausbeute an Kaliumchlorat beträgt ebenfalls 93 bis 95 % d. Th. Beispiel e In dem gleichen Reaktionsgefäß, wie in Beispiel i beschrieben, wird eine Lösung von 16o kg Natriumhydroxyd in 2000 1 Wasser vorgelegt. In diese werden bei gutem Rühren etwa 27o kg Chlordioxydgas, welche mit etwa 400 cbm Luft verdünnt sind, durch eine gut wirksame Gasverteilungsvorrichtung so langsam eingeleitet, daß eine vollkommene Absorption des Gases in der Natronlauge gewährleistet ist und daß die Reaktionstemperatur bei etwa 40° gehalten wird. Wenn die vorgelegte Natronlauge ungefähr erschöpft ist, wird auf etwa + 5 bis + io° gekühlt, und unter Rühren werden nun 2241 5o %ige Kalilauge zugeführt und einige Zeit bei dieser Temperatur gerührt. Nun wird von dem ausgeschiedenen Kaliumchlorat abfiltriert. Das aus der Zentrifuge abgelaufene Filtrat wird in dem Reaktionsgefäß erneut mit etwa i35 kg Chlordioxyd, welches mit etwa der vierfachen Menge Luft verdünnt ist, so lange bei 3o bis 40° begast, bis die Natronlauge verbraucht ist. Nach anschließender Kühlung, Umsetzung mit Kaliumhydroxyd und Filtration des auskristallisierten Kaliumchlorates wird diese stufenweise Begasung noch zweimal wiederholt. Zum Schluß werden die geringen Anteile von Natriumchlorat mit einer äquivalenten Menge Kaliumchlorid konvertiert, das bei Kühlung auf o bis + 5° abgeschiedene Kaliumchlorat abfiltriert und das Filtrat im Vakuum eingedampft. Auf diese Weise werden etwa 33o kg Natriumchlorit gewonnen, die mit einer geringen Menge von Kochsalz und Kaliumchlorat verunreinigt sind.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Herstellung von Natriumchlorit durch Disproportionierung von Chlordioxyd in alkalischer Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Disproporticnierung gebildete Chlorat in Form von Kaliumchlorat aus dem Umsetzungsgemisch entfernt wird.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß Chlordioxyd mit einer Lösung umgesetzt wird, die äquivalente Mengen Natrium- und Kaliumhydroxyd enthält, und das entstandene feste Kaliumchlorat von der Natriumchloritlösung getrennt wird.
3. 3. Verfahren gemäß Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß Chlordioxyd mit einer Lösung von Natriumhydroxyd umgesetzt, die entstandene Lösung von Natriumchlorat und Natriumchlorit mit Kaliumhydroxyd versetzt, das hierbei entstandene Kaliumchlorat aus der Natriumchloritlösung entfernt, die entstandene Natriumhydroxydlösung so lange erneut mit Chlordioxyd begast und mit Kaliumhydroxyd umgesetzt wird, bis nur noch geringe Reste von Natriumhydroxyd in der Lösung verbleiben.
4. 4. Verfahren gemäß Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die restlichen Anteile von Natriumchlorat in der Lösung mit Kaliumchlorid zu Kaliumchlorat und Natriumchlorid umgesetzt werden.