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Procédé pour réaliser une réaction chimique entre un gaz et un liquide ou une substance dissoute dans ce dernier.
La présente invention est relative à un procedé pour réaliser une réaction chimique entre un gaz 3t un liquide, ou une substance dissoute dans ce liquida, et plus particulièrement à une réaction du genre dans lequel un ou plusieurs produits volatils sont engendrés, ce procédé présentant des avantages considérables, du point de vue technique at du point de vue économique, e.n comparaison avdc les proceoés appliques jusqu'à ce jour.
Conformément à l' invention, on réalise ce résultat en amenant l'élément de réaction au contact du liquida réactif sous forme d'un mélange avec un gaz inerte et en introduisant ce mélange de gaz dans le liquide de telle manière que ce dernier est mis .,il circulation conformément au principe de la pompa dite q mammouth", les produits volatils engendrés au cours de la reaction etant entraînés a 1' écart du liquide conjoint:.ment avec ledit gaz inerte.
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±. cet ""I;rd, ils a lieu de mentionner qua lorsque 1' sxpressica. Il:ï...i,.:.;;tia6 réactif " *ii dans la présenta description, cetn expression doit s'entendra non seulement pour an liquida ui est en soi un agent de reaction, c'est-a-dira un liquida lui iéajii 'Lui--L.1^2me avec 16 aaz, mais aussi pour un liquide contenant a l'eiat dissous une sâosiance qui constitue le réactif ...::.r'O)ra..:3Dt jit, 1< liquida n'étant, dans ce cas, qu'un solvant de la substance réactiva.
1 .e L:az inerte utilisé con'or,nément a l'invention peut âtre de uout enre aro2rie, par exenple de l'air ou de l'azote.
Ainsi u'il est bien connu, le principe de la pompe oianniouth, ou pofnpe à élever l'air, consiste à amener da l'air comprime à la partie inférieure d'un tube descendant à l'intérieur d'un puits, ou d'un tuyau a' évacuation d'eau, où cet air se mélange finament avec l'eau e provoqua un courant ascendant du mélange d'air e t d'aau.
L'explication de ce principe en combinaison avec l' aduition .='L1; jaz inerte, Clans 1-3 .:;iI'o¯\::dé objet de l'invention, co.,7uiie décrit ci-descus, a cioruiz d'excellents résultats.
Gr8ce a c t4 ocrjoinaison, trois résultats différents sont réalisas. 3n L3re,--ier lieu, le az inerte sert da diluant pour le az reactif, et il est ainsi possible de régler suivant qu'on le désira la concentration au az réactif fourni au licxuida, En second lieu., u; circulation effectuée conformément au principe de 1& ¯:0..1;6 est assurée et maintenue dans le liquide, indépendamment du fait gae le az réactif est absorbé par la liquide et est utilisé dans la réaction, En troisième lieu, le gaz inerte aritraine a l'écart du liquide les produits de réaction vola- tilts cendrés EI¯:2E :
a x'cCt3.On, Toutes ces ..issures ou caractéristiques contribuent a dmpaeher ,.;...'il ' ^a.,'.::u==',ïlG, dans le liquida, aucune portion du gaz réactif a',ene au contact audit liquide, d'une part, 2T des produits de r:5c'.iOil volatils engendres dans la réaction, u'autre part.
Il d1 I'E.'Su.i.e .=ùe îe y3rc8cni. srOCE:cic est en particuler avan- i.-^-¯c'=...."I-G :ß liL2Jlc' dans le cas des réactions CYtlïl.lue3 du
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genre décrit dans lequel le ou les produits de réaction volatils engendrés sont sujets à se combiner chimiquement avec l'élément de réaction gazeux fourni au liquida, ou avec tout élément de :;action
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susceptible d'être présent dans le liquide, ça qui a comme oùo-cJsé- quence des pertes inévitables. sn pareils cas, il est nc33saire en vue d'obtbriir les produits de réaction volatils avec m:. rCi..d8- ment élevé, d'empêcher autant possible ci? telles co,i,viné;isons indésirables et nuisibles, 3t ce résultat est. L'ea112c i.r la procède suivant l'invention.
De plus, cd résultat peut être UÛi:!lu avoc un at.al'8Il Je construction très simple, sans éj,U' il soit necessaire de 1:'r6voir aucune pompa de circulation ou des ac::i'ta'L6w's ulçcauÍ'-¯ues d'un ;':;6n- re quelconque (ui axioeraient une grande quanLite d'1=ne:<gie, sur- tout si l'on traite de grands volumes de liquide. De plus, à ce têtard il convient de mentionner que, dans la cas où l'on utilise des li- quides acides ou. d'autres liquides qui attaquent la matière dont
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est fait l'appareil, il est très itfiportsut d'éviter les pièces rno- biles, de faon à assurer un fonctionnement satisfaisant de 1' appareil, sans interruptions.
Grâce à la présente invention, tous
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ces inconvénients sont evites, et le ilroceae -),aut être réalisé d'une manière satisfaisante 2t s'ura a l'aid'a de l'appareil, coût la conduite est facile et le fuctioa:j'3.tit économique A titre d'exemple d'une réaction du c':!lU'8 sus-"îentio['ü.8, 0D u18ntioDnaI'8 la production du peroxyde de ci,lorp par reauction ,-:.;' un chlorate ,,iàtilliiue , ,var exenipla a'un ctilorate da l"" Lai alcalin, tel lU2 1d dilorate da scciiutii, .;n solution a.yuuse, â l'aide d'un agent réducteur gazeux; par ex.3\ule a' a.iziijràriài sulfureux., en présence d'une addition d'un acide fort sous una Cri re18 T.iv"J Ii!2 nt éîdvée.
Des recherches effectuées par la De..a:¯<;Gr:ssa e o n tuontrt: ua, en vue d'obtenir un rendement élevé en peroxyde de chlore dans ce
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procédé, il est extrêmement important d'éviter des concentrations locales élevées d'anhydride sulfureux dans la liquide, étant donné que ceci favoriserait les réactions indésirables entre -Le
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produit de réaction volatil (peroxJd'3 ae crilor2) et l'ej-emsnt ûe
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r'5Ctio ¯s2,eux (anhydride sul.furSL1Xj, ce u.i aurais na c;;re:ûes r ?1"GSS 'Ù,.4..a .'.U:lS.c .a.3Î:C8.
:231' .L'application '.:;, iO:.cüv c-Lii-v5.,i7it l'invention., ces pertes S"";-'l. cVi"l..;;32 acnc une "Gr-:s grands .úestlre, 8t le Jroco1dé peut stre ,.. t:Sc 3;..' iC::i(:E!,Ú-:1Dt. avsc 1'sida a' ari appareil da construction ires simple, 20.:i...e! il e cte Jiu plus iàaàt, Un point. y.articulièrs..Wnt fovcrable 3st le fiît .ue 3ú -.ui c.'.OilCSrï?a le caractère fortement acica de la scia-uiou2 il n'est basoin a'aucunes pièces mOCil2S sans 1aa6il. on décrire .8lnt ¯LLcn' plis en détail le procédé su-ivaut 1' inTT2 :ïJn an sa référant au. uSSSil1 8.:n#xé, ,Ili rapresants sC:ev::c^.- ï.L!l<.6.:lent une ÎUT'iI3 tx'w.:ar3îl susceptible d'être utilisée pour la ...ise 211 3r 8'Gl..";
.1 uu i3r8S ¯ il'G 3 OC C(ê sur la dessin, 1 est un récipient contenant le liquida réactif =¯ =¯i .¯èl&!6a cu az réactif et du gaz inerte arrive sous une pres- sion appropriée par un 'cuyau 3. ce tuyau 3 sa a1'c;ine par un anneau perforé placé a. ¯¯ú.aJ:-.,u'Ô aistance au-dessous d'un tuba 4 dispose dans la récipient 1. A son extrémité inférieure, le zube 4 est pourvu dol un organe coniqaa collecteur de gaz 5. A l'aide de l'anneau perfore, le c,ëiar.e de laz est introduit a l'état finement divisé dans le liquide et L!lOnte dans le tube 4 à travers le liquide, En raison de la pression exercée de bas en naut par le gaz, il s'effectue dans le tube 4, un courant ascendant en conformité avec le principe de la ;?o'''i)e H18.fJl11outh, et une circulation ineensa du liquide s'efj-actue a l'intérieur et a l'extérieur audic tube, dans le sens des flèches.
Pandsnt -La montée du Uièlan6 ad baz à l'intérieur du tube 4, 1';ic.:,enL aw:ûiï gazeux est absorbe par le liquida et se cOlllbin6 avec lui, ou avec son élément, réactif, par exemple une substance solide dissoute dans le liquide, rndeJendaal.IJ.6nt de cela, la cir(:u..:.atio;.1 conforme au principe de la pompe mam.ú10uth est Liairtenue à i;;-neLde du 'az insrte. 1 ou les produits de réaction volatils engendrés dans la réaction sont entraînés à l'écart du liquida avec le gaz inerte et sortent du récipient 1 par le tuyau 6. Une plaua- chicane 7 peut être convenablement disposée au-dessus du tube 4 pour a,,-,pêcher l'entraînement du liquide par les gaz,
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Il est évident que la construction de cet appareil peut être modifiée de différentes façons.
Ainsi, par exemple, on peut augmenter l'effet de circulation résultant du principe de la pome mammouth en disposant plusieurs tubas de circulation dans le récipient. Au. lieu d'utiliser un anneau, perforé pour aiviser fine- aient la gaz, on peut se servir d'un disque-filtre ou de tout autre dispositif approprié. De plus, plusieurs appareils da ce genre peu- vent être disposés en parallèle ou en série.
La réaction chimique qui doit intervenir dans le récipient peut âtre réalises d'une faon continus ou intermittente.
On décrira ci-après le présent procédé par un exemple pra- tique ayant trait à la fabrication du peroxyde de chlore par réduction d'une solution acide de chlorate de sodium par de l' anhydride sulfureux, on a réalisé cette réaction dans un appareil du g@nre decrit ci-dessus, comportant un tube de circulation 4 da mètres de hauteur et de 22,5 cm de diamètre. Le liquide réactif uti- lise était uns solution de chlorate de sodium lui contenait, au débwt, 300 gr. de chlorate de sodium et 7,5 équivalents a'acide sulfurique libre, par litre.
Des gaz provenant d'un four de grillage de pyrites, lesqueis gaz contenaient 7 à 8 % de SO2, ont été introouits dans ladite relation par l'entremise d'un anneau, de plomb perforé placé au- dessous du tube de circulation., avec un débit de 8@ mètres cubas par heure.
Il en est résulté 1'absorption complète, par la solution de chlorate, de l'anhydride sulfureux contenu, dans les gaz, jusqu'a ce que tout le chlorate ait eté utilisé, C'est seulement alors que les gaz s'échappant de l'appareil de réaction troublaient une solu- tion de chlorure de baryum lorsqu'on les faisait passer a travers une telle solution.
Le gaz peroxyde de chlore engendré dans la réaction (lequel gaz ne contenait que de faibles quantités de cillera) etait entrainé à l'écart de l'appareil de réaction par les gaz d'échappement iner- tes (le resta des gaz provenant du grillage des pyrites). En raison de la dilution par les gaz inertes, aucune explosion n'était à craindre.
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ire peroxyde de chlore a alors été absorbé par de 1)eau dans un scrubber. On. a détermine la quantité de chlore actif cure contenait i.'ett de .L8Va,;e du scrubber. ette quantité était-, en moyenne, de 20 kg. par !,aura. Le reL-ideLient en chlore acLif du. chlorate, s'élevait b. C'2 % de la quantité théorÍLlu8lÙen.t possible.
Il ta.npératore régnant pendant la réaction a été maintenue L 20 C a l'aide d'un petit serpentin réfrigérant.
Dans l'exemple susuientionné, la concentration des composants de la réaction, chlorate de sodium.. et anhydride sulfureux, peat vari er entre les limites d'une écLalle l'elativ8uent large. En shralj un résultat favorable est ubtetm, Jass la faoricatiou du peroxyde de clilore par réaction d'un chlorate "ètalli<;.ua en soluzicn 8'..U",llse svee \le .L'anhydride sulfureux gazeux, si la concentration dudit anhydride aans le mélange de =az est, par exemple, cie 5-la s3, ou. jusque 12 co..hJle ceci péut etra le cas, en particulier lorsqu'on ccilise les ,"i81enc33 OE! gaz fournis par des brûleurs da soufre.
.,;uOi:.:tUIOh ait aecrit l'invention en se référant à un exemple dans lequel il n'y a qu'un seul elément réactif à l'état gazeux
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et un sclul élent réactif en solution, il est évident ,ua le proche- dé obJet de 1'invention peut avaùteuseú±nt aussi être appliqué dans la cas de réactions auxquelles prendraient part plusieurs éléments réactifs à l'état gazeux et/ou plusieurs éléments réactifs contenus dans le liquide de réaction.
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-R 2; 3LEi¯l{ PIC A T J---
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