BR0211872B1

BR0211872B1 - Processo para geração de ácido cloroso instável e dióxido de cloro e processo para geração de dióxido de cloro a partir de ácido cloroso.

Info

Publication number: BR0211872B1
Application number: BRPI0211872-6A
Authority: BR
Inventors: Richard Sampson; Allison Sampson
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2014-01-07
Also published as: CN101348239A; IN2012DN01085A; IL160153A; ES2679768T3; KR20090114484A; CN101348239B; US7824556B2; NO20040894L; US20030064018A1; WO2003011750A2; CA2796113C; MXPA04001020A; AU2002322737B2; EP2263973A1; CA2456028A1; US20060171875A1; ZA200401086B; US20050196337A1; KR20040039276A; US20060034749A1

Description

PROCESSO PARA GERAÇÃO DE ÁCIDO CLOROSO INSTÁVEL E DIÓXIDO

DE CLORO E PROCESSO PARA GERAÇÃO DE DIÓXIDO DE CLORO A

PARTIR DE ÁCIDO CLOROSO

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção se refere a um método para a geração de ácido cloroso a partir de uma solução de sal de clorito aquoso ou de uma solução de sal de clorato aquoso, ou uma combinação de ambas as soluções. A presente invenção também se refere a um método para a geração de dióxido de cloro por meio de catálise de ácido cloroso, subseqüente a ou simultaneamente com a geração do ácido cloroso a partir de uma solução de sal de clorito / clorato.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO A geração de ácido cloroso pela acidificação de uma solução de sal de clorito aquoso ou uma solução de dióxido de cloro aquosa estabilizada (solução de sal de clorito estabilizada) por um ácido é bem conhecida pela reação a seguir: Na+C102~ + H+ -> H+C102' + Na+ (1) Também é conhecido que, ao longo do tempo, o ácido cloroso lentamente se decompõe em dióxido de cloro pela reação a seguir: 5 HC102 -> 4 C102 + HC1 + 2 H20 (2) Esta reação (2) predomina a baixas concentrações de ácido e altas de clorito, tomando a reação difícil de controlar, especialmente em suprimentos de água de alta alcalinidade.

Ainda, esta decomposição é lenta. A concentrações de clorito maiores do que 20.000 mg/L, a taxa de reação é de 5 minutos a um pH < 0,5. Entretanto, se o pH da mesma solução de clorito for aumentado para > 1,0, a reação não está completa após 60 minutos.

Também é conhecido que, em um ambiente de oxidação, soluções de dióxido de cloro. Além disso, o íon de cloreto deve estar presente, seja a partir da decomposição de clorato ou da adição do íon de cloreto em si, para que o dióxido de cloro seja gerado. As reações gerais para a geração de dióxido de cloro a partir de clorato são listadas abaixo. 2 C103" + S02----> 2 C102 + S042' (10) 4 C103' + CH3OH + 4 H+ >4 C102 + HCOOH + 3 H20 (11) C103' + Cl' + 2 H+ > C102 + Cl2 + H20 (12) 2 C103" + H202 + 2 H+ >2 C102 + 02 + 2 H20 (13) É ainda conhecido que uma mistura de sal de clorito e sal de clorato na presença de um íon de hidrogênio gerará dióxido de cloro pela equação geral a seguir: 2 H+ + C102" + C103' -> 2 C102 + H20 (14) Esta reação também é mostrada em um formato diferente na reação (6). Entretanto, a taxa de reação a dióxido de cloro do sal de clorito é 100 vezes mais rápida do que a taxa de reação a dióxido de cloro do sal de clorato. 0 uso de dióxido de cloro em muitas aplicações tem sido limitado, devido à incapacidade de controle das químicas de reação e à ineficiência das reações em soluções. Uma vez que dióxido de cloro é um gás instável, mesmo em solução, ele deve ser gerado no local e usado brevemente após a geração. Aplicações industriais em larga escala, tais como branqueamento de polpa e papel, pré- tratamento de água de abastecimento e desinfecção, desinfecção de processamento de alimento e desinfecção de torre de resfriamento, têm sido bem sucedidas, devido à capacidade nessas aplicações de se manusearem, de forma segura, oxidantes e ácidos concentrados e agressivos. tal como na presença de cloro ou de um anodo, o dióxido de cloro pode ser gerado a partir de ácido cloroso pela reação a seguir: É ainda conhecido que o ácido cloroso é gerado pela acidificação de um sal de clorato pela reação em duas etapas a seguir: Nesta reação, ácido hipocloroso, a forma ionizada de cloro em água, também é gerado na reação (5) . A geração de dióxido de cloro ocorre através de um dos mecanismos a seguir: ou A geração de dióxido de cloro a partir de sal de clorato, contudo, é muito difícil de controlar. Na prática, uma acidez em excesso é requerida para se começar a reação, mas se a acidez for alta demais, a relação colateral a seguir predomina, e pouco ou nenhum dióxido de cloro é gerado.

Na prática, as reações de redução a seguir são usadas para a geração de dióxido de cloro a partir de sal de clorato. Altas concentrações de todos os precursores devem ser usadas para se começarem as reações, mas quando as reações não chegam a se completar, subprodutos indesejáveis ou materiais precursores não reagidos contaminam as Algumas aplicações de consumidor e médicas também tiveram sucesso. Pastas de dentes à base de sal de clorito, antissépticos bucais e géis de desinfecção da pele usam o pH da boca ou um ativador ácido fraco para acidificarem, ligeiramente, o sal de clorito, de modo que algum ácido cloroso seja formado. 0 ácido cloroso, então, ligeiramente se decompõe para dióxido de cloro pela reação (2).

Também é descrito na Patente U.S. N° 6.200.557 BI que em uma solução tópica projetada para o tratamento de HIV, a adição química de fosfatos retardará a perda de dióxido de cloro de solução a um pH de 6 a 7.4. Isso é especialmente benéfico nesta aplicação tópica, de modo que um tempo de contato de dióxido de cloro na superfície da pele seja aumentado, para se permitir um melhor tratamento do HIV.

Entretanto, em todos os processos da técnica anterior, o controle das reações permaneceu um grande obstáculo. Além disso, componentes precursores não reagidos e subprodutos de reação são levados, indesejavelmente, para as soluções de produto. Também, em muitos casos, o pH do produto é tão baixo devido ao ácido em excesso na solução que ele não pode ser usado em certas aplicações.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com a presente invenção, foi descoberto que o ácido cloroso pode ser gerado de uma maneira controlada a partir de uma solução de sal de clorito ou de uma solução de sal de clorato ou de uma combinação de ambos por troca de íons. Ainda, foi descoberto que o dióxido de cloro pode ser gerado a partir de ácido cloroso pelo uso de pelo menos um material catalítico. 0 ácido cloroso para conversão para dióxido de cloro pode ser por reação de troca de íons de acordo com a presente invenção, ou por acidificação convencional. Os catalisadores preferidos de acordo com a presente invenção incluem platina, paládio, dióxido de manganês, carbono e material de troca de íons. 0 ácido cloroso pode ser gerado separadamente em uma primeira etapa e, subseqüentemente, catalisado para formar o dióxido de cloro em uma segunda etapa, ou o ácido cloroso e o dióxido de cloro podem ser gerados simultaneamente no mesmo ambiente de reação na presença do catalisador requisitado. O processo pode ser realizado de uma maneira contínuo ou em lotes, e a reação deve ser realizada em uma solução aquosa ou um ambiente de outra forma úmido aquoso, isto é, na presença de água ou de vapor d'água.

Na modalidade preferida da presente invenção, o ácido cloroso é gerado por uma troca de cátion de sal / íon de hidrogênio de sal de clorito ou sal de clorato, ou uma combinação de ambos, e o ácido cloroso, então, é catalisado em um ambiente úmido para a formação de dióxido de cloro, de forma subseqüente ou simultânea. Ainda, foi descoberto de acordo com a presente invenção que o ácido cloroso, gerado pela acidificação química de sal de clorito ou sal de clorato ou ambos, também pode ser catalisado em um ambiente úmido para a formação de dióxido de cloro de forma subseqüente ou simultânea.

Além disso, foi descoberto de acordo com a presente invenção que precursores adicionais podem ser usados com a solução de sal de clorito ou com a solução de sal de clorato para se melhorar a catálise de ácido cloroso em um ambiente úmido, para a formação de dióxido de cloro de forma subseqüente ou simultânea. Tais precursores incluem, mas não estão limitados a íon de permanganato, íon de cloro, sulfito ácido de sódio, peróxido e álcool.

Mais ainda, foi descoberto de acordo com a presente invenção que materiais de troca de íon são uma fonte preferida de íon de clorito e/ou de clorato, trocado com um contra-ânion em um ambiente ácido úmido, para a formação de ácido cloroso, e, ainda, catalisados no ambiente úmido para a formação de dióxido de cloro de forma subseqüente ou simultânea. Pela troca de íon, uma solução de ácido cloroso pode ser gerada a partir de sal de clorito e/ou de sal de clorato pela troca de cátion de sal / íon de hidrogênio.

Adicionalmente, contaminantes iônicos, de outra forma contidos na solução de ácido cloroso e/ou dióxido de cloro, podem ser removidos com troca de íon, e estabilizantes iônicos podem ser adicionados às soluções de ácido cloroso e/ou de dióxido de cloro através de troca de íon. Mais ainda, o pH das soluções de ácido cloroso e/ou de dióxido de cloro pode ser ajustado pelo uso de troca de íon.

Portanto, um objetivo da presente invenção é gerar dióxido de cloro a partir de ácido cloroso na presença de pelo menos um material catalítico em um processo contínuo e/ou de lote em solução aquosa ou em um ambiente de outra forma úmido aquoso.

Um outro objetivo da presente invenção é gerar uma solução de ácido cloroso geralmente sem cátions, exceto pelo íon de hidrogênio, em um processo contínuo ou em lote, em uma solução aquosa ou em um ambiente de outra forma úmido aquoso.

Um objetivo adicional da presente invenção é gerar ácido cloroso e dióxido de cloro simultaneamente na presença de pelo menos um material catalítico em um processo contínuo ou em lote, em uma solução aquosa ou em um ambiente de outra forma úmido aquoso.

Ainda um objetivo adicional da presente invenção é utilizar um material de troca de ânion para o suprimento de íon de clorito e/ou íon de clorato para a geração de ácido cloroso em um processo contínuo ou em lote, em uma solução aquosa ou em um ambiente de outra forma úmido aquoso.

Ainda um outro objetivo da presente invenção é purificar a solução resultante de ácido cloroso e/ou dióxido de cloro para a remoção de quaisquer contaminantes iônicos pelo uso de troca de íon em um processo contínuo ou de lote.

Ainda um outro objetivo da presente invenção é ajustar o pH da solução de ácido cloroso e/ou da solução de dióxido de cloro pelo uso de troca de íon em um processo contínuo ou de lote.

Um objetivo final da presente invenção a ser estabelecida aqui é adicionar estabilizantes iônicos à solução de ácido cloroso e/ou à solução de dióxido de cloro pelo uso de troca de íon em um processo contínuo ou de lote.

Estes, em conjunto com outros objetivos e vantagens, os quais tornar-se-ão subseqüentemente evidentes, residem nos detalhes da tecnologia, como descrito mais completamente aqui e reivindicado, uma referência sendo tida aos desenhos em anexo, que formam parte da mesma, onde números iguais se referem a partes iguais por toda ela.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A FIG. 1 mostra uma vista em elevação explodida de um tubo de plástico usado nos testes dos Exemplos 1 a 11 descritos neste pedido. A FIG. 2 é um gráfico que mostra a concentração de dióxido de cloro versus o tempo de uma solução de ácido cloroso em decomposição gerada por troca de íon.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Na descrição da presente invenção, uma terminologia específica será usada, em nome da clareza. Entretanto, não se pretende que a invenção esteja limitada aos termos específicos assim selecionados, ou às modalidades específicas mostradas. É para ser compreendido que cada termo específico inclui todos os equivalentes técnicos, os quais operam de uma maneira similar para a realização de uma finalidade similar, e as modalidades específicas têm por finalidade ilustrar, mas não limitar, a ampla aplicação técnica e a utilidade da presente invenção.

Como usado aqui, o termo "solução" deve significar uma mistura formada por um processo pelo qual uma substância sólida, líquida ou gasosa, é mistura com um líquido, independentemente deste líquido ser uma gotícula, um aerossol, vapor ou névoa. Também como usado aqui, o termo "ambiente úmido" deve significar que o ambiente no qual a reação ocorre contém umidade de água, variando de um ambiente ligeiramente úmido até completamente úmido. Também como usado aqui, o termo "precursor" deve ser usado para significar qualquer solução e/ou combinação de soluções usadas para a geração de ácido cloroso e/ou dióxido de cloro. É bem conhecido por aqueles conhecedores da fabricação de dióxido de cloro que o ácido cloroso é formado pela acidificação de sal de clorito e/ou sal de clorato pelas reações (1) , (4) e (5) . Nessas reações, um íon de hidrogênio é colocado em solução, onde ele parcialmente acidifica o sal de clorito e/ou o sal de clorato. As condições de equilíbrio da solução impedem a acidificação total dos sais de clorito e/ou de clorato, contudo, porque o íon de sódio permanece em solução. Surpreendentemente, foi descoberto que se o íon de sódio for substituído por um íon de hidrogênio por meio de um material de troca de cátion, as condições de equilíbrio da mudança de solução e a acidificação total do sal de clorito e/ou do sal de clorato é possível, desse modo fazendo-se uma solução de ácido cloroso pura.

As soluções de ácido cloroso e aquosas contendo ácido cloroso são particularmente úteis em aplicações em que uma desinfecção de nível baixo por um longo período de tempo é desejável. Algumas dessas aplicações incluem desinfecção da pele, da boca e de tetas de vaca. Além disso, o ácido cloroso tem um nível de volatilidade relativamente baixo, tornando-o aplicável para a desinfecção de superfície em ambientes onde uma gaseificação podería ser prejudicial.

Entretanto, devido aos níveis relativamente altos de clorito residual em soluções de ácido cloroso e sua incapacidade de rapidamente desinfetar, o dióxido de cloro é preferido em aplicações tais como a desinfecção de água potável, torres de resfriamento, alimentos e superfícies.

Além disso, o dióxido de cloro é desejável para a oxidação de contaminantes orgânicos e redução de níveis de ferro e manganês em água potável.

Ainda, foi descoberto, surpreendentemente, que uma solução de ácido cloroso pode ser prontamente catalisada para formar dióxido de cloro. A fonte da solução de ácido cloroso pode ser aquela gerada por troca de íon ou por acidificação convencional. Se pela última, a conversão catalítica do ácido cloroso em dióxido de cloro comanda a reação de acidificação até a conclusão ou até uma conclusão substancial.

Por definição, os catalisadores trabalham por troca da energia de ativação para uma reação, isto é, a energia mínima necessária para que a reação ocorra. Isso é realizado pela provisão de um novo mecanismo ou percurso de reação através do qual a reação pode prosseguir. Quando o novo percurso de reação tem uma energia de ativação mais baixa, a taxa de reação é aumentada, e a reação é dita como sendo catalisada. Quando a catálise é usada para a geração de dióxido de cloro a partir de ácido cloroso na presente invenção, surpreendentemente foi descoberto que nem altas concentrações de soluções de precursor nem altas concentrações de ácido cloroso foram requeridas para iniciação das reações. Ainda, surpreendentemente foi descoberto que as reações prosseguiram em direção à conclusão rapidamente, desse modo diminuindo-se a oportunidade de subprodutos indesejáveis ou de materiais precursores não reagidos contaminarem as soluções de dióxido de cloro. Há muitos catalisadores que podem ser usados no escopo da presente invenção. Estes incluem, mas não estão limitados a platina, paládio, dióxido de manganês, carbono e material de troca de íon. Ainda, é bem conhecido que a deposição desses catalisadores em vários substratos, tais como zeólitas, auxilia na catálise pelo aumento da área superficial. Tais catalisadores estão comercialmente disponíveis, e está no escopo daqueles versados na técnica para escolha de um material catalítico apropriado e/ou substrato para a catálise de ácido cloroso para dióxido de cloro.

Ainda, foi descoberto que um material de troca de ânion pode ser usado para contribuição de uma quantidade controlada de ânions para o precursor, solução de ácido cloroso e/ou solução de dióxido de cloro. Por exemplo, o íon de cloro deve estar presente para que o ácido cloroso seja gerado a partir de um precursor de sal de clorato.

Embora o cloreto necessário possa estar presente a partir da decomposição de clorato, uma resina de ânion na forma de cloreto pode ser usada para contribuir com íon de cloreto adicional para o precursor de sal de clorato acidifiçado.

Um material de troca de íon também pode ser usado para a remoção de íons indesejados da solução de precursor de ácido cloroso e/ou dióxido de cloro. Por exemplo, se a reação para dióxido de cloro não chegar até a conclusão, um ânion não reagido de clorito e/ou de clorato estará presente na solução de dióxido de cloro. Um material de troca de ânion pode ser usado para remoção do íon de clorito e/ou de clorato. Ainda, se a solução de precursor for acidifiçada quimicamente, o íon de sódio em excesso estará presente na solução de dióxido de cloro. Um material de troca de cátion pode ser usado para remoção do íon de sódio.

Os materiais de troca de íon, tais como resinas inorgânicas e orgânicas, membranas, pós, géis e soluções, são bem conhecidos por aqueles versados na técnica, e o tipo de material de troca de íon usado não limita a invenção. Os exemplos de materiais de troca de íon são resinas e pós de cátion de ácido fraco, resinas e pós de cátion de ácido forte, resinas e pós de ânion de base fraca, resinas e pós de ânion de base forte, soluções de poliestireno sulfonatado, membranas seletivas de cátion e ânion. Uma seleção do material de troca de íon em particular é considerada dentro da capacidade daqueles tendo conhecimento no campo.

Em uma forma da presente invenção, um material de troca de cátion é usado para a troca do cátion de sal em um precursor de clorito com um íon de hidrogênio para a formação de ácido cloroso. O ácido cloroso resultante, então, é colocado em contato com um material catalítico por um tempo suficiente para a formação de dióxido de cloro. Se o catalisador escolhido for capaz de realizar uma oxidação, tal como dióxido de manganês na superfície de areia verde, a reação (3) predominará, e 100% do ácido cloroso pode se converter em dióxido de cloro. Entretanto, se o catalisador escolhido for incapaz de realizar uma oxidação, tal como platina, a reação (2) predominará, e apenas 80% do ácido cloroso pode se converter em dióxido de cloro.

Em uma outra forma da presente invenção, um ácido é adicionado ao precursor de clorito para a formação de ácido cloroso com o cátion de sal ainda presente em solução. 0 ácido cloroso, então, é colocado em contato com um material catalítico por um tempo suficiente para a formação de dióxido de cloro. A escolha de qual ácido usar depende da aplicação. Por exemplo, se a solução de ácido cloroso e/ou de dióxido de cloro for para ser usada em uma aplicação de processamento de alimento, um ácido tal como ácido acético poderá ser preferido. Se a solução de ácido cloroso e/ou de dióxido de cloro for para ser usada em uma aplicação industrial de alta pureza, um ácido gerado de forma eletroquímica poderá ser usado. A escolha do ácido está bem no escopo de conhecimento daqueles versados nesta tecnologia.

Em uma outra forma da presente invenção, um precursor de agente de redução acídico é adicionado ao precursor de clorato, conforme o precursor de clorato é colocado em contato com um material catalítico por um tempo suficiente para causar a geração de ácido cloroso e dióxido de cloro simultaneamente. Se ácido clorídrico for usado, ele supre a acidez e o cloreto requeridos para a reação. Entretanto, qualquer fonte de ácido pode ser usada, e o cloreto necessário pode vir da decomposição do íon de clorato.

Em uma outra forma da presente invenção, um precursor de ácido e um precursor de agente de redução são adicionados ao precursor de clorato, conforme o precursor de clorato é colocado em contato com um material catalítico por um tempo suficiente para causar a geração de ácido cloroso e dióxido de cloro simultaneamente. Qualquer fonte de ácido pode ser usada, e o cloreto necessário pode vir da decomposição do íon de clorato.

Em uma outra forma da presente invenção, um precursor de clorato é colocado em contato com um material de troca de cátion misturado com um material catalítico. 0 cátion de sal no precursor de clorato é trocado com um íon de hidrogênio, conforme o precursor de clorato contata o material de troca de cátion e o material catalítico por um tempo suficiente para causar a geração de ácido cloroso e dióxido de cloro simultaneamente. Se necessário, outros precursores, tais como cloreto de sódio, podem ser dosados juntamente com o precursor de clorato para auxiliar na reação.

Ainda em uma outra forma da presente invenção, um agente de redução é colocado em contato com o precursor de clorato, antes de o precursor ser colocado em contato com o material catalítico ou conforme o precursor é colocado em contato com o material catalítico por um tempo suficiente para formar dióxido de cloro. Nesta forma da presente invenção, o material catalítico auxilia nas reações (10), (11) , (12) e (13) .

Em uma outra forma da presente invenção, um precursor misto de clorito e clorato é acidificado conforme ele é colocado em contato com um material catalítico por um tempo suficiente para a formação de dióxido de cloro.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES ESPECÍFICAS E EXEMPLOS

Solução de precursor para os Exemplos 1 a 6 Nos Exemplos 1 a 6, uma solução de precursor de clorito única foi usada para todos os Exemplos. A solução de precursor de clorito foi preparada pela diluição de uma solução de clorito de sódio aquosa a 25% com água de osmose reversa. O pH da solução resultante foi medido para ser 8,5 com um medidor de pH Hach Sension 1. A concentração de clorito na solução de precursor foi medida como sendo de 823 mg/L pelo uso de um Titulador Digital Hach, Kit de Teste Iodométrico para Cloro. Para começar a medição, 100 ml de água de osmose reversa foram colocados em um frasco Erlenmeyer de 250 ml, e 2 ml da solução de precursor de amostra foram colocados na água de osmose reversa. Um saco de pó (Powder Pillow) de iodeto de potássio e um saco (Pillow) de reagente de oxigênio dissolvido 3 foram adicionados à solução no frasco, oscilados para misturarem e colocados no escuro por 10 minutos, para se deixar a reação seguir até a conclusão. Usando-se um Cartucho de Tiossulfato de Sódio a 0,113 N no Titulador Digital, a solução foi titulada para um amarelo pálido. Em seguida, uma Solução Indicadora de Amido foi adicionada até a solução se tornar azul. A solução foi titulada de novo até a solução permanecer incolor por 30 segundos. A leitura do titulador foi registrada e dividida por 800, para se determinarem os mililitros de titulante usado. Então, os valores foram colocados na fórmula a seguir, para a determinação da concentração de clorito na solução de precursor: ml de titulante x normalidade de tiossulfato de sódio x 67.450 ml de amostra x 4 Tubos de Teste de Plástico para os Exemplos 1 a 10 Uma amostra dos tubos de plástico usados para a realização dos testes estabelecidos nos Exemplos 1 a 10 na presente aplicação é mostrada na Figura 1 e geralmente designada pelo número de referência 100. O tubo de teste de plástico 100 inclui um corpo geralmente cilíndrico 102 que tem um fechamento de conexão convencional montado em cada extremidade, na forma de uma conexão de fundo de entrada 104 e uma conexão de extremidade superior de saída 106. Um meio de suporte Porex foi cortado para se adaptar ao diâmetro interno do tubo cilíndrico 102, e um disco de Porex 108 foi colocado em cada extremidade entre a extremidade da tubulação cilíndrica 102 e os fechamentos de extremidade 104 e 106, para atuar como um suporte para o enchimento. A tubulação de alimentação corria para a conexão de fundo de entrada 104 e a tubulação de saída corria a partir da conexão de extremidade superior de saída 106 .

Exemplo 1 Geração de Ácido Cloroso por Troca de Cátion No Exemplo 1, um tubo de teste de plástico 100 de 3 0 ml, como mostrado na Figura 1, foi grampeado a uma parede com grampos de tubo. A tubulação de alimentação corria a partir de um reservatório contendo a solução de precursor até o fundo do tubo. A tubulação de produto corria do topo do tubo até uma garrafa de amostra marrom. Neste exemplo, o tubo foi preenchido com uma resina de cátion orgânica de ácido forte comercialmente disponível na forma de hidrogênio, vendida sob o nome Resintech CG-8, de modo que o tubo estivesse cheio.

Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorito foi passado para cima através do tubo, de modo que a vazão fosse de 30 ml/min. Uma amostra de 250 ml de solução foi tomada a partir da extremidade de topo de tubo e colocada na garrafa marrom, selada e armazenada em um gabinete escuro. Um Espectrofotômetro Hach 2010 usando o Método 8138 para a medição de dióxido de cloro (0 a 700 mg/L) foi usado para se testar a amostra armazenada quanto a dióxido de cloro em intervalos de uma hora por oito horas.

Os resultados do teste precedente demonstram, em primeiro lugar, que o ácido cloroso pode ser gerado a partir de um precursor de clorito, quando colocado em contato com um material de troca de cátion. Em segundo lugar, o desenvolvimento de ácido cloroso para dióxido de cloro ao longo do tempo é mostrado na Figura 2, a qual demonstra o tempo de reação lento para o ácido cloroso se decompor em dióxido de cloro.

Exemplo 2 Geração de Ácido Cloroso por Troca de Cátion a partir de um Precursor de Clorito e Subseqüente Geração de Dióxido de Cloro Catalítico No Exemplo 2, dois tubos de teste de plástico de 30 ml idênticos 100, como mostrado na Figura 1, foram grampeados a uma parede com grampos de tubo. Uma tubulação de plástico de interconexão corria a partir do primeiro tubo de teste para o segundo, de modo que uma solução fluísse do fundo para o topo de cada tubo de teste. A tubulação de alimentação corria a partir de um reservatório contendo a solução de precursor até o fundo do primeiro tubo de teste. A tubulação de produto corria do topo do segundo tubo de teste para a célula de fluxo transversal de um Espectrofotômetro Hach 2010, usando-se o Método 8138 para a medição de dióxido de cloro (0 a 700 mg/L). (A) O primeiro tubo de teste foi preenchido com a resina de cátion orgânica de ácido forte Resintech CG-8 na forma de hidrogênio, de modo que o tubo estivesse cheio. 0 segundo tubo de teste foi preenchido com uma resina de cátion inorgânica comercialmente disponível na forma de hidrogênio, vendida sob o nome Resintech SIR-600, tendo um catalisador de platina colocado na superfície da resina de cátion inorgânica, de modo que o tubo estivesse cheio. Para se colocar a platina na superfície da resina Resintech SIR- 600, uma solução de 100 ml de cloreto platínico foi feita, de modo que a solução contivesse 1 grama de platina. A solução de cloreto platínico, então, foi aspergida em uma névoa fina sobre a superfície de um litro de resina Resintech SIR-600, de modo a formar um revestimento uniforme. A resina Resintech SIR-600 revestida, então, foi colocada em um forno a 287,78 °C por três horas. Embora o cloreto platínico tenha sido usado neste teste, qualquer sal de platina solúvel podería ter sido usado para o material de revestimento. Tais sais e métodos são bem conhecidos por aqueles versados na técnica de catálise, e muitos estão prontamente disponíveis como produtos padronizados. Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorito foi passado seqüencialmente através do primeiro e, então, do segundo tubo de teste, de modo que a vazão fosse de 30 ml/min. (B) O primeiro tubo de teste foi preenchido com a resina de cátion orgânica de ácido forte Resintech CG-8 na forma de hidrogênio, de modo que o tubo estivesse cheio. 0 segundo tubo de teste foi preenchido com partículas de carbono lavadas em ácido de modo que o tubo de secagem estivesse cheio. Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorito foi passado seqüencialmente através do primeiro e, então, do segundo tubo de teste, de modo que a vazão fosse de 30 ml/min. (C) O primeiro tubo de teste foi preenchido com a resina de cátion orgânica de ácido forte Resintech CG-8 na forma de hidrogênio, de modo que o tubo estivesse cheio. 0 segundo tubo de teste foi preenchido com partículas de carbono lavadas em ácido tendo um catalisador de platina colocado na superfície do carbono lavado em ácido, de modo que o tubo estivesse cheio. A platina foi colocada na superfície das partículas de carbono lavadas em ácido pelo mesmo método descrito no Exemplo 2(A) acima, para a deposição de platina sobre a superfície da resina de cátion. Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorito foi passado seqüencialmente através do primeiro e, então, do segundo tubo de teste, de modo que a vazão fosse de 30 ml/min. (D) O primeiro tubo de teste foi preenchido com a resina de cátion orgânica de ácido forte Resintech CG-8 na forma de hidrogênio, de modo que o tubo estivesse cheio. O segundo tubo de teste foi preenchido com areia verde de manganês regenerada, de modo que o tubo estivesse cheio. Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorito foi passado seqüencialmente através do primeiro e, então, do segundo tubo de teste, de modo que a vazão fosse de 3 0 ml/min. (E) 0 primeiro tubo de teste foi preenchido com a resina de cátion orgânica de ácido forte Resintech CG-8 na forma de hidrogênio, de modo que o tubo estivesse cheio. O segundo tubo de teste foi preenchido com a resina de troca de cátion inorgânica Resintech SIR-600, tendo um dióxido de manganês colocado na superfície do material de troca de cátion inorgânico, de modo que o tubo estivesse cheio. Para se colocar dióxido de manganês na superfície da resina Resintech SIR-600, uma solução de 100 ml de sulfato de manganês foi feita, de modo que a solução contivesse 1 grama de manganês. A solução de sulfato de manganês, então, foi aspergida em uma névoa fina sobre a superfície de um litro de resina Resintech SIR-600, de modo a formar um revestimento uniforme. A resina Resintech SIR-600 revestida, então, foi colocada em um forno a 287,78 °C por três horas, o que converteu o manganês em dióxido de manganês. Embora o sulfato de manganês tenha sido usado neste teste, qualquer sal de manganês solúvel poderia ter sido usado para o material de revestimento. Tais sais e métodos são bem conhecidos por aqueles versados na técnica de catálise, e muitos estão prontamente disponíveis como produtos padronizados. Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorito foi passado seqüencialmente através do primeiro e, então, do segundo tubo de teste, de modo que a vazão fosse de 30 ml/min. (F) O primeiro tubo de teste foi preenchido com a resina de cátion orgânica de ácido forte Resintech CG-8 na forma de hidrogênio, de modo que o tubo estivesse cheio. 0 segundo tubo de teste foi preenchido com uma forma regenerada de clorito de um material de troca de ânion orgânico comercialmente disponível tendo paládio na resina, vendido sob o nome Lewatit K7333 pela Bayer Corporation, de modo que o tubo estivesse cheio. Como comprada, a resina é na forma de hidroxila, mas para este exemplo, a resina foi regenerada com solução de clorito de sódio, de modo a se colocar a resina na forma de clorito. Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorito foi passado seqüencialmente através do primeiro e, então, do segundo tubo de teste, de modo que a vazão fosse de 30 ml/min.

Os resultados dos testes nos Exemplos 2 (A) a 2 (F) são mostrados na Tabela 1 a seguir. TABELA 1 Exemplo N° Concentração de Dióxido de Cloro (mg/L) 2(A) 575 2(B) 427 2(C) 526 2(D) 549 2(E) 804 2(F) 284 A Tabela 1 mostra a concentração de dióxido de cloro após o ácido cloroso do primeiro tubo ter sido convertido de forma catalítica em dióxido de cloro no segundo tubo nos testes dos Exemplos (A) a (F).

Será visto que o ácido cloroso é significativamente mais prontamente convertido em dióxido de cloro na presença de um catalisador, como mostrado em todos os Exemplos 2(A) a 2(F), se comparado com a decomposição química conhecida, como mostrado no Exemplo 1, no qual a concentração de dióxido de cloro atinge apenas cerca de 130 mg/L após oito horas, veja a Figura 2.

Exemplo 3 Geração Simultânea de Ácido Cloroso e Dióxido de Cloro por uma Combinação de Troca de Cátion e Catalise de um Precursor de Clorito No Exemplo 3, um tubo de teste de plástico de 3 0 ml 100, como mostrado na Figura 1, foi grampeado a uma parede com grampos de papel. A tubulação de alimentação corria a partir de um reservatório contendo a solução de precursor até o fundo do tubo. A tubulação de produto corria do topo do tubo até a célula transversal de um Espectrofotômetro Hach 2010 usando o Método 8138 para a medição de dióxido de cloro (0 a 700 mg/L) . Neste exemplo, o tubo de teste 100 foi preenchido com uma mistura a 50/50 da resina de cátion orgânica de ácido forte Resintech CG-8 na forma de hidrogênio e da resina de cátion inorgânica Resintech SIR- 600 na forma de hidrogênio tendo um catalisador de platina colocado na superfície da resina de cátion inorgânica no método como descrito acima no Exemplo 2(A), de modo que o tubo de teste estivesse cheio.

Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorito foi passado através do tubo de teste, de modo que a vazão fosse de 30 ml/min. A concentração resultante de dióxido de cloro a partir do tubo de teste foi de 522 mg/L. Será visto, assim, que a geração simultânea de ácido cloroso e dióxido de cloro prontamente ocorre a partir de uma solução de precursor de clorito na presença de um material de troca de cátion e de um catalisador adequado.

Exemplo 4 Geração Simultânea de Ácido Cloroso e Dióxido de Cloro por uma Combinação de Acidificação e Catálise de um Precursor de Clorito No Exemplo 4, um tubo de teste de plástico de 3 0 ml 100, como mostrado na Figura 1, foi grampeado a uma parede com grampos de papel. A tubulação de alimentação corria a partir de um reservatório contendo a solução de precursor até o fundo do tubo. A tubulação de produto corria do topo do tubo até a célula transversal de um Espectrofotômetro Hach 2010 usando o Método 8138 para a medição de dióxido de cloro (0 a 700 mg/L) . Neste exemplo, o tubo de teste 100 foi preenchido com a resina de cátion inorgânica Resintech SIR-600 na forma de hidrogênio tendo um catalisador de platina colocado na superfície da resina de cátion inorgânica no método como descrito acima no Exemplo 2 (A) , de modo que o tubo de teste estivesse cheio.

Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorito foi acidifiçado para um pH de 2,5 e passado através do tubo de teste, de modo que a vazão fosse de 30 ml/min. A concentração resultante de dióxido de cloro a partir do tubo de teste foi de 522 mg/L. Será visto, assim, que a geração simultânea de ácido cloroso e dióxido de cloro prontamente ocorre a partir de uma solução de precursor de clorito acidifiçada na presença de um catalisador adequado.

Exemplo 5 Purificação de uma Solução de Dióxido de Cloro com Troca de íon (A) No Exemplo 5(A), dois tubos de teste de plástico de 30 ml 100, como mostrado na Figura 1, foram grampeados a uma parede com grampos de tubo. Uma tubulação de plástico de interconexão corria a partir do primeiro tubo de teste para o segundo, de modo que uma solução fluísse do fundo para o topo de cada tubo de teste. A tubulação de alimentação corria a partir de um reservatório contendo a solução de precursor até o fundo do primeiro tubo de teste. A tubulação de produto corria do topo do segundo tubo de teste para a célula de fluxo transversal de um Espectrofotômetro Hach 2010, usando-se o Método 8138 para a medição de dióxido de cloro (0 a 700 mg/L). O primeiro tubo de teste foi preenchido com a resina de cátion orgânica de ácido forte Resintech CG-8 na forma de hidrogênio, de modo que o tubo estivesse cheio. O segundo tubo de teste foi preenchido com a resina de cátion inorgânica Resintech SIR- 600 na forma de hidrogênio, tendo um catalisador de platina colocado na superfície da resina de cátion inorgânica, como descrito acima no Exemplo 2(A), de modo que o tubo estivesse cheio. Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorito foi passado seqüencialmente através dos tubos de teste, de modo que a vazão fosse de 30 ml/min. (B) No Exemplo 5 (B) , três tubos de teste de plástico de 30 ml 100, como mostrado na Figura 1, foram grampeados a uma parede com grampos de tubo. Uma tubulação de plástico de interconexão corria a partir do primeiro tubo de teste para o segundo e a partir do segundo para o terceiro, de modo que uma solução fluísse do fundo para o topo de cada tubo de teste. A tubulação de alimentação corria a partir de um reservatório contendo a solução de precursor até o fundo do primeiro tubo de teste. A tubulação de produto corria do topo do terceiro tubo de teste para a célula de fluxo transversal de um Espectrofotômetro Hach 2010, usando-se o Método 8138 para a medição de dióxido de cloro (0 a 700 mg/L). O primeiro e o segundo tubos de teste foram preenchidos como no Exemplo 5 (A) . O terceiro tubo de teste foi preenchido com uma mistura a 50/50 da resina de cátion orgânica de ácido forte Resintech CG-8 na forma de hidrogênio e de uma resina de ânion orgânica de base fraca comercialmente disponível na forma de hidroxila, vendida sob o nome Resintech WBMP, de modo que o tubo estivesse cheio. Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorito foi passado seqüencialmente através dos tubos de teste, de modo que a vazão fosse de 30 ml/min.

Os resultados dos testes nos Exemplos 5 (A) e 5 (B) são mostrados na Tabela 2 a seguir.

Tabela 2 Exemplo N° Concentração de Dióxido de Cloro (mg/L) 5(A) 546 5(B) 542 A Tabela 2 mostra a concentração de dióxido de cloro antes da purificação por troca de íon (Exemplo 5(A)) e após a purificação por troca de íon (Exemplo 5(B)). Assim, será visto que a concentração de dióxido de cloro não é afetada se a solução de dióxido de cloro for purificada por troca de íon.

Exemplo 6 Ajuste de pH de uma Solução de Dióxido de Cloro com Troca de íon (A) No Exemplo 6(A), dois tubos de teste de plástico de 30 ml 100, como mostrado na Figura 1, foram grampeados a uma parede com grampos de tubo. Uma tubulação de plástico de interconexão corria a partir do primeiro tubo de teste para o segundo, de modo que uma solução fluísse do fundo para o topo de cada tubo. A tubulação de alimentação corria a partir de um reservatório contendo a solução de precursor até o fundo do primeiro tubo de teste. A tubulação de produto corria do topo do segundo tubo de teste para a célula de fluxo transversal de um Espectrofotômetro Hach 2010, usando-se o Método 8138 para a medição de dióxido de cloro (0 a 700 mg/L). 0 primeiro tubo de teste foi preenchido com a resina de cátion orgânica de ácido forte Resintech CG-8 na forma de hidrogênio, de modo que o tubo estivesse cheio. 0 segundo tubo de teste foi preenchido com a resina de cátion inorgânica Resintech SIR-600 na forma de hidrogênio, tendo um catalisador de platina colocado na superfície da resina de cátion inorgânica, no método como descrito acima no Exemplo 2(A), de modo que o tubo estivesse cheio. Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorito foi passado seqüencialmente através dos tubos de teste, de modo que a vazão fosse de 30 ml/min. O pH da solução resultante foi 2,4. (B) No Exemplo 6(B), três tubos de teste de plástico de 30 ml 100, como mostrado na Figura 1, foram grampeados a uma parede com grampos de tubo. Uma tubulação de plástico de interconexão corria a partir do primeiro tubo de teste para o segundo e a partir do segundo para o terceiro, de modo que uma solução fluísse do fundo para o topo de cada tubo. A tubulação de alimentação corria a partir de um reservatório contendo a solução de precursor até o fundo do primeiro tubo de teste. A tubulação de produto corria do topo do terceiro tubo de teste para a célula de fluxo transversal de um Espectrofotômetro Hach 2010, usando-se o Método 8138 para a medição de dióxido de cloro (0 a 700 mg/L). 0 primeiro e o segundo tubos de teste foram preenchidos como no Exemplo 6(A). 0 terceiro tubo de teste foi preenchido com uma resina de ânion inorgânica, hidrotalcita, na forma de carbonato, de modo que o tubo de secagem estivesse cheio. Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorito foi passado seqüencialmente através dos tubos de teste, de modo que a vazão fosse de 30 ml/min. O pH da solução resultante foi 8,1.

Os resultados dos testes nos Exemplos 6 (A) e 6 (B) são mostrados na Tabela 3 a seguir.

Tabela 3 Exemplo N° Concentração de Dióxido de Cloro (mg/L) 6(A) 546 6(B) 541 A Tabela 3 mostra a concentração de dióxido de cloro antes e após o ajuste de pH. Assim sendo, será visto que a concentração de dióxido de cloro não é afetada se o pH da solução de dióxido de cloro for ajustado por troca de ion.

Exemplo 7 Adição de íon de Estabilização a uma Solução de Dióxido de Cloro (A) No Exemplo 7(A), dois tubos de teste de plástico de 30 ml 100, como mostrado na Figura 1, foram grampeados a uma parede com grampos de tubo. Uma tubulação de plástico de interconexão corria a partir do primeiro tubo de teste para o segundo, de modo que uma solução fluísse do fundo para o topo de cada tubo. A tubulação de alimentação corria a partir de um reservatório contendo a solução de precursor até o fundo do primeiro tubo de teste. A tubulação de produto corria do topo do segundo tubo de teste para a célula de fluxo transversal de um Espectrofotômetro Hach 2010, usando-se o Método 8138 para a medição de dióxido de cloro (0 a 700 mg/L) . 0 primeiro tubo de teste foi preenchido com a resina de cátion orgânica de ácido forte Resintech CG-8 na forma de hidrogênio, de modo que o tubo estivesse cheio. O segundo tubo de teste foi preenchido com a resina de cátion inorgânica Resintech SIR-600 na forma de hidrogênio, tendo um catalisador de platina colocado na superfície da resina de cátion inorgânica, no método como descrito acima no Exemplo 2(A), de modo que o tubo estivesse cheio. Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorito foi passado seqüencialmente através dos tubos de teste, de modo que a vazão fosse de 30 ml/min. O pH da solução resultante foi 2,4. (B) No Exemplo 7(B), três tubos de teste de plástico 100 de 30 ml, como mostrado na Figura 1, foram grampeados a uma parede com grampos de tubo. Uma tubulação de plástico de interconexão corria a partir do primeiro tubo de teste para o segundo e a partir do segundo para o terceiro, de modo que uma solução fluísse do fundo para o topo de cada tubo. A tubulação de alimentação corria a partir de um reservatório contendo a solução de precursor até o fundo do primeiro tubo de teste. A tubulação de produto corria do topo do terceiro tubo de teste para a célula de fluxo transversal de um Espectrofotômetro Hach 2010, usando-se o Método 8138 para a medição de dióxido de cloro (0 a 700 mg/L). O primeiro e o segundo tubos de teste foram preenchidos como no Exemplo 7(A). O terceiro tubo de teste foi preenchido com uma resina de ânion inorgânica, hidrotalcita, na forma de fosfato, de modo que o tubo estivesse cheio. Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorito foi passado seqüencialmente através dos tubos de teste, de modo que a vazão fosse de 3 0 ml/min. O pH da solução resultante foi 7,8.

Os resultados dos testes nos Exemplos 7 (A) e 7 (B) são mostrados na Tabela 4 a seguir.

Tabela 4 Exemplo N° Concentração de Dióxido de Cloro (mg/L) 7 (A) 546 7(B) 544 A Tabela 4 mostra a concentração de dióxido de cloro cátion e de um catalisador adequado.

Exemplo 9 Geração Simultânea de Ácido Cloroso e de Dióxido de Cloro Usando Troca de íon e um Precursor de Ácido Clorídrico No Exemplo 9, um tubo de teste de plástico 10 0 de 3 0 ml, como mostrado na Figura 1, foi grampeado a uma parede com grampos de papel. A tubulação de alimentação corria a partir de uma garrafa de lavagem de gás contendo 150 ml de uma solução de precursor de ácido clorídrico a 30% até o fundo do tubo. A tubulação de produto corria do topo do tubo até uma segunda garrafa de lavagem de gás que continha 200 ml de água de osmose reversa. O tubo de teste foi preenchido com uma forma regenerada de clorato de um material de troca de ânion orgânico comercialmente disponível tendo paládio na resina, vendido sob o nome Lewatit K7333 pela Bayer Corporation, de modo que o tubo estivesse cheio. Como comprada, a resina é na forma de hidroxila, mas para este exemplo, a resina foi regenerada com solução de clorato de sódio, de modo a se colocar a resina na forma de clorato. 0 vapor de ácido clorídrico foi retirado da solução de precursor de ácido clorídrico com ar comprimido e o vapor, então, fluiu através do tubo de teste. O produto final do tubo de teste foi aspergido na água na segunda garrafa de lavagem de gás. A solução resultante da segunda garrafa de lavagem de gás foi testada quanto a dióxido de cloro com um Espectrofotômetro Hach 2 010 usando o Método 8138 para a medição de dióxido de cloro (0 a 700 mg/L).

Um fluxo contínuo de vapor de precursor de ácido clorídrico foi passado através do tubo de teste por 5 minutos. Após 5 minutos, a concentração de dióxido de cloro foi medida na segunda garrafa de lavagem de gás. A concentração resultante de dióxido de cloro a partir do tubo coletado na segunda garrafa de lavagem de gás foi de 187 mg/L. Assim, será visto que uma geração simultânea de ácido cloroso e dióxido de cloro ocorre na presença de um agente de redução acídico, um catalisador adequado e um material de troca de ânion na forma de clorato.

Exemplo 10 Geração Simultânea de Ácido Cloroso e de Dióxido de Cloro Usando Troca de fon e um Precursor de Sulfito Ácido de Sódio No Exemplo 10, um tubo de teste de plástico 100 de 30 ml, como mostrado na Figura 1, foi grampeado a uma parede com grampos de papel. A tubulação de alimentação corria a partir de uma garrafa de lavagem de gás contendo 150 ml de uma solução de precursor de sulfito ácido de sódio (NaHS03) a 20% até o fundo do tubo. A tubulação de produto corria do topo do tubo até uma segunda garrafa de lavagem de gás que continha 200 ml de água de osmose reversa. O tubo de teste foi preenchido com o mesmo material de troca de ânion orgânico na forma de clorato tendo paládio na resina como no Exemplo 9, de modo que o tubo estivesse cheio. O vapor de sulfito ácido de sódio foi retirado da solução de precursor de sulfito ácido de sódio com ar comprimido e o vapor, então, fluiu através do tubo de teste. O produto final do tubo de teste foi aspergido na água na segunda garrafa de lavagem de gás. A solução resultante da segunda garrafa de lavagem de gás foi testada quanto a dióxido de cloro com um Espectrofotômetro Hach 2010 usando o Método antes e após a adição de um íon de estabilização. Assim sendo, será visto que a concentração de dióxido de cloro não é afetada quando um íon de estabilização, tal como um fosfato, é adicionado à solução de dióxido de cloro.

Exemplo 8 Geração Simultânea de Ácido Cloroso e Dióxido de Cloro por uma Combinação de Troca de Cátion e Catálise de vim Precursor de Clorato No Exemplo 8, uma solução de precursor foi feita contendo ambos íon de clorato e íon de clorito, de modo que a concentração da solução fosse de 7.830 mg/L como clorato e 4087 mg/L como clorito. A solução de precursor, então, foi colocada em um reservatório e fluída através do aparelho.

Um tubo de teste de plástico de 30 ml 100, como mostrado na Figura 1, foi grampeado a uma parede com grampos de papel. A tubulação de alimentação corria a partir de um reservatório contendo a solução de precursor até o fundo do tubo. A tubulação de produto corria do topo do tubo até a célula transversal de um Espectrofotômetro Hach 2010 usando o Método 8138 para a medição de dióxido de cloro (0 a 700 mg/L) . Neste exemplo, o tubo de teste 100 foi preenchido da mesma forma que no Exemplo 3.

Um fluxo contínuo da solução de precursor de clorato foi passado através do tubo de teste, de modo que a vazão fosse de 30 ml/min. A concentração resultante de dióxido de cloro a partir do tubo de teste foi de 93 mg/L. Será visto, assim, que uma geração simultânea de ácido cloroso e dióxido de cloro a partir de uma solução de precursor de clorato ocorre na presença de um material de troca de 8138 para a medição de dióxido de cloro (0 a 700 mg/L).

Um fluxo contínuo de vapor de precursor de sulfito ácido de sódio foi passado através do tubo de teste por 5 minutos. Após 5 minutos, a concentração de dióxido de cloro foi medida na segunda garrafa de lavagem de gás. A concentração resultante de dióxido de cloro a partir do tubo coletado na segunda garrafa de lavagem de gás foi de 576 mg/L. Portanto, será visto que uma geração simultânea de ácido cloroso e dióxido de cloro ocorre na presença de um agente de redução acídico, um catalisador adequado e um material de troca de ânion na forma de clorato.

Exemplo 11 Geração Simultânea de Ácido Cloroso e de Dióxido de Cloro Usando um Catalisador de Troca de íon e um Precursor de Sulfito Ácido de Sódio No Exemplo 11, um tubo de teste de plástico 100 de 30 ml, como mostrado na Figura 1, foi grampeado a uma parede com grampos de papel. A tubulação de alimentação corria a partir de uma garrafa de lavagem de gás contendo 150 ml de uma solução de precursor de sulfito ácido de sódio (NaHS03) a 20% até o fundo do tubo. A tubulação de produto corria do topo do tubo até uma segunda garrafa de lavagem de gás que continha 200 ml de água de osmose reversa. 0 tubo de teste foi preenchido com uma resina de ânion inorgânica conhecida, hidrotalcita, regenerada para ser na forma de clorato, de modo que o tubo estivesse cheio. O vapor de sulfito ácido de sódio foi retirado da solução de precursor de sulfito ácido de sódio com ar comprimido e o vapor, então, fluiu através do tubo. 0 produto final do tubo de teste foi aspergido na água na segunda garrafa de lavagem de gás. A solução resultante da segunda garrafa de lavagem de gás foi testada quanto a dióxido de cloro com um Espectrofotômetro Hach 2010 usando o Método 8138 para a medição de dióxido de cloro (0 a 700 mg/L).

Um fluxo contínuo de vapor de precursor de sulfito ácido de sódio foi passado através do tubo de teste por 5 minutos. Após 5 minutos, a concentração de dióxido de cloro foi medida na segunda garrafa de lavagem de gás. A concentração resultante de dióxido de cloro a partir do tubo coletado na segunda garrafa de lavagem de gás foi de 318 mg/L. Portanto, será visto que uma geração simultânea de ácido cloroso e dióxido de cloro ocorre na presença de um agente de redução acídico e de um material de troca de ânion catalítico na forma de clorato.

Exemplo 12 Geração Simultânea de Ácido Cloroso e de Dióxido de Cloro Usando Troca de fon e vim Precursor de Ácido Clorídrico No Exemplo 12, um tubo de teste de plástico 100 de 30 ml, como mostrado na Figura 1, foi grampeado a uma parede com grampos de papel. A tubulação de alimentação corria a partir de uma garrafa de lavagem de gás contendo 150 ml de uma solução de precursor de ácido clorídrico a 30% até o fundo do tubo. A tubulação de produto corria do topo do tubo até uma segunda garrafa de lavagem de gás que continha 2 00 ml de água de osmose reversa. O tubo de teste foi preenchido com uma forma regenerada de clorito de um material de troca de ânion orgânico comercialmente disponível tendo paládio na resina, vendido sob o nome Lewatit K7333 pela Bayer Corporation, de modo que o tubo estivesse cheio. Como comprada, a resina é na forma de hidroxila, mas para este exemplo, a resina foi regenerada com solução de clorito de sódio, de modo a se colocar a resina na forma de clorito. O vapor de ácido clorídrico foi retirado da solução de precursor de ácido clorídrico com ar comprimido e o vapor, então, fluiu através do tubo de teste. O produto final do tubo de teste foi aspergido na água na segunda garrafa de lavagem de gás. A solução resultante da segunda garrafa de lavagem de gás foi testada quanto a dióxido de cloro com um Espectrofotômetro Hach 2010 usando o Método 813 8 para a medição de dióxido de cloro (0 a 700 mg/L).

Um fluxo contínuo de vapor de precursor de ácido clorídrico foi passado através do tubo de teste por 5 minutos. Após 5 minutos, a concentração de dióxido de cloro foi medida na segunda garrafa de lavagem de gás. A concentração resultante de dióxido de cloro a partir do tubo coletado na segunda garrafa de lavagem de gás foi de 676 mg/L. Assim, será visto que uma geração simultânea de ácido cloroso e dióxido de cloro ocorre na presença de um agente de redução acídico, um catalisador adequado e um material de troca de ânion na forma de clorito.

As descrições precedentes e os exemplos devem ser considerados como ilustrativos apenas dos princípios da invenção. Numerosas aplicações da presente invenção prontamente ocorrerão àqueles versados na técnica, não é desejado limitar a invenção aos exemplos específicos ou à construção exata e à operação mostradas e descritas. Ao invés disso, todas as modificações adequadas e os equivalentes podem ser rearranjados para caírem no escopo da invenção.

REIVINDICAÇÃO

Claims

1. Processo para a geração de ácido cloroso instável caracterizado por compreender contatar um precursor de sal clorito com um material de troca de cátion na forma de hidrogênio, em um ambiente úmido, num pH menor que 4,0, por um tempo suficiente para se formar ácido cloroso instável.

2. Processo para a geração de ácido cloroso instável caracterizado por compreender contatar um precursor de sal clorato com um material de troca de cátion na forma de hidrogênio, em um ambiente úmido, num pH menor que 4,0, por um tempo suficiente para se formar ácido cloroso instável.

3. Processo para a geração de ácido cloroso instável caracterizado por compreender contatar um precursor de sal clorato e um ácido com um material de troca de ânion em uma forma iônica de redução, em um ambiente úmido, num pH menor que 4,0, por um tempo suficiente para se formar ácido cloroso instável.

4. Processo para a geração de ácido cloroso instável caracterizado por compreender contatar um ácido com um material de troca de ânion na forma de clorato, em um ambiente úmido, por um tempo suficiente para se formar ácido cloroso instável.

5. Processo para a geração de ácido cloroso instável caracterizado por compreender contatar um ácido com um material de troca de ânion na forma de clorito, em um ambiente úmido, por um tempo suficiente para se formar ácido cloroso instável.

6. Processo para a geração de ácido cloroso e dióxido de cloro caracterizado por compreender contatar um precursor de sal clorito com um material de troca de cátion na forma de hidrogênio e um material catalítico selecionado do grupo que consiste de platina, paládio, dióxido de manganês, e carbono e um material de troca de íon, em um ambiente úmido, por um tempo suficiente para se formar ácido cloroso e dióxido de cloro juntos.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato do material catalítico ser trocado no material de troca de cátion.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato do material catalítico ser um material de troca de íon.

9. Processo para a geração de ácido cloroso e dióxido de cloro caracterizado por compreender contatar um precursor de sal clorito e um ácido com um material catalítico selecionado do grupo que consiste de platina, paládio, dióxido de manganês, e carbono e um material de troca de íon, em um ambiente úmido, por um tempo suficiente para se formar ácido cloroso e dióxido de cloro juntos.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato do material catalítico ser trocado no material de troca de cátion.

11. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato do material catalítico ser um material de troca de íon.

12. Processo para a geração de ácido cloroso e dióxido de cloro caracterizado por compreender contatar um precursor de sal clorato com um material de troca de cátion na forma de hidrogênio e um material catalítico selecionado do grupo que consiste de platina, paládio, dióxido de manganês, carbono e um material de troca de íon, em um ambiente úmido, por um tempo suficiente para se formar ácido cloroso e dióxido de cloro juntos.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato do material catalítico ser trocado no material de troca de cátion.

14. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato do material catalítico ser um material de troca de íon.

15. Processo para a geração de ácido cloroso e dióxido de cloro caracterizado por compreender contatar um precursor de sal clorato e um ácido com um material catalítico selecionado do grupo que consiste de platina, paládio, dióxido de manganês, carbono e um material de troca de íon, em um ambiente úmido, por um tempo suficiente para se formar ácido cloroso e dióxido de cloro juntos.

16. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato do material catalítico ser trocado no material de troca de íon.

17. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato do material catalítico ser um material de troca de íon.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato do material catalítico ser um material de troca de íon em uma forma iônica de redução.

19. Processo para a geração de ácido cloroso e dióxido de cloro caracterizado por compreender contatar um ácido com um material de troca de ânion na forma de clorato e um material catalítico selecionado do grupo que consiste de platina, paládio, dióxido de manganês, carbono e um material de troca de íon, em um ambiente úmido, por um tempo suficiente para se formar ácido cloroso e dióxido de cloro juntos.

20. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato do material catalítico ser trocado em um material de troca de ânion.

21. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato do material catalítico ser um material de troca de íon.

22. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato do ácido ser um agente de redução.

23. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato do ácido ser misturado com um agente de redução.

24. Processo para a geração de ácido cloroso e dióxido de cloro caracterizado por compreender contatar um ácido com um material de troca de ânion na forma de clorito e um material catalítico selecionado do grupo que consiste de platina, paládio, dióxido de manganês, carbono e um material de troca de íon, em um ambiente úmido, por um tempo suficiente para se formar ácido cloroso e dióxido de cloro juntos.

25. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato do material catalítico ser trocado em um material de troca de ânion.

26. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato do material catalítico ser um material de troca de íon.

27. Processo para a geração de dióxido de cloro a partir de ácido cloroso caracterizado por compreender contatar o ácido cloroso com um material catalítico selecionado do grupo que consiste de platina, paládio, dióxido de manganês, carbono e um material de troca de íon, em um ambiente úmido, por um tempo suficiente para se formar dióxido de cloro.

28. Processo para a geração de dióxido de cloro caracterizado por compreender: alimentar uma solução aquosa, diluída, de sal clorito em uma coluna de troca de cátion, onde a coluna de troca de cátion contém um material de troca de cátion forte; contatar a solução aquosa, diluída, de sal clorito com o material de troca de cátion forte para a produção de um efluente contendo ácido cloroso; e alimentar o ácido cloroso do efluente em contato com um catalisador de platina, em um ambiente úmido, por um tempo suficiente para a produção de dióxido de cloro.

29. Processo para a geração de dióxido de cloro caracterizado por compreender: alimentar uma solução aquosa, diluída, precursora de sal clorato, e um ácido em uma coluna de troca de ânion, onde a coluna de troca de ânion está em uma forma iônica de redução; contatar a solução aquosa, diluída, precursora de sal clorato com o material de troca de ânion em uma forma iônica de redução, para a produção de um efluente contendo ácido cloroso; e alimentar o ácido cloroso do efluente em contato com um catalisador de paládio, em um ambiente úmido, por um tempo suficiente para a produção de dióxido de cloro.