DE1051255B

DE1051255B - Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von zur Weiterverarbeitung auf Natriumchlorit geeignetem Chlordioxyd

Info

Publication number: DE1051255B
Application number: DEF24329A
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Hirschberg
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1957-11-05
Filing date: 1957-11-05
Publication date: 1959-02-26
Also published as: CH373740A

Description

Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von zur Weiterverarbeitung auf Natriumchlorit geeignetem Chlordioxyd Es ist bekannt, die Herstellung von Natriumch.lorit durch Umsatz von Chlordioxyd mit reduzierenden Stoffen wie Natriumperoxyd oder Natriu;mamalgain vorzunehmen. Das benötigte Chlordioxyd wird durch Reduktion eines Alkalichlorats in saurer Lösung hergestellt, wobei als Reduktionsmittel beispielsweise Schwefeldioxyd, Formaldehyd, Methanol in Betracht kommen. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, diesen Prozeß kontinuierlich durchzuführen. Hierzu werden einem Reaktionsgefäß laufend z. B. Natriumchlorat als festes Salz oder in Form einer konzentrierten wäßrigen Lösung und Schwefelsäure geeigneter Konzentration zugeführt, während gleichzeitig in die Reaktionslösung entsprechend mit einem Inertgas verdünntes Schwefeldioxyd eingeleitet wird; die praktisch erschöpfte Reaktionslösung fließt über einen Überlauf kontinuierlich ab.
Dieses bekannte Verfahren ist insofern mit Nachteilen verbunden, als insbesondere bei Verwendung leicht flüchtiger Reduktionsmittel, wie z. B. Schwefeldioxyd, stets Ausbeuteverluste entstehen, und zwar deswegen, weil ein Teil des Reduktionsmittels mit dein entwickelten Chlordioxyd mitgeführt wird und so in das Absorptionsgefäß gelangt, in welchem der Umsatz des Chlordioxyds zum Chlorit stattfindet; dort bereits fertig gebildetes Natriumchlorit wird hierbei zu Natriumchlorid reduziert.
Es wurde nun gefunden, daß man diese Nachteile vermeiden kann, wenn man bei der kontinuierlichen Herstellung von zur Weiterverarbeitung auf Natriumchlorit geeignetem Chlordioxyd durch Reduktion von N atriumchlorat mit Schwefeldioxyd, Formaldehyd, Methanol oder ähnlichen Reduktionsmitteln so verfährt, daß man erfindungsgemäß das bei der Reduktion entstehende Chlordioxyd in einem gesonderten Gefäß mit chlorathaltiger Schwefelsäure wäscht. Es hat sich hierbei gezeigt, daß das mit dem Chlordioxyd mitgeführte Reduktionsmittel praktisch ausschließlich mit dem Chlorat zu Chlordioxyd reagiert, während das Chlordioxyd von der Waschlösung nicht angegriffen wird.
Die Erfindung kann in besonders vorteilhafter Weise durchgeführt werden, wenn man dem Waschgefäß kontinuierlich Schwefelsäure und Chlorat zuführt und gleichzeitig die entsprechende Menge der Waschflüssigkeit in das Chlordioxydentw icklungsgefäß abführt.
Die bei der Durchführung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens zur Verwendung komniende Schwefelsäure kann hinsichtlich ihrer H2 S O4 Konzentration in weiten Grenzen schwanken. Im allgemeinen ist eine Konzentration in der Reaktionslösung zwischen etwa 35 und etwa 60 Gewichtsprozent H2 S O4 und ein Chloratgehalt zwischen etwa 2 und etwa 15 Gewichtsprozent vorteilhaft. Doch können die angegebenen Grenzen unter Umständen auch über-bzw. unterschritten werden.
Besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, im Waschgefäß Temperaturen zwischen etwa 10 und etwa 20° C anzuwenden und im Chlordioxydentwicklungsgefäß solche zwischen etwa 15 und etwa 55° C.
Die Abbildung läßt in schematischer Darstellung die beispielsweise Durchführung des Verfahrens erkennen. In ein Gefäß 1 -werden durch einen Zulauf 2 in der Stunde 13,6 1 H2 S 04 (7,2 molar) eingeführt, die im Liter 56 g Na Cl 03 gelöst enthält. Eine entsprechende Menge der in Gefäß 1 enthaltenen Flüssigkeit fließt durch einen Überlauf 3 in das Reaktionsgefäß 4 ab. Diesem werden außerdem durch einen Zulauf 5 in der Stunde 8,41 einer Lösung von Chlorat in Wasser mit 0,632 kg Na Cl O3/1 sowie gleichzeitig durch eine Gasverteilungseinrichtung 6 in der Stunde etwa 20 m3 Luft, die 3,8 Volumprozent S 02 enthält, zugeführt. Das aus dem Gefäß 4 bei 7 austretende Gasgemisch wird durch eine Gasverteilungseinrichtung 8 in die in Gefäß 1 befindliche Flüssigkeit geleitet, dort gewaschen und bei 9 abgeführt, während ein der zugeführten Flüssigkeitsmenge entsprechender Teil der zum größten Teil erschöpften Reaktionslösung in 4 bei 10 abfließt.
Die bei 9 austretenden Gase werden in an sich bekannter Weise in Natriumperoxydlösung geleitet, in dieser entstehen in der Stunde 4,5 kg Na Cl 02 und 120g NaCl. Die entstandene Lösung enthält also etwa 96% des gesamten in ihr enthaltenen Chlors als Chlorit und nur 4% als Chlorid. In den vorstehenden Ausführungen' ist lediglich eine beispielsweise Ausführungsform des Verfahrens beschrieben. Unter Umständen kann es sich als notwendig erweisen, auch Schwefelsäure einer anderen Konzentration zu verwenden. Auch kann man so verfahren, daß nicht eine Lösung von Chlorat in Schwefelsäure in Gefäß 1 eingeführt wird, sondern beispielsweise reine Schwefelsäure und Chlorat oder Chloratlösung, wobei unter Umständen nicht die ganze Schwefelsäuremenge in Gefäß 1 eingeführt wird, sondern ein Teil davon direkt in Gefäß 4 eingeleitet wird. Es hat sich beispielsweise gezeigt, daß man vorzugs-@v eise 50 0r'o der Gesamtmenge dem Gefäß 1 zuleitet.
Man kann das Verfahren gemäß der Erfindung auch in der Weise ausgestalten, daß man mehrere Waschgefäße verwendet. Auch hat sich die Anwendung von Kolonnen, Rieseltürmen u. dgl. zur Befreiung des ent"vickelten Chlordioxyds vom mitgeführten Reduktionsmittel als vorteilhaft erwiesen.
Die mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren zu erzielenden Ausbeutesteigerungen betragen etwa 8 bis 10%. So erhält man z. B. unter sonst gleichen Bedingungen ohne Zwischenschaltung eines Waschgefäßes Chloritlösungen, in denen etwa 85 bis 88% des gesamten darin enthaltenen Chlors als Chlorit vorliegt, während die restlichen 12 bis 151/o in Form von Chlorid enthalten sind. Bei der Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung unter Zwischenschaltung eines Waschgefäßes steigt unter sonst gleichen Bedingungen der Anteil des Chlorits an dem gesamten in der Lösung enthaltenen Chlor auf 95 bis 97 %.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von zur Weiterverarbeitung auf \Tatriumchlorit geeignetem Chlordioxyd durch Reduktion von N atriumchlorat mit Schwefeldioxyd, Formaldehyd, Methanol öder ähnlichen Reduktionsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Reduktion entstehende Chlordioxyd in einem gesonderten Gefäß mit chlorathaltiger Schwefelsäure gewaschen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Waschgefäß kontinuierlich Schwefelsäure und Chlorat zugeführt werden und gleichzeitig die entsprechende Menge der Waschflüssigkeit in das Chlordioxydentwicklungsgefäß abgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Schwefelsäure in der Reaktionslösung zwischen etwa 35 und etwa 60 Gewichtsprozent liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Schwefelsäure mit einem Chloratgehalt zwischen etwa 2 und etwa 15 Gewichtsprozent verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man im Waschgefäß bei Temperaturen arbeitet, die zwischen etwa 10 und etwa 20° C liegen.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man im Chlordioxydentwicklungsgefäß bei Temperaturen arbeitet, die zwischen etwa 15 und etwa 55° C liegen.