DE2203694B1

DE2203694B1 - Verfahren zur wiedergewinnung von chlor aus hypochloritlauge

Info

Publication number: DE2203694B1
Application number: DE19722203694
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Weißortel Kurt 8263 Burghausen Gelbert
Original assignee: Farbwerke Hoechst AG, vormals Mei ster Lucius & Brumng, 6000 Frankfurt
Priority date: 1972-01-27
Filing date: 1972-01-27
Publication date: 1973-03-01
Also published as: JPS4884095A; FR2169390B3; NL7300877A; DE2203694A1; BE794684A; ZA73415B; AU5143273A; FR2169390A1

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Chlor aus Hypochloritlauge mit Hilfe von Schwefelsäure, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Hypochloritlauge in vorgelegte, etwa 60%ige Schwefelsäure einträgt, die Komponenten während der Reaktion durch Rühren oder Umpumpen innig vermischt und das entbundene feuchte Chlor zweckmäßigerweise der Chlorproduktion vor der Gastrocknung zuführt.

Es ist bekannt, daß man das in Hypochloritlaugen enthaltene sogenannte »Aktivchlor« durch Zusatz von Säure gemäß nachfolgender Gleichung als gasförmiges Chlor wiedergewinnen kann:

NaCl + NaOCl + H₂SO₄-> Na₂SO₄ + Cl₂ + H₂O

Als Aktivchlor ist dabei die Summe derjenigen Menge Chlor anzusehen, die im Hypochlorit und in der dazu äquivalenten Menge an Natriumchlorid enthalten ist. überschüssiges Natriumchlorid, das durch Zersetzung der Hypochloritlauge unter gleichzeitiger Abspaltung von Sauerstoff beim Lagern entstanden ist, geht in diese Reaktion nicht ein.

In der Technik — beispielsweise im Betrieb einer Chlorfabrik — fallen solche Hypochloritlaugen bei der Wäsche chlorhaltiger Abgase mittels verdünnter Natronlauge in größeren Mengen an. Sie enthalten neben Natriumcarbonat, Natriumchlorat und freiem Alkali je nach den Verfahrensbedingungen aktives Chlor in der Größenordnung von etwa 100 g pro Liter Flüssigkeit und stellen in dieser Form ein kaum mehr verwendbares Abfallprodukt dar.

Für den Einsatz als Bleichlauge ist ein solches Produkt infolge seines niedrigen Aktivchlorgehaltes ungeeignet.

Um nun das in einer solchen Hypochloritlauge enthaltene Aktivchlor wiederzugewinnen, kann man sich mit Vorteil der ebenfalls im Betrieb einer Chlorfabrik als Abfallprodukt anfallenden, etwa 60%igen Schwefelsäure aus der Chlortrocknung bedienen.

Auf diese Weise können also zwei Abfallprodukte einer Chlorfabrik — nämlich die chlorhaltige Schwefelsäure wie auch die Hypochloritlauge — vernichtet und Chlor als wieder einsatzfähiger Rohstoff gewonnen werden.

In der Praxis zeigt sich aber, daß bei Zugabe der Schwefelsäure zur Hypochloritlauge nur etwa 70% des zu erwartenden Aktivchlors in Freiheit gesetzt werden.

Es wurde nun gefunden, daß man das in einer solchen Hypochloritlauge enthaltene Aktivchlor bis zu 98% wiedergewinnen kann, wenn man die Schwefelsäure vorlegt und die Hypochloritlauge bei gleichzeitiger guter Durchmischung der Reaktionskomponenten zulaufen läßt. Dadurch wird erreicht, daß zu jedem Zeitpunkt ein Säureüberschuß vorhanden ist und Nebenreaktionen vermieden werden, weil nur auf diese Weise gewährleistet ist, daß die der vorhandenen Hypochloritmenge äquivalente Menge an Unterchloriger Säure gebildet wird.

Das dabei erhaltene Chlorgas ist wasserdampf-

gesättigt und kann ohne weiteres der Chlorproduktion vor der Gastrocknung wieder zugeführt werden.

Beispiel 1

In einem 2-1-Rundkolben aus Glas werden 208 ml

(= 305 g) 56,9 %ige Abfallschwefelsäure aus der Chlortrocknung vorgelegt und unter Rühren innerhalb einer Stunde 1000 ml (= 1163 g) Hypochloritlauge aus der Abgasreinigung zugetropft.

Als Reaktionsprodukt entsteht eine schwach saure Natriumsulfatlösung, die nur noch ganz geringe Mengen Aktiv- und Chloridchlor enthält.

Bei der nun folgenden Bilanzierung ist zu beachten, daß auch durch die Abfallschwefelsäure kleinere Mengen Aktiv- wie Chloridchlor in die Reaktion eingebracht werden.

Einsatz

	Hypolauge	40	1140 ml	Aktiv	Gesamt	Aktivchlor	Chlorid- chlor	Austrag	B₁ 25,76	Gesamt chlor
30	1000 ml	chlor	chlor	absolut	absolut	A₁ 0,46	absolut
	35 Schwefel	(g/I)	(g/l)	(g)	(g)	(g)
säure
208 ml	94,8	116,5	94,8	21,70	116,5
Gesamt
1208 ml
1,06	13,8	0,22	2,66	2,88

		A 95,02	B 24,36	119,38

0,40	23,0	26,22

A = Gesamtaktivchlorgehalt (aus Hypolauge + Abfallschwefelsäure),
A₁ = Aktivchlorgehalt des Reaktionsproduktes,
B = Chloridchlorgehalt (aus Hypolauge

+ Schwefelsäure),

B₁ = Chloridchlorgehalt des Reaktionsproduktes,

(B₁ — B) = Verlust an Aktivchlor während der
Reaktion durch NaCCl-Zersetzung.

Wiedergewonnene Aktivchlormenge:

A - A₁ - (B₁ - B) = 95,02 - 0,46 - 25,76 + 24,36 , = 93,16 g = 98,1% von A.

Vergleich

Führt man diesen Versuch mit den gleichen Ausgangssubstanzen, aber in umgekehrter Reihenfolge durch — indem man die Hypolauge vorlegt und die Schwefelsäure zutropft —, so erhält man gemäß nachfolgender Tabelle nur 69,5% des Aktivchlors zurück.

Chlorbilanz

	Aktiv chlor	Gesamt chlor	Aktivchlor absolut	Chlorid chlor absolut	Gesamt chlor absolut	A₁ 0,45	B₁ 52,82	53,27
	Ig 1)	(gll	(g)	(g>	(g)
Hypolause 1000 ml	94.8	116.5	94.8	21,7	116,5
Schwefel
säure 208 ml	1.06	13,8	0.22	2,66	2,88
Gesamt 1208 ml			A 95.02	B 24,36	119,38
		Austrag (Reaktionsprodukt)
1140 ml	0,39	46,7

Behälterinhalt im Kreis gepumpt und dadurch für eine gute Durchmischung der Reaktionskomponenten Sorge getragen.

Das entstehende gasförmige Chlor kann über eine geeignete Meßeinrichtung der Chlorproduktion vor der Gastrocknung zugeführt werden.

Chlorbilanz

IO

Wiedergewonnene Aktivchlormenge:

A - A₁ - (Bi - B) = 95,02 - 0,45 - 52,82 + 24,36 , = 66,Ig = 69,5% von A.

Beispiel 2

In einem säurefest ausgekleideten Behälter, dessen Volumen etwa 3 m³ beträgt, werden 416 1 (= 613 kg) 57,8%ige Abfallschwefelsäure vorgelegt. Dann läßt man im Verlauf von einer Stunde 2000 1 Natriumhypochloritlauge über einen Rotamesser in die Schwefelsäure einlaufen. Während der Reaktion wird der

	Aktiv	1	0,40	Gesamt	Aktivchlor	Chlorid	Gesamt	Bi 51,53	52,44
	chlor	chlor	absolut	chlor absolut	chlor absolut
	(gl)	Ig. I)	(kg)	(kg)	(kg)
Hypolauge
20001..	95,8	116.5	191,6	41,4	233,0
Schwefel
säure
4161...	1,06	13,8	0,44	5,32	5,74
Gesamt
24161..			A 192,04	B 46,72	238,74
	\ustraj	I (Reaktionsprodukt)
22801....	23,0	Ai 0,91

Wiedergewonnene Aktivchlormenge :

A - Ai - (Bi - B) = 192,04 - 0,91 - 51,52 + 46,72, = 186,3 kg = 97,0% von A.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Wiedergewinnung von Chlor aus Hypochloritlauge mit Hilfe von Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hypochloritlauge in vorgelegte, etwa 60%ige Schwefelsäure einträgt, die Komponenten während der Reaktion durch Rühren und Umpumpen innig vermischt und das entbundene feuchte Chlor der Chlorproduktion vor der Gastrocknung zuführt.