DE831542C

DE831542C - Verfahren zur Herstellung von Chlordioxyd

Info

Publication number: DE831542C
Application number: DEP13981A
Authority: DE
Inventors: Dr Edelbert Kesting
Original assignee: EDELBERT KESTING DR
Current assignee: EDELBERT KESTING DR
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-02-14

Description

Verfahren zur Herstellung von Chlordioxyd

Chlordioxyd wird in bekannter `','eise aus den

Chloraren der :11-kali- oder Er.dal-kalimetalle mit

\I ineralsäuren, im wesentlichen Salzsäure oder

Schwefelsäure, hergestellt. Da Chlorate ziemlich

rrt:,:r. \liaeralsäur-en aber billig si,nid, bemüht man

sich, (las Chlorat möglichst weitgehend umzu-

#etzen, indem man eine Säuremenge einsetzt, die

betrsichtlich größer ist als die stöchiometrisch

erforderliche. Man kann auf diese Weise etwa

8o0io des eingesetzten Clilorates mit einer Ausbeute

;i.» Clilordi@>xvd bis zu etwa goo/o umsetzen, d. h.

man e rreicltt eine Gesanntausbeute von etwa 700/0.

Nach beend°ter Reaktion hinterbleibt bei diesem

\herfahren ein kückstand, der etwa 20% des ein-

ges,etzteti Cli,lorates und betriichtliche Mengen

Satire enthält. 1?s ist nicht möglich, aus diesem

hückstand in wirtschaftlicher Weise Chlorat oder

Säure wiederzugewinnen. Man muß deshalb beides verlorengeben.

[),er vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ausbeute an Chloridioxyd beim Umsatz von Chlorat, vorzugsweise von Natriumchlorat, mit Mineralsäure zu erhöhen und gleichz,eitig Chlorat und Säure vollständig und ohne irgendwelche Verluste zu verwerten.
Diese "\ufgalve wird gemäß der Erfindung in der ,,'eise gelöst.daß man zurUmsetzung desChlorates eine Säuremenge verwendet. die höchstens der ;töchiometrisch erforderlichen entspricht, vorzugsweis# aber darunter liegt, und daß man den nach der Umsetzung verbliebenen Rückstand zur Wiedergewinnung von Chlorat verwendet. Der Unterschuß an Säure hat zur Folge, daß in dem nach der Untsetzuiig verbleibenden Riickstand gegeniilwr den bekannten Verfahren ein Mehr an nicht umgesetztem Chlorat verbleibt, während die Säur: praktisch restlos verbraucht ist. Das Fehlen der Säure im Rückstand macht die vollkommene Wiedergewinnung des Chlorats möglich.
Durch Verwendung eines Unterschusses an Säure wird außerdem dieAusbeute anChlordioxyd, bezogen auf das umgesetzte Chlorat, erheblich erhöht. Man erhält z. B. fiel Anwendung von etwa 70% der stöchiometrischen Säuremenge etwa 95% Chlordioxydausbeute. Dia die Ausnutzung von Chlorat und Säure gemäß der vorliegenden Erfindung praktisch ioo% beträgt, ist somit auch die Gesamtausbeute des Prozesses etwa 95 %. Dazu kommt. daß die Reaktionsdauer im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, die mit einem Säureü4erschuß arbeiten, nur kurz ist. Dies bedeutet für die praktische Anwendung erhebliche Vorteile.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man so vorgehen, daß man die nach der Reaktion verbliebene Rückstandslösung bis zum Ausfallen der bei der Reaktion gebildeten Chloride eindampft, die Chloride von -der das Chlorat enthalteniden Lösung abtrennt und dann der Lösung wieder soviel frisches Chlorat zusetzt, wie durch die Reaktion verbraucht wurde. Man kann aber auch in der Weise verfahren, @daß man die Rückstandslösung nach Entfernung eines Teiles des darin enthaltenen Wassers einer Chloratelektrolvse unterwirft, wobei die in der Reaktion gebildeten Chloride wieder in Chlorate zurückverwanc1eIt iverdeti. Beispiel i Eitle wäßrige Lösung, die im Liter 46o g Natriumchlorat und 88 g Kochs.a12 enthält, wird in kontinuierlichem Strom in einer Menge von i l_iter%Stunde in eine Rei-lie von sechs hintereinander geschalteten Reaktionsgefäßen geleitet und finit 58o ccm/Stuiide Salzsäure von einer Konzentration von 390 g/1 zur Reaktion gebracht. Die Zugabe der Salzsäure erfolgt ebenfalls im kontinuierlichen Strome in die beiden ersten Gefäße. Der gesamte Inhalt der Gefäße ist so bemessen, d@aß die Verweilzeit des Lösungsgemisches in den Gefäßen und damit die Reaktionszeit etwa eine Stunde beträgt. 1)1e angegebene Säuremenge bedeutet eitlen Säur°zusatz von etwa 72% der zur Zersetzung des vorhandenen Chlorats erforderlichen Menge. Die Temperatur in den sechs Reaktionsgefäßen wird von Zimmertemperatur bis zum Siedepunkt gesteigert. Durch die Gefäße wird in Richtung vorn letzten zum ersten ei,n Luftstrom gesaugt, d.:r das entstehende Gasgemisch von Chlor und Chlordioxyd mitnimmt und auf eine Konzentration von etwa io Volumprozent verdünnt. In dem entwickelten Gasgemisch stehen Chlor und Chlordioxyd in einem molaren Verhältnis von i : 1,44, was einer Chlordioxydausbeute von 94% entspricht. Das aus dem letzten Gefäß ablaufende Reäktionsgemiscli wird in einem Verdampfer auf etwa 30% seines Volumens eingedampft, wobei der Säuregehalt auf etwa o,9 g/1 absinkt. Dabei fällt Salz aus, das abgenutscht, trocken geschleudert und mehrere Male mit wenig Wasser gewaschen wird. Es besteht aus Kochsalz mit sehr geringem Gehalt an Natriumclilorat. 1)ie Lösung wird mit dem @@'ascli«-asser vereinigt und enthält dann etwa 170-g Natriumchlorat und etwa 9o g Kochsalz. Alsdann werden etwa 300 g festes N atriumohlorat zug°g.elien und zum Liter aufgefüllt, womit die Lösung wieder annähernd die alte Zusammensetzung besitzt und als treue Ausgangslösung in die Rea:a#.'on zurückgegeben xi-ird. Beispiel z Eine aus einer Chloratelektrolyse kommende wäßrige Lösung von 46o g/1 Natriumchl'orat und 88 g/1 Kochsalz wird, wie in Beispiel i angegeben, mit Salzsäure zur Reaktion gebracht. Der Reaktionsrückstand wird auf etwa 67% seines Volumens eingedampft ohne daß dabei Salz ausfällt und enthält dann o,9g Salzsäure. 176g Natriumchlorat, 244 g \ atriutnclilorid. Diese Lösung wird wieder in die Elektrolyse -.,-geben und dort so lange elektrolysiert, bis die Zusammensetzung wieder ungefähr 46o g/1 Natriumchlorat und 88g/1 Natriumchlorid beträgt. Alsdann führt man die Lösung den Reaktionsgefäßen und damit dem Kreislauf wieder zu.

Claims

PATEXTANSPRLCHE: i . '\-'@erfaliren zur Herstellung von Chlordioxyd aus Chloraten der Alkali- und bzw. Erdalkalimet.älle mit wäßrigen Mineralsäurelösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man weniger -NIineralsäur-e verwendet, als dem stöchiometrischen Verhältnis der \Iirieralsäure gegenüber d-em angewendeten Chlorat entspricht, und das unzersetzt gebliebene Chlorat wieder mit Mineralsäure umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man (las in dem nach der Umsetzung verbleibenden Rest enthaltene Chlorat isoliert und zusammen mit frisch zugesetzten Chlorat mit Säure wieder umsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet. daß man einen Teil desWassers .der Restflüssigkeit entfernt und mach der Abscheidung der hierdurch ausgefällten Chlbride der verl>leibenden Lösung soviel Chlorat zusetzt, als .durch die Umsietzung verbraucht wurde. \"erfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet. daß man nach Entfernung eines Teiles des in der Restflüssigkeit enthaltenen Wassers die Lösung einer Chloratell-ektrolyse unterwirft, um dabei die bei der Reaktion gebildeten Chloride wieder in Chlorate zurückzuverwandeln.