DE971519C

DE971519C - Verfahren zur Herstellung von Chlordioxyd

Info

Publication number: DE971519C
Application number: DEC2167D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr Erbe; August Dr Moeller
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1941-11-15
Filing date: 1941-11-15
Publication date: 1959-02-12

Description

Verfahren zur Herstellung von Chlordioxyd Es ist bekannt, Chlordioxyd durch Einwirkung von mit einem inerten Gas verdünntem Schwefeldioxyd auf konzentrierte Chloratlösungen herzustellen. Bei dieser Umsetzung werden jedoch keine hohen Ausbeuten an Chlordioxyd erhalten. Im günstigsten Falle müssen je Mol gebildetes Chlordioxyd etwa 1,4 Äquivalente Chlorat und etwa 1,6 Mol Schwefeldioxyd aufgewendet werden, während die Theorie entsprechend der Gleichung a C103 -E- SO, = S04" -E- a C102 nur i Äquivalent Chlorat und 0,5 Mol Schwefeldioxyd verlangt. Der verbrauchte ÜberschuB, also mindestens o,¢ Äquivalente Chlorat und mindestens i, i Mol Schwefeldioxyd, gehen unter Bildung unerwünschter Nebenerzeugnisse verloren; aus dem zu viel verbrauchten Chlorat entsteht Chlor und Chlorwasserstoff, aus dem zu viel verbrauchten Schwefeldioxyd entsteht Schwefelsäure. Infolgedessen enthält die ausgebrauchte Chloratlösung neben der dem angewendeten Chlorat entsprechenden Menge Sulfat noch freie Schwefelsäure und Salzsäure, während das nebenbei entstehende Chlor dem entwickelten Chlordioxyd beigemischt ist, so daB in der Gasmischung i Teil Chlor auf 8 bis 9 Teile Chlordioxyd kommt.
Es ist auch bekannt, in Gegenwart von geringen Mengen Salzsäure zu arbeiten, wobei, wie Untersuchungen ergeben haben, die Salzsäure völlig ohne Wirkung bleibt. Es wurde nun gefunden, daß sich die beschriebenen Nebenreaktionen zugunsten der Hauptreaktion durch die Gegenwart von Schwefelsäure oder Phosphorsäure unterdrücken lassen, und zwar um so mehr, je mehr freie Säure der Chloratlösung von Anfang an zugegeben wird. Mit wachsendem Gehalt der Chloratlösung an Schwefelsäure oder Phosphorsäure steigt die Ausbeute an Chlordioxyd, bezogen auf die Mengen der verwendeten Ausgangsstoffe, stetig an, während die Beimischung von Chlor geringer wird. Gleichzeitig ändert sich die Zusammensetzung der ausgebrauchten Chloratlösung, indem die Mengen der durch Nebenreaktionen entstehenden freien Schwefelsäure und Salzsäure erheblich abnehmen. Das folgende Beispiel gibt einen Vergleich der Ausbeutezahlen, wie sie nach dem bisher bekannten Verfahren- erreicht- -werden, mit denjenigen, die bei Verwendung einer Natriumchloratlösung erhalten wurden, der j e Mol Na Cl 03 1,5 Äquivalente 112 S 04 zugesetzt waren. Die große Überlegenheit des erfindungsgemäßen Verfahrens in bezug auf die Ersparnis an Rohstoffen und die Reinheit des entwickelten Gases ist offensichtlich.

Aus dem Beispiel geht ferner die bemerkenswerte Tatsache hervor, daß die Verzögerung der Chlordioxydentwicklung, die bei der Verwendung neutraler Chloratlösungen beobachtet wird, durch den angewendeten Säurezusatz vermieden wird. Beispiel -

Bekanntes

Erfindungsgemäßes

Verfahren Verfahren

Zusammensetzung der Chloratlösung . . . . . . . . . . . . . . iooo g NaC103 iooo g NaC103

1270 g HZ 0 737 g H2S 04

1410 g 11,0

Zur völligen Umsetzung verbrauchte Menge S02 .... 688 g 4259

449g C102 573g C102 -

56 g Cl, 17,5g C12

Reaktionserzeugnisse . . . . . . .- . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 667 g Nag S 04 667 g Nag S 04

_ 595g 112S04 189 g 112S04

42 g HCl 14,1 g HCl

125 g Chlor 30,59 Chlor

Nebenerzeugnisse je kg C102. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1325 g 112S04 330 g 112S04

93,5 g HCl 24,6 g HCl

Verbraucht je Mol C10........................... 141 Mol NaC103 =,1o Mol Na C103

f 1,62 Mol S 02 o,78 Mol S 02

Beginn der C102-Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . nach dem Einleiten sofort beim Beginn

von etwa 15 °/o des Einleitens des

des verwendeten S 02-Gases

S 02 Gases

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung -von Chlordioxyd durch Umsetzung von Chlorat in wäßriger Lösung mit S 02, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in Anwesenheit von von Anfang an in der Lösung vorhandener Schwefelsäure oder Phosphorsäure erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure in einem Mengenverhältnis in der Größenordnung von 1,5 Äquivalenten Säure zu i Äquivalent Chlorat angewendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 378 289, 517 755, 669 383; französische Patentschrift Nr. 8o6 187; USA.-Patentschrift Nr. 2 089 913; Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, B. Auflage, Bd. 6, S. 323/324