JPH0742090B2 - 二酸化塩素の製造方法 - Google Patents
二酸化塩素の製造方法Info
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- JPH0742090B2 JPH0742090B2 JP3239004A JP23900491A JPH0742090B2 JP H0742090 B2 JPH0742090 B2 JP H0742090B2 JP 3239004 A JP3239004 A JP 3239004A JP 23900491 A JP23900491 A JP 23900491A JP H0742090 B2 JPH0742090 B2 JP H0742090B2
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
- D21C9/147—Bleaching ; Apparatus therefor with oxygen or its allotropic modifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B11/00—Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
- C01B11/02—Oxides of chlorine
- C01B11/022—Chlorine dioxide (ClO2)
- C01B11/023—Preparation from chlorites or chlorates
- C01B11/026—Preparation from chlorites or chlorates from chlorate ions in the presence of a peroxidic compound, e.g. hydrogen peroxide, ozone, peroxysulfates
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
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- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ金属塩素酸
塩、鉱酸および還元剤から二酸化塩素を製造する方法に
関する。より詳しくは、本発明は、還元剤として過酸化
水素を用いる二酸化塩素の製造方法に関する。上記製造
方法は大気圧より低い圧力下で操作される容器内で行な
われ、それによって水が二酸化塩素および酸素と共に蒸
発して取り出され、かつ鉱酸のアルカリ金属塩は反応容
器中で結晶化されてそこから取り出される。
塩、鉱酸および還元剤から二酸化塩素を製造する方法に
関する。より詳しくは、本発明は、還元剤として過酸化
水素を用いる二酸化塩素の製造方法に関する。上記製造
方法は大気圧より低い圧力下で操作される容器内で行な
われ、それによって水が二酸化塩素および酸素と共に蒸
発して取り出され、かつ鉱酸のアルカリ金属塩は反応容
器中で結晶化されてそこから取り出される。
【０００２】
【従来の技術】水溶液として用いられる二酸化塩素は、
主にパルプの漂白において、また水の浄化、油の漂白、
工業廃物からのフェノール類の除去等においても、商業
上かなり重要なものである。従って、二酸化塩素を効率
よく製造することが可能な方法の提供が望まれる。
主にパルプの漂白において、また水の浄化、油の漂白、
工業廃物からのフェノール類の除去等においても、商業
上かなり重要なものである。従って、二酸化塩素を効率
よく製造することが可能な方法の提供が望まれる。
【０００３】既存の二酸化塩素の製造方法においては、
還元剤として塩化物イオンを使用するため、塩素ガスが
しばしば副生成物として形成される。かかる製造方法に
関係する基本的な化学反応は化１によって約言される。
還元剤として塩化物イオンを使用するため、塩素ガスが
しばしば副生成物として形成される。かかる製造方法に
関係する基本的な化学反応は化１によって約言される。
【０００４】
【化１】 ClO3 -＋Cl-＋2H+→ClO2＋1/2Cl2＋H2O ［１］ 上記塩素酸イオンはアルカリ金属塩素酸塩、好ましくは
塩素酸ナトリウムによって供給され、上記塩化物イオン
はアルカリ金属塩化物、好ましくは塩化ナトリウムによ
って、あるいは塩化水素によって供給され、上記水素イ
オンは鉱酸、通常は硫酸および／または塩酸によって供
給される。
塩素酸ナトリウムによって供給され、上記塩化物イオン
はアルカリ金属塩化物、好ましくは塩化ナトリウムによ
って、あるいは塩化水素によって供給され、上記水素イ
オンは鉱酸、通常は硫酸および／または塩酸によって供
給される。
【０００５】化１に従って還元剤として塩化物イオンを
用いる二酸化塩素の製造にあっては、１／２モルの塩素
が二酸化塩素１モルに対して生成される。この塩素ガス
副生成物は、以前は製紙工場において水溶液中に漂白剤
として使用されてきた。しかしながら、環境上の要求が
増大し、結果として工業的に純粋な二酸化塩素漂白に転
換してきた。純粋な二酸化塩素漂白を達成するために、
副生成物として塩素を生成しない二酸化塩素の製造方法
に対する要求が増大している。
用いる二酸化塩素の製造にあっては、１／２モルの塩素
が二酸化塩素１モルに対して生成される。この塩素ガス
副生成物は、以前は製紙工場において水溶液中に漂白剤
として使用されてきた。しかしながら、環境上の要求が
増大し、結果として工業的に純粋な二酸化塩素漂白に転
換してきた。純粋な二酸化塩素漂白を達成するために、
副生成物として塩素を生成しない二酸化塩素の製造方法
に対する要求が増大している。
【０００６】塩素副生成物を減らす１つの既知の方法
は、塩化物以外の、還元時に塩素を生成しない還元剤を
用いることである。いわゆる「ソルベイ（Ｓｏｌｖａ
ｙ）」法においては、アルカリ金属塩素酸塩が酸性媒体
中で還元剤としてメタノールを用いて還元され、また
「マチェソン（Ｍａｔｈｉｅｓｏｎ）」法においては、
上記塩素酸塩が硫酸含有媒体中で二酸化硫黄を用いて還
元される。これらの還元剤は間接的な還元剤であり、そ
れらの反応は非常に遅い。米国特許第４，０８１，５２
０号（ＵＳ ４，０８１，５２０）においては、単一の
反応容器中で減圧および高酸規定度を採用することによ
って、より効果的な「ソルベイ」法が得られている。
は、塩化物以外の、還元時に塩素を生成しない還元剤を
用いることである。いわゆる「ソルベイ（Ｓｏｌｖａ
ｙ）」法においては、アルカリ金属塩素酸塩が酸性媒体
中で還元剤としてメタノールを用いて還元され、また
「マチェソン（Ｍａｔｈｉｅｓｏｎ）」法においては、
上記塩素酸塩が硫酸含有媒体中で二酸化硫黄を用いて還
元される。これらの還元剤は間接的な還元剤であり、そ
れらの反応は非常に遅い。米国特許第４，０８１，５２
０号（ＵＳ ４，０８１，５２０）においては、単一の
反応容器中で減圧および高酸規定度を採用することによ
って、より効果的な「ソルベイ」法が得られている。
【０００７】塩素酸イオンとメタノールまたは二酸化硫
黄との間の直接的な反応は非常に遅く、これらの場合に
おける直接的な還元剤は化１に従って反応する塩化物イ
オンである。生成された塩素は、それから化２に従って
メタノールと反応して塩化物イオンを再生するか、ある
いは化３に従って二酸化硫黄と反応する。
黄との間の直接的な反応は非常に遅く、これらの場合に
おける直接的な還元剤は化１に従って反応する塩化物イ
オンである。生成された塩素は、それから化２に従って
メタノールと反応して塩化物イオンを再生するか、ある
いは化３に従って二酸化硫黄と反応する。
【０００８】
【化２】 CH3OH＋3Cl2＋H2O→6Cl-＋6H+ ［２］
【０００９】
【化３】 ClO2＋SO2＋2H2O→2HCl＋H2SO4 ［３］ 従って、製造を安定させるために、少量の塩化物イオン
を連続的に添加する必要がしばしばある。還元剤として
メタノールおよび二酸化硫黄を用いてもまた幾らかの量
の塩素副生成物が生成される。還元剤としてメタノール
を用いて操作する米国特許第４，０８１，５２０号によ
れば、生成される塩素副生成物の量が反応媒体中の酸規
定度の増加に伴って減少する。その反応速度もまた酸強
度の増加に伴って増大する。低酸規定度では上記反応は
非常に遅く、商業的価値がない。しかしながら、反応媒
体中を高酸規定度とすることに伴う不利な点は、装置中
のより多くの腐食の他に、セスキ硫酸塩（Ｎａ3Ｈ（Ｓ
Ｏ）2）または重硫酸塩（ＮａＨＳＯ4）の形で酸塩が生
成することである。酸塩は上記製造における酸の損失を
引き起こし、その塩を中和するための費用がかかる。
を連続的に添加する必要がしばしばある。還元剤として
メタノールおよび二酸化硫黄を用いてもまた幾らかの量
の塩素副生成物が生成される。還元剤としてメタノール
を用いて操作する米国特許第４，０８１，５２０号によ
れば、生成される塩素副生成物の量が反応媒体中の酸規
定度の増加に伴って減少する。その反応速度もまた酸強
度の増加に伴って増大する。低酸規定度では上記反応は
非常に遅く、商業的価値がない。しかしながら、反応媒
体中を高酸規定度とすることに伴う不利な点は、装置中
のより多くの腐食の他に、セスキ硫酸塩（Ｎａ3Ｈ（Ｓ
Ｏ）2）または重硫酸塩（ＮａＨＳＯ4）の形で酸塩が生
成することである。酸塩は上記製造における酸の損失を
引き起こし、その塩を中和するための費用がかかる。
【００１０】還元剤としての塩化物およびメタノールの
双方と共に触媒を用いることによって低酸性度で反応速
度を早めることも知られている。米国特許第３，５６
３，７０２号には塩化物還元のための触媒が開示されて
おり、また米国特許出願第３７２ ４６９号にはメタノ
ールのための幾つかの触媒が述べられている。しかしな
がら、触媒は高価であり、それ故製造コストが増大す
る。
双方と共に触媒を用いることによって低酸性度で反応速
度を早めることも知られている。米国特許第３，５６
３，７０２号には塩化物還元のための触媒が開示されて
おり、また米国特許出願第３７２ ４６９号にはメタノ
ールのための幾つかの触媒が述べられている。しかしな
がら、触媒は高価であり、それ故製造コストが増大す
る。
【００１１】還元剤としてメタノールを用いることのも
う一つの不利な点は、漂白装置（ｔｒａｉｎ）におい
て、メタノールの副生成物から塩素化有機化合物が形成
されることであろう。添加されたメタノールの効率が、
ホルムアルデヒドやギ酸が形成される副反応のために低
下することは良く知られている。また、幾らかのメタノ
ールは還元に関与することなく反応器から出てしまう。
その上、対応するエーテルおよびエステルもおそらくそ
こに存在するであろう。前記漂白装置中で上記アルデヒ
ド、酸、エーテルおよびエステルと共に反応が生じ、結
果として塩素化有機化合物をもたらすということが予想
される。
う一つの不利な点は、漂白装置（ｔｒａｉｎ）におい
て、メタノールの副生成物から塩素化有機化合物が形成
されることであろう。添加されたメタノールの効率が、
ホルムアルデヒドやギ酸が形成される副反応のために低
下することは良く知られている。また、幾らかのメタノ
ールは還元に関与することなく反応器から出てしまう。
その上、対応するエーテルおよびエステルもおそらくそ
こに存在するであろう。前記漂白装置中で上記アルデヒ
ド、酸、エーテルおよびエステルと共に反応が生じ、結
果として塩素化有機化合物をもたらすということが予想
される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、塩素がほとんどあるいは全く副生成物として形成さ
れず、かつ製造されるアルカリ金属硫酸塩が中性であ
る、高効率かつ高生産速度の二酸化塩素の製造方法を提
供することである。本発明のさらなる目的は、他の有害
な副生成物が一切形成されない方法を提供することであ
る。
は、塩素がほとんどあるいは全く副生成物として形成さ
れず、かつ製造されるアルカリ金属硫酸塩が中性であ
る、高効率かつ高生産速度の二酸化塩素の製造方法を提
供することである。本発明のさらなる目的は、他の有害
な副生成物が一切形成されない方法を提供することであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、特
許請求の範囲に記載したように、減圧を伴う単容器法
（ｓｉｎｇｌｅ ｖｅｓｓｅｌ ｐｒｏｃｅｓｓ）を使
用しかつ還元剤として過酸化水素を用いて二酸化塩素を
製造する方法によって達成された。上記方法は、低酸規
定度、約２Ｎと約５Ｎの間、好ましくは約２Ｎと約４．
８Ｎの間で行なわれた。還元剤として過酸化水素を用い
て、触媒の助けをかりることなく低酸規定度で非常に高
反応速度でかつ効率のよい方法を得ることが可能である
ということが驚くべきことに見出された。
許請求の範囲に記載したように、減圧を伴う単容器法
（ｓｉｎｇｌｅ ｖｅｓｓｅｌ ｐｒｏｃｅｓｓ）を使
用しかつ還元剤として過酸化水素を用いて二酸化塩素を
製造する方法によって達成された。上記方法は、低酸規
定度、約２Ｎと約５Ｎの間、好ましくは約２Ｎと約４．
８Ｎの間で行なわれた。還元剤として過酸化水素を用い
て、触媒の助けをかりることなく低酸規定度で非常に高
反応速度でかつ効率のよい方法を得ることが可能である
ということが驚くべきことに見出された。
【００１４】過酸化水素は文献において還元剤として知
られている。「過酸化水素およびその誘導化学並びに応
用（Ｗａｓｓｅｒｓｔｏｆｆｐｅｒｏｘｉｄ ｕｎｄ
ｓｅｉｎｅ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ Ｃｈｅｍｉｅ ｕ
ｎｄ Ａｎｗｅｎｄｕｎｇ）」ヴァイゲルト ヴェー．
エム．発行、ハイデルベルク（Ｗｅｉｇｅｒｔ Ｗ．
Ｍ．（Ｈｒｓｇ），Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ）、１９７
８、Ｐ．３１〜３２には、過酸化水素が二酸化塩素製造
における塩素酸塩の還元剤として報告されている。その
有利な点は、塩素を伴わない二酸化塩素の製造にあると
言及されている。しかしながら、不利な点として重硫酸
塩（ＮａＨＳＯ4）の生成が述べられている。これは、
反応媒体中において約１１Ｎより高い酸規定度を有する
ことが必要であるとみなしていたということを意味す
る。下記化４が提示される。
られている。「過酸化水素およびその誘導化学並びに応
用（Ｗａｓｓｅｒｓｔｏｆｆｐｅｒｏｘｉｄ ｕｎｄ
ｓｅｉｎｅ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ Ｃｈｅｍｉｅ ｕ
ｎｄ Ａｎｗｅｎｄｕｎｇ）」ヴァイゲルト ヴェー．
エム．発行、ハイデルベルク（Ｗｅｉｇｅｒｔ Ｗ．
Ｍ．（Ｈｒｓｇ），Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ）、１９７
８、Ｐ．３１〜３２には、過酸化水素が二酸化塩素製造
における塩素酸塩の還元剤として報告されている。その
有利な点は、塩素を伴わない二酸化塩素の製造にあると
言及されている。しかしながら、不利な点として重硫酸
塩（ＮａＨＳＯ4）の生成が述べられている。これは、
反応媒体中において約１１Ｎより高い酸規定度を有する
ことが必要であるとみなしていたということを意味す
る。下記化４が提示される。
【００１５】
【化４】 2NaClO3＋2H2SO4＋H2O2→2ClO2＋2NaHSO4＋2H2O＋O2 重硫酸塩は酸規定度が１１Ｎより高い場合に得られる塩
なのである。
なのである。
【００１６】 日本国公開特許公報特開昭６３−８２０
３号（ＪＰ８８−８２０３）においては、還元剤として
過酸化水素および塩化物を用いて８〜１１Ｎの酸強度で
二酸化塩素の製造が行なわれている。
３号（ＪＰ８８−８２０３）においては、還元剤として
過酸化水素および塩化物を用いて８〜１１Ｎの酸強度で
二酸化塩素の製造が行なわれている。
【００１７】本発明においては、減圧を伴う単容器法を
過酸化水素と共に使用すれば、２〜５Ｎの間の酸規定度
で実質的に塩素を含まない状態で二酸化塩素を製造する
ことが可能であり、そしてそれ故中性塩を製造すること
が可能であるということが見出された。下記化５はその
反応を示す。
過酸化水素と共に使用すれば、２〜５Ｎの間の酸規定度
で実質的に塩素を含まない状態で二酸化塩素を製造する
ことが可能であり、そしてそれ故中性塩を製造すること
が可能であるということが見出された。下記化５はその
反応を示す。
【００１８】
【化５】 2NaClO3＋H2SO4＋H2O2→2ClO2＋NaSO4＋2H2O＋O2 反応速度および効率は２〜約５Ｎの範囲で非常に高いと
いうことが見出された。これは驚くべきことであり、他
のすべての方法と同様にこの範囲は反応性の低い範囲で
あることが知られている。本発明によると、２から約５
Ｎ、好ましくは４．８Ｎまでの間における反応速度は公
知の方法での反応速度を数百パーセント上まわっている
ということが見出された。
いうことが見出された。これは驚くべきことであり、他
のすべての方法と同様にこの範囲は反応性の低い範囲で
あることが知られている。本発明によると、２から約５
Ｎ、好ましくは４．８Ｎまでの間における反応速度は公
知の方法での反応速度を数百パーセント上まわっている
ということが見出された。
【００１９】それ故、本発明によると、２〜５Ｎの間の
酸性度で触媒の助けをかりずに高反応速度で二酸化塩素
を製造することが可能であり、それにより中性塩が製造
される。
酸性度で触媒の助けをかりずに高反応速度で二酸化塩素
を製造することが可能であり、それにより中性塩が製造
される。
【００２０】二酸化塩素製造のための還元剤として過酸
化水素を用いるもう一つの有利な点は、副生成物が酸素
だけであるということである。副生成物が無害のガスで
あることに加えて、この酸素は製紙工場において二酸化
塩素と共に漂白剤として使用可能である。本発明に従っ
て製造される二酸化塩素を、形成された酸素の全てもし
くは一部と共に製紙工場において漂白剤として使用する
ことが本発明のもう一つの好ましい実施態様である。
化水素を用いるもう一つの有利な点は、副生成物が酸素
だけであるということである。副生成物が無害のガスで
あることに加えて、この酸素は製紙工場において二酸化
塩素と共に漂白剤として使用可能である。本発明に従っ
て製造される二酸化塩素を、形成された酸素の全てもし
くは一部と共に製紙工場において漂白剤として使用する
ことが本発明のもう一つの好ましい実施態様である。
【００２１】アルカリ金属塩素酸塩を還元するための過
酸化水素の量は、塩素酸塩１トン当り約０．０６〜約
０．６トン、適切には約０．１６〜約０．３２トン、好
ましくは０．１６〜０．２２トンである。
酸化水素の量は、塩素酸塩１トン当り約０．０６〜約
０．６トン、適切には約０．１６〜約０．３２トン、好
ましくは０．１６〜０．２２トンである。
【００２２】反応容器中の塩素酸塩濃度は広い範囲で変
化させることができ、約０．２５Ｍの低濃度から飽和濃
度まで、好ましくは約１．５Ｍから飽和濃度まで、特に
好ましくは約２．５Ｍから飽和濃度まで変化させること
ができる。
化させることができ、約０．２５Ｍの低濃度から飽和濃
度まで、好ましくは約１．５Ｍから飽和濃度まで、特に
好ましくは約２．５Ｍから飽和濃度まで変化させること
ができる。
【００２３】本法による二酸化塩素の製造は単一の反応
容器（発生器−蒸発器−結晶器）中で行なわれる。適切
な反応器としては登録商標ＳＶＰ（単容器法）反応器が
ある。前記各反応剤は反応器中に連続的に添加される。
アルカリ金属塩素酸塩は二酸化塩素１トン当り１．５８
〜２．０トンの量が添加され、過酸化水素は上述の範囲
内の量が添加される。その反応は５０〜１００℃、好ま
しくは５０〜７５℃の温度で、かつ大気圧より低い圧
力、好ましくは６０〜４００ｍｍＨｇの圧力下で適切に
行なわれる。それから、形成された二酸化塩素が安全な
濃度まで希釈されるのに充分な量の反応媒体を沸騰させ
るかまたは水を蒸発させる。反応器中の酸性度は鉱酸、
好ましくは硫酸を添加することによって調節される。上
記反応器中において鉱酸のアルカリ金属塩が連続的に結
晶化され、そしてそれは適切な方法で分離される。開始
時および製法変化時の製品損失を避けるために、少量の
塩化物イオンを、好ましくはアルカリ金属塩化物の形
で、反応器中のそれの濃度が０．００１〜０．８ｍｏｌ
／ｌの範囲に維持されるように添加することが適当であ
る。通常、普通の市販の塩素酸塩は、特にアルカリ金属
塩化物を添加しないでも、約０．５重量％以下、しばし
ば約０．０５重量％以下、好ましくは約０．０２重量％
以下、特に好ましくは約０．０１重量％以下のアルカリ
金属塩化物を含有している。
容器（発生器−蒸発器−結晶器）中で行なわれる。適切
な反応器としては登録商標ＳＶＰ（単容器法）反応器が
ある。前記各反応剤は反応器中に連続的に添加される。
アルカリ金属塩素酸塩は二酸化塩素１トン当り１．５８
〜２．０トンの量が添加され、過酸化水素は上述の範囲
内の量が添加される。その反応は５０〜１００℃、好ま
しくは５０〜７５℃の温度で、かつ大気圧より低い圧
力、好ましくは６０〜４００ｍｍＨｇの圧力下で適切に
行なわれる。それから、形成された二酸化塩素が安全な
濃度まで希釈されるのに充分な量の反応媒体を沸騰させ
るかまたは水を蒸発させる。反応器中の酸性度は鉱酸、
好ましくは硫酸を添加することによって調節される。上
記反応器中において鉱酸のアルカリ金属塩が連続的に結
晶化され、そしてそれは適切な方法で分離される。開始
時および製法変化時の製品損失を避けるために、少量の
塩化物イオンを、好ましくはアルカリ金属塩化物の形
で、反応器中のそれの濃度が０．００１〜０．８ｍｏｌ
／ｌの範囲に維持されるように添加することが適当であ
る。通常、普通の市販の塩素酸塩は、特にアルカリ金属
塩化物を添加しないでも、約０．５重量％以下、しばし
ば約０．０５重量％以下、好ましくは約０．０２重量％
以下、特に好ましくは約０．０１重量％以下のアルカリ
金属塩化物を含有している。
【００２４】この普通のアルカリ金属塩素酸塩を本法に
おいて用いることが好ましく、それ故特にアルカリ金属
塩化物を添加せずに塩素酸塩を用いることが好ましい。
おいて用いることが好ましく、それ故特にアルカリ金属
塩化物を添加せずに塩素酸塩を用いることが好ましい。
【００２５】しかしながら、反応器中を上述の塩化物含
有量にする必要があるならば、アルカリ金属塩化物をさ
らに添加してもよい。
有量にする必要があるならば、アルカリ金属塩化物をさ
らに添加してもよい。
【００２６】上記の方法はいかなるアルカリ金属にも限
定されないが、ナトリウムが最も好ましい。
定されないが、ナトリウムが最も好ましい。
【００２７】もし適切ならば、メタノール、ホルムアル
デヒド、ギ酸、糖アルコール、二酸化硫黄および塩化物
等の他の還元剤を添加してもよい。銀、マンガン、バナ
ジウム、モリブデン、パラジウムおよびプラチナ等の触
媒を、もし適当ならば添加してもよい。
デヒド、ギ酸、糖アルコール、二酸化硫黄および塩化物
等の他の還元剤を添加してもよい。銀、マンガン、バナ
ジウム、モリブデン、パラジウムおよびプラチナ等の触
媒を、もし適当ならば添加してもよい。
【００２８】
【実施例】本発明を下記の実施例によって説明する。こ
こで、「部」および「パーセント」は、特に示さない限
り「重量部」および「重量パーセント」を意味する。
こで、「部」および「パーセント」は、特に示さない限
り「重量部」および「重量パーセント」を意味する。
【００２９】実施例１ 実験用二酸化塩素発生器に、ＮａＣｌＯ3（３８２ｇ／
ｈ）の水溶液を３０％濃度のＨ2Ｏ2（２０２ｇ／ｈ）と
共に連続的に添加した。５０％濃度のＨ2ＳＯ4を酸強度
が４Ｎに維持されるのに充分量送り込んだ。５ｇ／ｈの
ＮａＣｌもまた上記塩素酸塩溶液と共に添加された（こ
の場合、特別に添加した量の塩化物と共に塩素酸塩を用
いた）。上記発生器は約７０℃の温度で連続的に作用さ
せ、かつ上記反応媒体を絶対圧力１５０ｍｍＨｇすなわ
ち大気圧未満で沸騰状態に保った。中性のＮａＳＯ4塩
が晶出帯域に得られた。二酸化塩素の生産量は１．２ｋ
ｇ／ｌかつ２４ｈｒで収率は９９％であった。
ｈ）の水溶液を３０％濃度のＨ2Ｏ2（２０２ｇ／ｈ）と
共に連続的に添加した。５０％濃度のＨ2ＳＯ4を酸強度
が４Ｎに維持されるのに充分量送り込んだ。５ｇ／ｈの
ＮａＣｌもまた上記塩素酸塩溶液と共に添加された（こ
の場合、特別に添加した量の塩化物と共に塩素酸塩を用
いた）。上記発生器は約７０℃の温度で連続的に作用さ
せ、かつ上記反応媒体を絶対圧力１５０ｍｍＨｇすなわ
ち大気圧未満で沸騰状態に保った。中性のＮａＳＯ4塩
が晶出帯域に得られた。二酸化塩素の生産量は１．２ｋ
ｇ／ｌかつ２４ｈｒで収率は９９％であった。
【００３０】実施例２ 実験用二酸化塩素発生器に、ＮａＣｌＯ3（１６１ｇ／
ｈ）の水溶液を３０％濃度のＨ2Ｏ2（９２ｇ／ｈ）と共
に連続的に添加した。５０％濃度のＨ2ＳＯ4を酸強度が
４Ｎに維持されるのに充分量送り込んだ。０．０６ｇ／
ｈのＮａＣｌもまた上記塩素酸塩溶液と共に添加された
（特に塩化物は添加せず、普通の塩素酸塩から生じてい
るものである）。上記発生器は約７０℃の温度で連続的
に作用させ、かつ上記反応媒体は絶対圧力１５０ｍｍＨ
ｇすなわち大気圧未満で沸騰状態に保った。中性のＮａ
ＳＯ4塩が晶出帯域に得られた。二酸化塩素の生産量は
０．８ｋｇ／ｌかつ２４ｈｒで収率は９８％であった。
ｈ）の水溶液を３０％濃度のＨ2Ｏ2（９２ｇ／ｈ）と共
に連続的に添加した。５０％濃度のＨ2ＳＯ4を酸強度が
４Ｎに維持されるのに充分量送り込んだ。０．０６ｇ／
ｈのＮａＣｌもまた上記塩素酸塩溶液と共に添加された
（特に塩化物は添加せず、普通の塩素酸塩から生じてい
るものである）。上記発生器は約７０℃の温度で連続的
に作用させ、かつ上記反応媒体は絶対圧力１５０ｍｍＨ
ｇすなわち大気圧未満で沸騰状態に保った。中性のＮａ
ＳＯ4塩が晶出帯域に得られた。二酸化塩素の生産量は
０．８ｋｇ／ｌかつ２４ｈｒで収率は９８％であった。
【００３１】実施例３ 絶対圧力を２５０ｍｍＨｇにして実施例１に従ってもう
一つの実験を行なった。それ故、実験用二酸化塩素発生
器にＮａＣｌＯ3（３３７ｇ／ｈ）の水溶液を３０％濃
度のＨ2Ｏ2（１８１ｇ／ｈ）と共に連続的に添加した。
５０％濃度のＨ2ＳＯ4を酸強度が４．２Ｎに維持される
のに充分量送り込んだ。４ｇ／ｈのＮａＣｌもまた上記
塩素酸塩溶液と共に添加された（この場合、特別に添加
した量の塩化物と共に塩素酸塩を用いた）。上記発生器
は約８０℃の温度で連続的に作用させ、かつ上記反応媒
体を沸騰状態に保った。中性のＮａＳＯ4塩が晶出帯域
に得られた。二酸化塩素の生産量は１．５ｋｇ／ｌかつ
２４ｈｒで収率は９１％であった。
一つの実験を行なった。それ故、実験用二酸化塩素発生
器にＮａＣｌＯ3（３３７ｇ／ｈ）の水溶液を３０％濃
度のＨ2Ｏ2（１８１ｇ／ｈ）と共に連続的に添加した。
５０％濃度のＨ2ＳＯ4を酸強度が４．２Ｎに維持される
のに充分量送り込んだ。４ｇ／ｈのＮａＣｌもまた上記
塩素酸塩溶液と共に添加された（この場合、特別に添加
した量の塩化物と共に塩素酸塩を用いた）。上記発生器
は約８０℃の温度で連続的に作用させ、かつ上記反応媒
体を沸騰状態に保った。中性のＮａＳＯ4塩が晶出帯域
に得られた。二酸化塩素の生産量は１．５ｋｇ／ｌかつ
２４ｈｒで収率は９１％であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−66892（ＪＰ，Ａ) 米国特許3386915（ＵＳ，Ａ) 山崎澄男外５名「硫酸酸性溶液中におけ る塩素酸イオンと過酸化水素の反応」，日 本化学会誌，1977（９），Ｐ．1319− 1323.
Claims (10)
- 【請求項１】 反応容器中において、二酸化塩素を発生
するような割合で、アルカリ金属塩素酸塩、硫酸および
還元剤としての過酸化水素を、約５０℃〜約１００℃の
温度にかつ約２〜約５Ｎの酸性度に維持されかつ水を蒸
発させるのに充分な大気圧未満の圧力下にある反応媒体
中で触媒の不存在下で反応させることにより、二酸化塩
素と酸素と水蒸気との混合物が該反応容器中の蒸発帯域
から取り出されかつアルカリ金属硫酸塩が該反応容器中
の晶出帯域に析出される二酸化塩素の製造方法。 - 【請求項２】 前記反応媒体中の酸規定度が約２〜約
４．８Ｎの範囲である、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記過酸化水素を塩素酸塩１トン当り約
０．０６〜約０．６トン使用する、請求項１に記載の方
法。 - 【請求項４】 前記過酸化水素を塩素酸塩１トン当り約
０．１６〜約０．３２トン使用する、請求項１に記載の
方法。 - 【請求項５】 前記塩素酸塩濃度が前記反応容器中約
０．２５Ｍ〜飽和濃度である、請求頂１に記載の方法。 - 【請求項６】 前記塩素酸塩濃度が前記反応容器中約
１．５Ｍ〜飽和濃度である、請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 前記塩素酸塩濃度が前記反応容器中約
２．５Ｍ〜飽和濃度である、請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 普通のアルカリ金属塩素酸塩を、特にア
ルカリ金属塩化物を添加せずに用いる、請求項１〜３の
うちのいずれかに記載の方法。 - 【請求項９】 前記反応容器中の濃度が０．００１〜
０．８ｍｏｌ／１となるようにアルカリ金属塩化物をさ
らに添加する、請求項１〜３のうちのいずれかに記載の
方法。 - 【請求項１０】 前記アルカリ金属がナトリウムであ
る、請求項１に記載の方法。
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