JPS589803A - 塩化水素の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塩化水素の製造法、特にアルカリ金属塩化物と
硫酸を原料として、揮発性不純物の含有量が少ない清浄
な塩化水素を製造する方法に関するものである。

近年ｊ［油価格の急激な上昇に伴なう電解塩素のコスト
萬騰により、アルカリ金属塩化物と硫酸を原料とする塩
化水素が有駒な塩素源として見直される状況にある。

この方法は＃ｔば当量のアルカリ金属塩化物と硫酸トラ
、ＷＩ＠マンハイム式マツプル炉または横置マツフル炉
中、高温で反応させ、発生する塩化水素ガスを一旦水ま
たは稀塩酸に吸収させた後、これを加熱して湊犀な塩化
水素を得る方法であるが、この方法の欠点は、高亀で反
応させるため、原料、４１にアルカリ金属塩化物中に含
有される揮発性成分が１発生する塩化水素Ｋｉｌ！伴す
る結果、塩化水素を着しく汚染し、かつ後続する塩化水
素Ｓ＊工程及び精義操作を著しく燗−化させる事にあっ
た。

塩化水素に同伴する揮発性不純物は砒素、セレン、水鑵
等の低沸点分解性または昇華性の酸化物或いは塩化物更
に二酸化イオウ及び有機−勢であり、これらの一部は寵
駿中にも含まれるが、大部分はアルカリ金属塩化−に由
来する。

この間層を湊決する方法として、先に出願人楓は４１１
鳳＠５５！−１４８１１号において添示したよ５に、ア
ルカリ金属塩化物と硫酸を反応させて塩化水素を斜進す
るに際し、アルカリ金属塩化物を２５０℃〜７１Ｈ１ｔ
ｌ：に予め加熱Ｊｌａｊ！シ、次いで諌アルカリ会を推
ば完全に除去できるばかりでな（、譬公唱１１−０８８
７漫会ＩＩにおいてその除去法が添示されている二酸化
イオウも含まれてこない、しかし発明者等は更に詳細に
検討して来た結果、ｆｒたに塩素が富まれていることを
見出した。

アルカリ金属塩化物を予め加ｗｋ搗坦することの有無に
よる二酸化イオク、塩素の発生の差異は、次の理由によ
ると考えられる。まず壌嵩の発生原因としては反応工程
内での塩化水素の酸化反応が考えられ、これはアルカリ
金属塩化物の加熱処理の有無に閤わらずはは岡一度発生
する。これに対し、二酸化イオウはアルカリ金属塩化物
中の有機物とｉＩ＠の反応が主原因で発生す◆、このた
めアルカリ金属塩化物を与め加熱処理し、有機物を殆ん
ど除いた後Ｋ１ｍ酸と反応させると、二酸化イオウの発
生量が少なくなる。塩素と二酸化イオウは、水Ｓ＊中で
（１）式の反応をして、いずれか過−の方が残る。その
ためアル Ｃｊ−＋　８偽＋２鳥０→ＩＩ、８Ｇ、　＋２ＨＣＩ　
−−−（ｔ）カリ金属塩化物を加熱処理して用いた場合
、塩素の発生量が二酸化イオウの発生量よりも多（、結
果として塩化水素中に塩素が混入する。塩素は、得られ
る塩酸を着色させるので除去する会費がある。直！Ｉ除
去する方法として０８　Ｆ　！１．４９Ｌ０９１におい
ては活性炭層を用いているが、この方法では活性炭の再
生やその他複雑な工程を会費とする欠点がある。

本発明は前記の如き１ＳＩ５Ｉ１点を解決し、揮発性不
純物による汚染のない塩化水素をｍ造する方法である。

即ち本発明は、アルカリ金属塩化物を加熱処理し、次い
で諌アルカリ金属塩化物とｉｉ＊を反応させ、発生する
塩化水素を水および一塩＠ＫＩｋ収させて、塩化水素の
水ｌｌｌ１ｌｖｌｌ造するＫＩＩＬ、反応ニーもしくは
それ以降の工程において、二酸化イオウまたは二酸化イ
オウな発生する物質なＳ加し、一旦二酸化イオウ過刹に
することに・より・、塩素を含まない塩化水素の水＊＊
＆−得、しかる後二酸化イオクを気＊＊触操作で除去す
ることを特徴とする清浄な塩化水素の製造法である。□ 本実一方法に用いられるアルカリ金属塩化物は。

通常ソーダ電解に用いられる所ｉ工泉用塩化ナトリウム
、関度−■％以上のｆＩＩＩＩ塩化加鳳及び通常は層重
用にのみ用いられる純度９５％前後の低品位塩化層１で
ある。これらのうち４１に本発明では、低品位塩化−鳳
を用いても、結果的には精製品を用いた場合と食（変ら
ない塩化水嵩が得られることが一つの珈点である。

アルカリ金属塩化物を加熱する温度は、２５０　Ｋｌ：
〜７５０℃である。必要な加熱時間は、温度及び用いる
加熱装置に依り異なるので一部に言えないが１０分以内
で充分である。

二酸化イオウな添加する方法としては１反応工＠Ｋｊｄ
いて二酸化イオウもしくは二酸化イオウを和する物質を
加える方法と１反応工程以降の徴収１１１において二酸
化イオウ、！硫酸もしくは亜硫酸塩を加える方法がある
。前者の方法としてはイオウな添加するのが最も好まし
い、イオウは反応工程への添加も容易であり、反応ニー
内で完全に燃焼して二酸化イオウを発生し、塩化水素を
二酸化イオウ以外の不純物で汚染することがない。また
二酸化イオウを直秦反応工１１ＫＩＩ加する方法もある
が、この場合二酸化イオウのガス発生装置が必要となり
経済的には不刹である。

反応工程以降の敷収工＠において二酸化イオウ等を加え
る後者の方法としては、塩化水素の１１ＩＩＬｌ薯に二
酸化イオウな添加する方法がよいが、ガス発生装置な必
要とする。

前者、１１者いずれの場合も亜ｉｌ＠または各種亜硫酸
塩を加えることもできる。添加量は、いずれの場合も発
生する塩素に対して１〜３１１に量用いるのが好ましい
。

前記のようにして一旦、二酸化イオウな含む塩化水素の
水５ａｖｅ、これを不活！！１ガスと気液接触操作を行
なうことにより、二酸化イオウを除去する。気液接触操
作に供する塩酸の員度は、特に限定する必要はないが、
あまり高濃度では気液接触操作で塩化水素ガスが不活性
ガスに同伴して揮化してしまうので好ましくな（、また
あまり低淡度で気液接触操作を行なうと、全体の液量が
増大するので好ましくない。そのため２０〜３ｓ％の塩
酸で処−するのが好ましく、効率土竜も好ましいのは２
８〜３２％塩酸員度である。

操作温度についてもＩＩＩｉｌＫｍ定する必要はないが
、あまり高置で行なうと塩化水嵩の蒸気圧が高くなり、
不１１！！ガスに同伴され【しま５ので、６０℃以下が
好ましい。

気液接触操作の形式は４Ｉに限定する必要はなく、通常
用いられる向流式もしくはｔＬ滝式のｔＩＩｉ鳳の装置
で行なうと、効率よく二酸化イオウな除去することがで
きる。また不活性ガスとしては塩化水素と反応しないガ
スであれば何でもよいが、空気および／または窒素が経
済上好ましい。気液接触操作に用いる不活性ガスの量お
よび接触時間は、二酸化イオウの含有量により【変化さ
せる必要がある。また当然のことながら不活性ブスに同
伴されていく塩化水素は、水或いは稀塩＠Ｋｌｌ＊させ
。

ニーに戻して再刹用する。

塩素、二酸化イオウを上記方法で除去した塩酸を、共沸
点以下の温度に加熱して、揮発性不純物のきわめて少な
い、清浄な塩化水素を得、缶麿淑である稀塩酸は冷却の
後、吸収１１して循環便用される。

本発明の一夾施態橡を＋１１ｇ１Ｋより説明する。

アルカリ金属塩化物ｌを加熱機ＩＡ）に供給し、反応炉
（ＩＩ）の燃焼鋳ガス８の一部２により、直？！振触加
熱し、加熱されたアルカリ金属塩化物４を、１１ａＳと
共に反応炉（Ｂｌに供給する。７よりイオウ等を供給す
る０反応炉（Ｂ）は、燃焼室（ｒ）と反応室ＣＢ’）よ
りなり、働鉤童（Ｗ片寡重餉等５で加熱し、その熱を反
応室（ｒ）Ｋ＠える。反応１ｉ［（１’）で発生した塩
化水ＩＩ会を冷却徴収４卿に導き稀塩酸１３と接触させ
て、議塩ｍｕとし、これを気ｉｉ＊触ｊＩ（ＩＮにかけ
。

空気１４と向流式に気＊＊触させる。気ｉｉ＊触後のガ
ス１ｓは（Ｃ）に戻す。（ロ）より出る濃側Ｉ６なスト
リッパー（埒にかけて清浄な塩化水素１７を得る。尚１
０はアルカリ金真備酸塩、１２は二酸化イオウな含む空
気、１３は−の缶底箪である稀塩酸を示す。

−また二酸化イオウまたは二酸化イオウな発生する物質
なｔｔ、１ｓ＃）ｉ［Ｋ添加することもできる。

以上、喪するに本発明によれば、ｌ１ｍ１上次の刹点を
得る事が可能となった。

（１）　　アルカリ金属塩化物を予め加熱処理している
ので、塩化水素中に浬人後では除去困難な揮発性不義物
を、簡単にかつ、一括して除去することができ、従来は
使えなかった。揮発性不純物を多く含む低品位品を、支
障なく使い得る。

（２）　　本発明ではプロセス上、除＊困−な塩素な先
に完全に除去し、比較的除去の容品な二酸化イオウを、
歓で数ｐｐｍのオーダーまで除去することができる。

（３）その結果、塩化水素製造工程が設備的にも著しく
簡略化されるのみならず、用役費、薬品費が軽減される
。

次に本発明の実施例を示す。

実施例１ 気概式の加熱機（４）、直径１６　ＣＩＬ　ｅ長さ８６
１のターボランダム製炉心管を有するバグミキサー瀧（
Ｃ）蓋びに直径１０信、高さ１５０はの充填塔型向諷式
気Ｉ！接触装置ρ）韮びに直径２　Ｇ　（ＩＩ　＊高さ
２００傷の充填１ＩＩＩｉｌ塩化水素ストリツパー（匂
を矛ｌ−のように連結使用した。町には、耐熱鋳鋼斃二
軸攪拌機、ｊＩ料並びにイオウ等の供給部、塩化水素並
びにアルカリ金属ａｍ垣排出口、温度検出端およびプロ
パンガス加熱手段を設けた。

今（Ａ）Ｋ純度９５％塩化加里を、５に９．’Ｈｒで供
給しつつ、塩化加里の温度が＋ｏｏｔｌ：になるよ５Ｋ
。

（Ｂ）からの燃ｍｓｘを（ＡＪＫ導入し、コノよｊＫｌ
１ｍＪａ坦された塩化加里と当量のｉｉ＊に、イオウの
供給量が２１／Ｈｒになる量だけ懸濁させて連続的に（
Ｂ）に導入し１ＢｊＫて５００℃の温度で加熱しつつ攪
拌艮応せしめ、発生する塩化水素を（Ｃ）にて２０％塩
ｌｌＫて冷却徴収せしめ、かくして得られた３０％塩酸
を、（ロ）にて雷銀常圧で４０００１１７Ｈｒの空気と
向流的に気ｔＩＩ触させ、かくして得られた塩酸を、働
に′″Ｃ＃ｌＯＯ′Ｃに加熱しつつ清浄な塩化水素を発
生させ、缶底ｉ［は冷却した後幀）の吸収液として循ｌ
ｌ使用した。かくして得られたｆｌｆ＃塩化水素中の揮
発性不純物の分析値は次の如くであった。尚、アルカリ
金属塩化物の加熱時間は３分間であった。

有機物：　ｌＯｐｐｆｆｉ　　　　砒　素：　ｔｋ−０
７４ｐｐｍ全水鎖水鑵、（ＩＩＰＰＩＩＩ＞　　　セレ
ン：　Ｑ、１　　ｐｐｍ塩　素：１）ｐｐｍ　　　　　
二酸化イオウ：　Ｓ　ｐｐ＋ｍ沫；有機物はＪｌｇ−に
−０１０２−１１１，砒１１４！ＪＩ８−に−８１８０
，全水銀ｆ１＠　Ｊｌｌｌ−に−０１０２−４４−１−
２１！１．＊し７はＪｌｇ−に−１３ｔ１ｇ、塩素、二
酸化イオウはＪｌｇ−に−８１８０によって一定した。

実施１１２　　　　　　　　　　　− イオウの供給量のみを３１／Ｈｒと変更した以外は、す
べて実施例１と同じ装置及び同じ条件で塩化水素な袈遺
し、揮発性不純物を分析した結果は。

次の如くであった。　　　　　　　　　。

有機物：　１　Ｇ　ｐｐｍ　　　　砒　素：　０Ｆ（ｌ
　Ｉｓ　ｐｐｍ全水鎖水鑵０．０１　ｐｐｍ　）、　　
セレン：　１）、ｌｐｐｍ塩　素：Ｏｐｐｍ　　　　　
：酸化イオ９９０ｐｐｍ比較ｆｌｌ　　　　　、。

塩化加里の加熱１＆　３１　ｈよびイオウの供給を行な
わず、それ以外は実施例１と崗じ装置及び同じ条件で塩
化水Ｓｔ−製造し、揮発性不純物を分析した結果は次の
如（であった。

有機物：　１（１０ｐｐｍ　　　砒　素：　０．５　Ｐ
ＰＩＩＩ全水銀：　　ａ、ｚ　ｐ　ｐｍ　　　　セレン
：　Ｑ、！　ｐｐｍ塩　素：Ｏｐｐ■　　　　二酸化イ
オウ：１Ｏｐｐ園比較例２ イオ９の供給のみを行なわず、それ以外は実施例１と岡
じ装置及び同じ条件で塩化水素を製造し、揮発性不純物
を分析した結果は１次の如（であった。

有機物＝１・ｐｐ−砒　素：似ｌ□。

全水銀：・、Ｏｌｐｐｍ）　　　セレン：　０．１　　
ｐｐ＠塩　□素：　１０００ｐｐ−二酸化イオウ：　Ｏ
ｐｐｍ１　１１１ｉめ匍早ｔｘｔａｑ 才ｌ″図は本発明方法の一実一一橡を示す系−閣である
＝゛ 主な符号の説明

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １アルカリ金属塩化物と貴酸を反応させて塩化水素を製
   造するＫＩＩＬ、腋アルカリ金属埴化物を予め加熱処理
   し％該加熱処堆以畿任意の時点で、二酸化イオウまたは
   二酸化イオウな発生する物質を添加して、二酸化イオク
   過刺の塩素を含まない塩化水素水Ｓｔを得、しかる後に
   鉄水ＩＩＩＩＥ中の二酸化イ、オウを気１１ｍ５触によ
   り除去することを特徴とする塩化−水素の製造法　　□
   ８　アルカ１９金属塩化物が埴化加鳳であることを特徴
   とする特許請求の範−矛１項記載の塩化水素の製造法 １　アルカリ金属塩化物の加熱処ｊｌＩが２６０Ｃ−１
   −７ＳＯ℃で行なわれることを特徴とする特許請求のＩ
   ｌ−才１項記戦の塩化水嵩の製造法　□４　二酸化イオ
   ウを発生する物質がイオウ、亜硫酸および亜ｉｉ＊塩か
   らなる評から選ばれた少なくとも一種であることを特徴
   とする特許請求の範−矛１凋記載の塩化水素の製造法 ｉ　二酸化イオウもしくは二酸化イオウな発生する物質
   を１．アル男り金属塩化物と硫酸の反応を行なう艮応工
   １に添加することを特徴とする特許−京のｌｕｍｌ′ｊ
   ＃Ｐ１項記載の塩化水素の製造法１　二鍛イヒイオウを
   発生する物質が、予め硫酸に拠金されて（−ることを特
   徴とする特許請求の範＠矛ｉ′項記載り塩化水素の製造
   法 ｌ　気ｉｕｉｍに空気および／または窒素を用いること
   を特徴とする特許請求の範ＩＩＩ才１項記載の塩化水素
   の製造法　　　　　　　。 ａ　二酸化イオウまたは二酸化イオウな発生する物質を
   、含まれる塩素量に対してｌ−１倍当量用いることを特
   徴とする特許請求の範−矛１項記蛎の塩化水素のａｍ法 甑　気液振触に＊する塩化水素水ｆ＃筐の濃度が２０〜
   ｓｓｌであることを特徴とする特許請求の範Ｓ才ｌ寝記
   載の塩化水素の製造法