JPS6020321B2 - Process for producing sodium dithionite from sulfur dioxide, sodium formate and sodium carbonate using a minimum of solvents - Google Patents
Process for producing sodium dithionite from sulfur dioxide, sodium formate and sodium carbonate using a minimum of solventsInfo
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- JPS6020321B2 JPS6020321B2 JP52075360A JP7536077A JPS6020321B2 JP S6020321 B2 JPS6020321 B2 JP S6020321B2 JP 52075360 A JP52075360 A JP 52075360A JP 7536077 A JP7536077 A JP 7536077A JP S6020321 B2 JPS6020321 B2 JP S6020321B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は蟻酸塩及び二酸化硫黄から無水亜二チオン酸ア
ルカリ金属塩を製造する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a process for producing anhydrous alkali metal salts of dithionite from formate and sulfur dioxide.
詳述すれば蟻酸ナトリウム及び二酸化硫黄の双方が溶解
されているメタノール性水溶液中で麹二チオン酸ナトリ
ウムを製造する方法である。亜二チオン酸塩は、例えば
砕木パルプを漂白するための漂白剤として要求される。Specifically, this is a method for producing sodium koji dithionate in a methanolic aqueous solution in which both sodium formate and sulfur dioxide are dissolved. Dithionite is required as a bleaching agent, for example for bleaching groundwood pulp.
亜二チオン酸亜鉛は、これを製造するための亜鉛末が欠
乏しかつコスト様であることからまた亜鉛含有廃物の処
分に関しては経済的に好ましくないことから、藍二チオ
ン酸ナトリウムによって代えられてきている。亜二チオ
ン酸ナトリウムは電解及び水素化棚乗法によって製造す
ることができるが、高品位の固体生成物を作るための最
も経済的な手段は、硫黄原子の涼子価標を減少させるた
めにホルマート基を使用することである。Zinc dithionite has been replaced by sodium indigo dithionite because of the scarcity and cost of zinc powder for its production and because it is not economically desirable for the disposal of zinc-containing waste. ing. Sodium dithionite can be produced by electrolysis and hydrogenation shelf-life processes, but the most economical means to make a high-grade solid product is to use a formate group to reduce the sulfur atom's hydration mark. is to use.
この方法は1933王1こ米国特許第2010615号
明細書に初めて開示されたもので、上記明細書には気体
二酸化硫黄を水性メタノール溶液(これは蟻酸ナトリウ
ム及び炭酸ナトリウムを含み、30℃以下の温度に保た
れる)に導入し、次いでS02ーメタノール溶液を亜二
チオン酸ナトリウムの形成が始まる温度にすることによ
り、無水亜二チオン酸ナトリウムを製造する方法が記載
されている。This process was first disclosed in 1933 Wang et al., U.S. Pat. A method is described for producing anhydrous sodium dithionite by introducing the SO2-methanol solution to a temperature at which the formation of sodium dithionite begins.
上甑明細書の1実施例ではNa2C03は蟻酸ナトリウ
ムの19.0%である。この方法は、溶液の酸性を緩衝
するためかなり過剰の蟻酸ナトリウムを必要とし、また
著しく微細で、低安定性の結晶体を生じる。この30羊
以上このかたアルカリ源として水酸化ナトリウムを使用
する一連の改良法が種々開発され、これには特に米国特
許第乳11875号、同第35765斑号、同第371
4340号、同第3718732号、同第斑72221
号、同第※略7695号及び同第斑97払4号明細書、
特公階43一7003号及び同46−2405号公報、
及びベルギー特許第698247号明細書が含まれる。In one example of the Kamiyoshi specification, Na2C03 is 19.0% of sodium formate. This method requires a significant excess of sodium formate to buffer the acidity of the solution and also produces significantly finer, less stable crystals. Over the past 30 years, a series of improved methods using sodium hydroxide as an alkaline source have been developed, including, among others, U.S. Pat.
No. 4340, No. 3718732, No. 72221
No., No. 7695, and Specification No. 97, No. 4,
Special Publication No. 43-7003 and Publication No. 46-2405,
and Belgian Patent No. 698247.
これらの改良法は、二酸化硫黄含有メタ/ール及びアル
カリ剤をアルカリ金属蟻酸塩の水性溶液に加え、生じる
水性メタノール溶液を水和化亜二チオン酸アルカリ金属
塩の脱水点以上の反応温度に保って、結晶体中に開入さ
れた結晶水を有する結晶体が生じるのを阻止することに
ある。These improved methods involve adding sulfur dioxide-containing methanol and an alkaline agent to an aqueous solution of an alkali metal formate and bringing the resulting aqueous methanol solution to a reaction temperature above the dehydration point of the hydrated alkali metal dithionite. The purpose is to prevent the formation of a crystalline body having crystal water introduced into the crystalline body.
上記の添加速度は亜二チオン酸塩の生成比に適合させる
必要があり、あまり早すぎると、亜二チオン酸イオンが
分解し、従って収率が減少する。これらの改良法は、二
酸化硫黄を第1の供給溶液としての水と混合可能のアル
コールに吸収させ、水酸化ナトリウム及び蟻酸ナトリウ
ムを反応器の外側で第2の供給溶液としての極めて熱い
水に溶解させ、これらの2溶液を、60〜90つ0に保
ちかつ過圧下に少量のアルコールを含む反応器に供給す
ることより成る。The above addition rate needs to be adapted to the production ratio of dithionite; if it is too fast, the dithionite ion will decompose and the yield will therefore decrease. These improved methods involve absorbing sulfur dioxide into an alcohol that is miscible with water as a first feed solution, and dissolving sodium hydroxide and sodium formate outside the reactor in extremely hot water as a second feed solution. and feeding these two solutions to a reactor maintained at 60 to 90 degrees zero and containing a small amount of alcohol under overpressure.
反応器の単位容積当り及びアルコールの単位容量当りの
生産を高めるため、高濃度の反応成分を使用し、蟻酸〆
チル(これは前反応の副生成物であってもよい)を反応
器中で添加溶液用の溶剤として使用したメチルアルコー
ルに溶かす(米国特許第3総7695号明細書)。In order to increase the production per unit volume of the reactor and per unit volume of alcohol, high concentrations of the reaction components are used and tertiform formate (which may be a by-product of the previous reaction) is added in the reactor. Dissolve in methyl alcohol, which was used as a solvent for the additive solution (US Pat. No. 3,7695).
前記の各明細書ではいずれもアルカリ源として水酸化ナ
トリウムを使用し、炭酸ナトリウムは例示されているに
すぎないが、樽公昭43−7003号公報には、二酸化
硫黄をメタノール中に吸収させて適当な濃度にし、次い
で徐々に、蟻酸ナトリウム及び炭酸ナトリウムの双方を
含むアルカリ水性溶液(蟻酸ナトリウムの斑重量%の炭
酸ナトリウムを含む)を加えることが記載されている。In each of the above-mentioned specifications, sodium hydroxide is used as an alkali source, and sodium carbonate is only exemplified, but in Taruko No. 43-7003, sulfur dioxide is absorbed into methanol and concentration and then gradually adding an alkaline aqueous solution containing both sodium formate and sodium carbonate (containing % sodium carbonate by weight of sodium formate).
この場合収率は二酸化硫黄に対して約5錠重量%またナ
トリウムに対して約54重量%である。第1表及び第0
表は比較実験データを示すものであり、前記の緒米国特
許明細書のうち最も関係深い4種の19例についての結
果である。In this case the yield is about 5% by weight of the tablets based on sulfur dioxide and about 54% by weight based on sodium. Table 1 and 0
The table shows comparative experimental data, including the results for 19 examples of the four most relevant US patent specifications mentioned above.
生成物のダスト指機データは示されていない。第□表
公知文献における実験結果を示す各例から、次のことが
明らかである:‘a} 水酸化ナトリウムが定常的にア
ルカリ源として選択されている:‘b} 炭酸ナトリウ
ムはほとんど使用されておらず、単に例示されているに
すぎない。Product dust index data are not shown. Table □ From the examples showing experimental results in the public literature, it is clear that: 'a} Sodium hydroxide is routinely chosen as the alkali source; 'b} Sodium carbonate is rarely used. It is merely an example.
【cー アルカリ源として炭酸ナトリウムを使用した若
千の採用例では、その収率は亜二チオン酸ナトリウムの
製造で水酸化ナトリウムを使用した場合よりも明らかに
劣っている。[c- In Wakachi's case of using sodium carbonate as the alkali source, the yield is clearly inferior to that when sodium hydroxide is used in the production of sodium dithionite.
それにもかかわらず炭酸ナトリウムは水酸化ナトリウム
よりも著しく廉価であることからその使用が高く望まれ
ている。Nevertheless, the use of sodium carbonate is highly desirable since it is significantly less expensive than sodium hydroxide.
更に反応器の単位容積当りの生成速度は、比較的緩慢な
反応及び繰返しバッチ加圧反応が望まれる反応の場合極
めて重要な経済的問題である。また西ドイツ特許第20
00877号明細書及び米国特許第父梶7695号明細
書に示されているように、特に二酸化硫黄と共に反応系
に添加されるアルコール量を減少させることにより、反
応系の生産量を高めることは困難である、それというの
も水が苛性ソーダ(一般に濃溶液として添加)を伴ない
、かつこれと化学的に結合し、またアルコールと水の割
合は亜二チオン酸塩の溶解度を高めることなしには下げ
得ないからである(溶解した亜二チオン酸塩は反応pH
で直ちに分解し、従って該方法の収率及び効率は共に減
少する)。従って本発明の目的は、二酸化硫黄及び蟻酸
塩から無水亜二チオン酸ナトリウムを製造する方法を得
ることにあり、この場合ナトリウムイオンの大部分は炭
酸ナトリウムによってか、又は炭酸ナトリウムと二酸化
硫黄との反応生成物によって提供される。Furthermore, the production rate per unit volume of the reactor is an extremely important economic issue for reactions where relatively slow reactions and repeated batch pressurized reactions are desired. Also West German Patent No. 20
As shown in No. 00877 and U.S. Patent No. 7695, it is difficult to increase the yield of the reaction system by reducing the amount of alcohol added to the reaction system, especially along with sulfur dioxide. , since the water is accompanied by and chemically combined with the caustic soda (generally added as a concentrated solution), and the ratio of alcohol to water does not increase the solubility of the dithionite. This is because the dissolved dithionite cannot lower the reaction pH.
(the yield and efficiency of the process are both reduced). It is therefore an object of the present invention to provide a process for producing anhydrous sodium dithionite from sulfur dioxide and formate, in which the majority of the sodium ions are produced by sodium carbonate or by the combination of sodium carbonate and sulfur dioxide. provided by the reaction product.
他の目的は反応器の単位容積当りの生産量が高いバッチ
法による亜二チオン酸塩の製法を得ることである。Another object is to obtain a process for the production of dithionite by a batch process with a high output per unit volume of reactor.
本発明思想及び目的によれば、本方法はメタノール中に
溶けた二酸化硫黄を約120℃の水に溶けた蟻酸ナトリ
ウムとまた、メタノール溶液(これにはS02−メタノ
ール及び水性蟻酸塩溶液が添加される)に乾燥粉末とし
て加えられる炭酸ナトリウムと反応させることよって、
所定容積の反応器内で亜二チオン酸ナトリウムを製造す
るのに使用することができる。According to the idea and object of the invention, the method comprises combining sulfur dioxide dissolved in methanol with sodium formate dissolved in water at about 120°C and also a methanol solution (to which S02-methanol and an aqueous formate solution are added). by reacting with sodium carbonate added as a dry powder to
It can be used to produce sodium dithionite in a reactor of a given volume.
メタノール及び水は選択された重量比で存在し、水の量
は技大濃度及び高めた温度で蟻酸ナトリウムを溶解させ
るのに必要とされる最少量である。二酸化硫黄、メタノ
ール、蟻酸ナトリウム、水及び炭酸ナトリウムの革は、
所定容積の反応器が完全に利用されるように調整するこ
とが好ましい。各メタノール溶液は約4重量%の蟻酸〆
チルを含む。蟻酸〆チル及び他の副生成物の損失を最小
限に保つためメタノールを付加的に還流冷却器に加える
。この付加量は使用した全メタノールの約15重量%で
ある。メタノール対水の重量比は約4.2〜5.2であ
る。当量に基づく二酸化硫黄対メタノールの比は約0.
20〜0.25である。重量に関して二酸化硫黄対水の
比は約1.7〜約2.4である。当量に依る二酸化硫黄
対蟻酸イオンの比は約1.4である。重量に関して炭酸
ナトリウムは蟻酸ナトリウムの約60%であり、当量に
基づくNa2C03/HCOONa比は約0.8である
。メタノール対水の重量比が5.2よりも大きい場合、
従って水の量が少なすぎるか又はメタノール量が多すぎ
る場合には次の2つの好ましくない結果が生じる。すな
わちその1つは頭二チオン酸塩生成物の粒径が小さくな
り、塊状物は一層徴粉化することであり、他の1つは普
通渡液中に存在する物質が生成物と一緒に沈殿すること
から、生成物の分析純度が低下することである。S02
対水の重量比に関しては、反応に関与する他の化合物と
の関連においてS02塁が変化した場合、多くの不利益
が生じ、これは水量の変化によっても起こり得る。Methanol and water are present in selected weight ratios, with the amount of water being the minimum amount required to dissolve the sodium formate at high concentrations and elevated temperatures. Sulfur dioxide, methanol, sodium formate, water and sodium carbonate leather
Preferably, a given volume of the reactor is fully utilized. Each methanol solution contains about 4% by weight of methyl formate. Methanol is additionally added to the reflux condenser to keep the loss of ethyl formate and other by-products to a minimum. The amount added is approximately 15% by weight of the total methanol used. The weight ratio of methanol to water is about 4.2-5.2. The ratio of sulfur dioxide to methanol based on equivalent weight is approximately 0.
20 to 0.25. The ratio of sulfur dioxide to water by weight is about 1.7 to about 2.4. The ratio of sulfur dioxide to formate ions by equivalent weight is about 1.4. Sodium carbonate is about 60% of sodium formate by weight, and the Na2C03/HCOONa ratio on an equivalent basis is about 0.8. When the weight ratio of methanol to water is greater than 5.2,
Therefore, if the amount of water is too small or the amount of methanol is too large, two undesirable results will occur. One is that the particle size of the head dithionate product becomes smaller and the agglomerates become more powdery, and the other is that substances normally present in the flow are mixed with the product. The analytical purity of the product is reduced due to precipitation. S02
Regarding the weight ratio of water to water, many disadvantages arise if the S02 base is changed in relation to the other compounds involved in the reaction, which can also occur due to changes in the amount of water.
すなわち水が増大した場合、亜二チオン酸塩は溶解及び
分解する鏡向があり、従って収率は低下する。また水量
が減少した場合には先にメタノール対水の重量比に関し
て記載した2つの好ましくない結果が生じる。すなわち
小粒子及び粉末状の頭二チオン酸塩が生じ、その分析純
度は低下する。更に炭酸ナトリウムの量を蟻酸ナトリウ
ムの50重量%以下に減少させた場合には他のアルカリ
源からのナトリウムが必要である。That is, when the water increases, the dithionite tends to dissolve and decompose, thus reducing the yield. Also, if the amount of water is reduced, the two undesirable consequences described above with respect to the weight ratio of methanol to water occur. That is, small particles and powdery head dithionate are formed, and the analytical purity thereof is reduced. Furthermore, if the amount of sodium carbonate is reduced to less than 50% by weight of sodium formate, sodium from other alkaline sources is required.
この種のアルカリ源として更に蟻酸ナトリウムを付加的
に使用した場合には過剰の蟻酸が生じ、これは最初の過
程でのみ裏用に供され、循環して使用することができな
い。二酸化硫黄に対して、収率は約74〜8a重量%で
ある。If sodium formate is additionally used as an alkali source of this kind, an excess of formic acid is produced, which is used only in the first stage and cannot be recycled. Based on sulfur dioxide, the yield is about 74-8a% by weight.
蟻酸塩に対して収率は約球〜5母重量%である。ナトリ
ウムに対して収率は約65〜75重量%である。この方
法は反応容積約3.78そ(1ガロン)当り約1.04
【9(約2.3ポンド)また約3.78〆(1ガロン)
当り毎時約0.27k9(約0.6ポンド)の亜二チオ
ン酸ナトリウムを生成する。ソーダ灰は、米国特許第災
絡7695号に記載された方法の改良である本発明方法
で、Na20の使用量に関して苛性ソーダよりも重量で
少なくとも7%以上効果的であることが判明した。The yield is about spherical to 5% by weight based on the formate. The yield is about 65-75% by weight based on sodium. This method uses approximately 1.04 g/gal of reaction volume.
[9 (about 2.3 pounds) and about 3.78〆 (1 gallon)
approximately 0.6 pounds of sodium dithionite per hour. Soda ash has been found to be at least 7% more effective by weight than caustic soda in terms of Na20 usage in the process of the present invention, which is an improvement on the process described in US Pat. No. 7,695.
その理由は完全には理解されていないが、恐らく増加し
たNaOH溶液が反応媒体に接触しかつ溶解している場
合に存在するNaOHの極めて強いアルカリ度が、不溶
性で極めて不活性な副生成物、例えばNa2S03を形
成することに婦因すると思われる。他方ソーダ灰は添加
した際直ちに溶解することなく、従ってそのアルカリ度
は一層緩慢な速度で解放される傾向を有する。しかしア
ルカリナトリウム対添加した総Naに基づく、Na20
の公知比較計算結果はこれらの例(例えば米国特許第総
97弘4号明細書の例4)につき誤解を生じる可能性が
ある。The reason for this is not completely understood, but perhaps the extremely strong alkalinity of the NaOH present when the increased NaOH solution contacts and dissolves in the reaction medium produces insoluble and highly inert by-products. For example, it seems to be due to the formation of Na2S03. Soda ash, on the other hand, does not dissolve immediately upon addition, and therefore its alkalinity tends to be released at a slower rate. However, based on alkaline sodium vs. total Na added, Na20
The results of known comparative calculations may lead to misunderstandings regarding these examples (for example, Example 4 of US Patent No. 97-4).
この場合苛性ソーダは添加されておらず、すべてのナト
リウムは蟻酸ナトリウムによって供V給されている。こ
れは該方法が循環アルコールで連続し得ないことに帰因
する。すなわち所望の反応は蟻酸1モル及び重亜硫酸塩
2モルを必要とする:HCOOH+2NaHS03→N
a2S204十C02十2日20米国特許第斑9754
4号明細書の例4に記載されているように蟻酸ナトリウ
ムにS02を添加する場合、NaHS03 2モルに対
して蟻酸2モルが生じる:比○十$02十2HCOON
a
.」2HCOOH+2NaHS03
余分な蟻酸は過剰のメタノールと反応して蟻酸〆チルを
生じる。In this case no caustic soda is added and all the sodium is supplied by sodium formate. This is due to the fact that the process cannot be continued with circulating alcohol. Thus the desired reaction requires 1 mole of formic acid and 2 moles of bisulfite: HCOOH+2NaHS03→N
a2S204 10C02 20 U.S. Patent No. 9754
When S02 is added to sodium formate as described in Example 4 of Specification No. 4, 2 moles of formic acid are produced for 2 moles of NaHS03: ratio ○ 1 $ 0 2 1 2 HCOON
a. 2HCOOH+2NaHS03 Excess formic acid reacts with excess methanol to produce terityl formate.
また過剰の蟻酸は亜二チオン酸塩を分解させる。この問
題はメタノールを次のバッチ用として回収した際に生じ
る。この場合多量の蟻酸〆チルが含まれ、米国特許第斑
97歌4号明細書の例4で使用した場合、生じた過剰の
蟻酸(これは蟻酸〆チルがすでに存在することから蟻酸
〆チルに変≠奥不能である)により亜二チオン酸塩は烈
しく分解することになる。蟻酸ナトリウムがNaOH又
はNもC03と釣合つている後記各例に示す方法は、蟻
酸〆チルを含有するメタノールが前反応行程から回収さ
れ、従って添加される蟻酸〆チルが消費されることもま
た生成されることもないという仮定に基づく。Excess formic acid also decomposes dithionite. This problem arises when methanol is recovered for use in the next batch. In this case, a large amount of formic acid is involved, and when used in Example 4 of U.S. Pat. dithionite will be violently decomposed due to the change ≠ impossibility). The methods shown in the examples below in which sodium formate is in balance with NaOH or N also with C03 also require that the methanol containing tertyl formate is recovered from the previous reaction step and therefore the added tyl formate is consumed. Based on the assumption that it will never be generated.
従ってこれらの実施例はメチルアルコールが繰返し循環
される常用の製法に類似する。苛性ソーダが使用される
前記公知文献の実施例におけるような新鮮なバッチには
、蟻酸〆チルは供給されない。These examples therefore resemble conventional processes in which methyl alcohol is repeatedly circulated. For fresh batches, as in the examples of the above-mentioned publication, where caustic soda is used, no formic acid is supplied.
その結果蟻酸イオンはもっぱらHCOONaから供給さ
れることを要し、NaOHは相応して減少されなければ
ならない。この結果後述する各例における循環法は、公
知文献の例における新鮮法と厳密には比較することがで
きない。As a result, formate ions have to be supplied exclusively from HCOONa, and NaOH has to be reduced accordingly. As a result, the circulation method in each example described later cannot be strictly compared with the fresh method in the examples of known literature.
従って両者の比較は、蟻酸ナトリウムが効果を薄める額
向を有することから全Na消費量が明らかでないとはい
え、使用したナトリウムの総量に基づいて行う。本発明
方法は下記の諸工程を含むものとして要約することがで
きる:風 蟻酸ナトリウムを水中に高めた温度で、最高
濃度にまで溶解させて水性蟻酸塩溶液を形成せしめ、‘
B’二酸化硫黄をメタノールに溶かし、に’メタノール
溶液を所定反応器内に用意し、これに、次のもの:【1
1反応に必要なアルカリの少なくとも実際塁を製造する
ため、先ず特に乾燥粉末としての炭酸ナトリウム(この
炭酸ナトリウムは、蟻酸ナトリウムの少なくとも50重
量%である)、
‘2’次いで水性蟻酸塩溶液、及び
‘31 最後にS02−メタノール溶液(約80%は“
迅速”S02供給体として、残りは累進的に一層緩慢な
添加速度で“緩慢な”SQ供v給体として添加)、を加
える。Comparisons between the two are therefore based on the total amount of sodium used, although the total amount of Na consumed is not clear since sodium formate has a diluting effect. The process of the invention can be summarized as comprising the following steps: dissolving sodium formate in water at elevated temperature to maximum concentration to form an aqueous formate solution;
B' Dissolve sulfur dioxide in methanol, prepare a methanol solution in a designated reactor, and add the following: [1
1. To prepare at least the actual base of the alkali required for the reaction, firstly sodium carbonate, especially as a dry powder (sodium carbonate is at least 50% by weight of the sodium formate), then an aqueous formate solution, and '31 Finally, S02-methanol solution (approximately 80% is “
(added as a "fast" S02 feed, the remainder added as a "slow" SQv feed at progressively slower addition rates).
改良されたソーダ灰実施例におけるよりも一層良好な結
果は、二酸化硫黄をメタノールに懸濁させた炭酸ナトリ
ウムと前反応させ、次いでメタ/−ル中の重亜硫酸ナト
リウムのスラリを蟻酸ナトリウムの濃縮溶液と制御速度
下に主反応器に加えることによって得られる。Even better results than in the modified soda ash example were obtained by pre-reacting the sulfur dioxide with sodium carbonate suspended in methanol and then adding a slurry of sodium bisulfite in methanol to a concentrated solution of sodium formate. and added to the main reactor under controlled rate.
この実施例は許容可能な粒径及びダスト性質を有する亜
二チオン酸ナトリウムを生じ、分析結果は、米国特許第
父梶7695号明細書に記載された標準的な苛性法の生
成物と少くとも同程度に良好であり、収率は標準苛性法
の収率よりも重量に関して22〜25%高く、また消費
量は重量で二酸化硫黄に関して約3.0%また当量でN
aOHに関して約8.6%少ない。他のソ−ダ灰実施例
は、メタ重亜硫酸ナトリウム(全ソーダ灰と二酸化硫黄
の約半分との化学量論的量の反応生成物)をメタノール
のほとんどでスラリ化し、S02の他半分の60%をメ
タノールに溶かし、次いでこのメタ重亜硫酸塩スラリを
蟻酸ナトリウムの濃水溶液と共に主反応器に加えること
より成る。This example yields sodium dithionite with acceptable particle size and dust properties, and the analytical results are at least as good as those of the standard caustic process described in U.S. Patent No. 7,695. It is equally good, with yields 22-25% higher by weight than standard caustic process yields, and consumption of about 3.0% by weight for sulfur dioxide and equivalent N
About 8.6% less with respect to aOH. Another soda ash example involves slurrying sodium metabisulfite (a stoichiometric reaction product of total soda ash and about half the sulfur dioxide) with most of the methanol and the other half of the S02 % in methanol and then adding this metabisulfite slurry to the main reactor along with a concentrated aqueous solution of sodium formate.
この第2の改良法は優れた粒径及びダスト性質を有する
亜二チオン酸ナトリウムを、米国特許第3897544
号明細書による標準的な苛性法に比して重量で約20%
改良された収率でまた水酸化ナトリウムに関して当量で
約5.4%少ない消費量で生じる。Na2C03を用い
る一連の公知実験との比較において、これらの結果は反
応成分を最適比にしまた実験操作を最適に維持した場合
、水性メタノール溶液中の蟻酸イオンと共に著しく減少
された二酸化硫黄量で、実際量の添加アルカリ源として
炭酸ナトリウムを使用し得ることが発見されたことを示
す。This second improved method produces sodium dithionite with excellent particle size and dust properties, as disclosed in U.S. Pat. No. 3,897,544
Approximately 20% by weight compared to the standard caustic method according to No.
Improved yields also result with approximately 5.4% lower consumption in terms of sodium hydroxide. In comparison with a series of known experiments using Na2C03, these results show that when the reaction components are made at an optimum ratio and the experimental procedure is maintained at an optimum level, a significantly reduced amount of sulfur dioxide with formate ions in an aqueous methanol solution is obtained. It has been discovered that sodium carbonate can be used as an added alkali source in amounts.
本発明による新規方法は、アルカリ,が炭酸ナトリウム
、重炭酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸
ナトリウム又は水酸化ナトリウムの形である場合に実施
可能である。The novel process according to the invention can be carried out when the alkali is in the form of sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium sulfite, sodium metabisulfite or sodium hydroxide.
しかし特に有利なのは低コストであると共に種々の理由
から炭酸ナトリウムを使用することである。米国特許第
3887695号明細書に記載されているように標準法
で水酸化ナトリウムを炭酸ナトリウムに置き換える試み
は、NaOHと等当量のNa2C03を直接置き換え、
その際NaOH中に化学的に結合された水をも含めて同
量の水を維持することによって続けられた。Particularly advantageous, however, is the use of sodium carbonate due to its low cost and for various reasons. Attempts to replace sodium hydroxide with sodium carbonate in a standard manner as described in U.S. Pat.
This was followed by maintaining the same amount of water, including water chemically bound in the NaOH.
この場合好ましくない量のダストが得られ、生成物は低
純度であった。次いでソーダ灰の量を少なくし、他のす
べての条件を一定にした。この場合生成物の分析純度は
改良され、ダストは減少した。この一連の実験において
ダストはNa2C0345夕を添加することによって3
50から307に減少し、更にNa2C03の供給を5
分間延期することによって215に減少した。In this case an undesirable amount of dust was obtained and the product was of low purity. The amount of soda ash was then reduced, all other conditions held constant. In this case the analytical purity of the product was improved and the dust was reduced. In this series of experiments, dust was reduced by adding Na2C0345.
50 to 307, and further increased the supply of Na2C03 by 5
It was reduced to 215 by deferring for a minute.
しかしダトを減少させるための最も効果的な方法は、他
の一連の実験に関する次の結果から明らかなようなS0
2分配(S02の分割添加)であることが判明したく下
表中分子はS02の迅速供給分をまた分母は緩慢供給分
をそれぞれ重量%で示すものである):分配
ダスト数81/19
26082/18
19683/17
14784/16
97亜二チオン酸ナトリウムのバッチ製造でのダスト量
は、試料中の亜二チオン酸ナトリウムダストを測定する
ためにルビン溶液を使用する比色分析法でチェックする
。However, the most effective way to reduce Dato is to reduce S0
It was found that there were two distributions (split addition of S02).In the table below, the numerator indicates the rapid supply of S02 and the denominator indicates the slow supply, respectively in weight %): Distribution
Dust number 81/19
26082/18
19683/17
14784/16
97 The amount of dust in the batch production of sodium dithionite is checked with a colorimetric method using Rubin's solution to determine the sodium dithionite dust in the sample.
この方法でNa2S2040.0256夕を一緒に反応
させ、各生成バッチのダストを測定するためルビン溶液
25の‘を脱色する。このダスト測定操作を実施するた
めダスト計を装置に組込む。In this way, Na2S2040.0256 is reacted together and the Rubin solution 25' is decolorized to measure the dust of each produced batch. A dust meter is installed in the device to carry out this dust measurement operation.
内蚤約2.54節(1インチ)、長さ約86.3&ネ(
34インチ)、その各端に玉継手を有する、十分に洗浄
し乾燥したェルトリェータ管を垂直に接続する。内蓬約
2.54仇(1インチ)、長さ約20.32仇(8イン
チ)、その底部に厚さ約2.弘仇(約1インチ)のガラ
スウール層を配置された十分に洗浄しかつ乾燥したェル
トリェータ試料含有管を、ェルトリェータ管の底に垂直
に接続する。5〜1岬sigの窒素源をニードル制御弁
及びロータメータを介して試料含有管の底に連結する。Inner flea approximately 2.54 knots (1 inch), length approximately 86.3 mm (
34 inches) and a well-cleaned and dried Oertriator tube with a ball joint at each end vertically. The inner diameter is about 2.54 feet (1 inch), the length is about 20.32 feet (8 inches), and the thickness at the bottom is about 2.5 inches. A well-washed and dried Eltriator sample-containing tube placed with a layer of glass wool (approximately 1 inch) is connected vertically to the bottom of the Eltriator tube. A 5-1 cape sig nitrogen source is connected to the bottom of the sample-containing tube via a needle control valve and rotameter.
内径4〜5雌のJ型導入管をェルトリェータ管の上方玉
継手に倒置して接続し、J型の直線部が水450の‘を
含む500の‘メスシリンダの底部約2.鼠仇(1イン
チ)以内に達するようにする。ドアベルブザ−は“J”
の曲線部に接触させ、動力源にバリアク(variac
)を介して接続させる。ルビン溶液を含む50の‘ピュ
レツトをメスシリンダーの頂部に接続する。テストを開
始するため、製造バッチの1部を含むびんを静かに振り
、またぴんをころがすことにより十分に混合する(ぴん
の内容物を揺動させた場合、頂部にたまるダスト膜がテ
ストの実施を妨害する)。Connect a J-type inlet tube with an inner diameter of 4 to 5 female in an inverted manner to the upper ball joint of the Eltriator tube, so that the straight part of the J-type is located at the bottom of a 500' female cylinder containing 450' of water. Try to reach within 1 inch of the enemy. The doorbell buzzer is “J”
The curved part of the variac is connected to the power source.
). Connect the 50' pureet containing Rubin's solution to the top of the graduated cylinder. To begin the test, mix thoroughly by gently shaking the bottle containing part of the production batch and rolling the pin (if the contents of the pin are shaken, a dust film that collects on the top will prevent the test from being carried out). to disturb).
試料50土0.1夕をびんから除去し、ェルトリェータ
試料管に慎重に注ぐ、この配慮は移行中ダストの損失を
避けるために必要であり、またラクダの毛のブラシを使
用してすべての粒子を試料含有管に移行させる。ルビン
溶液3.0の【をメスシリンダ中の水に加える。Remove 0.1 μl of the sample from the bottle and carefully pour it into the Ertriator sample tube, this care is necessary to avoid loss of dust during the transfer, and also remove all particles using a camel hair brush. Transfer to the sample-containing tube. Add Rubin's solution 3.0 to the water in the graduated cylinder.
アークのほぼ中心でJ型導入管の下側を激しく打つ振動
率により振動を開始させまた調整する。ブザーがバリア
クにより正確かつ適正に制御されて作用すると、操作者
は、振動榛がこれを打つ点から約7.62〜10.16
仇(約3〜4インチ)の個所で管に指を置いた際振動を
感じる。装置が過度に堅固に締め付けられている場合、
振動は弱く、ダストを押出すことができず、従ってダス
トは導入管外及び内にたまる。ェルトリェータカラムを
介して流れる窒素流をコントロールする針弁は慎重にか
つ迅速に開放され、毎分約2.67夕(0.09425
把)の流動速度に調整する。Vibration is initiated and adjusted by the rate of vibration that violently strikes the lower side of the J-type inlet tube approximately at the center of the arc. When the buzzer operates under the precise and proper control of the variac, the operator can detect approximately 7.62 to 10.16 seconds from the point where the vibrating comb strikes.
When I put my finger on the tube at the tip (approximately 3 to 4 inches), I felt a vibration. If the device is tightened too tightly,
The vibrations are weak and cannot push out the dust, so the dust accumulates outside and inside the inlet tube. The needle valve that controls the flow of nitrogen through the Ertriator column is carefully and quickly opened, at approximately 2.67 m/min (0.09425 m/min).
Adjust the flow rate to the desired flow rate.
この流動比は操作中一定に維持する。ェルトリェータカ
ラムの底部へのまた亜二チオン酸ナトリウム試料への窒
素流がダスト膜を形成するのに十分な量に達した際、タ
イマーを始動させる。ルビン溶液が脱色された際直ちに
、ルビン溶液を更に数の‘加える。ルビン溶液の叫数は
1分間隔で記録する。ェルトリェータの流れは約5分(
土3栃沙)間続く。ルビン溶液の容量はほぼ0.1舷に
し、時間はほぼ0.1分である。ダスト係数又はダスト
等級は次のようにして計算する:ル量薄蓮蓮零れ‘X3
0=ダスト数一般にSQの添加は2回分けて行う。This flow ratio remains constant during operation. A timer is started when the flow of nitrogen to the bottom of the Ortriator column and to the sodium dithionite sample reaches a sufficient amount to form a dust film. As soon as the Rubin solution is decolorized, add a few more drops of Rubin solution. The scream count of Rubin's solution is recorded at 1 minute intervals. The flow of Hertorgeta takes about 5 minutes (
Lasts for 3 days (Tochisa). The volume of the Rubin solution is approximately 0.1 shipboard, and the time is approximately 0.1 minute. The dust coefficient or dust grade is calculated as follows:
0=number of dust Generally, SQ is added in two steps.
総量の80〜85重量%である“迅速”S02は最初の
80分間に供給し、残りの“緩慢な”S02は次の80
分間に導入する。反応は第3の80分間で、揮発性反応
成分の損失を避けるための“スクラブ”アルコ−ル以外
の添加物を加えることなく行う。次にNaOHの使用に
よりもたらされる余分な水及びメタノールを減少させ、
最後に反応成分の量を、反応器の全容積が利用されまた
使用体積単位当り最大の生産量が得られるまで増加させ
る。The "fast" S02, which is 80-85% by weight of the total amount, is fed during the first 80 minutes, and the remaining "slow" S02 is fed during the next 80 minutes.
Introduced in minutes. The reaction is run for a third 80 minute period without the addition of any additives other than the "scrub" alcohol to avoid loss of volatile reaction components. then reduce the excess water and methanol brought about by the use of NaOH,
Finally, the amounts of reaction components are increased until the entire volume of the reactor is utilized and the maximum output per unit of volume used is obtained.
下記実施例の2,3,4,6及び7に記載したNa2C
03に対する実験室及び試験工場での実験データを第V
a表に示したNaOHに対する例1及び例5とまた第V
b表に示した公知のNaOH及びNa2C03に対する
15の例のデータと比較する。例1〜4例1〜4のデー
タ及び結果は第m表に示す。Na2C described in Examples 2, 3, 4, 6 and 7 below
The laboratory and test factory experimental data for 03 are shown in Section V.
Examples 1 and 5 for NaOH shown in Table a and also Section V
Compare with the data of 15 examples for known NaOH and Na2C03 shown in Table b. Examples 1-4 The data and results for Examples 1-4 are shown in Table m.
例1比較例は米国特許第斑87695号明細書に言己致
された方法を使用し、実験室規模の装置を用いて標準的
な実験室操作により、純度9塁重量%の苛性ソーダを7
丸重量%溶液として使用しまた炭酸ナトリウムを用いず
に7日実験した平均値を示す。例2は炭酸ナトリウム1
当量及び例1と同量の水に対する結果を示す。例3は一
層少ない量の炭酸ナトリウム及び例2と同量の水に対す
る結果が記載されている。例4は更に少ない量の炭酸ナ
トリウム並びに水及びメタノールの双方を減量した場合
の結果を示す。第m表
代表的な処理法として、例2は下記の詳述する各工程に
より実施した。EXAMPLE 1 A comparative example uses the method described in U.S. Pat.
Average values are shown for a 7 day experiment used as a round weight % solution and without sodium carbonate. Example 2 is sodium carbonate 1
The results are shown for equivalent weights and the same amount of water as in Example 1. Example 3 describes the results for a smaller amount of sodium carbonate and the same amount of water as Example 2. Example 4 shows the results with even lower amounts of sodium carbonate and reductions in both water and methanol. As a representative treatment method in Table m, Example 2 was carried out by each step detailed below.
縄杵反応器にメタノール851夕及び蟻酸〆チル38夕
を加える。Add 851 parts of methanol and 38 parts of terityl formate to a rope pestle reactor.
このチャージを70qoに加熱し、窒素で35psig
の圧力下に保つ。96%蟻酸ナトリウム828夕の混合
物を水727夕と混合し、沸点に加熱する。Heat this charge to 70qo and 35 psig with nitrogen.
Keep under pressure. A mixture of 828 parts of 96% sodium formate is mixed with 727 parts of water and heated to boiling point.
混合物を、溶液を約149oo(約3000F)に保つ
ため7岬sigの蒸気で覆われたステンレス鋼製シリン
ダに移す。供繋舎装置内の水準はフロートにより測定す
るが、これには該シリンダの頂部から覗きガラス内に突
出する金属棒が接触されている。覗きガラスは肋単位で
目盛が付されており、従って供給装置内の容量は正確に
知ることができる。供給速度は供給装置の水準を肌単位
で読みかつこれを計算値と比較することによりコントロ
ールすることができる。メタ/ール1702夕、蟻酸〆
チル76夕及び二酸化硫黄1307夕の混合物を覗きガ
ラス及び計量榛を備えた他のステンレス鋼製シリンダに
配置する。The mixture is transferred to a stainless steel cylinder lined with 7 capes sig steam to maintain the solution at about 3000F. The level in the feeder is measured by a float, which is contacted by a metal rod that projects from the top of the cylinder into the viewing glass. The sight glass is graduated in units of ribs, so that the volume within the supply device can be known precisely. The feed rate can be controlled by reading the level of the feeder on a skin-by-skin basis and comparing this to the calculated value. A mixture of meth/ol 1702, 76 methyl formate, and sulfur dioxide 1307 is placed in another stainless steel cylinder equipped with a sight glass and a metering rod.
従ってこの装置も容量を正確に知ることができる。混合
物の供給速度はロータメータによりコントロールする。
炭酸ナトリウム557夕をそれぞれ100夕のビーカ5
個及び57夕のピーカ1個に分ける。Therefore, this device can also accurately know the capacity. The feed rate of the mixture is controlled by a rotameter.
5 beakers of 557 ml of sodium carbonate and 100 ml each
Divide into 1 piece and 1 piece of 57 pieces.
ソーダ灰用供給機構は2個弁及び1個の4・型ホッパー
から成る。ホッパーは100夕を保持する。各弁間の空
間には11.1夕が保持される。557夕を79分に渡
って供給すべきことから、毎分7.05夕を導入しなけ
ればならない。The feeding mechanism for soda ash consists of two valves and one 4-inch hopper. Hopper holds 100 units. The space between each valve holds 11.1 mm. Since 557 units are to be supplied over 79 minutes, 7.05 units per minute must be introduced.
1回当りの落下量が11.1夕であることから、弁系は
1.57分ごとに操作される。The valve system is operated every 1.57 minutes since the amount of drop per drop is 11.1 minutes.
窒素の流出は、入口を塞ぐ反応に膿因する凝固を阻止す
るため、ソーダ灰導入口で行なう(後の実験では窒素の
流出を省略し、弁及び備品は凝固を阻止するため電気テ
ープで加熱した)反応器の内容物を70℃にし、S02
−メタノールの供給を開始する。Nitrogen outflow is performed at the soda ash inlet to prevent coagulation caused by reactions that block the inlet (in later experiments, nitrogen outflow is omitted, and valves and fixtures are heated with electrical tape to prevent coagulation). ) The contents of the reactor were brought to 70°C and S02
-Start supplying methanol.
ポット中のS02濃度が1%に達した後、タイマーを始
動させ、蟻酸ナトリウム溶液及び固体ソーダ灰の供V給
を始める。蟻酸ナトリウム溶液の5重量%を5分間に供
給し、残りの95重量%を7粉ご間に導入する。ソーダ
灰は“迅速SQ”供給速度として79分間に供給する。
S02ーメタノールの81重量%を8び分間に供v給し
、残りの1雄重量%をゆっくりと80分間供給する。8
0分間の経過時に、このSQメタノール供給速度は迅速
SQ供給速度の約1/3に減少し、この流動速度を20
分間保つ。After the S02 concentration in the pot reaches 1%, start the timer and start feeding the sodium formate solution and solid soda ash. 5% by weight of the sodium formate solution is fed over 5 minutes and the remaining 95% by weight is introduced every 7 minutes. Soda ash is fed in 79 minutes as a "quick SQ" feed rate.
81% by weight of S02-methanol is fed over 8 minutes, and the remaining 1% by weight is slowly fed for 80 minutes. 8
At the end of 0 minutes, the SQ methanol feed rate is reduced to about 1/3 of the rapid SQ feed rate, reducing the flow rate to 20
Hold for a minute.
次いでこの速度を迅速602供給速間の26%に減じて
更に1流ご間保持し、最後にS02−メタノール溶液が
流出するまで(これは一般に160分間である)、迅速
速度の17%に減少させる。開始時に7ぴ0であった反
応時間は約5分後に83℃に達する。8が0の温度はそ
の後この行程が終了するまで維持する。This rate is then reduced to 26% of the rapid 602 feed rate and held for one additional stream, and finally reduced to 17% of the rapid rate until the S02-methanol solution flows out (which is typically 160 minutes). let The reaction time, which was 70° C. at the beginning, reached 83° C. after about 5 minutes. The temperature at which 8 is 0 is then maintained until the end of this process.
緩慢なS02の供給が終了した後(約160分間)、反
応は更に80分間又は全反応時間240分まで進行する
。After the slow S02 feed ends (approximately 160 minutes), the reaction proceeds for an additional 80 minutes or a total reaction time of 240 minutes.
全行程中メタノール500夕を、蟻酸〆チル及びSQの
ような揮発性反応成分の損失を少なくするためにスクラ
バ一に供給する。During the entire process, 500 methanol of methanol is fed to the scrubber to reduce the loss of volatile reaction components such as ethyl formate and SQ.
迅速なSQを供V給後(80分間)、緩慢なS02の導
入後(16畑時間)及び反応終了時(240分間)にお
ける反応櫨液の試料を取る。Samples of the reaction liquor are taken after rapid SQ supply (80 minutes), after slow S02 introduction (16 field hours), and at the end of the reaction (240 minutes).
試料10の‘をアルカリホルムアルデヒド溶液と混合し
(重亜硫酸塩を結合するため)、次いで0.1Nの標準
沃化物溶液で滴定する。タイマーは溶液のチオ硫酸ナト
リウム含量を示し、更に亜二チオン酸塩の分解度を示す
。反応器の内容物をガラースフリット処理したブヒナー
漏斗を介して渡過し、その際空気との接触を避けるため
生成物上に窒素流を生ぜしめる。生成物をメタノールで
洗浄し、真空フラスコ中で乾燥し、真空下に全体を熱水
裕中で加熱する。乾燥生成物を収率を測定するために計
量し、亜二チオン酸塩純度を検定し、ダスト数を付した
。例5〜7
例5〜7のデータ及び結果は第N表に示されているが、
これは水酸化ナトリウムを使用しての礎準処理に対する
試験工場結果及び炭酸ナトリウムを使用しての2種の処
理に対する試験工場結果を示すものである。Sample 10' is mixed with alkaline formaldehyde solution (to bind the bisulfite) and then titrated with 0.1N standard iodide solution. The timer indicates the sodium thiosulfate content of the solution and also indicates the degree of decomposition of the dithionite. The contents of the reactor are passed through a glass-fritted Buchner funnel, creating a stream of nitrogen over the product to avoid contact with air. The product is washed with methanol, dried in a vacuum flask, and the whole is heated in a hot water bath under vacuum. The dried product was weighed to determine yield, assayed for dithionite purity, and assigned a dust number. Examples 5-7 The data and results for Examples 5-7 are shown in Table N,
This shows the test factory results for a base treatment using sodium hydroxide and the test factory results for two treatments using sodium carbonate.
反応器は米国特許第茨梶7695号明細書に記載された
ようにして構成し、操作する。炭酸ナトリウムは蟻酸ナ
トリウムの6箱重量%である。例6ではメタノールの量
は例5比較例の場合と同量であるが、存在する水の量は
僅かに増大している。例7では水の量は例6に比して2
5%少なく、メタノールの童は20%少ない。第N表
実験室及び試験工場例と公知例との反応成分比及び生産
量の比較計算結果第Va表及び第Vb表には、第1〜W
表の当量値に基く計算比及びS02、蟻酸イオン及びナ
トリウムイオンに基く計算収率が2種の実験処理例及び
公知例について記載されている。The reactor is constructed and operated as described in US Pat. No. 7,695. Sodium carbonate is 6% by weight of sodium formate. In Example 6, the amount of methanol is the same as in Example 5 Comparative Example, but the amount of water present is slightly increased. In example 7, the amount of water is 2 compared to example 6.
5% less, and 20% less methanol. Table N. Comparative calculation results of reaction component ratios and production amounts between laboratory and test factory examples and known examples. Tables Va and Vb include
Calculated ratios based on the equivalent values in the table and calculated yields based on S02, formate ions and sodium ions are described for two experimental treatment examples and known examples.
反応器容積に対する計算生産量〔k9(ポンド)/時/
約3.78そ(ガロン)〕は各実施例及び前記公知の特
許明細書の各々に関して示す。一般に生産量は重量で実
験室データより18%、また試験工場データより20%
増大している。第 Va 表
* 蟻酸ナトリウム及び蟻酸〆チル中の蟻酸塩当量を含
む** 蟻酸〆チル中のメタノール当量を含む第 V
b* 蟻酸ナトリウム及び蟻酸〆升し中の蟻酸塩当量を
含む** 蟻酸〆チル中のメタノール当量を含む収率及
び方法生産量において本発明は最も顕著である。Calculated production volume for reactor volume [k9 (lb)/hour/
Approximately 3.78 gallons] are shown for each example and each of the above known patent specifications. Generally, production volume is 18% by weight from laboratory data and 20% from test factory data.
It is increasing. Table Va* Contains formate equivalents in sodium formate and dimethyl formate** Table V Contains methanol equivalents in dicil formate
b* Contains formate equivalents in sodium formate and formic acid solution. ** Contains methanol equivalents in dimethyl formate. The present invention is most notable in yield and process output.
例1と比較した例4で水酸化ナトリウムの代りに炭酸ナ
トリウムを使用した実験室系で、3種のすべての原料に
対する本方法の効率は増大した。反応溶液約3.78そ
(1ガロン)当り毎時製造される生成物のk9(ポンド
)で測定した生産量はこの置換によって増大する。方法
効率及び生産高の同様な増大は試験工場での例7対例5
の記載から明らかである。これらの結果は第W表に示し
た例6及び7の生成物が高分析値及び低いダスト数を有
する点で優れていることを示し、これらの生成物は工業
漂白剤として極めて有用である。In a laboratory system using sodium carbonate instead of sodium hydroxide in Example 4 compared to Example 1, the efficiency of the process was increased for all three feedstocks. Production, measured in pounds of product produced per hour per gallon of reaction solution, is increased by this substitution. A similar increase in process efficiency and yield was seen in Example 7 vs. Example 5 at the test plant.
It is clear from the description. These results show that the products of Examples 6 and 7 shown in Table W are superior in having high analytical values and low dust counts, making these products extremely useful as industrial bleaching agents.
例 8〜10
他の試験工場結果は苛性ソーダでの標準作業及びソーダ
灰での2作業(Na2C03はHCOONaの62.9
重量%である)について第の表に示す。Examples 8 to 10 Other test factory results are standard work with caustic soda and 2 work with soda ash (Na2C03 is 62.9 of HCOONa).
% by weight) are shown in Table 1.
反応器容積約3.78そ(1ガロン)当りの純粋なNa
2S204〔kg(ポンド)〕として測定した十分に改
良された生産量は例9及び10で得られた。増大した蟻
酸ナトリウム量を溶解させるために使用した水量は、例
8比較例でNaOH及びHCOONaと共に使用した水
の総量よりも僅かながら多いにもかかわらず、NaOH
をNa2C03に代えることにより、付加的に二酸化硫
黄を使用するとはいえ〆タノールを減少させることがで
きた。メタノールの密度が比較的低いことから、この減
少は反応器の空間を著しく節約させる。第の表
一般に本発明方法でアルカリ供給源として炭酸ナトリウ
ムを使用することにより、例8〜10に示したように溶
剤量を少なくすることができると共に反応器内で使用さ
れる反応成分の量は多くなり、従って生産量は、アルカ
リ供給源として水酸化ナトリウムを使用して得られた世
界的な標準生産量に比して著しく増大する。Pure Na per gallon of reactor volume
Significantly improved yields, measured as 2S204 (lbs), were obtained in Examples 9 and 10. Even though the amount of water used to dissolve the increased amount of sodium formate was slightly greater than the total amount of water used with NaOH and HCOONa in Example 8 Comparative Example, NaOH
By replacing Na2C03 with Na2C03, it was possible to reduce the amount of ethanol even though sulfur dioxide was additionally used. Due to the relatively low density of methanol, this reduction results in significant reactor space savings. Table 1 Generally, by using sodium carbonate as the alkali source in the process of the invention, the amount of solvent used in the reactor can be reduced as shown in Examples 8-10. The production is therefore significantly increased compared to the world standard production obtained using sodium hydroxide as the alkali source.
ナトリウム総量の減少はソーダ灰を使用する際に必要で
ある。下記の例は固体としてのソーダ灰の使用に直接向
けられているが、本発明ではソーダ灰に水が添加される
一方、他の供給流における水量が相応して減少すること
を考慮すべきである。本発明の要点は、‘a)反応器に
添加される水の総量及び{b1メタノール対水の比は予
め設定されるが、個々の供給流における水量は必然的な
ものではない、ということにある。例11
本例は供孫合材料を形成するための炭酸ナトリウムと二
酸化硫黄との前反応を記すものである。A reduction in the total amount of sodium is necessary when using soda ash. Although the example below is directed directly to the use of soda ash as a solid, it should be taken into account that while water is added to the soda ash in the present invention, the amount of water in the other feed streams is correspondingly reduced. be. The gist of the invention is that 'a) the total amount of water added to the reactor and the ratio of methanol to water are preset, but the amount of water in the individual feed streams is not necessary. be. Example 11 This example describes the pre-reaction of sodium carbonate and sulfur dioxide to form a composite material.
3種の供V給体を製造した。Three types of V feeders were manufactured.
供V給体“A”は炭酸ナトリウム総重量部を、蟻酸〆チ
ル9部を含むメチルアルコール167部に懸濁させ、こ
の懸濁液に二酸化硫黄167部を加えることにより製造
した。供給体“B”は純度約96%の蟻酸ナトリウム1
31部を水93部に溶かすことにより製造した。供給体
“C”は二酸化硫黄35部を、蟻酸〆チル2部を含むメ
チルアルコール35部に溶かすことにより製造した。蟻
酸〆チル6部を含むメチルアルコール115部から成る
第1のチャージを反応器に配置した。V-supply "A" was prepared by suspending total parts by weight of sodium carbonate in 167 parts of methyl alcohol containing 9 parts of methyl formate and adding 167 parts of sulfur dioxide to this suspension. Feed “B” is sodium formate 1 with a purity of approximately 96%.
It was produced by dissolving 31 parts in 93 parts of water. Feed "C" was prepared by dissolving 35 parts of sulfur dioxide in 35 parts of methyl alcohol containing 2 parts of methyl formate. A first charge consisting of 115 parts of methyl alcohol containing 6 parts of methyl formate was placed in the reactor.
このチャージを燈拝し、圧力2倣sigで温度65午0
に加熱した。次いで供給体“A”及び供給体“B”を同
時に各々の規定量が80分間の反応器に供給されるよう
な速度で導入した。反応器内容物の加熱は温度が8才0
に達するまで続けた。この時点で温度83℃での制御反
応を維持するため加熱を減少した。65℃から83℃へ
の加熱時間は約10分であった。Pour this charge, pressure 2 imitation sig and temperature 65:00
heated to. Feed "A" and feed "B" were then introduced simultaneously at a rate such that a specified amount of each was fed into the reactor for 80 minutes. Heating the contents of the reactor at a temperature of 8.0
Continued until reaching . At this point, heating was reduced to maintain a controlled reaction at a temperature of 83°C. The heating time from 65°C to 83°C was about 10 minutes.
更にこの10分間の後、反応器の圧力は、反応に婦因す
る二酸化炭素ガスの放出により5岬sigに達した。そ
の後反応圧は、反応で生じた二酸化炭素の放出を制御す
ることにより5岬sigに保った。放出されたガスはま
ず水冷コンデンサ(360)、次いで冷凍コンデンサ(
一10q0)を介して反応器から除去し、次いで冷凍ス
クラバ−をメチルアルコールと共に毎分0.26部の速
度で供給した。2個のコンデンサからの凝縮物及び流出
するスクラバーメタノールの双方を反応器に再入した。After a further 10 minutes, the reactor pressure reached 5 sig due to the release of carbon dioxide gas due to the reaction. The reaction pressure was then maintained at 5 sig by controlling the release of carbon dioxide produced in the reaction. The released gas is first transferred to the water-cooled condenser (360) and then to the frozen condenser (360).
10q0) and then fed the frozen scrubber with methyl alcohol at a rate of 0.26 parts per minute. Both condensate and effluent scrubber methanol from the two condensers were re-entered the reactor.
供給体A及びBの供給期間8の分の終了時に、供給体C
を毎分1.5部の速度で供給した。At the end of supply period 8 minutes of supply bodies A and B, supply body C
was fed at a rate of 1.5 parts per minute.
この速度は15分後に毎分1.の郭下げ、更に15分後
に毎分0.7部下げた。供給体Cの全72部‘ま8粉ご
間に消費された。この間反応器内の温度及び圧力はそれ
ぞれ83℃及び5のsigに保った。同じ条件を、供甥
溝体Cの導入完了後更に70分間維持した。After 15 minutes, this rate is 1. 15 minutes later, it was lowered by 0.7 per minute. A total of 72 parts of Feed C was consumed every 8 minutes. During this time, the temperature and pressure inside the reactor were maintained at 83° C. and 5 sig, respectively. The same conditions were maintained for an additional 70 minutes after the completion of the introduction of the phlegm C.
この時点で(すなわち開始時から230分経過)、反応
器内容物を60q0に冷却し、炉遇した。次いでフィル
ターケーキをメチルアルコール24庇部で洗浄し、真空
下に乾操すると、結晶生成物240.5重量部及び亜二
チオン酸ナトリウムとして分析値92.3%が得られた
。例 12〔参考例〕
本例は供給物質としてメタ重亜硫酸ナトリウムの使用を
記載するものである。At this point (ie, 230 minutes after the start), the reactor contents were cooled to 60q0 and heated. The filter cake was then washed with 24 parts of methyl alcohol and dried under vacuum, yielding 240.5 parts by weight of a crystalline product and an analytical value of 92.3% as sodium dithionite. Example 12 [Reference Example] This example describes the use of sodium metabisulfite as a feed material.
再度3種の供孫合体を製造した。Three types of descendant combinations were produced again.
供給体Aはメタ重亜硫酸ナトリウム15の部を、蟻酸〆
チル9部を含むメチルアルコール167部に懸濁させ、
この懸濁液に二酸化硫黄67部を加えることにより製造
した。供給体B及びCは例11に記載したものと同一で
あった。供給計画、反応条件及び全反応時間は例11に
記載したものと正確に一致させた。Feed A consists of 15 parts of sodium metabisulfite suspended in 167 parts of methyl alcohol containing 9 parts of methyl formate;
It was prepared by adding 67 parts of sulfur dioxide to this suspension. Feeds B and C were the same as described in Example 11. The feed schedule, reaction conditions and overall reaction time were exactly as described in Example 11.
例11と同様にして炉過し、洗浄し、乾燥した後、結晶
生成物238重量部及び亜二チオン酸ナトリウムとして
の分析値91.0%が得られた。先に記載したように、
本発明につる新規方法は単位時間当り、与えられた反応
2事器での生産量を増大させた。After filtration, washing and drying as in Example 11, 238 parts by weight of crystalline product and an analysis value of 91.0% as sodium dithionite were obtained. As mentioned earlier,
The novel process of the present invention increases the output of a given two reactors per unit time.
Claims (1)
及びナトリウム化合物を、(a) メタノール:水の重
量比が5.2より大きくなく、(b) SO_2:水の
重量比が1.7〜約2.4であるように反応器内に導入
することによつて無水の亜二チオン酸ナトリウムを製造
する方法において、ナトリウム化合物として炭酸ナトリ
ウムを蟻酸ナトリウムの少なくとも50重量%の割合で
使用し、各試薬を反応させ、無水亜二チオン酸ナトリウ
ムを回収することを特徴とする無水亜二チオン酸ナトリ
ウムの製造方法。 2 二酸化硫黄−メタノール溶液が蟻酸メチルを含む、
特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 メチルアルコール及び蟻酸メチルを反応器に配置し
、その後に二酸化硫黄−メタノール溶液、水性蟻酸ナト
リウム及び炭酸ナトリウムを導入する、特許請求の範囲
第2項記載の方法。 4 SO_2当量対蟻酸塩当量の比が約1.4である、
特許請求の範囲第3項記載の方法。 5 炭酸ナトリウムを無水粉末として反応器に直接加え
る特許請求の範囲第3項記載の方法。 6 炭酸ナトリウムを二酸化硫黄−メタノール溶液の1
部と前反応させてスラリーを形成させ、これを反応器に
加える、特許請求の範囲第3項記載の方法。 7 炭酸ナトリウムを二酸化硫黄−メタノール溶液の1
部と前反応させることによつて形成したスラリが、メタ
ノール中のメタ重亜硫酸ナトリウムである、特許請求の
範囲第6項記載の方法。 8 炭酸ナトリウムを二酸化硫黄−メタノール溶液の1
部とまた水と前反応させることによつて形成したスラリ
がメタノール中の重亜硫酸ナトリウムである、特許請求
の範囲第6項記載の方法。 9 スラリの添加を、無水亜二チオン酸ナトリウムを得
る反応で必要な時間の最初の約1/3で行なう、特許請
求の範囲第6項記載の方法。 10 蟻酸ナトリウム水溶液の添加を、反応器へのスリ
ラの添加と共にほとんど同時に実施する、特許請求の範
囲第6項記載の方法。 11 二酸化硫黄−メタノール溶液の80〜85重量%
を炭酸ナトリウムと前反応させ、残りの15〜20%を
全反応時間の第2の1/3内で導入する、特許請求の範
囲第6項記載の方法。[Scope of Claims] 1. Aqueous sodium formate, sulfur dioxide-methanol solution and sodium compound are prepared in such a manner that (a) the methanol:water weight ratio is not greater than 5.2, and (b) the SO_2:water weight ratio is 1. 7 to about 2.4, using sodium carbonate as the sodium compound in a proportion of at least 50% by weight of the sodium formate. A method for producing anhydrous sodium dithionite, which comprises reacting each reagent and recovering anhydrous sodium dithionite. 2. The sulfur dioxide-methanol solution contains methyl formate,
A method according to claim 1. 3. The method of claim 2, wherein methyl alcohol and methyl formate are placed in a reactor followed by the introduction of sulfur dioxide-methanol solution, aqueous sodium formate and sodium carbonate. 4 The ratio of SO_2 equivalents to formate equivalents is about 1.4,
A method according to claim 3. 5. The method of claim 3, wherein the sodium carbonate is added directly to the reactor as an anhydrous powder. 6 Sodium carbonate in sulfur dioxide-methanol solution
4. The method of claim 3, wherein a slurry is formed by pre-reacting with the reactor and adding the slurry to the reactor. 7 Sodium carbonate in sulfur dioxide-methanol solution
7. The method of claim 6, wherein the slurry formed by pre-reacting with sodium metabisulfite in methanol. 8 Sodium carbonate in 1 part of sulfur dioxide-methanol solution
7. The method of claim 6, wherein the slurry formed by pre-reacting the sodium bisulfite in methanol is sodium bisulfite in methanol. 9. The method of claim 6, wherein the addition of the slurry is carried out in about the first third of the time required for the reaction to obtain anhydrous sodium dithionite. 10. The method of claim 6, wherein the addition of the aqueous sodium formate solution is carried out substantially simultaneously with the addition of the srillar to the reactor. 11 80-85% by weight of sulfur dioxide-methanol solution
7. A process as claimed in claim 6, in which the remaining 15-20% is introduced within the second third of the total reaction time.
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