JPS6163501A - 二酸化塩素の分解方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は二酸化塩素の分解方法に関し、特にアルカリ金
属塩化物の電解によって生じるアルカリ金回塩素酸塩を
塩酸で還元する際に副生ずる二酸化塩素を効率よく分解
する方法を提供する。

（従来の技術） アルカリ金ｈ１４塩化物の電解によりアルカリ金属水酸
化物及び塩素を製造するプロセスは種々提案され【いる
。該プロセスにおいて電解槽の陽極室には一定濃度の塩
水が供給され電解により濃度の低下した塩水は戻り塩水
として槽外へ取出され、再度塩水濃度を調製して電槽へ
供給される。この際、電解により塩素酸ソーダ等の金属
塩素酸塩が生成されるため、これをそのままにすると電
解槽に供給される塩水中の金属塩素酸塩濃度は次第に高
くなる。このような塩水を用いて電解するとアルカリ金
属水酸化物中の金属塩素酸塩濃度が高くなるため、該製
品の用途が制限されることや或いは装置材料の腐食が懸
念される。従って、電解によって生じた金属塩！ｊｆ、
酸塩を分解する必要が生じる。従来、金属塩素酸塩を分
解する方法としては、例えば塩酸により還元する方法や
硫酸により分解する方法等が用いらｈる。この際の反応
は目的とする生成物を何にするかくより選定されており
、塩素ガスを回収する場合には、金属塩素酸塩に対して
過剰の塩酸により還元する方法が一般的である。

しかしながら、上記方法においても塩素ガス中に微量の
二数化塩素が生成することが避１すられず、該二酸化塩
素（ｃｚｏｚ）　　の温度は、金属塩葉酸塩あるいは塩
酸濃度により異なるが一般にはＣＬＯ２／Ｃ４ｇ　５〜
１５％程度である。このような二酸化塩素を含む塩素ガ
スは、塩素ガスの純度が低下するために高純度の塩素ガ
スを用いる用途に適さないこと、あるいは有機物と反応
させ有機塩化愉を生成する場合には水を生成するために
装置の腐食が懸念される。したがって、塩素ガス中の二
酸化塩素を効率よく分解させることが必要である。一般
に二酸化塩素は１００°Ｃ以上のガス温度にすると塩素
と酸素に分解することは公知である。具体的には、例え
ばシェルアンドチューブ型の反応容器を用い、シェル側
を蒸気により加熱し、チーープ側に二酸化塩素ガスを流
す方法等がある。しかしながら、単にガス温度を１００
℃以上に上昇させる方法では、上述の如く微量（おおよ
そ５〜１５％）の二酸化塩素を含む塩素ガスのような系
では、分解しようとするガスに対して他のガスの量が多
くなるため、ガス全体を均一な温度に上昇させるエネル
ギーが増大し、しかも分解効率が低下するという問題が
あった口 （発明が解決しようとする問題点°） 本発明者等は上述したような塩素と二酸化塩素との混合
ガス中の二酸化塩素を効率よく分解する方法について鋭
意検討した結果、塩素中の二酸化塩素濃度を特定すると
ともに該混合ガスを特定な加熱手段を用いて分解させる
ことを見出し、本発明を提案するに至った。

（問題点を解決するための手段及び効果）本発明はアル
カリ金属塩素酸塩を塩酸により分解して生じた塩素と二
酸化塩素の混合ガスを該ガス中の塩素に対する二酸化塩
素の割合が３〜４％になるように調整した後、該ガスを
局部的に二酸化塩素の分解温度よりも高く加熱すること
を％微とする二酸化塩素の分解方法である。

本発明は塩素と二酸化塩素との混合ガスを熱分解するに
際して、予め塩素と二酸化塩素のガｘ　１１　度ｏ　割
合をＣｔｏ２／　０４　＝　５〜４　Ｘ　Ｋ　ｗＩ４＊
　した後、該ガスを特定な加熱手段により、分解させる
ことが特徴であり、このような手段を用いることにより
、上記混合ガスを均一に熱分解温度シこ保持して分解さ
せる方法よりもエネルギー消費量が少なく且つ効率的に
分解することが出来る。この原因については明確ではな
いが本発明者等は次のように考える。即ち、二酸化塩素
の分解に際しては、反応器内を均一に該ガスの分解温度
以上に保持しなくとも局部的に二酸化塩素を分解させる
熱源を存在させることで、該分解部では、例えば０２０
．→ａｔｏ　＋　ｏ　　の反応に伴うＣｔａやＯラジカ
ルが生じ一旦該ラジカルが生じると例えばＣｔａ　＋　
ｃｔｏ→０４　＋　０２　の反応のようにラジカル同志
の反応や或いは０ｔＯ２＋０→ＣｌＯ３のような二酸化
塩素とＯラジカルの反応によりＣｔａ３を生成させ、Ｂ
　ｃｔｏｓ　　同志が例えば０ＺＯ３＋　ａｔｏ３→０
４　＋　５０３の反応により塩素と酸素に分解する反応
等により雰囲気中のガース温度を余り上昇させなくとも
容易に分解させることが出来る。即ち、反応器全体を二
酸化塩素の分解温度にしな（ても塩素ガスと二酸化塩素
ガスの温度比を特定した状態では一定址以上のホットス
ポットを存在させることで二酸化塩素の分解は極めて進
行し易くなるものと考えられる。

塩素に対する二酸化塩素の割合（Ｃｔａ２　／　Ｃ！／
−２）が３％以下では、二酸化塩素を効率よく分解させ
ることは出来ない。又、４％以上では反応温度が上昇す
るため効率よく分解できなく、又、反応器の材質が問題
となる。ガス濃度を調整する方法はそれぞれ目的に応じ
たガス、一般には塩素ガスで希釈すればよい。

上記混合ガスは、局部的に二酸化塩素の分解温度よりも
高く加熱する該加熱手段は特に制限されないが、一般に
は１乃至複数本のヒーターを有する筒状体反応８器中に
上述したガスを通過させる方法が用いられる。この際の
反応容器の材質は耐熱性、耐塩素性のものでテフロン等
が好ましく用いられる。またヒーターは一般に５英ガラ
スヒーターが用いられる。

実施例１゜ 二酸化塩素（ｃｔｏ２　）　　を１２Ｘ含む塩素ガスを
脱クロレートＮ（電槽で発生した金属塩素酸塩を塩酸に
て分解させる槓）より６　ｉｎダ　の塩化ビニル製テー
−プで０．８１への速度で引き出し、塩素ボ／ぺより送
気する希釈用の塩素ガス１．６ｍ／ＩＩＩと混合し、ｃ
ｔＱ２／　Ｃ１２＝　４％に調製する。このガス２．４
　ｍ３／／ａを逆火防止用の水封器を通し、ガラス製の
反応器（２８７帽ダ、１５ｍｍ風）へ導く。該反応器の
側！より、１１００Ｖ−１００のガラスヒーターの先端
部を挿入して加熱すると、ガス温度が２５℃から１３０
゛Ｃに上昇した。このときの反応器出口のｃＬＯ２を分
析すると０％であった。

同様に反応器へ導くガスの濃度（ｃｌａｚ／ｃ４）を、
２．７％に調製して行なうと反応しなかった＠ガス温度
の上昇は反応熱によるもので、Ｃ２Ｏ４を含まない塩素
ガスを流すと３０℃までしか上昇しなかった。従って、
本発明方法によれば、ガス温度を５℃程度上昇させれば
良い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）アルカリ金属塩素酸塩を塩酸により、分解して生成
   する塩素と二酸化塩素の混合ガスを該混合ガス中の塩素
   に対する二酸化塩素の割合が３〜４％になるように調製
   した後、このガスを局部的に二酸化塩素の分解温度より
   も高く加熱することを特徴とする二酸化塩素の分解方法
   。