JPS62241805A - 塩素の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は塩素の製造方法、より詳細には塩化水素ガスを
含酸素ガスで酸１ヒし塩素を製造する方法の改良に関す
るものである。

〔発明の技術背景〕

塩素は食塩電解により大規模に製造されており、塩素の
需要は羊々増大オるＬこもかかわらず一今市電解の際に
同時に生成する苛性ソーダの需要は塩素のそれよりも少
ないために、各々の不均衡をうまく調整するのは困難な
状況が生じている。

一方、有機化合物の塩素化反応またはホスゲン化反応の
隙に大量の塩化水素が副生じており、副生塩化水素の量
は、塩酸の需要１より大巾に多いために、大量の塩化水
素が未利用のままで無駄に廃棄されている。また廃棄の
ための処理コストもかなりの額に達する。

上記のように大量に廃棄されている塩化水素から効率よ
く塩素を回収出来れば、苛性ソーダ生産量とのアンバラ
ンスを生じることなく、塩素の需要を満たすことが出来
る。

〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕塩
化水素を酸化して塩素を製造する反応はさくからＤｅａ
ｃｏｎ反応として知られている。■８６８年Ｄｅａｃｏ
ｎの発明による銅系の触媒が、従来最も優れた活性を示
す触媒とされ、塩化銅と塩化カリに第三成分として種々
な化合物を添加した触媒が多数提案されている。しかし
ながら、これらの触媒で工業的に充分な反応速度で塩化
水素を酸化するためには、反応温度を４００℃以上にす
る必要があり、触媒成分の飛散に伴なう触媒寿命の１氏
下等が問題となる。

以上の観点から、銅系以外の触媒として、酸化クロムは
銅等に比較すると高温に対する安定性。

耐久性があるので、酸化クロムを塩化水素の酸化に触媒
として用いる提案もあるが、未だ充分な活性を示す結果
は報告されていない。例えば、英国特許第５８４７９０
号、英国特許第６７６６６７号等が提案されているが、
断続運転を余儀なくされたり、又低転化率等で充分な活
性を示すものはない。

又、英国特許８４＄８３２号では反応系中のガス相に反
応終了後の分離精製等が煩雑となるクロミルクロライド
を加えて高い転化率を得ている。

このように、酸化クロムを触媒に用いても、上記のよう
に新たな反応試薬を加えない限り、従来公知の方法は反
応温度も高く、空間速度も低いために工業的な操業に耐
え得る状態にはなかった。

本発明者らは、種々検討の結果、水酸化クロムを焼成し
て得られた酸化クロム触媒が高活性を有し、この触媒を
用いて塩化水素１モルに対して０．２５〜１０モルの酸
素を用いて、３００〜５００℃の温度で反応させると高
い空間速度で、高い転化率で塩素を製造できることを先
に出願した。

しかし、この条件でこの触媒を使用して塩素の製造を行
なうと触媒に由来する、微量のクロム塩化酸化物が生じ
、それが揮散し、気体クロムとなり触媒の微粉と共に飛
散クロム分として、反応生成ガスと共に反応器より流出
する。この飛散クロムを除去せずに塩素の分離を行なう
と製品塩素の純度が低下し、又配管等の閉塞が生ずる。

又、このクロム含有塩素を原料として使用する場合には
多くの悪影響が予想され、さらにこのような揮散しやす
いクロム化合物を製品に含む場合には、その取り扱いに
ついて労働衛生上や公害防止上、充分な配慮がなされな
ければならない。このような点から反応生成ガスより安
全で確実な飛散クロムの除去方法が必要である。

本発明の目的は反応生成ガスよりこのような飛散するク
ロム化合物を除去する方法を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは鋭意検討の結果、水を用いて飛散クロム分
を除去する方法を見い出し本発明を完成した。

即ち、本発明は三価のクロムの塩を塩基性化合物により
、沈澱させて得られた水酸化クロムを焼成して調整した
酸化クロムを主成分とした触媒の存在下、塩化水素ガス
を含酸素ガスで酸化し塩素を製造する方法において、反
応生成ガスを水と接触させて、クロム成分を除去するこ
とを特徴とする塩素の製造方法である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いられる酸化クロム触媒は、酸化クロム触媒
（Ｃｒ２０３）の中、三価クロム塩に硝酸クロムまたは
塩化クロムを用い、その沈澱触媒を得るための中和剤と
して塩基性化合物にアンモニアを用いて得られた水酸化
クロムを、８００”Ｃに満たない温度で焼成して得た酸
化クロムを主成分とし、その際好ましくは酸化ｉｔ素を
バインダーにして成型した触媒である。

酸化クロム触媒の存在下、塩化水素１モルに対し酸素の
モル比を０．２５〜１０とし、３００〜５００℃の温度
で塩化水素量２００〜１８００　Ｎｌ／　ｈｒ　、　ｋ
ｇ、　ｃａｔの流量にて酸化反応を行なう。

反応温度が高い程、塩化水素の転化速度は速くなるが、
それに伴ない触媒から揮散クロム成分、及びクロム触媒
の微粉が一緒になった飛散クロム量が大きくなる。

この反応生成ガスを水と接触させると揮散クロム成分は
水に吸収され、塩化クロムＱＩＤの形で水に溶解する。

又、クロム触媒の微粉も同時に水に補集される声と接触
した後の反応生成ガスにはクロム成分は検出されず、水
゛との接触によるクロム成分の除去の効果は非常に大き
い。反応生成ガスと接触させる水は、塩化水素・塩素も
しくは塩化クロム（ｍ）がすでに溶解したものを使用し
てもその効果は変らない。

また反応生成ガスと接触させる水の温度は１０〜１３０
°Ｃの範囲、望ましくは１０〜１００°Ｃでその効果は
変らない。

連敗クロム分は容易に水に溶解するため、反応生成ガス
と接触させる水量は通常の場合、できるだけ少量の水を
用いるのが好ましい。

反応生成ガスと水とを接触させる方法としては、反応生
成ガスを水にバブリングする方法や充填塔などの吸収塔
を使用する方法など１反応生成ガスと水とが充分に接触
できるならば、特に方法を選ばない。

〔作用および発明の効果〕

本発明の方法によれば、酸化クロム触媒を用いて塩化水
素を含酸素ガスで酸化し塩素を製造するにおいて、その
反応生成ガスよりクロム成分を水にて容易に除去するこ
とができ、その取り扱い上の煩雑さも消滅し、更に高純
度の塩素を得ることができる工業的に極めて優れた塩素
の製造法である。

実施例 以下、実施例によって本発明の詳細な説明する。

実施夕１１−１ 硝酸クロム９水塩３．Ｏｋｇを脱イオン水３０７に溶解
させよく撹拌しながら、２８％のアンモニア水２．９に
９を３０分間を要して滴下注入した。生じた沈澱スラリ
ーに脱イオン水を加え２００１に希釈し、−晩放置後デ
カンチージョンを繰返し沈澱を洗浄した後、焼成後の全
重量の１０％にあたるコロイダルシリカを加えた。この
混合スラリーをスプレードライヤーで乾燥して得られた
粒状粉末を、空気雰囲気中６００℃で３時間焼成し、平
均粒径（中位径）５０〜６０μの触媒を得た。本触媒３
７５Ｉを内径２インチのＮｆ製原流動床反応器充填し、
外部を砂動浴により３７０°Ｃに加熱した。塩化水素ガ
ス３．１３　Ｎｌ／ｍｉ　ｎｓ酸素ガス１．５６　Ｎｌ
／ｍ　ｉ　ｎ　を触媒床に導入し触媒を流動させながら
反応させた。触媒層の温度は発熱により４００″Ｃとな
った。

この反応生成ガスを、５０″Ｃの水を約３１づつ入れた
トラップに２４時間通し、その各トラップ中の水中のク
ロム分を定量した。その結果を表−１に示す。

表−１ トラップを出た生成ガス中のクロム分はトレースであっ
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）三価クロムの塩を塩基性化合物により、沈澱させて
   得られた水酸化クロムを焼成して調整した酸化クロムを
   主成分とした触媒の存在下、塩化水素ガスを含酸素ガス
   で酸化し塩素を製造する方法において、反応生成ガスを
   水と接触させ、クロム成分を除去することを特徴とする
   塩素の製造方法。