JPS6256082B2 - - Google Patents

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JPS6256082B2
JPS6256082B2 JP52029366A JP2936677A JPS6256082B2 JP S6256082 B2 JPS6256082 B2 JP S6256082B2 JP 52029366 A JP52029366 A JP 52029366A JP 2936677 A JP2936677 A JP 2936677A JP S6256082 B2 JPS6256082 B2 JP S6256082B2
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JP
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chlorine dioxide
reaction medium
chlorate
reaction
sodium
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Suinderusu Richaado
Shii Jei Furedetsute Moorisu
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Erco Industries Ltd
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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

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は二酸化塩素の製造法に関するものであ
る。 メタノールを使用して酸性塩素酸塩水溶液を還
元することによつて二酸化塩素を製造することは
米国特許第2881052号によつて公知である。しか
しながらこの反応は非常に緩慢であり、反応器の
引継ぎに時間がかかり、硫酸、未反応塩素酸ナト
リウム及び硫酸ナトリウム副産物を含有する多量
の液体流出物を産する。塩素酸塩の二酸化塩素へ
の転化効率は非常に低く、一般に約90％を越えな
い。通常二酸化塩素を希釈するのに反応媒体に空
気が通される。 一般に「ソルベイ法」として知られていること
の従来の方法における全体の反応は下記の式によ
つて示される。 2NaClO3＋2H2SO4＋CH3CH→ 2ClO2＋2NaHSO4＋HCHO＋2H2O ……(1) この「ソルベイ法」の効率は全体の酸性度を高
くし、反応を下記の詳しく述べるように発生器−
蒸発器−結晶化器を単一にまとめた容器の中で行
うことによつて実質的に改良されることが発見さ
れた。 塩素酸塩を二酸化塩素に転化する反応において
本発明に従つてメタノールを利用する場合の効率
はしばしば100％を越えることが観察された。こ
のことはメタノールの酸化生成物、すなわちホル
ムアルデヒド及びギ酸も本発明に従つて二酸化塩
素を効率良く製造するのに役立つことを示してい
る。本発明においてはホルムアルデヒド、ギ酸及
び他の塩素酸ナトリウム還元用有機還元剤が使用
し得る。 本発明において使用される発生器−蒸発器−結
晶化器を組合わした単一の容器において、二酸化
塩素は、反応容器内に入れられ、前記反応容器内
において使用する絶対圧において沸点付近の温度
で、二酸化塩素の実質的分解が起こる温度より低
い温度に保つた反応媒体から連続的に発生する。
反応容器は大気圧より低く保たれ、反応媒体を沸
点付近に保ち、反応媒体から蒸発する水は二酸化
塩素の希釈ガスとして使用される。開始後、塩素
酸塩のカチオン及び酸原料のアニオンの酸性塩副
産物が生成し、その濃度は反応媒体がそれによつ
て飽和になるまで集積し、飽和に達すると反応容
器内の反応媒体から前記塩が析出し、これは除去
される。 本発明の方法は一般に安定な状態の条件下で行
われ、反応剤とともに反応容器に導入される水の
量は主として二酸化塩素の希釈ガスとして反応容
器から除去される水の量とバランスが保たれ、反
応容器の液体の水準は実質的に一定に保たれる。 本発明においては塩素酸塩、好ましくは塩素酸
ナトリウム、硫酸及びメタノールが反応媒体に供
給される。 この反応媒体は酸性度が強い。ここで使う「酸
性度」という言葉は既知の濃度の水酸化ナトリウ
ム溶液を使用して予め定めたPH終点まで滴定する
ことによつて測定される全体の酸性度を意味す
る。この酸性度は規定度、すなわち滴定値に対応
する溶液１当りの水素のグラム原子当量数によ
つて表わされ、「全酸規定度」と称する。「全酸規
定度」は最初に記載した意味における酸度を定義
するのに使用される。 本発明において使用される反応媒体は約9Nよ
り高い全酸規定度を有する。故意に加える塩化物
イオンが存在しない場合、硫酸の全体規定度が高
まるに従つて塩素酸ナトリウムの二酸化塩素への
転化効率は高まることが発見された。 さらに安定な状態の条件下で反応媒体における
塩化ナトリウムの量的変化が認められ、存在する
塩化ナトリウムの量は全酸規定度が高まるに従つ
て実質的に減少することが発見された。 前記反応(1)による塩素酸ナトリウムの二酸化塩
素への転化効率は通常99〜100％まで高めること
ができ、従つて従来のソルベイ法によつて達成さ
れる水準よりかなり高い。 生成する二酸化塩素の純度（塩素による汚染を
基準とする）は全酸規定度が高まるに従つて高ま
り、全酸規定度が高まるに従つて式(1)の反応が起
こる傾向が強くなる。 本発明において反応容器中の反応媒体から析出
する副産する硫酸ナトリウムは重硫酸ナトリウム
（NaHSO4）またはセスキ硫酸ナトリウム（Na3H
（SO4）2）の形態をしている。 この硫酸ナトリウムの酸性度を利用するため
に、約4.8Nより小さい全酸規定度で酸性水性媒
体中で塩素酸ナトリウム及び塩化ナトリウム及
び／又は塩化水素を反応させる別の二酸化塩素製
造の反応媒体に前記酸性硫酸ナトリウムを加えて
も良く、このようにして二酸化塩素製造における
酸要求量の全部または一部を提供するのに使用さ
れる。このような二酸化塩素生成手順は米国特許
第3789108号に詳細に記載されている。 本発明の操作によればソルベイ法の効率が改良
されるだけでなく、硫酸、硫酸ナトリウム及び若
干の塩素酸ナトリウムを含有するオーバーフロー
液を処理する必要性が無く、従来のソルベイ法の
場合のように希釈ガスを外から求める必要が無
い。 本発明は下記の実施例によつてさらに詳しく説
明される。 実施例 二酸化塩素発生器をいろいろな反応条件下で稼
動させ、それぞれの場合において二酸化塩素製造
の効率及び二酸化塩素の純度を測定した。それぞ
れの場合において、塩素酸ナトリウム溶液、硫酸
及びメタノールが発生器に供給する原料の全てで
あり、反応媒体を大気圧より低い圧力下でその沸
点に保ち、酸性重硫酸ナトリウムが反応媒体から
析出した。 三種の別々の操作を行い、その条件及び結果を
下記の表に示す。
【表】
【表】 上記表の結果から、反応媒体の全酸規定度が増
加するに従つて、二酸化塩素の生成速度が増加
し、二酸化塩素の純度が増加し、反応媒体中に存
在する塩化ナトリウムの量が減少し、塩素酸塩の
消費量に対する二酸化塩素の生成効率が高まるこ
とがわかる。 二酸化塩素を製造する通常のソルベイ法では塩
素酸塩の二酸化塩素への転化効率は約89％であ
り、メタノール要求量は生成するClO21ポンド当
り0.20ポンドである。これに対し前述の結果から
酸規定度が約9Nより高い操作No.３の条件下で操
作する場合には効率がかなり改良されることがわ
かる。 従つて本発明は二酸化塩素を生成する従来のソ
ルベイ法よりもかなりの改良された結果を提供す
るものである。本発明の方法を変化応用させるこ
とは本発明の範囲内である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 全酸規定度が約9Nより高い硫酸含有水性酸
    性反応媒体中で塩素酸塩イオン用の有機還元剤を
    使用して塩素酸塩を還元して二酸化塩素を製造す
    る方法において、前記酸性反応媒体を大気圧より
    低い圧力下でその沸点に保ち、前記塩素酸塩のカ
    チオンの副産硫酸塩を飽和にして前記反応媒体か
    ら析出させて二酸化塩素の生成の効率を高めるこ
    とを特徴とする二酸化塩素の製造法。 ２ 前記有機還元剤がメタノールであることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造法。
JP2936677A 1976-03-19 1977-03-18 Manufacturing process for chlorine dioxide by reductio of chlorate Granted JPS52114493A (en)

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