Przedmiotem wynalazku jest sposób ciaglego wy¬ twarzania dwutlenku chloru i chloru.Dwutlenek chloru jest cennym zwiazkiem che¬ micznym stosowanym zwykle w postaci roztworu wodnego do bielenia wlóknistej pulpy celulozowej.Znane sa rózne sposoby wytwarzania dwutlenku chloru, polegajace na redukcji chloranu chlorkiem w srodowisku kwasnym.Podstawowa reakcja zachodzaca w tych proce¬ sach wyiraza sie równaniem: C103- + Cl- + 2T+ - C102 + 1/2C12 + HaO... (1) Zazwyczaj jonów chloranowyeh dostarcza chloran sodowy, jonów chlorkowych chlorek sodowy i/lub chlorowodór, a jonów wodorowych kwas siarkowy i/lub kwas solny. Obok reakcji przedstawionej rów¬ naniem (1) zachodzi reakcja uboczna, przedstawio¬ na równaniem (2): CIO3- + 6H+ + 5C1- -* 3C12 + 3H2Q (2) Mora obniza wydajnosc przemiany jonów chlora- nowych w dwutlenek chloru.Wedlug jednego ze znanych sposobów wytwarza¬ nia dwutlenku chloru, opisanego w kanadyjskim opisie patentowym nr 826 577 wodne srodowisko reakcji, zawierajace chloran sodowy i/lub chloro¬ wodór oraz kwas siarkowy o kwasowosci okolo 2—4,8 N utrzymuje sie w temperaturze warzenia srodowiska reakcji, a reaktor pod cisnieniem niz- 10 1S u szym od cisnienia atmosferycznego, co doprowadza do odparowania wody ze srodowiska reakcji oraz usuniecia dwutlenku chloru i chloru, które uchodza ze srodowiska reakcji w postaci mieszaniny gazo¬ wej razem z para i osadzenia stalych produktów ubocznych, glównie bezwodnego siarczanu sodowe¬ go w reaktorze. Reakcje prowadzi sie w tempera¬ turze podwyzszonej, lecz nizszej od temperatury, w której nastapilby .znaczny rozklad dwutlenku chlorku. Nastepnie mieszanine gazowa zawierajaca dwutlenek chloru, chlor i pare wodna, kondensuje sie w celu wykroplenia pary i odzyskania wodnego roztworu dwutlenku chloru, który zwykle zawiera pewna ilosc rozpuszczonego chloru.Siarczan sodowy osadzony w reaktorze jako pro¬ dukt uboczny usuwa sie w sposób ciagly lub okre¬ sowo i stosuje sie jako gotowy produkt chemiczny w cyklu odzyskiwania w holendrach dowolnego znanego typu, zwykle w holendrze Krafta.W procesie prowadzonym w holendrze Krafta wióry drewna lub inny surowy, celulozowy mate¬ rial wlóknisty luguje sie biala ciecza zawierajaca jako substancje aktywna roztwarzajaca siarczek sodowy i wodorotlenek sodowy, przy czym otrzy¬ muje sie pulpe drzewna, która oddziela sie od zuzytej cieczy roztwarzajacej, zwianej lugiem czar¬ nymi.Nastepnie pulpe .poddaje sie zwykle bieleniu i oczyszczaniu w urzadzenie bielacym, przy czym 111 014s 111014 4 otrzymuje sie pulpe o wymaganej bialosci. Do bie¬ lenia stosuje sie zazwyczaj roztwór dwutlenku chloru, otrzymany w procesie wytwarzania dwu¬ tlenku chloru.Lug czarny poddawany procesowi odzyskiwania 5 i regeneracji, w celu otrzymania swiezej bialej cie¬ czy, która zawraca sie do etapu roztwarzania sta¬ nowi co najmniej czesc calej cieczy uzywanej w tym procesie. Na ogól przed odzyskiwaniem i regeneracja, lug czarny zateza sie, a nastepnie io spala w piecu i otrzymuje sie stop zawierajacy siarczek sodowy i weglan sodowy. Po rozpuszcze¬ niu stopu w wodzie otrzymuje sie roztwór wodny, zwany lugiem zielonym, który oczyszcza sie w celu usuniecia nierozpuszczonych substancji stalych i» i kaustyfikuje wapnem gaszonym, przy czym na¬ stepuje konwersja weglanu do wodorotlenku, a na¬ stepnie osadzenie weglanu wapnia. Weglan wap¬ niowy odzyskuje sie i zwykle uzywa dla wytwo¬ rzenia dalszej ilosci wapna gaszonego. Roztwór 20 wodny pozostaly po usunieciu weglanu wapniowe¬ go stanowi bialy lug zawracany do obiegu.Siarczan sodowy odzyskany z generatora dwu¬ tlenku chloru jest gotowa substancja chemiczna do procesu, która pozwala na wyrównania strat wody 29 i siarki. Potrzebna ilosc substancji zmienia sie w zaleznosci od typu holendra, jednak w wiekszo¬ sci przypadków jest mniejsza mdi ilosc potrzebna do otrzymania dwutlenku chloru, a ponadto zalezy od szczelnosci aparatury do odzysku przy mniej- so szych stratach niz dotychczasowe.W opisanym procesie wytwarzania dwutlenku chloru otrzymuje sie okolo 1 mola siarczanu sodo¬ wego i 1/2—1 mola chloru na kazdy mol wytwo¬ rzonego dwutlenku chloru. W zwiazku ze zmniej- » szeniem strat sodu i siarki, znanymi dotychczas sposobami wytwarza sie wiecej siarczanu sodowe¬ go, niz mozna wykorzystac w holendrach, co po¬ woduje nagromadzenie sie go w nadmiarze.Poza tym przy tendencji do stosowania mniej- *° szej ilosci chloru do bielenia moga powstawac nad¬ mierne ilosci gazowego chloru.Prowadzac proces sposobem wedlug wynalazku chlor, w tym równiez chlor stanowiacy produkt uboczny poddaje sie znanej reakcji egzotermicznej z dwutlenkiem siarki wyrazonej równaniem: S02 + Cl2 + 2H20 -+ H2S04 + 2HC1... (3) Jony wodorowe i chlorkowe otrzymane w wyniku 50 reakcji wykorzystuje sie jako zródlo co najmniej czesci jonów wodorowych i/lub chlorkowych po¬ trzebnych do wytwarzania dwutlenku chloru.Ze wzgledu na spadek wydajnosci .procesu wy¬ twarzania dwutlenku chloru spowodowany prze- 55 biegajaca równoczesnie reakcja wedlug równania (2) nastepuje zaklócenie równowagi zasilania pro¬ duktami otrzymanymi w reakcji wedlug równa¬ nia (3), które musi byc skompensowane w celu zachowania stalych warunków reakcji wytwarza- eo nda dwutlenku chloru,. Sposób wedlug wynalazku zapewnia te kompensacje, przy jednoczesnym zmniejszeniu ilosci wytworzonego siarczanu sodo¬ wego na mol dwutlenku chloru.Miara wyzszosci reakcji wedlug równania (1) es w stosunku do reakcji wedlug równania (2) w re¬ dukcji jonów chloranowych jest wydajnosc dwu¬ tlenku chloru, która mozna okreslic oznaczeniem E.E wyrazano ulamkiem dziesietnym mniejszym niz B 1,00 odpowiednio do stopnia konwersji chloranu do dwutlenku chloru wyrazonego w procentach wedlug równania (1). Wartosc 1,00 oznacza I00e7t przemiany lub wydajnosci, 0,90 odpowiada 909/t przemiany lub wydajnosci itd. Wydajnosc E mozna regulowac stosunkiem molowym chlorku do chlo¬ ranu w reaktorze lub przez zastosowanie kataliza¬ tora przyspieszajacego powstawanie dwutlenku chloru.Wiadomo, ze przy nizszym stosunku molowym chlorku do chloranu w mieszaninie zasilajacej, proces wytwarzania dwutlenku chloru staje sie bardziej wydajny, az do osiagalnych wartosci gra¬ nicznych.Znane sa liczne katalizatory przyspieszajace tworzenie sie dwutlenku chloru, które zwiekszaja wydajnosc produkcji. Jednym z tych katalizatorów sa jony srebra.W reakcji wytwarzania dwutlenku chloru steze¬ nie jonów wodorowych potrzebne do otrzymania 1 mola dwutlenku chloru. Stezenie jonów wodoro¬ wych zalezy od wydajnosci E, jak wynika z rów¬ nan (1) i (2) jest nastepujace: Potrzebne stezenie jonów H+= mola H+/ E /mol wytworzonego C102. Podobnie stezenie jonów chlorkowych na mol wytworzonego dwutlenku chloru wynosi: E Potrzebne stezenie jonów Cl" =—-— /mol iwy- 5—4E tworzonego 002. Ilosc chloru wytworzonego ze srodowiska reakcyjnego przedstawia sie nastepu¬ jaco: Wytworzony Cl2 = -tymoli Cl2/mol CIO,. 2E Potrzebne zasilenie chloranem wynosi — moli/ E /mol wytworzonego C102 i wobec tego stosunek molowy Cl": CIO, w mieszaninie zasilajacej wy¬ nosi 5—4E : 1. Przeto dla wydajnosci mniejszych niz 1, stosunek molowy Cl-: CIO,- jest zawsze wiekszy niz 1:1. Korzystne jest prowadzenie pro¬ cesu przy stosunku molowym Cl~: CIO,- w mie¬ szaninie zasilajacej mozliwie najblizej 1:1.Poniewaz chloran dodaje sie zwykle w postaci soli sodowej, zas siarczan sodowy jest jedyna sola wytracana ze srodowiska reakcji, stezenie jonów siarczanowych w mieszaninie zasilajacej powinno byc regulowane, tak aby dostarczyc mola 2E jonów siarczanowych z— mola jonów sodowych , E wprowadzonych z chloranem sodowym.W procesie wytwarzania dwutlenku chloru nale¬ zy scisle przestrzegac pewnych ograniczen zapew¬ niajacych stale warunki procesu ciaglego wytwa¬ rzania dwutlenku chloru z okreslona wydajnoscia.Oczywiscie byloby (pozadane przeprowadzanie pro¬ cesu z mozliwie najwieksza wydajnoscia, aby uzys¬ kac jak najwieksza przemiane chloranu na dwu¬ tlenek chloru, zgodnie z reakcja przebiegajaca wedlug równania (1). Jednakze wspomniane wa- 18 20 20 30 34 40 41 50 W 60111 014 6 runki musza byc przestrzegane niezaleznie od wy¬ dajnosci E i przedstawiaja sie nastepujaco w sto¬ sunku do 1 mola wytworzonego dwutlenku chloru: Stezenie jonów H+ w mieszaninie zasilajacej = )6-4E E moli 10 Stezenie jonów Cl- w mieszaninie zasilajacej = = lzemoli E Stezenie jonów C103_ w mieszaninie zasilaja¬ cej = -— mola E Stosunek molowy H+ : Cl~ = 6~4E: 1 5-4E Stosunek molowy Cl- : C103- w mieszaninie za¬ silajacej — 5—5E :1 15 Wprowadzany S04 = - - mola 2E Z takiej mieszaniny zasilajacej otrzymuje sie 1 mol C102 ii^E moli Cl2. 2E 20 W reakcji chloru i dwutlenku siarki wedlug równania (3) powstaja jony H+ i Cl- w stosunku molowym 2:1. Jak wynika z powyzszych równan stosunek stezen molowych jonów H+ : Cl- w mie¬ szaninie zasilajacej wprowadzanej do srodowiska 25 reakcji jest w zwyklych warunkach zawsze mniej¬ szy niz 2:1, a wydajnosc E jest mniejsza niz 1.Wynika z tego równiez, ze przy nizszej wydajnosci stosunek molowy H+ : Cl~ jest mniejszy.Bezposrednie zasilanie srodowiska reakcji pro- 30 duktami reakcji dwutlenku siarki z chlorem we¬ dlug równania (3) narusza równowage reakcji i za¬ klóca stale warunki jej prowadzenia. Tak wiec, albo stezenie jonów wodorowych jest zbyt duze, przy wlasciwym stezeniu jonów chlorkowych, albo M tez stezenie jonów chlorowych jest zbyt male, przy odpowiednim stezeniu jonów wodorowych. Oba przypadki sa niepozadane. W pierwszym przypadku zwieksza sie kwasowosc srodowiska reakcji przy¬ spieszajac przebieg reakcji, co z kolei doprowadza *° do jeszcze szybszego zwiekszenia kwasowosci, a za¬ tem powoduje jeszcze szybszy przebieg ireakcji.Reakcja moze wtedy wymknac sie spod kontroli, a nawet moze dojsc do eksplozji. Kwasowosc sro¬ dowiska reakcji moze równiez osiagnac wartosc, 45 przy której tworzy sie osad kwasnego siarczanu.Chociaz osadzanie sie kwasnego siarczanu usuwa ze srodowiska reakcji kwas, co pomogloby uregu¬ lowaniu poziomu kwasowosci, to jednak obecnosc kwasnego siarczanu sodowego, w holendrze jest niepozadane ze wzgledu na strate kwasu w soli.W drugim przypadku, chociaz zmniejszony sto¬ sunek molowy chlorku i chloranu poczatkowo zwieksza wydajnosc, to jednak koniecznosc utrzy- w mania potrzebnego poziomu kwasu powoduje zmniejszenie stezenia jonów chlorkowych w mie¬ szaninie zasilajacej, wskutek czego reakcja wytwa¬ rzania dwutlenku chloru przebiega wolniej, a na¬ wetustaje. «o Poza tym, jezeli odzyska sie cala ilosc chloru wytworzonego w reakcji wedlug równania (1) i (2) wraz z dwutlenkiem chloru, a reakcja odzyskanego chlorku z dwutlenkiem siarki wedlug równania (3) dobiega konca to stezenie jonów wodorowych uzys- es 50 kanych w tej reakcji na mol wytworzonego dwu- . tlenku chloru jest nastepujace: ¦i o 10E Dostepne stezenie jonów H+= —-—i-=-moli/mol E C102 i podobnie osiagalne stezenie jonów chlorko¬ wych jest nastepujace: Dostepne stezenie jonów C_ = -—— moli/mol cio2.A wiec, stezenie jonów wodorowych i chlorko¬ wych uzyskane podczas reakcji odzyskanego chlo¬ ru z dwultenkiem siarki przewyzsza stezenie jonów wodorowych i chlorkowych potrzebne do produkcji dwutlenku chloru z wyjatkiem idealnego przypad¬ ku kiedy wydajnosc konwersji chloranu do dwu¬ tlenku chloru wynosi 100#/o.Jednakze pewna ilosc chloru otrzymanego w wy¬ niku reakcji wedlug równan (1) i (2) zwykle roz¬ puszcza sie w roztworze dwutlenku chloru i nie moze byc odzyskana. Ilosc ta wynosi zwykle 20— —40Vo chloru zawartego w strumieniu reagentów gazowych odprowadzanych z reaktora dwutlenku chloru.Straty chloru zawartego w roztworze dwutlenku chloru zmniejszaja znacznie ilosc chloru pochodza¬ cego z reakcji wytwarzania dwutlenku chloru, po¬ trzebnego do reakcji z dwutlenkiem siarki a wsku¬ tek tego ilosc odzyskanego chloru moze byc nie¬ dostateczna i trzeba dostarczac chlor z zewnatrz, w sposób omówiony bardziej szczególowo w dal¬ szej czesci opisu.Ponadto ilosc chloru poddawanego reakcji z dwu¬ tlenkiem siarki musi byc tak ograniczona, aby uzyskac tylko dostateczne stezenie jonów siarcza¬ nowych do polaczenia z jonami sodowymi wpro¬ wadzonymi do srodowiska reakcji z chloranem so¬ dowym.Niezaleznie od wielu ograniczen, którym podle¬ gaja parametry reakcji wytwarzania dwutlenku chloru, istnieja równiez ograniczenia dotyczace pa¬ rametrów reakcji dwutlenku siarki z chlorem, w której otrzymuje sie kwas solny i kwas siar¬ kowy. Parametry te musza byc zachowane dla za¬ pewnienia stalych warunków procesu wytwarzania dwutlenku chloru.Ograniczenia te sa nastepujace: (1) uzyskanie tylko takiego stezenia jonów siar¬ czanowych, które wyrównaloby stezenie jonów so¬ dowych wprowadzonych do srodowiska reakcji, (2) poddanie reakcji z dwutlenkiem siarki mniej niz calkowita ilosc chloru otrzymanego w reakcji wytwarzania dwultenku chloru, w celu wyrówna¬ nia nadmiernego stezenia jonów wodorowych i jo¬ nów chlorkowych dostarczonych w inny sposób, (3) wyrównanie strat chloru w roztworze dwu¬ tlenku chloru, w celu doprowadzenia potrzebnej ilosci kwasu i chloru, oraz (4) wyrównanie niewlasciwego stosunku molowe¬ go jonów wodorowych i jonów chlorkowych w celu uzyskania takiego stezenia jonów w mieszaninie zasilajacej wprowadzanej do srodowiska reakcji wytwarzania dwutlenku chloru, aby uzyskac naj¬ wyzsza wydajnosc.Tak wiec w celu uzyskania najwyzszej wydaj¬ nosci generatora dwutlenku chloru wyprodukowa-111 014 ny chlor poddaje sie reakcji z dwutlenkiem siarki i produkt reakcji wprowadza sie do reaktora, za¬ chowujac stale warunki reakcji i dobierajac od¬ powiednio caly szereg parametrów.Ze wzgledu na wyzej mówione liczne ogranicze- 5 -nia dotyczace sposobu mozliwosci odpowiedniego regulowania mieszaniny zasilajacej sa scisle ogra¬ niczone. Mozliwosci te opisane szczególowo w dal¬ szej czesci opisu musza byc dokladnie zachowane, gdyz w przeciwnym razie, wskutek zaklócenia rów¬ nowagi ukladu i braku stalych warunków reakcji otrzymuje sie niezadawalajace wyniki.Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku reakcje dwutlenku siarki z chlorem wyprodukowanym w reakcji wytwarzania dwutlenku chloru, stosuje sie do uzyskania tylko takiego stezenia jonów siarczanowych, które jest równowazne stezeniu jo¬ nów sodowych wprowadzonych z chloranem sodo¬ wym i prowadzi do utworzenia obojetnego siar- czanu sodowego. Jak juz wspomniano stezenie jo¬ nów solowych wprowadzonych z chloranem sodo¬ wym wynosi —- moli/mol dwutlenku chloru i stad El wymagane stezenie jonów siarczanowych wynosi 1 2E .mola/mol dwutlenku chloru.Cl- = _L moli/mol C102 E 4-4E E moli/mol C102 _ 5-4 _ 1 = 10 15 25 Jak wynika z równania (3), jezeli ma sie otrzy¬ mac stezenie jonów siarczanowych , to tylko 2E nastepujace stezenie jonów wodorowych i jonów 30 chlorkowych uzyskuje sie w wyniku reakcji: H+= —moli/mol CIO, 35 Z wylej podanego stezenia jonów wodorowych i jonów chlorkowych wynika, ze nalezy wprowadzic dodatkowe jony wodorowe i Jony chlorkowe, oprócz uzyskanych przez reakcje dwutlenku siarki z chlorem, aby wpewnic potrzebne stezenie tych 4* jonów w srodowisku reakcji wytwarzania dwu¬ tlenku chloru: Potrzebne stezenie jonów H+ =——— —-=- = E E 45 Potrzebne stezenie jonów Cl- =——— — — = E E = iZi*l!l moli/mol CIO, E M Potrzebne dodatkowe stezenie jonów wodoro¬ wych i jonów chlorkowych jest wiec jednakowe i zgodnie z jedna z korzystnych realizacji sposobu wedlug wynalazku uzyskuje sie je przez wprowa¬ dzenie chlorowodoru lub kwasu solnego, które do- M starczaja mola jonów wodorowych na kazdy mol jonów chlorkowych.Wedlug korzystnej realizacja tego procesu chlo¬ rowodór i kwas solny stosowany jako uzupelnienie mieszaniny zasilajacej otrzymuje sie w wyniku to reakcji dalszej porcji chlorku wytworzonego w re¬ aktorze dwutlenku chloru z wodorem, przy czym otrzymuje sie potrzebna ilosc chlorowodoru.Calkowita ilosc chloru poddanego reakcji zgod¬ nie z ta korzystna realizacja sposobu wedlug wy- « nalezku z dwutlenkiem siarki i wodorem wynosi wiec: -L. +±^E =ir|E moliAnol clo 2E 2E 2E Jednak ilosc chloru otrzymanego w reakcji wy- twarzania dwutlenku chloru wynosi -—— moli/mol 2E C102 i stad ilosc wytworzonego chlorku jest zawsze wieksza o 1-E 2E moli/mol C102 niz wymagana, z wyjatkiem idealnego przypadku, w którym wy¬ dajnosc wynosi 100%.Jak jednak wspomniano, zwykle 20—40% ilosci wytworzonego chlorku rozpuszcza sie w roztworze dwutlenku chloru podczas odzyskiwania dwutlenku chloru i nie moze byc uzyta do reakcji z dwu¬ tlenkiem siarki lub wodorem. Jezeli ilosc ta jest wieksza niz 2E moli/moi C102 to dla wyrów¬ nania tej straty konieczne jest doprowadzanie chlo¬ ru z zewnatrz. Poniewaz zazwyczaj nie osiaga sie calkowitego rozdzielenia dwutlenku chloru i chlo¬ ru, zgodnie z korzystnym procesem prowadzonym sposobem wedlug wynalazku, zwykle korzysta sie z zewnetrznego zródla chloru.Chlorowodór lub kwas solny mozna zmieszac z produktami reakcji dwutlenkiem siarki i chlo¬ rem przed wprowadzeniem do sroodwiska reakcji wytwarzania dwutlenku chloru, lub tez rózne sub¬ stancje moga byc wprowadzane oddzielnie.Inny sposób realizacji wynalazku, który mozna stosowac w celu zachowania stabilnosci procesu, polega na uzyciu chlorku sodowego w postaci sta¬ lej lub w postaci roztworu wodnego, aby uzyskac dodatkowa ilosc jonów chlorkowych. Poniewaz do srodowiska reakcji wprowadza sie 1 mol jonów sodowych na kazdy mol jonów chlorkowych, ko¬ nieczne jest dostarczenie równowaznej ilosci jonów siarczanowych w mieszaninie zasilajacej, w celu otrzymania siarczynu sodowego z jonów sodowych wprowadzonych z chlorkiem sodowym. Niezbedne jest równiez odpowiednie dostosowanie stezenia jonów wodorowych i dodatkowych jonów siarcza¬ nowych dostarczanych z zewnatrz przez kwas siar¬ kowy.Poniewaz stosunek wprowadzanych dodatkowo jonów wynosi— mola jonów siarczanowych na Cl kazdy mol jonów sodowych i 1 mol jonów chlor¬ kowych na kazdy mol jonów wodorowych, mie¬ szanina zasilajaca wprowadzana z zewnatrz zawiera chlorek sodowy i kwas siarkowy w stosunku molo¬ wym 1:2.Mieszaniny zasilajace dostarczane z zewnatrz mozna dodawac do produktów reakcji dwutlenku siarki i chloru przed wprowadzeniem ich do sro¬ dowiska reakcja wytwarzania dwutlenku chloru.Alternatywnie, tylko jedna z mieszanin zasila¬ jacych wprowadzanych z zewnatrz mozna dodac do produktów reakcji dwutlenku siarki i chloru, przed wprowadzeniem do srodowiska reakcji wy¬ twarzania dwutlenku chloru, zas druga z tych mie¬ szanin mozna wprowadzic bezposrednio do srodo¬ wiska reakcji. Poza tym mozna równiez kazda111 014 9 z tych mieszanin zasilajacych wprowadzac do sro¬ dowiska reakcji oddzielnie.Inna realizacja sposobu wedlug wynalazku po¬ lega na tym, ze czesc potrzebnych jonów wodoro¬ wych i chlorkowych moze byc dostarczane przez 5 chlorowodór lub kwas solny, a czesc przez miesza¬ nine chlorku sodowego i kwasu siarkowego.Stale warunki reakcji mozna utrzymac jedynie przy stosowaniu wyzej wymienionych trzech mo¬ zliwosci realizacji sposobu wedlug wynalazku. Pró- io by stosowania innych, pozornie oczywistych alter¬ natyw powodowaly zaklócenie równowagi.I tak, na przyklad gdyby przy stosowaniu dru¬ giej z wymienionych realizacji próbowano uzyskac dodatkowo wieksze stezenie jonów siarczanowych 15 przy reakcji dwutlenku siarki a chlorem, skonczy¬ loby sie to niepowodzeniem, gdyz w wyniku reak¬ cji powstaja równiez jony chlorkowe, wymagajace odpowiedniego zmniejszania ilosci dodatkowego chlorku sodowego, a w konsekkwencji zmniejsze- 20 nda stezenia jonów sodowych, tak ze stezenie jo¬ nów siarczanowych byloby wieksze od pozadanego.Dlatego tez, przy wykonywaniu sposobu wedlug wynalazku nalezy przestrzegac zasady, aby ilosc chloru poddawanego reakcji z dwutlenkiem siarki 25 byla odpowiednia do stezenia jonów siarczanowych pozwalajacych na otrzymanie obojetnego siarczanu sodowego (Na2S04) z jonów sodowych wprowadzo¬ nych do srodowiska reakcji wytwarzania dwutlen¬ ku chloru, w chloranie sodu i aby dostarczyc do- 30 datkowo równomolowe ilosci jonów dostarczane sa albo przez chlorowodór albo przez mieszanine za¬ wierajaca 2 mole chlorku sodowego na kazdy mol kwasu siarkowego.Jak podano powyzej, reakcja dwutlenku siarki 35 z chlorem przebiega egzotermicznie i zgodnie z dal¬ szym aspektem sposobu wedlug wynalazku cieplo tej reakcji wykorzystuje sie do dostarczenia co najmniej czesci ciepla potrzebnego do utrzymania srodowiska reakcji wytwarzania dwutlenku chloru 40 w temperaturze wrzenia. Mozna to osiagngac przez zastosowanie reaktora, w którym reakcja dwu¬ tlenku siarki z chlorem zachodzi przy wymianie ciepla ze srodowiskiem reakcji.Jezeli egzotermiczna reakcja chloru z dwutlen- 45 .kiern siarki nie dostarcza dostatecznej ilosci ciepla potrzebnej w srodowisku reakcji wytwarzania dwutlenku chloru, dodatkowa ilosc ciepla mozna dostarczyc na przyklad przez wykorzystanie ciepla pary z ejektora utrzymujacego reaktor pod cisnie- 50 niem nizszym od atmosferycznego, jezeli jest on stosowany lub cieplo uzyskane podczas rozpuszcza¬ nia kwasu otrzymanego w rekacji dwutlenku siarki z chlorem, jezeli kwas ten jest dodawany do sro¬ dowiska reakcji, jak równiez cieplo w reakcji wo- 55 doru z chlorem, gdy taka reakcja zachodzi.Sposób wedlug wynalazku ciaglego wytwarzania dwutlenku chloru polega na zintegrowaniu z reak¬ torem dwutlenku siarki z chlorem i zapewnia za¬ chowanie stalych warunków procesu. 60 10 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób ciaglego wytwarzania dwutlenku chlo¬ ru i chloru polegajacy na redukcji chloranu sodu jonami chloru w wodnym, kwasnym srodowisku reakcji zawierajacym jony wodorowe, chloranowe, chlorkowe, sodowe i siarczanowe o calkowitej nor¬ malnosci kwasowej pomiedzy 2—4,8 N, prowadzo¬ nej przy utrzymywaniu srodowiska reakcji w tem¬ peraturze wrzenia nizszej od temperatury, ponizej której w znacznym stopniu nastepuje rozklad dwu¬ tlenku chloru na skutek zastosowania cisnienia nizszego od atmosferycznego, usuwaniu mieszaniny gazowej zawierajacej duwtlenek chloru, chlor i pa¬ re wodna ze srodowiska reakcji i rozpuszczaniu calego dwutlenku chloru i czesci chloru w srodo¬ wisku wodnym, wytracaniu obojetnego, bezwodne¬ go siarczanu sodu ze srodowiska wodnego i usu¬ waniu osadzonego, bezwodnego, obojetnego siar¬ czanu sodu ze srodowiska reakcji a dostarczaniu do srodowiska reakcji chloranu sodu, jonów chlor¬ kowych, jonów wodorowych i jonów siarczano¬ wych, znamienny tym, ze jony te wytwarza sie poddajac reakcji dwutlenek siarki i wode z chlo¬ rem, w tym równiez z chlorem wchodzacym w sklad mieszaniny gazowej, nierozpuszczonym w roztworze dwutlenku chloru, przy czym otrzy¬ muje sie chlorowodór i kwas siarkowy w ilosci scisle równorównowaznej polowie stezenia molo¬ wego jonów sodowych wprowadzonych do srodo¬ wiska reakcji z chloranem sodowym przy przewa¬ zajacej wydajnosci przemiany jonów chloranowych w dwutlenek chloru, nastepnie do srodowiska reak¬ cji wprowadza sie wytworzony w tej reakcji chlo¬ rowodór i kwas siarkowy, które dostarczaja wszy¬ stkie potrzebne jony siarczanowe i dodatkowe ilosci jonów wodorowych i chlorkowych do srodo¬ wiska reakcji pokrywajac reszte calkowitego zapo¬ trzebowania na te jony, przy czym mieszanina zasilajaca zawiera chlorowodór lub kwas solny oraz chlorek sodu i kwas siarkowy w stosunku molowym 2: i. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do srodowiska reakcji doprowadza sie chlorowodór lub kwas solny otrzymany w wyniku reakcji wo¬ doru z chlorem. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze chlor zawarty w mieszaninie gazowej, który jest nierozpuszczony w srodowisku wodnym oraz pozostala ilosc chloru doprowadzona z zewnatrz poddaje sie reakcji z dwutlenkiem siarki i woda. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze reakcje chloru z dwutlenkiem siarki pro¬ wadzi sie przy wymianie ciepla ze srodowiskiem reakcji tworzenia C102 tak, aby dostarczyc do ukladu co najmniej czesc ciepla potrzebnego dla utrzymania srodowiska reakcji w temperaturze wrzenia. PL