PT85159B - Processo de producao de dioxido de cloro - Google Patents

Processo de producao de dioxido de cloro Download PDF

Info

Publication number
PT85159B
PT85159B PT85159A PT8515987A PT85159B PT 85159 B PT85159 B PT 85159B PT 85159 A PT85159 A PT 85159A PT 8515987 A PT8515987 A PT 8515987A PT 85159 B PT85159 B PT 85159B
Authority
PT
Portugal
Prior art keywords
chlorine
reaction
methanol
reducing agent
chlorine dioxide
Prior art date
Application number
PT85159A
Other languages
English (en)
Other versions
PT85159A (en
Inventor
Maria Norell
Original Assignee
Eka Nobel Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eka Nobel Ab filed Critical Eka Nobel Ab
Publication of PT85159A publication Critical patent/PT85159A/pt
Publication of PT85159B publication Critical patent/PT85159B/pt

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B11/00Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
    • C01B11/02Oxides of chlorine
    • C01B11/022Chlorine dioxide (ClO2)
    • C01B11/023Preparation from chlorites or chlorates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA presente invento refere-se a um processo de pro dução de dióxido de cloro a partir de um clorato de me tal alcalino, de um ácido mineral e de um agente redutor volátil. 0 processo é realizado num vaso que opera sob pressão sub-atmosférica, à qual a água é evaporada e retirada, juntamente com o dióxido de cloro, e o sal de me tal alcalino do ácido mineral é cristalizado no vaso reaccional e retirado dele. De acordo com o invento a utilidade do agente redutor volátil é aumentada pela adição do agente à região de cristalização do vaso reaccional .
dióxido de cloro, usado na forma de uma solução aquosa tem um interesse e importância comercial consideráveis, sobretudo na àrea do branqueamento da polpa, mas também na purificação de água, branqueamento de gordurast remoção de fenóis dos desperdícios industriais etc. Torna-se assim desejável providenciar processos pelos quais o dióxido de cloro possa ser eficientemente produzido.
A reacção química predominante que está envolvida nesses processos, é resumida pela fórmula:
Cl/ + Cl“ + 2H+ --► C102 + 1/2C12 + H20 £1 J
Os iões clorato são proporcionados pelo clorato de metal alcalino, de preferência clorato de sódio, os iões cloreto pelos cloretos de metal alcalino, de preferência cloreto de sódio, ou por ácido clorídrico e os iões hidrogénio por ácidos minerais, normalmente ácido sulfúrico e/ou ácido clorídrico.
Encontram-se descritos processos de produção de dióxido de cloro, por exemplo, nas patentes U.S. 3,563,702 e 3,864,456, as quais são aqui incluídas como referência, processos esses que compreendem a alimenta ção contínua, a um único vaso gerador-evaporador-cristalizador, de clorato de metal alcalino, de um cloreto de
398
CASE/ZS/ms
-3metal alcalino e de soluções de ácido mineral em proporções suficientes para gerar dióxido de cloro e cloro, a uma temperatura compreendida entre cerca de 50 e cerca de 100 graus centígrados e a uma acidez de cerca de 2 a cerca de 12 Normal, com ou sem um catalisador, a remoção de água por evaporação induzida por vácuo a cerca de 100 -400 milímetros de mercúrio absolutos, com remoção em co - corrente de dióxido de cloro e de cloro, a cristalização do sal do ácido mineral dentro do gerador e a remo ção dos cristais do vaso.
Nos sistemas reaccionais em que a normalidade do ácido é mantida entre cerca de 2 e 4,8, a reacção pode ser efectuada na presença de uma quantidade relativamente pequena de um catalisador, tal como aqueles seleccionados do grupo constituído por pentóxido de vanádio, iões prata, iões manganéslo, iões dicromato e iões arsénico.
Nos processos para a produção de C102 existentes surge também, com frequência, uma formação de sub-produto Cl2, devido à utilização de iões cloreto como agentes re dutores de acordo com a fórmula £ 1J.
Produz-se também uma pequena quantidade adicional de cloro pela reacção secundária de acordo com a fórmula:
C103 + 6H+ + 5C1 ---* 3C12 + 3H2O 2 J
Este sub-produto cloro, era outrora utilizado como tal nas fábricas de papel como agente branqueador em solução aquosa ou era feito reagir com hidróxido de só dio para formar hipoclorito de sódio e utilizado como agente branqueador. Hoje em dia existe uma tendência para a utilização cada vez mais intensa do dióxido de cloro nos processos de branqueamento e há portanto uma necessidade decrescente de cloro e hipoclorito como agen tes branqueadores. Outra desvantagem que existe com o sub-produto cloro é que a concentração da solução de cio ro é muito baixa, normalmente 1-5 g/1. Devido à elevada
398
CASE/ZS/ms
quantidade de água, os sistemas de branqueamento modernos não podem utilizar o sub-produto cloro na etapa de cloração. Isto significa que muitas fábricas de polpa consideram o cloro como um sub-produto de valor limitado.
Outro processo, descrito na patente US S.N. 726,327 co-pendente, baseia-se na química da reacção £1_7 combinada com um reactor subsequente para conversão do Cl2 numa mistura de ácidos que pode ser reciclada.
Cl2 + S02 + 2H2O ---* 2HC1 + H2SO4 f3_7
Este processo tem como vantagens uma elevada efi ciência e a formação de quantidades reduzidas do sub-produto sulfato de sódio. Produzem-se pequenas quantidades de cloro uma vez que a absorção do C102 da mistura gasosa do reactor, constituída por C102, Cl2 e H20, não é completamente selectiva. Assim, é normal encon trar 0,2-2,0 g/1 de Cl2 ou mais frequentemente 1,0-1,8 g/1 de Cl2 na água de C102.
É também conhecida a utilização de outros agen tes redutores que não produzem cloro como sub-produto. Na patente US 3933988 utiliza-se dióxido de enxofre como agente redutor e nas patentes US 4081520, 4145401, 4465658 e 4473540 utiliza-se metanol como agente redu tor.
Estes agentes redutores são voláteis e são por tanto fácilmente dessorvidos devido às condições no vaso reaccional onde a água é evaporada. A vantagem de utilizar metanol num processo como o descrito, por exemplo, na patente US 4465658 é muito pequena. 0 consumo de metanol é de 190-200 Kg por tonelada de dióxido de cloro produzido, enquanto que a quantidade teórica é apenas de 79 Kg/ton, de acordo com a fórmula: 6NaClO3+CH3OH+4H2SO4 ---► 6C102+C02+5H20+2Na3H(S04)2
398
CASE/ZS/ms
-5Assim, apenas cerca de 40% do metanol alimentado é utilizado eficientemente nos processos existentes.
Um estudo aprofundado dos produtos de reacção dos processos da arte anterior revela que parte do meta nol alimentado, abandona o reactor sem sofrer reacção. Esta perda pode ser tão elevada como 30 a 40% ou 60-80 Kg/ton ClC^. Este metanol não reagido será absorvido na àgua de C102 onde pode reagir com o C102 © provocar uma diminuição de eficiência total do processo.
Outra fonte de perdas são as ineficiências na oxidação do metanol que segue as reacções globais:
12NaClO3+3CH3OH+8H2SO4 --► 12C102+4Na3H(S04)2+3HCOOH+9H2O
Z~5_7 6NaClO3+3CH3OH+4H2SO4 ---»· 6 C102+2Na3H(S04)2+3HCHO+6H2O
Estas reacções consomem respectivamente, 120 e 240 Kg de metanol por tonelada de C102.
As perdas também resultam de ineficiências na formação de C1G2, de acordo com as reacções globais: 6NaClO3+5CH3OH+4H2SO4 ·► 3Cl2+2Na3H(SO4)2+5CO2+13H2O
12NaClO3+15CH3OH+8H2SO4 »· 6Cl2+4Na3H(SO4)2+15HCOOH+21H2O
Z8_7
Deverá notar-se que as reacções apresentadas aci ma representam reacções globais e que na maior parte dos casos os mecanismos verdadeiros envolvem vários pas sos intermediários.
Por exemplo, as reacções directas com iões clora to e metanol são muito lentas e, neste caso, o verdadei ro agente redutor são os iões cloreto, que reagem de acordo com Z~l_7. 0 cloro formado reage então com o meta nol para regenerar os iões cloreto, de acordo com a re66 398
CASS/ZS/ms
-6acção:
CHgOH + 3C12 + H20 --► 6C1~ + C02 + 6H+ 9J
Assim, é frequentemente necessário adicionar con tinuamente uma pequena quantidade de iões cloreto, de forma a obter uma produção estacionária.
presente invento proporciona um processo para produção de dióxido de cloro, processo este em que não há formação de cloro, ou quase não há, e em que a efici ência de um agente redutor volátil é substancialmente aumentada em comparação com a arte anterior.
invento refere-se assim a um processo como está descrito nas reivindicações anexas.
De acordo com o invento, verificou-se que as per das em metanol eram fortemente dependentes do modo como era feita a sua adição ao reactor. Quando se operava um reactor, de acordo com 1983 Pulping Conference Tappi Proceedings, página 632, tendo a alimentação de meta nol no mesmo ponto que a alimentação de clorato, isto é, antes do permutador de calor, que é o ponto normal de alimentação de agentes redutores nos processos existentes, a perda em metanol era de 37%. Quando se operou o mesmo reactor com a adição de metanol num ponto do corpo do reactor de acordo com o invento, o teor em metanol na mistura gasosa produzida foi analisada e a per da calculada como sendo de 3%.
invento refere-se a um processo para a produ ção de dióxido de cloro, por reacção, num vaso reaccional, de um clorato de metal alcalino, de um ácido mineral e de um agente redutor volátil em proporções sufici entes para gerar dióxido de cloro, num meio reaccional mantido a uma temperatura compreendida entre cerca de 502C e cerca de 100sC e sujeito a uma pressão sub-atmos férica suficiente para se efectuar a evaporação de àgua, evaporação esta que permite retirar uma mistura de dió66 398
CASS/ZS/ms
-7xido de cloro e vapor de água de uma região de evaporação do vaso reaccional, e precipitação de um sal de metal alcalino a partir do ácido mineral numa região de cristalização do vaso reaccional, sendo o agente redutor volátil introduzido na região de cristalização do vaso reaccional.
gerador de dióxido de cloro pode ser separado em três regiões principais, dependentes dos diferentes processos físico-químicos que conduzem à formação de dij5 xido de cloro num processo que utiliza uma pressão sub -atmosférica para promover a evaporação de água de for ma a diluir o dióxido de cloro que abandona o reactor e de forma a reduzir a quantidade de água no reactor para obter a cristalização do sal de metal alcalino do ácido mineral.
Com referência à fig.l, que é uma vista esquemáti ca de um gerador de dióxido de cloro, a primeira região (A) é a região de permuta de calor e consiste no volume entre o ponto de alimentação de solução de clorato e o ponto de alimentação de ácido. Esta região inclui um per mutador de calor onde os reagentes são aquecidos até à temperatura reaccional desejada. Na parte superior o meio reaccional encontra-se em ebulição.
A segunda região (B) é a região de evaporação e estende-se até ao nível do reactor onde cessa a ebulição do meio reaccional.
Na região Β, o ácido mineral pode ser alimentado a solução quente, rica em clorato. 0 calor de diluição do ácido aumentará ainda mais a temperatura e em conjun to com o aumento de acidez a reactividade aumentará for temente. Nesta região a reacção química de acordo com a fórmula 1J será também um processo predominante.
vapor de água formado facilitará a dessorção do gás dissolvido no líquido reaccional. para o processo
398
CASS/ZS/ms
-8convencional, isto é quando se utiliza cloreto como a gente redutor, isto é benéfico uma vez que o C102 θ o Cl2 são removidos , pelo que se evita o efeito inibidor do Cl2 na formação do C102 e se evitam mais perdas de C102 na solução. No entanto, no caso dos processos que utilizam agentes redutores voláteis, estes serão dessor vidos pelo vapor de água numa extensão muito larga e consequentemente removidos do reactor. A ebulição ocorre no meio reaccional quando a soma das pressões de vapor da água,(^j θ), do C102 e dos outros componentes vo láteis (^P.) no líquido, iguala a pressão total (P(Y)), isto é, quando:
P(Y) = %g0 + ^Pi yTlOj7
A pressão no gerador será essencialmente constan te na fase vapor mas aumenta progressivamente no seio da fase líquida (coordenada Y) devido à pressão estática dos gases e do líquido e cristais do reactor.
Se PT0T designar a pressão na fase vapor e P(Y) a pressão num dado nível Y na fase líquida, então
P(Y) = PT0T + f (Y)gY Z7H-7 onde iP(Y)= densidade da mistura trifásica de gás, líquido e sólidos.
Na região de evaporação, a pressão na fase líqui da aumenta com o quadrado da profundidade do líquido (Y), enquanto que na região de cristalização C, a pressão aumenta linearmente com Y até ao ponto mais baixo nesta região. Para uma dada temperatura, pressão da fase gasosa (PT0T) e concentração de sólidos, a profundidade da região de evaporação pode ser calculada por pro cessos conhecidos.
A terceira região (C) é a região de cristalização e é o volume do reactor em que o fluxo de líquido se processa essencialmente num sentido vertical descendente em direcção ao ponto de alimentação da solução de
398
CASS/ZS/ms
-9clorato. Aqui os cristais de sulfato de sódio, sesqui -sulfato de sódio ou bissulfato de sódio crescerão a partir dos núcleos formados pela reacção Β. A reacção do dióxido de cloro pode continuar aqui, mas o processo dominante é o crescimento dos cristais.
Com a adição do agente redutor na região de cris talização, evita-se a dessorção desnecessária do agente redutor volátil causada pelas condições de evaporação no reactor. Uma vez que o cloro se dessorve normalmente na região de evaporação foi surpreendente verificar que o meio reaccional na região de cristalização continha ainda cloro em quantidades suficientes para ser reduzido, pelo agente redutor, em iões cloreto, de acordo com £ 9_7. Estes iões cloreto são essenciais para a produ ção de dióxido de cloro de acordo com Z”l_7.
Deverá entender-se que com a adição do agente re dutor volátil à região de cristalização, de acordo com o invento, se deve interpretar a cristalização como sen do a reacção predominante nesta parte do vaso reaccio nal mas que, evidentemente, poderá existir uma pequena evaporação do meio reaccional. Adequadamente, a adição do agente redutor volátil é efectuada na parte superior da região de cristalização de forma a obter-se um longo tempo de contacto entre o agente redutor e o cloro dissolvido no meio reaccional.
invento é aplicável a processos que utilizam agentes redutores voláteis para a redução de cloro a cloreto, tais como formaldeído, metanol, etanol, dióxido de enxófre e outros compostos oxidáveis orgânicos ou inorgânicos. 0 metanol é o agente redutor preferido e será portanto referido mais adiante.
invento aplica-se a processos adequados para a produção de CIC^ que operam num intervalo de acidez gran de, adequadamente 2-11 N.
Quando a acidez se encontra no intervalo de 0,05
398
CASS/ZS/ms
-10a 0,3 N o ácido mineral é de preferência o ácido clorídrico. Com uma acidez mais elevada utiliza-se de preferência o ácido sulfúrico, ou uma mistura de ácido sulfú rico e ácido clorídrico.
Quando a normalidade é baixa é preferível adicio nar um dos; catalisadores normalmente utilizados na produção de dióxido de cloro.
Com intervalos de normalidade desde cerca de 5 até abaixo de 7, não há uma necessidade específica de um catalisador, apesar de a produção poder ser aumentada nalguns casos pela utilização deste. Por estas razoes pode ser adequada a realização da reacção neste in tervalo de normalidade, á vantajoso evitar uma acidez demasiado elevada no vaso reaccional, uma vez que esta aumenta a corrosão do equipamento ou requer materiais de construção mais resistentes à corrosão, o que por sua vez aumenta os custos. Outra vantagem de realizar a reacção neste intervalo de acidez é que o sal precipita do a partir do ácido mineral, contém ácido co-precipita do com valores inferiores, os quais, de outra forma, te riam que ser neutralizados antes de o sal ser rejeitado ou reutilizado na fábrica de papel.
Outra vantagem da operação com baixa acidez ocor re quando se utiliza uma corrente de alimentação de cio rato que contenha crómio, á sabido que a tendência para a formação de NaHSO^ é maior quando o crómio se encon tra presente mesmo com uma acidez tão baixa como 8,5 N. Uma vez que o cristal de NaHS04 contém 36% de H2SO4 em contraste com os 18% de H2SO4 em Na3H(SO4)2, a obten ção daquele cristal é altamente indesejável. Não só au menta a exigência de ácido no processo como existe tam bém uma necessidade maior de adição de um cáustico à água ou licor preto quando se efectua a dissolução do bolo salino. Se o licor preto não se mantiver suficien temente alcalino poderá haver libertação de H2S com
398
CASE/ZS/ms
-11risco de fogo ou intoxicação do ambiente de trabalho.
processo é também de fácil controlo devido às reacções serem menos rápidas e verificou-se que o risco de perda de iões cloreto no meio reaccional e subsquentes produtos finais brancos se reduz substancialmente se se operar na reacção de baixa acidez.
A uma acidez acima de aproximadamente 4,8 N e até aproximadamente 11 N os cristais formados são cristais de sesqui-sulfato de sódio, Na3H(SO4)2, com a forma de agulhas.
Estes cristais tendem a formar aglomerados em cacho que originam um bolo salino duro no filtro, aumentando a dificuldade em quebrar o bolo lavado, para posterior processamento.
Verificou-se , surpreendentemente, que a forma das agulhas era dependente da acidez e que as agulhas mais curtas, obtidas a uma acidez baixa, eram mais fácilmente separadas no filtro uma vez que não formavam bolos de filtração tão duros como as agulhas mais lon gas obtidas a uma acidez elevada.
Uma operação de filtração contínua e estacioná ria é essencial para a confiança do processo total de produção de dióxido de cloro.
A operação de filtração é constituída por vários passos, os quais devem todos funcionar sem perturbações: formação do bolo salino remoção de água lavagem remoção de água libertação
Todos estes passos, ocorrem continuamente, em série, no filtro rotativo de alta velocidade.
A lavagem do bolo salino mostrou ser mais eficaz no caso em que as agulhas eram mais curtas uma vez que
398
CASE/ZS/ms
-12as agulhas longas davam origem a um bolo mais heterogéneo com maior formação de canais pela água de lavagem. Do mesmo modo, a menor acidez conduziu a uma menor contaminação do bolo salino por ácido sulfúrico, como se verifica pelo exemplo apresentado adiante.
A libertação do bolo salino do filtro é frequentemente efectuada com um jacto ou corrente de ar com o auxílio de uma faca ou raspador mecânico. Neste passo, verificou-se que o bolo salino contendo agulhas curtas se desprendia melhor e era mais fácilmente partido e li bertado que o bolo salino mais duro obtido com uma acidez elevada.
Uma outra vantagem da operação a baixa acidez é que os cristais mais pequenos se dissolvem mais fácilmente no licor negro.
A reacção pode também ser levada a cabo a intervalos de acidez superiores a 7 N e de preferência até cerca de 10 N. A elevadas normalidades de ácido não há necessidade de utilizar um catalisador para aumentar a reactividade e os cristais são maiores e remove-se a água do filtro mais fácilmente.
De acordo com o invento, obtém-se melhores resul tados na produção de cloro com a utilização de clorato de sódio, como clorato de metal alcalino, e de ácido sulfúrico como ácido mineral, a uma acidez de 5-11 N. O metanol é o agente redutor volátil preferido. A opera ção do vaso reaccional é adequada sob uma pressão de 60-400 mm Hg, de preferência 90-200 mm Hg e a uma tempe ratura de 5O-9OSC, de preferência 60-75^0. Para evitar as perdas de produção durante o arranque da operação ou variações na velocidade, é adequada a adição de peque nas quantidades de iões cloreto, de preferência na forma de cloreto de sódio, de forma a manter a sua concentração no reactor compreendida normalmente no intervalo
398
CASE/ZS/ms
de 0,001 até 0,8 moles/1.
Obtém-se um aumento adicional na eficiência do me tanol e também uma menor formação de cloro se a região da reacção se transferir para o corpo do reactor, isto é, de B para C. 0 cloro formado na reacção Z~1_Z será então libertado no ponto de adição do metanol e reagirá rápida mente de acordo com Z~ 9_7 numa região onde a dessorção não é competitiva como na região B.
Na prática a região da reacção é transferida para o corpo do reactor mudando o ponto de alimentação de áci do para este ponto.
termo ponto de alimentação ou ponto de adi ção aqui utilizado não implica que os reagentes sejam alimentados através de uma conduta simples num único pon to. Pelo contrário, é de toda a vantagem para este inven to que a alimentação seja efectuada de uma maneira bem distribuída.
Assim, podem existir uma ou várias condutas de alimentação no corpo do reactor, cada uma equipada com meios de distribuição da alimentação para a solução do reactor. Estes meios podem consistir em condutas ou placas, porosas ou perfuradas,injectores ou semelhantes.
Outro efeito secundário obtido com o uso do inven to é que a BOD (exigência biológica de oxigénio) no eflu ente de branqueamento é de 0,2-1 Kg BOD por ton de redução de polpa, quando se utiliza a água de C102 de acordo com o invento, devido ao reduzido teor em metanol, do que quando se utiliza para o branqueamento a água de C102 dos processos tradicionais com metanol.
Verificou-se também que a oxidação do metanol a ácido fórmico pode ser favorecida pela adição ao reactor de pequenas quantidades de catalisadores. Os catalisadores activos pertencem aos grupos VB - VIIIB, IB,IVA e
398
CASS/ZS/ms
VIIA da tabela periódica dos elementos. A maior actividade foi encontrada para os compostos contendo V, Nb, Cr, Mn, Fe, Ru, Os, Co, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Ge, Sn, Pb, Br ou I, quer separados quer em combinações.
Apesar do mecanismo exacto do aumento da eficiência destes catalisadores ainda não estar bem compreendi do, crê-se que eles aumentam a reactividade da oxidação completa do metanol em dióxido de carbono. As quantidades de catalisador necessárias para um aumento significativo na eficiência do metanol variam com o tipo de ca I talisador, mas são tipicamente 2-1000 ppm.
Com este invento a utilidade do metanol é ainda maior e o seu consumo é reduzido. Mais ainda, o teor em ácido fórmico na água de ClOg é substancialmente reduzido, o que demonstrou melhorar a estabilidade da água .
O invento é ilustrado pelos seguintes exemplos:
Exemplo 1
Operou-se um gerador laboratorial de dióxido de cloro com um caudal de produção de 90 g C109/h a uma pressão de 90 mm Hg. Alimentou-se contmuamente/uma solução com 550 g/1 de NaClOg a um caudal de 270 ml/h, em conjunto com uma pequena corrente de solução de cloreto 5 M, de forma a que a concentração de cloreto no gera dor fosse 0,1 M. Adicionou-se metanol em solução aquo sa, a 50% em peso, com um caudal de alimentação de 25 ml/h e o ácido sulfúrico foi alimentado, numa concen tração de 93% em peso, a um caudal suficiente para manter uma acidez de 9,5 N no gerador. 0 clorato, o cloreto e o metanol foram todos adicionados depois da região de cristalização mas antes do permutador de calor e o ácido sulfúrico foi alimentado depois do permutador de calor.
Uma mistura gasosa de cloro, dióxido de cloro, vapor de água, metanol, dióxido de carbono, ácido fórmi
398
CASE/ZS/ms
-15co e ar abandonou o reactor e foi absorvido em água fria para originar uma água de dióxido de cloro, conten do 8 g/1 ClOg e 0,3 g/1 de Clg. Analisou-se a composi ção da mistura gasosa que mostrou uma proporção de CH30H para C102 de 0,047 g/g, isto é, perderam 37% do metanol total alimentado a 15,74 g/h, ou 0,17 g/g C10Q.
o A produção de cloro foi de 0,025 g/g ClOg e a proporção de dióxido de carbono para ácido fórmico era 0,32.
Os cristais formaram-se continuamente no gerador e foram periodicamente descarregados para manter no inI terior do gerador uma densidade de lama essencialmente constante.Análises dos cristais secos demonstraram que estes eram cristais de sesqui-sulfato de sódio Na3H(SO4)2· A quantidade produzida foi de 1,35 g/g do2.
Exemplo 2 reactor laboratorial utilizado no exemplo 1 foi agora modificado para permitir a adição de metanol na região de cristalização do reactor. Neste caso, a um nível de 0,5 m abaixo da superfície do líquido, a pressão e os caudais de alimentação eram iguais aos utiliza dos no exemplo 1 e a altura da região de evaporação pode ) ser calculada em 0,2 m.
Efectuaram-se três testes diferentes. No primeiro teste o reactor foi operado a uma acidez de 4,5 N com adição de prata e manganésio como catalisadores para originar um caudal de produção de 90 g C102/h. Os cristais eram de Na2S0^(s) e a sua quantidade 1,10 g/g C102·
No segundo teste a normalidade foi aumentada para 6,5. Os cristais formados eram cristais de Na3H(SO4)2(s) numa quantidade de 1,35 g/g C102· terceiro teste foi efectuado a uma normalidade de 9,5. Também aqui, se formou Na3H(SO4)2 e a quantidade foi de 1,35 g/g C102·
A mistura gasosa produzida em todos os testes con
398
CASE/ZS/mS
tinha uma proporção âe CH^OH para C102 de 0,004 g/g, is to é, perdeu-se apenas 3% do metanol alimentado. Obteve -se nos três testes a mesma proporção de C02 para HCOOH que no Exemplo 1.
Exemplo 3
Efectuou-se a mesma experiência que no Exemplo 2, mas agora com a utilização de um catalisador constituído essencialmente por Pbl2 numa concentração de 50 ppm.
A acidez no reactor foi de 4,9 N e as concentrações e a pressão de alimentação foram as mesmas que no Exemplo 2.
As correntes de alimentação de metanol e cloreto foram adicionadas na região de cristalização do reactor, como no Exemplo 2.
A mistura gasosa produzida continha uma propor ção de CHgOH para C102 de 0,004 g/g, isto é, perdem-se 3% do metanol. A proporção de C02 para HCOOH era de 1,27 isto é, o metanol foi mais eficientemente convertido em C02 em comparação com os exemplos anteriores. A carga total de metanol foi agora 0,11 g/g C102, apenas 63% da quantidade utilizada no Exemplo 1 e apenas 69% da quantidade utilizada no Exemplo 2. Uma vez que a contaminação da água de C102 por ácido fórmico foi diminuída para metade obteve-se uma estabilidade maior.

Claims (7)

REIVINDICAÇÕES
1 - Processo de produção de dióxido de cloro, por reacção num vaso reaccional de um clorato de metal alcalino, de um ácido mineral e de um agente redutor volátil, em proporções tais que permitam produzir dióxido de cloro num meio reaccional mantido a uma tempera tura compreendida entre cerca de 5osc e cerca de ÍOO^C e sujeito a uma pressão sub-atmosférica suficiente para assegurar a evaporação da água, por meio da qual se re
66 398
CASE/ZS/ms tira uma mistura de dióxido de cloro e vapor de água de uma região de evaporação do vaso reaccional e precipita ção de um sal de metal alcalino a partir do ácido mineral numa região de cristalização do vaso reaccional, processo este caracterizado por o agente redutor volátil ser introduzido na região de cristalização do vaso reaccional.
2 - Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o ácido mineral ser o ácido sulfúri co.
3 - Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a acidez variar desde cerca de 5 até cerca de 11 N.
4 - Processo, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado por a normalidade do ácido variar desde cerca de 5 até 7.
5 - Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o clorato de metal alcalino ser o cio rato de sódio.
6 - Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o agente redutor volátil ser metanol.
7 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se adicionar cloro ao meio reaccional para manter uma concentração de cloro compreendida no intervalo de 0,001 a 0,8 moles de cloro/1.
PT85159A 1987-03-27 1987-06-24 Processo de producao de dioxido de cloro PT85159B (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8701291A SE460046B (sv) 1987-03-27 1987-03-27 Foerfarande foer framstaellning av klordioxid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PT85159A PT85159A (en) 1987-07-01
PT85159B true PT85159B (pt) 1992-05-29

Family

ID=20368017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PT85159A PT85159B (pt) 1987-03-27 1987-06-24 Processo de producao de dioxido de cloro

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4770868A (pt)
EP (1) EP0284577B1 (pt)
AR (1) AR242541A1 (pt)
AT (1) ATE92436T1 (pt)
AU (1) AU603252B2 (pt)
BR (1) BR8801307A (pt)
CA (1) CA1263516A (pt)
ES (1) ES2041836T3 (pt)
FI (1) FI86538C (pt)
NO (1) NO170071C (pt)
NZ (1) NZ224019A (pt)
PT (1) PT85159B (pt)
RU (1) RU1776251C (pt)
SE (1) SE460046B (pt)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1319004C (en) * 1988-08-10 1993-06-15 Michael S. Zell Production of chlorine dioxide
SE463670B (sv) * 1988-10-11 1991-01-07 Eka Nobel Ab Foerfarande foer framstaellning av klordioxid
SE464193B (sv) * 1988-10-20 1991-03-18 Eka Nobel Ab Foerfarande foer framstaellning av klordioxid
SE463671B (sv) * 1988-10-25 1991-01-07 Eka Nobel Ab Foerfarande foer framstaellning av klordioxid
SE465569B (sv) * 1989-04-18 1991-09-30 Eka Nobel Ab Foerfarande foer framstaellning av klordioxid
US5770171A (en) * 1990-03-05 1998-06-23 Eka Nobel Inc. Process for production of chlorine dioxide
CA2023452C (en) * 1990-03-05 1994-05-24 Birgitta Sundblad Process for production of chlorine dioxide
SE467252B (sv) * 1990-03-16 1992-06-22 Eka Nobel Ab Foerfarande foer framstaellning av klordioxid
US5008096A (en) * 1990-04-03 1991-04-16 Bio-Cide International, Inc. Catalyst enhanced generation of chlorine dioxide
CA2019389A1 (en) * 1990-06-20 1991-12-20 Maurice C.J. Fredette Methanol-based chlorine dioxide process
SE9002262D0 (sv) * 1990-06-27 1990-06-27 Eka Nobel Ab Foerfarande foer framstaellning av klorioxid
SE511003C2 (sv) * 1992-03-16 1999-07-19 Eka Chemicals Ab Förfarande och apparat för framställning av svavelsyra och alkalimetallhydroxid
US5435984A (en) * 1992-04-28 1995-07-25 Degussa Corporation Catalyst for the synthesis of chlorine dioxide
CA2148462C (en) * 1992-11-09 1999-08-31 Herbert C. Scribner Metathesis of acidic by-product of chlorine dioxide generating process
NZ272769A (en) * 1994-08-18 1996-03-26 Eka Nobel Inc Process for producing chlorine dioxide by reducing chlorate in acidic reaction medium
US6322768B1 (en) 1998-09-29 2001-11-27 International Paper Company Recovery of chlorine dioxide from gas streams
US6752904B2 (en) 2000-02-09 2004-06-22 Akzo Nobel N.V. Process for removal of lignin from lignocellulosic material
AU2001243982B2 (en) * 2000-03-17 2004-05-06 Superior Plus Lp Advanced control strategies for chlorine dioxide generating processes
US6663902B1 (en) * 2000-09-19 2003-12-16 Ecolab Inc. Method and composition for the generation of chlorine dioxide using Iodo-Compounds, and methods of use
PT1831102E (pt) 2004-12-06 2011-07-20 Akzo Nobel Nv Processo químico e dispositivo
US20060120946A1 (en) * 2004-12-06 2006-06-08 Akzo Nobel N.V. Chemical process and apparatus
CN100445198C (zh) * 2006-08-25 2008-12-24 南京工业大学 梯级二氧化氯发生器
US20110176989A1 (en) * 2008-09-24 2011-07-21 Naceur Jemaa Process for producing chlorine dioxide using waste glycerol from a biodiesel plant
US8647598B2 (en) * 2009-03-10 2014-02-11 Maverick Solutions, Llc Apparatus and methods for producing chlorine dioxide
UY32927A (es) 2009-10-12 2011-03-31 Akzo Nobel Chemicals Int Bv Proceso para la producción de dióxido de cloro

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2736636A (en) * 1951-06-20 1956-02-28 Brown Co Chlorine dioxide production
US2881052A (en) * 1953-06-08 1959-04-07 Allied Chem Production of chlorine dioxide
FR1471370A (fr) * 1965-03-12 1967-03-03 Hooker Chemical Corp Production de bioxyde de chlore
US3933988A (en) * 1966-10-24 1976-01-20 Hooker Chemicals & Plastics Corporation Method of simultaneously producing chlorine dioxide and a sulfate salt
US4156713A (en) * 1974-12-13 1979-05-29 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Production of chlorine dioxide
CA1080433A (en) * 1976-03-19 1980-07-01 Erco Industries Limited High efficiency chlorine dioxide production at low acidity
EP0131378B2 (en) * 1983-06-10 1996-10-09 Sterling Canada, Inc. Process for the production of chlorine dioxide
US4465658A (en) * 1983-06-13 1984-08-14 Erco Industries Limited Chlorine dioxide process
US4486399A (en) * 1983-07-01 1984-12-04 Multifibre Process Limited Method to reduce the potential salt cake content of chlorine dioxide generator spent acids
US4578261A (en) * 1983-07-01 1986-03-25 Multifibre Process Limited Method to reduce the potential salt cake content of chlorine dioxide generator spent acids
US4627969A (en) * 1984-09-05 1986-12-09 Tenneco Canada Inc. Production of chlorine dioxide

Also Published As

Publication number Publication date
NZ224019A (en) 1990-05-28
EP0284577B1 (en) 1993-08-04
CA1263516A (en) 1989-12-05
US4770868A (en) 1988-09-13
ATE92436T1 (de) 1993-08-15
AU2162788A (en) 1990-04-05
RU1776251C (ru) 1992-11-15
NO881352L (no) 1988-09-28
SE8701291L (sv) 1988-09-28
BR8801307A (pt) 1988-11-01
FI881440A0 (fi) 1988-03-25
EP0284577A2 (en) 1988-09-28
NO170071B (no) 1992-06-01
SE460046B (sv) 1989-09-04
SE8701291D0 (sv) 1987-03-27
FI86538C (fi) 1994-08-17
FI86538B (fi) 1992-05-29
AU603252B2 (en) 1990-11-08
EP0284577A3 (en) 1989-01-25
US4770868B1 (pt) 1992-06-02
NO170071C (no) 1992-09-09
FI881440A (fi) 1988-09-28
PT85159A (en) 1987-07-01
AR242541A1 (es) 1993-04-30
ES2041836T3 (es) 1993-12-01
NO881352D0 (no) 1988-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PT85159B (pt) Processo de producao de dioxido de cloro
US4229417A (en) Gas-liquid contacting apparatus
US4690807A (en) Process for the simultaneous absorption of sulfur oxides and production of ammonium sulfate
USRE31236E (en) Method of removing sulfur dioxide from combustion exhaust gas
US3653812A (en) Process for removal of sulfur dioxide from gas streams
US3975505A (en) Production of chlorine dioxide
CA1333519C (en) Process for the production of chlorine dioxide
RU2477255C2 (ru) Способ производства диоксида хлора
US4961918A (en) Process for production of chlorine dioxide
US3971844A (en) Method for removing sodium sulfate from aqueous solutions
CA1118580A (en) Production of chlorine dioxide having low chlorine
US4696805A (en) Method for desulfurizing exhaust gas
PT92033B (pt) Processo para a preparacao de dioxido de cloro
US3995015A (en) Process for making sodium metabisulfite
CA1091898A (en) Method for removing sulfur dioxide from exhaust gas
CH671393A5 (pt)
US4411875A (en) Dual alkali process for combustion gas cleaning
US6960332B2 (en) Process for purifying aqueous buffer solutions
PT96439B (pt) Processo para a preparacao de dioxido de cloro
DE2736768A1 (de) Verfahren zur abgasreinigung
US3935296A (en) Method for removing sulfur dioxide from a combustion exhaust gas
CA1078139A (en) Production of chlorine dioxide
JPS6121718B2 (pt)
BRPI0402926B1 (pt) método para produzir clorito de metal alcalino com uma maior pureza
EP0229797A1 (en) Process for the recovery and utilization of sulphur dioxide contained in sulphurous gases, such as flue gases

Legal Events

Date Code Title Description
FG3A Patent granted, date of granting

Effective date: 19911115

MM4A Annulment/lapse due to non-payment of fees, searched and examined patent

Free format text: MAXIMUM VALIDITY LIMIT REACHED

Effective date: 20070624