RU1803385C - Способ получени хлорокиси двухвалентной меди - Google Patents

Description

ел С

Изобретение относитс  к химической технологии неорганических веществ. И мо- быть использовано дл  получени  в ка- инсектофунгицида, примен емого с ц|елью обработки растений дл  защиты от вредителей и болезней.

Целью предлагаемого изобретени   в- интенсификаци  процесса.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе получени  хлорокиси двухвалентной меди, включающем окисление металлической меди газообразным хлором в смеси с воздухом, с инициатором реакции - сол ной кислотой от получени  растворов солей хлора одновалентной и дпухвалентной меди, фильтрацию, промывку и сушку продукта, согласно изобретению, раствор солей одно- и двухвалентной меди при температуре не ниже 40-45°С направл ют на рециркул цию через слой гранулированной (чешуйчатой) меди, наход щийс  в дополнительной колонне растворени  меди с возможностью подачи в нее кислорода воздуха до получени  в ней раствора, рН которого превышает 2,3 плотности не более 1,2 г/см , с дальнейшим окисление полученного раствора кислородом воздуха в распылительном многоступенчатом абсорбере до получени  готового продукта - ХОМ и остаточных растворов хлор-медных солей, используемых в дальнейшем.дл  приготовлени  исходных растворов в основной колонне и колонне растворени  меди.

Направление исходных растворов медных солей хлора на рециркул цию через слой гранулированной (чешуйчатой) меди при температуре процесса не ниже 40-45°С и плотности не более 1,2 г/см позвол ет осуществить быстрое растворение меди, св зать следы сол ной кислоты (если они по

00

о со со

00

ел

производственным услови м могли оказатьс  D исходных растворах) и образовать насыщенный раствор солей хлора и одновалентной меди (Cud) при уменьшении концентрации солей хлора и двухвалентной меди (CuCte), что ведет к повышению рН раствора выше 2,3. Этот процесс описываетс  реакцией:

CuCl2 + Gu - 2CuCI.

Увеличение температуры растворов приводит к увеличению концентрации CuCI при соответствующем уменьшении концентрации CuCte.

Осуществление дальнейших процессов с растворами, полученными после дополнительной колонны растворени  меди, в распылительном многоступенчатом абсорбере кислорода воздуха за счет продувани  воздуха и интенсивного многократного преобразовани  сплошной жидкой фазы в капле распыленного раствора и обратного преобразовани  капельной фазы в.сплошную жидкую фазу, при котором в диффузионном подслое капель за счет поглощени  кислорода воздуха на обновленной поверхности вновь образующихс  капель раствора почти мгновенно происходит превращение солей одновалентной меди в микрокристаллы нерастворимой ХОМ, значительно сокращает врем  на сам ХОМ.

Така  технологи  проведени  процессов приводит к сокращению времени произ- .водственного цикла. Кроме того, уменьшаютс  энергозатраты, т.к. не требуетс  длительной и большой по объему рециркул ции растворов дл  получени  готового продукта.

Кроме того, така  технологи  дает возможность осуществл ть процесс непрерывно , возвраща  растворы солей хлора после операции синтеза ХОМ в основную и дополнительную колонну растворени  меди дл  приготовлени  исходных растворов. Таким образом, проведение процесса по за вл емому способу способствует его интенсификации .

Технических решений, имеющих сходные с отличительными признаками свойства , авторами не вы влено. В св зи с чем считаем, что за вл емый способ соответствует критерию существенные отличи .

За вл емый способ осуществл ют следующим образом.

В основную колонну растворени  меди засыпают медь в виде влажных чешуек или гранул, куда дл  начальной инициализации заливают сол ную кислоту и подают хлор в смеси с воздухом. Процессы осуществл ют с  при температуре 60-70°С.

В основной колонне растворени  меди протекают два основных процесса, схема которых может быть представлена в таком . обобщенном виде:

4CiH-02 + 4HCI 4CuCI + 2H20;

Cu + Cl2 CuCl2.

Раствор солей хлора, полученный в основной колонне, разбавл ют обратными растворами хлор-медных солей или водой до

О плотности раствора 1,19-1.2 г/см3 и при температуре не ниже 40-45°С и направл ют на рециркул цию через слой гранулированной меди в дополнительной колонне, куда возможна подача кислорода воздуха (хот  не

5 об зательно).

Основна  реакци , котора  протекает в этой колонне:

Cu + CuCl2 2CuCI.

Поддержание указанного температур0 ного режима в колонне позвол ет почти мгновенно св зывать следы сол ной кислоты (если они остались после основной колонны ), уменьшить концентрацию CuCte, в результате чего повышаетс  рН раствора

5 (превышает 2,3), а равновесное состо ние между исходными компонентами смещаетс  в сторону образовани  CuCI, что дает возможность получать после дополнительной колонны растворы насыщенные CuCI и

0 остатками солей CuCl2 в любом случае без признаков сол ной кислоты. Полученный насыщенный раствор CuCI подвергает дальнейшему окислению кислородом воздуха в распылительном многоступенчатом абсор5 бере при температуре растворов не ниже

40-45°С до получений готового продукта в

виде суспензии, в которую вход т растворы

хлор-медных солей и микрокристаллы ХОМ.

Суспензи  ХОМ, полученна  в распыли0 тельном абсорбере подвергаетс  фильтрованию , промывке водой и сушке готового продукта до влажности 2%, а маточный раствор (осветленна  после фильтровани  и промывки жидкость) направл ют на начало

5 процесса в дополнительную и частично в основную колонну растворени  меди, тем самым замыка  производственный цикл по жидкости.

П р и м е р 1 конкретного выполнени 

0 за вл емого способа синтеза ХОМ.

Медь в количестве.527 кг (здесь и в дальнейшем расчет ведетс  на 1000 кг готового продута ХОМ) в виде влажных чешуек или гранул засыпают в основную колонну рас5 творени  меди, куда дл  инициализации начальных процессов заливают 904 кг 27,5% сол ной кислоты, которую разбавл ют водой до 2-3% концентрации и начинают процесс рециркул ции растворов через

колонну, после чего в колонну подают 533 кг

газообразного хлора,разбавленного воэду- хо|м, из которого 16,7 кг кислорода используетс  дл  проведени  процессов внутри основной колонны растворени  меди. Рециркул ци  растворов происходит при температуре около 60-70°С до получени  крепких растворов, плотностью 1,4 г/см3 содержащих:

1 CuCI - не белее 6%;

CuCl2 -32-34;

; HCI - отсутствует;

: рН - менее 1,2.

И;| основной колонны растворени  меди растворы хлор-медных солей в количестве 8-10 т/ч подают в сборник дополнительной колонны растворени  меди, в который поступает вода при первоначальном пуске, а в дальнейшем - осветленные малоконцент- pi/рованиые маточные растворы хлор-мед- ннх солей и растворы довод тс  до следующих параметров:

f плотность-1,2 г/см3; рН - более 2,2;

концентраци :

CuCI -2,9%;

Г CuCl2 - 17,7%;

: HCI -отсутствует.

; Из этого сборника раствор насосом в дополнительную колонну растворени  меди, в которой слой меди насыпан с многократным избытком по сравнению со стехиометрическим составом.

i При рециркул ции растворы довод т до равновесного состо ни  со следующими па- ра|иетрами:

температура - не ниже 40-45°С;

плотность - 1,2 г/см3; рН - более 2,3;

содержание:

1 CuCI -5-7%; CuCI2 -Ю-14%.

Из узла дополнительной колонны рас- твбры перекачивают в многоступенчатый раЬпылительный абсорбер, где и происходит собственно синтез ХОМ за счет взаимодействи  молекул воды, кислорода и CuCI. Воздух подают с избытком на 1000 кг ХОМ неЫенее 6000 м , врем  реакции не более нескольких секунд.

Процесс окислени  кислородом воздуха в распылительном многоступенчатом аб- соЬбере ведут при температуре не ниже 4р+45°С до получени  суспензии ХОМ, со- деЬжащий до 3% готового продукта. Далее суспензию ХОМ направл ют на сгущение, фильтрацию и сушку. Фильтрат в количестве ;14-15 тонн возвращают дл  приготовлений исходных растворов и разбавление их до:плотности 1,2 г/см3. Из них в основную колонну растворени  меди - в количестве

8-10 т, а в дополнительную колонну растворени  - в количестве 5-7 т. Таким образом, в результате рассмотренных процессов синтеза ХОМ получаем замкнутый по жидкости производственный цикл, дающий из указанных выше количеств растворов 1000 кг ХОМ, отвечающий требовани м ГОСТ 13200-75.

П р и м е р 2 конкретного выполнени  способа.

0 Медь в количестве 527 кг в виде влажных чешуек или гранул засыпают в основную колонну растворени  меди, куда заливают 904 кг 27% НС, которую разбавл ют водой до 2-3% концентрации и начина- 5 ют процесс рециркул ции растворов через колонну, после чего в колонну подают 533 кг газообразного хлора, разбавленного воздухом , из которого 16,7 кг кислорода используетс  дл  проведени  процессов внутри 0 основной колонны растворени  меди. Рециркул цию растворов осуществл ют при температуре около 60-70°С до получени  крепких растворов плотностью 1,4 г/см3 содержащих: 5 CuCI - не более 4%;

CuCI2 -32-34%;

HCI -отсутствует

рН -менее 1,2.

Из основной колонны растворени  ме- 0 ди раствора хлор-медных солей в количестве 8-10 т/час подают в сборник дополнительной колонны, в которой также поступает вода при первоначальном пуске, а в дальнейшем - осветленные малоконцен- 5 трированные маточные растворы хлор-медных солей. Из этого сборника раствор попадает в дополнительную колонну растворени  медит в которой слой меди насы- пан с многократным избытком по 0 сравнению со стехиометрическим составом .

При рециркул ции раствора при температуре 20°С получают раствор содержащий:

CuCI -1,2-1,5%

CuCI2 -8-10% 5 плотность -1,05 г/см3

рН -2,1-2,2.

Из узла дополнительной колонны раствора 10 м3/час перекачивают в многоступенчатый абсор&ер, где и происходит 0 -синтез ХОМ, врем  реакции дл  получени  1000 кг ХОМ пор дком 1-2 часа.

Как видно из этого примера, ведение процесса при наиболее низкой температуре , малой плотности раствора и рН около 2,2 5 (и меньше) в производственно-экономическом отношении не выгодно, так как приходитс  перерабатывать (рециркулировать через аппараты) очень больше количество балласта в виде воды (10 м при 10-20 кратной рециркул ции) т.к. скорость синтеза незначительна и т.о. нижний передел температуры и рН вли ет на интенсификацию процессов отрицательно.

Полученна  суспензи  КОМ (1000 кг) содержит до 98% готового продукта, который направл ют на сгущение, фильтрацию и сушку. Фильтрат в количестве 10 т/час тонн возвращают дл  приготовлени  исходных растворов и разбавлени  их до плотности 1,2 г/см3. Из них в основную колонну растворени  меди 8 т, а остальные в дополнительную колонну.

ПримерЗ.

До подачи раствора в дополнительную колонну растворени  меди, процесс осуществл ют о таких количествах и в таком режи- ме, как описано в примерах 1 первоначального описани .

Рециркул цию раствора в дополнительной колонне растворени  осуществл ют при температуре 85°С и получают раствор, содержащий:

CuCI -6%

CuCI2 -20-28%

плотность - 1,2 г/см3

рН -0,7-2,1

Врем  скорости синтеза ХОМ пор дком 1-1,5 часа.

Полученна  суспензи  ХОМ (1000 кг) содержит до 98% готового продукта, который далее направл ют на сгущение, фильтрацию и сушку. И в целом, о менее интенсивном процессе проведени  синтеза ХОМ.

П ри м ер4.

До подачи раствора в дополнительную колонну растворени  меди, процесс осуществл ют в таких количествах и в таком режиме , как описано в примере 1 основного описани .

Рециркул цию раствора в дополнительной колонне осуществл ют при температуре 60° и получают раствор содержащий: CuCI -6%

CuCla - 14-17%

плотность раствора - 1,18-1,2 рН -2,7-3.2

Врем  синтеза ХОМ пор дка 10 минут, полученна  суспензи  ХОМ (1000 кг) содержит до 98% готового продукта, который далее направл ют на сгущение, фильтрацию и сушку.

Таким образом, режимы указанные в формуле изобретени  позвол ют интенсифицировать синтез ХОМ, за счет сокращени  времени синтеза (10 раз), что значительно снизило и энергозатраты на осуществление способа,

Claims (2)

1. Способ получени  хлорокиси двухвалентной меди включающий окисление металлической меди газообразным хлором в присутствии иона хлора и кислорода воздуха с образованием раствора солей одновалентной и двухвалентной меди, фильтрацию и сушку готового продукта, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса , раствор солей меди с температурой не ниже 40-45°С и плотностью не более 1,2

г/см3 предварительно направл ют на рециркул цию через слой гранулированной меди до достижени  значени  рН раствора выше 2,3 с дальнейшим окислением полученного раствора кислородом воздуха до

получени  суспензии готового продукта и остаточных растворенных медных солей хлора.

2. Способ по п.1,отличающийс  тем, что рециркул цию ведут в присутствии

кислорода воздуха.