RU2780449C1 - Технология производства диоксида хлора - Google Patents
Технология производства диоксида хлора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2780449C1 RU2780449C1 RU2021132069A RU2021132069A RU2780449C1 RU 2780449 C1 RU2780449 C1 RU 2780449C1 RU 2021132069 A RU2021132069 A RU 2021132069A RU 2021132069 A RU2021132069 A RU 2021132069A RU 2780449 C1 RU2780449 C1 RU 2780449C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfate
- salt
- chlorine dioxide
- manganese
- solution
- Prior art date
Links
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N Chlorine dioxide Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 197
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 99
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 126
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 109
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 71
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 claims abstract description 54
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 claims abstract description 54
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 54
- ISPYRSDWRDQNSW-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate monohydrate Chemical compound O.[Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O ISPYRSDWRDQNSW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 53
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 46
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L Calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 40
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 35
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L na2so4 Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 35
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 34
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 29
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 28
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 24
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L Potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 19
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfate Chemical compound [Na+].OS([O-])(=O)=O WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims abstract description 12
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M Potassium chlorate Chemical compound [K+].[O-]Cl(=O)=O VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L cacl2 Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 11
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229940080281 sodium chlorate Drugs 0.000 claims abstract description 11
- YALMXYPQBUJUME-UHFFFAOYSA-L Calcium chlorate Chemical compound [Ca+2].[O-]Cl(=O)=O.[O-]Cl(=O)=O YALMXYPQBUJUME-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- YZHUMGUJCQRKBT-UHFFFAOYSA-M Sodium chlorate Chemical compound [Na+].[O-]Cl(=O)=O YZHUMGUJCQRKBT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 10
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L MANGANESE CHLORIDE Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000002867 manganese chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 229940099607 manganese chloride Drugs 0.000 claims abstract description 9
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 229910000342 sodium bisulfate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M Potassium bisulfate Chemical compound [K+].OS([O-])(=O)=O CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- JXRVKYBCWUJJBP-UHFFFAOYSA-L calcium;hydrogen sulfate Chemical compound [Ca+2].OS([O-])(=O)=O.OS([O-])(=O)=O JXRVKYBCWUJJBP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229910000343 potassium bisulfate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- 235000002908 manganese Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 abstract description 45
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 abstract description 26
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 abstract description 26
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005039 chemical industry Methods 0.000 abstract 2
- 150000004045 organic chlorine compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 abstract 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 22
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 21
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000003638 reducing agent Substances 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 6
- -1 alkali metal chlorate Chemical class 0.000 description 6
- GZMKWMMWAHQTHD-UHFFFAOYSA-L [Mn++].OS([O-])(=O)=O.OS([O-])(=O)=O Chemical compound [Mn++].OS([O-])(=O)=O.OS([O-])(=O)=O GZMKWMMWAHQTHD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M chlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- RMOYURUHGCBZCX-UHFFFAOYSA-L dipotassium;sodium;sulfate Chemical compound [Na].[K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O RMOYURUHGCBZCX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- UOVHNSMBKKMHHP-UHFFFAOYSA-L potassium;sodium;sulfate Chemical compound [Na+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O UOVHNSMBKKMHHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000001603 reducing Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 231100000206 health hazard Toxicity 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения раствора на основе диоксида хлора включает введение в реактор смеси трех солей при молярном отношении первой соли ко второй соли от 1 до 5 и при молярном отношении третьей соли к первой соли от 0,0001 до 0,01, 5-30% водного раствора перекиси водорода и 30-94% раствора серной кислоты. В качестве первой соли используют по крайней мере одну соль, выбранную из группы: хлорат натрия, хлорат калия, хлорат кальция, в качестве второй соли - по крайней мере одну соль, выбранную из группы: хлорид натрия, хлорид калия, хлорид кальция, а в качестве третьей соли - по крайней мере одну соль, выбранную из группы: сульфат марганца, хлорид марганца, нитрат марганца. При этом образуется движущийся поток продукта. Затем в реактор подают воду, получая разбавленный поток конечного продукта, содержащего раствор диоксида хлора, сульфата марганца и, по крайней мере, одной соли, выбранной из группы: сульфат натрия, сульфат калия, сульфат кальция, гидросульфат натрия, гидросульфат калия, гидросульфат кальция. Указанный поток продукта выводят из реактора. Изобретение позволяет повысить экологичность и скорость технологического процесса, чистоту диоксида хлора, снизить содержание свободного хлора и образование хлороранических соединений при дальнейшем применении полученного раствора. 1 табл., 20 пр.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к способу получения диоксида хлора.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен способ получения диоксида хлора, раскрытый в RU 2404118 С2, опубл. 20.11.2010. Способ получения диоксида хлора включает следующие стадии:
(а) вводят в реактор кислоту, хлорат щелочного металла и восстановитель;
(б) осуществляют взаимодействие хлората щелочного металла с кислотой и восстановителем с образованием потока продукта, содержащего диоксид хлора и соль кислоты с щелочным металлом;
(в) вводят поток продукта из реактора в эдуктор и смешивают его с вводимой в эдуктор движущейся текучей средой, в результате чего образуется поток разбавленного продукта;
(г) вводят поток разбавленного продукта в газожидкостный сепаратор, в котором газ отделяют от жидкости в потоке;
(д) выводят поток газообразного продукта, содержащий диоксид хлора и инертный газ, из упомянутого газожидкостного сепаратора;
(е) выводят жидкую фазу из газожидкостного сепаратора;
причем от около 20 до около 80%, предпочтительно от около 30 до около 70% и наиболее предпочтительно от около 40 до около 65% диоксида хлора в разбавленном потоке продукта, вводимого в газожидкостный сепаратор, отводят в потоке газообразного продукта.
Недостатком известного технического решения является:
- наличие в продукте хлора в значительных количествах за исключением случаев использования в качестве восстановителя перекиси водорода или метанола;
- высокие затраты при изготовлении диоксида хлора за счет дороговизна перекиси водорода как основного производного для получения диоксида хлора в сравнении со значительно более дешевым хлоридом натрия;
- использование большое количество высококонцентрированной перекиси водорода, ввиду ее нестабильности, создает условия для взрыва.
- чрезвычайная опасность метанола для здоровья, пожароопасность метанола и взрывоопасность смеси паров метанола с воздухом, высокая цена.
- наличие газожидкостного сепаратора с возможностью рециклинга усложняет технологический процесс и повышает стоимость установки.
Кроме того, из уровня техники известен способ получения диоксида хлора, раскрытый в ЕА 010599 В1, опубл. 30.10.2008. Способ раскрывает непрерывное получение диоксида хлора, включающий стадии непрерывных
подачи в реактор кислоты, восстановителя и хлората щелочного металла;
взаимодействия хлората щелочного металла с кислотой и восстановителем с образованием потока
продукта, содержащего диоксид хлора и соль щелочного металла кислоты; и
выведения указанного потока продукта из реактора в поглотительную башню, где он контактирует с потоком воды с образованием водного раствора, содержащего диоксид хлора.
Недостатком раскрытого выше технического решения является использование только одного восстановителя, что не позволяет за счет совместного использования нивелировать свойственные им недостатки:
- использование в качестве восстановителя хлорида натрия приводит к наличию в продукте хлора в значительных количествах за счет снижения выхода целевого продукта - диоксида хлора;
- при использовании в качестве восстановителя перекиси водорода вместо дешевого хлорида натрия возрастает стоимость продукта, кроме того, концентрированная перекись водорода взрывоопасна;
- при использовании в качестве восстановителя метанола недостатком является его чрезвычайная опасность для здоровья, пожароопасность метанола, взрывоопасность смеси паров метанола с воздухом, высокая цена.
- наличие газожидкостного сепаратора с возможностью рециклинга, который усложняет технологический процесс и повышает стоимость установки.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей заявленного изобретения является разработка способа получения диоксида хлора.
Техническим результатом изобретения является повышение чистоты диоксида хлора, упрощение аппаратурной части установки, ускорение осуществления технологического процесса, повышение экологичности технологии в силу снижения содержания свободного хлора, сокращение возможностей образования хлороранических соединений при дальнейшем применении по назначению раствора, содержащего получаемый данным способом диоксид хлора.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ получения раствора на основе диоксида хлора, включающий следующие этапы:
а) введение в реактор смеси трех солей при молярном отношении первой соли ко второй соли от 1 до 5 и при молярном отношении третьей соли к первой соли от 0,0001 до 0,01, водного раствора перекиси водорода и раствора серной кислоты, при этом в качестве первой соли используют по крайней мере одну соль, выбранную из группы: хлорат натрия, хлорат калия, хлорат кальция, в качестве второй соли - по крайней мере одну соль выбранную из группы: хлорид натрия, хлорид калия, хлорид кальция, а в качестве третьей соли - по крайней мере одну соль, выбранную из группы: сульфат марганца, хлорид марганца, нитрат марганца с образованием движущегося потока продукта, содержащего газообразный диоксид хлора, сульфат марганца, гидросульфат марганца и, по крайней мере одной соли, выбранной из группы сульфат натрия, сульфат калия, сульфат кальция, гидросульфат натрия, гидросульфат калия, гидросульфат кальция.
b) подача в реактор воды с образованием движущейся жидкой текучей среды;
c) взаимодействие движущейся жидкой текучей среды с указанным потоком продукта с образованием движущегося разбавленного потока конечного продукта, содержащего раствор диоксида хлора, сульфата марганца и, по крайней мере одной соли, выбранной из группы сульфат натрия, сульфат калия, сульфат кальция, гидросульфат натрия, гидросульфат калия, гидросульфат кальция;
d) выведение указанного потока продукта из реактора.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ получения раствора на основе диоксида хлора осуществляют следующем образом.
На первом этапе в реактор вводят смесь трех солей при молярном отношении первой соли ко второй равном от 1 до 5 при молярном отношении третьей соли к первой соли от 0,0001 до 0,01, водного раствора перекиси водорода с концентрацией перекиси водорода 5-30% и раствора 30-94% серной кислоты. При этом в качестве первой соли используют, по крайней мере одну соль, выбранную из группы: хлорат натрия, хлорат калия, хлорат кальция, в качестве второй соли - по крайней мере одну соль, выбранную из группы: хлорид натрия, хлорид калия, хлорид кальция, а в качестве третьей соли - по крайней мере одну соль, выбранную из группы: сульфат марганца, хлорид марганца, нитрат марганца. Реактор представляет собой вертикальный реактор-смеситель, внутри корпуса которого расположено несколько самоохлаждающихся трубчатых реакционных ячеек (обычно четыре), для охлаждение которых в пространство между корпусом ячеек и внутренним корпусом реактора подается охлаждающая вода или вода для разбавления раствора, снабженного клапаном сброса избыточного давления и выполняющего дополнительную защитную функцию в случае нарушения режима синтеза, повлекшего взрывное разложение диоксида хлора и нарушение герметичности проточного реактора. Ячейки могут быть заполнены насыпным материалом (шарики, кольца, гранулы и пр.) для увеличения площади поверхности контактирования реагентов и, таким образом, интенсификации основной реакции. Исходные компоненты, содержание которых в общей массе составляет в мас. %: водный раствор перекиси водорода - 5-30; раствор серной кислоты - 20-90%; смесь трех солей - остальное, подают в ячейки через эжекторы в нижней части реактора. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, сопровождающийся увеличением температуры внутри ячейки, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: диоксид хлора 0,01-0,8, остальное - раствор по крайней мере, двух солей из группы сульфат натрия, сульфат калия, сульфат кальция, сульфат марганца, гидросульфат марганца, гидросульфат натрия, гидросульфат калия, гидросульфат кальция, гидросульфат марганца. Смесь указанных первых солей - хлорат натрия, хлорат калия, хлорат кальция используется в следующем мольном соотношении, соответственно: 0-1:0-1:0-1, причем суммарное число моль равно единице. Смесь указанных вторых солей - хлорид натрия, хлорид калия, хлорид кальция используется в следующем мольном соотношении, соответственно: 0-1:0-1:0-1, причем суммарное число моль не менее единицы. Смесь указанных третьих солей - сульфат марганца, хлорид марганца, нитрат марганца используется в следующем мольном соотношении, соответственно: 0-1:0-1:0-1, причем суммарное число моль не менее единицы.
Одновременно с подачей исходных компонентов осуществляют подачу в верхнюю часть реактора воды с образованием движущейся жидкой текучей среды в противотоке к потоку продукта. Вода с определенной скоростью омывает внешние поверхности реакционных ячеек и, таким образом, обеспечивает не превышение температуры в реакционном объеме ячейки и стабилизацию хода самой реакции. Расход подачи воды рассчитывается специальным образом в зависимости от производительности реактора по диоксиду хлора. Непопадание воды в ячейки обеспечивается специальным устройством, предотвращающим обратный ход среды.
Затем поток продукта выходит из верхней части реактора и взаимодействует с движущейся жидкой текучей средой с образованием конечного продукта содержащего раствор диоксида хлора (за счет растворения газообразного диоксида хлора в воде), сульфата марганца и по крайней мере одной соли, выбранной из группы сульфат натрия, сульфат калия, сульфат кальция, гидросульфат натрия, гидросульфат калия, гидросульфат кальция. Конечный продукт включает следующие компоненты в мас. %: водный раствор диоксид хлора - 0,01-0,8; остальное - водный раствор по крайней мере двух солей, выбранных из группы: сульфат натрия, сульфат калия, сульфат кальция, сульфат марганца, гидросульфат натрия, гидросульфат калия, гидросульфат кальция, гидросульфат марганца, причем одна из них является солью марганца
Массовый состав конечного продукта зависит от количества подаваемой в верхнюю часть реактора воды и, благодаря этому, меняется в широких пределах. Наиболее предпочтительным является содержание диоксида хлора 0,01-0,3 мас. %.
Конечный поток продукта выводят из реактора для хранения или отправки потребителю.
Использование перекиси водорода позволяет снизить содержание нежелательного побочного продукта хлора и сократить время достижения целевой концентрации диоксида хлора за счет восстановления образующегося побочного продукта хлора до, по крайней мере, одной из перечисленных солей: хлорида натрия или хлорида калия или хлорида кальция, выступающих после этого в роли одного из реагентов. Раствор серной кислоты обеспечивает высокую скорость протекания реакции синтеза диоксида хлора. Использование смеси трех солей, описанных выше, позволяет получать диоксид хлора действием окислителя, которым является, по крайней мере, одна из солей: хлорат натрия или хлорат калия или хлорат кальция; на безопасный восстановитель, которым является, по крайней мере, одна соль из перечисленных: хлорид натрия или хлорид калия или хлорид кальция в присутствии катализатора, в качестве которого выступает, по крайней мере, одна соль из перечисленных: хлорид марганца или сульфат марганца или нитрат марганца.
В таблице 1 раскрыт состав исходных компонентов по примерам 1-20.
Пример 1
В четыре реакционные ячейки реактора непрерывно подают смесь исходных компонентов, содержащих смесь трех солей при молярном отношении первой соли ко второй соли равном 1 и при молярном отношении третьей соли к первой соли равном 0,0001, водного раствора перекиси водорода с концентрацией перекиси водорода 20% и раствора серной кислоты с концентрацией серной кислоты 30%, при следующем соотношении компонентов в мас. %: указанный раствор перекиси водорода - 5; указанного раствора серной кислоты - 20; смесь трех солей - остальное. В качестве первой соли используют хлорат натрия, в качестве второй соли - хлорид натрия, а в качестве третьей соли - сульфат марганца. Одновременно с подачей исходных компонентов осуществляют подачу в верхнюю часть реактора воды с образованием движущейся жидкой текучей среды в противотоке к потоку продукта, обеспечивающей охлаждение реакционного объема ячейки. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, сопровождающийся увеличением температуры внутри ячейки, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,6; раствор сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. Затем поток продукта выходит из верхней части реактора и взаимодействует с движущейся жидкой текучей средой с образованием конечного продукта содержащего в мас. %: диоксид хлора (за счет растворения газообразного диоксида хлора в воде) - 0,05, раствор сульфата натрия и сульфата марганца остальное. Конечный продукт выводится из реактора. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений, время синтеза сокращается на 10%.
Пример 2
Пример 2 отличается от примера 1 тем, что смесь исходных компонентов, содержащих смесь трех солей при молярном отношении первой соли ко второй соли равном 4. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,8; раствор сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений, время синтеза сокращается на 11%.
Пример 3
Пример 3 отличается от примера 1 тем, что используется смесь исходных компонентов, содержащих смесь трех солей при молярном отношении первой соли ко второй соли равном 5. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,7; раствор сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,055, раствор сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений, время синтеза сокращается на 11%.
Пример 4
Пример 4 отличается от примера 2 тем, что в качестве первой соли используют хлорат калия, в качестве второй соли - хлорид калия. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,7; раствор сульфата калия и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор сульфата калия и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений, время синтеза сокращается на 10%.
Пример 5
Пример 5 отличается от примера 2 тем, что в качестве первой соли используют хлорат кальция, в качестве второй соли - хлорид кальция. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,8; раствор сульфата кальция и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор сульфата кальция и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений, время синтеза сокращается на 11%.
Пример 6
Пример 6 отличается от примера 2 тем, что в качестве первой соли используют хлорат натрия, в качестве второй соли - хлорид калия. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,7; раствор сульфата натрия, сульфата калия и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор сульфата натрия, сульфат калия и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений, время синтеза сокращается на 10%.
Пример 7
Пример 7 отличается от примера 2 тем, что в качестве первой соли используют хлорат натрия, в качестве второй соли - хлорид кальция. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,8; раствор сульфата натрия, сульфата кальция и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор сульфата натрия, сульфата кальция и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений, время синтеза сокращается на 11%.
Пример 8
Пример 8 отличается от примера 2 тем, что в качестве первой соли используют хлорат калия, в качестве второй соли - хлорид натрия. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,7; раствор сульфата калия, сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора -0,06, раствор сульфата калия, сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений, время синтеза сокращается на 10%.
Пример 9
Пример 9 отличается от примера 2 тем, что в качестве первой соли используют хлорат кальция, в качестве второй соли - хлорид натрия. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,8; раствор сульфата кальция, сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор сульфата кальция, сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений, время синтеза сокращается на 10%.
Пример 10
Пример 10 отличается от примера 2 тем, что в качестве первой соли используют хлорат калия, в качестве второй соли - хлорид кальция. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,8; раствор сульфата калия, сульфата кальция и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор сульфата калия, сульфата кальция и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений, время синтеза сокращается на 11%.
Пример 11
Пример 11 отличается от примера 2 тем, что в качестве первой соли используют хлорат кальция, в качестве второй соли - хлорид калия. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,7; раствор сульфата кальция, сульфата калия и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор сульфата кальция, сульфата калия и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений, время синтеза сокращается на 10%.
Пример 12
Пример 12 отличается от примера 2 тем, что используется смесь исходных компонентов, содержащих смесь трех солей при молярном отношении третьей соли к первой соли равном 0,001. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,8; раствор сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений. При этом время синтеза сокращается на 20%.
Пример 13
Пример 13 отличается от примера 2 тем, что используется смесь исходных компонентов, содержащих смесь трех солей при молярном отношении третьей соли к первой соли равном 0,01. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,8; раствор сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений. При этом время синтеза сокращается на 21%.
Пример 14
Пример 14 отличается от примера 2 тем, что в качестве третьей соли используют хлорид марганца. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,8; раствор сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений, время синтеза сокращается на 10%.
Пример 15
Пример 15 отличается от примера 2 тем, что в качестве третьей соли используют нитрат марганца. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,8; раствор сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор сульфата натрия и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений, время синтеза сокращается на 10%.
Пример 16
Пример 16 отличается от примера 2 тем, что в качестве первой соли используют смесь хлората натрия и хлората калия, при их мольном соотношении 1:1, в качестве второй соли - смесь хлорида натрия и хлорида калия, при их мольном соотношении 1:1, а в качестве третьей соли - смесь сульфата марганца и хлорида марганца при их мольном соотношении 1:1. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,7; раствор сульфата натрия, сульфата калия и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор сульфата натрия, сульфата калия и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений, время синтеза сокращается на 10%.
Пример 17
Пример 17 отличается от примера 2 тем, что в качестве первой соли используют смесь хлората натрия, хлората калия и хлората кальция, при их мольном соотношении 1:1:1, в качестве второй соли - смесь хлорида натрия, хлорида калия и хлорида кальция, при их мольном соотношении 1:1:1, а в качестве третьей соли - смесь сульфата марганца, хлорида марганца и нитрата марганца при их мольном соотношении 1:1:1. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,8; раствор сульфата натрия, сульфата калия, сульфата кальция и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор сульфата натрия, сульфата калия, сульфата кальция и сульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений, время синтеза сокращается на 11%.
Пример 18
Пример 18 отличается от примера 2 тем, что выполняется при следующем соотношении компонентов в мас. %: указанный раствор перекиси водорода - 5; указанного раствора серной кислоты - 30; смесь трех солей - остальное. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,8; раствор сульфата натрия, гидросульфата натрия, сульфата марганца и гидросульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор сульфата натрия, гидросульфата натрия, сульфата марганца и гидросульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений. Время синтеза сокращается в сравнении с примером 2 сокращается в 3 раза.
Пример 19
Пример 19 отличается от примера 2 тем, что выполняется при следующем соотношении компонентов в мас. %: указанный раствор перекиси водорода - 5; указанного раствора серной кислоты - 50; смесь трех солей - остальное. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,8; раствор гидросульфата натрия и гидросульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор гидросульфата натрия и гидросульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений. Время синтеза сокращается в сравнении с примером 2 сокращается в 9 раз.
Пример 20
Пример 20 отличается от примера 2 тем, что выполняется при следующем соотношении компонентов в мас. %: указанный раствор перекиси водорода - 5; указанного раствора серной кислоты - 90; смесь трех солей - остальное. В ячейках происходит синтез диоксида хлора, в результате чего образуется движущийся поток продукта, содержащий в мас. %: газообразный диоксид хлора - 0,8; раствор сульфата натрия, и сульфата марганца - остальное. Конечный продукт содержит в мас. %: диоксид хлора - 0,06, раствор гидросульфата натрия и гидросульфата марганца - остальное. По сравнению с уровнем техники содержание хлора в конечном продукте снижается до несущественных значений. Время синтеза сокращается в сравнении с примером 2 сокращается в 19 раз.
Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как оно раскрыто в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.
Claims (5)
- Способ получения раствора на основе диоксида хлора, включающий следующие этапы:
- a) введение в реактор смеси трех солей при молярном отношении первой соли ко второй соли от 1 до 5 и при молярном отношении третьей соли к первой соли от 0,0001 до 0,01, 5-30% водного раствора перекиси водорода и 30-94% раствора серной кислоты, причем содержание исходных компонентов в смеси составляет, мас. %: водный раствор перекиси водорода 5-30; раствор серной кислоты 20-90; смесь трех солей - остальное, при этом в качестве первой соли используют по крайней мере одну соль, выбранную из группы: хлорат натрия, хлорат калия, хлорат кальция, в качестве второй соли - по крайней мере одну соль, выбранную из группы: хлорид натрия, хлорид калия, хлорид кальция, а в качестве третьей соли - по крайней мере одну соль, выбранную из группы: сульфат марганца, хлорид марганца, нитрат марганца, с образованием движущегося потока продукта, содержащего газообразный диоксид хлора, сульфат марганца, гидросульфат марганца и, по крайней мере, одну соль, выбранную из группы: сульфат натрия, сульфат калия, сульфат кальция, гидросульфат натрия, гидросульфат калия, гидросульфат кальция;
- b) подача в реактор воды с образованием движущейся жидкой текучей среды;
- c) взаимодействие движущейся жидкой текучей среды с указанным потоком продукта с образованием движущегося разбавленного потока конечного продукта, содержащего раствор диоксида хлора, сульфата марганца и, по крайней мере, одной соли, выбранной из группы: сульфат натрия, сульфат калия, сульфат кальция, гидросульфат натрия, гидросульфат калия, гидросульфат кальция;
- d) выведение указанного потока продукта из реактора.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2780449C1 true RU2780449C1 (ru) | 2022-09-23 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1594135A1 (ru) * | 1988-02-29 | 1990-09-23 | Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности | Способ получени диоксида хлора |
| US5545389A (en) * | 1992-04-14 | 1996-08-13 | Eka Nobel Ab | Process for the production of chlorine dioxide |
| WO1998013296A1 (en) * | 1996-09-27 | 1998-04-02 | International Paper Company | Method for producing chlorine dioxide using methanol, chloride, and hydrogen peroxide as reducing agents |
| EP0850875A1 (fr) * | 1996-12-23 | 1998-07-01 | Elf Atochem S.A. | Procédé de fabrication de bioxyde de chlore |
| US6251357B1 (en) * | 1998-06-09 | 2001-06-26 | Sterling Canada, Inc. | High purity alkali metal chlorite and method of manufacture |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1594135A1 (ru) * | 1988-02-29 | 1990-09-23 | Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности | Способ получени диоксида хлора |
| US5545389A (en) * | 1992-04-14 | 1996-08-13 | Eka Nobel Ab | Process for the production of chlorine dioxide |
| WO1998013296A1 (en) * | 1996-09-27 | 1998-04-02 | International Paper Company | Method for producing chlorine dioxide using methanol, chloride, and hydrogen peroxide as reducing agents |
| EP0850875A1 (fr) * | 1996-12-23 | 1998-07-01 | Elf Atochem S.A. | Procédé de fabrication de bioxyde de chlore |
| US6251357B1 (en) * | 1998-06-09 | 2001-06-26 | Sterling Canada, Inc. | High purity alkali metal chlorite and method of manufacture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2833624A (en) | Production of chlorine dioxide | |
| JP3844492B2 (ja) | アルキレンオキシドを調整する方法 | |
| US5895638A (en) | Method of producing chlorine dioxide | |
| AU2016382882B2 (en) | Oxidation process for producing potassium thiosulfate | |
| US5006326A (en) | Gaseous generator system for preparing chlorine dioxide | |
| US20070237708A1 (en) | Process for the production of chlorine dioxide | |
| AU2005285645B2 (en) | A process for the production of chlorine dioxide | |
| CA2803725C (en) | Process for the production of chlorine dioxide | |
| RU2780449C1 (ru) | Технология производства диоксида хлора | |
| US2332180A (en) | Process of making alkali metal chlorites | |
| US3607027A (en) | Process for preparing chlorine dioxide | |
| JPS61205602A (ja) | 二酸化塩素の製造方法 | |
| US5433938A (en) | Chlorine-destruct method | |
| US3950500A (en) | Method of producing chlorine dioxide | |
| CA2648673C (en) | Process for the production of chlorine dioxide | |
| US2955020A (en) | Method of preparing monopersulfates | |
| US2459124A (en) | Manufacture of chlorine dioxide | |
| US2678258A (en) | Method of producing chloramine and hydrazine | |
| KR101248216B1 (ko) | 함산소 할로겐화 불화물의 제조방법 | |
| US3077383A (en) | Process for the production of hydrazine hydrate | |
| EP0131378A1 (en) | Process for the production of chlorine dioxide | |
| EP3208234A1 (en) | Oxidation process for producing potassium thiosulfate | |
| US3348909A (en) | Process for production of alkali metal nitrates and chlorine | |
| WO2007055646A3 (en) | Process for production of chlorine dioxide | |
| CH349960A (fr) | Procédé pour la préparation de bioxyde de chlore |