SU1181527A3

SU1181527A3 - Method of producing chlorine dioxide and chlorine

Info

Publication number: SU1181527A3
Application number: SU792859606A
Authority: SU
Inventors: Дивир Партридж Гарольд; Лэй Петер
Original assignee: Кеманорд Аб (Фирма)
Priority date: 1978-12-18
Filing date: 1979-12-17
Publication date: 1985-09-23

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА ХЛОРА И ХЛОРА взаимодействием хлората и хлорида натри в растворе серной кислоты или хлористоводородной кис лоты, или смеси серной и хлористоводородной кислот при нагревании в вакууме в присутствии катализатора , отличающийс тем, что, с целью упрощени кислотного обмена, взаимодействие ведут в растворе , насыщенном хлоридом и сульфатом натри .A method for producing chlorine and chlorine dioxide by reacting chlorate and sodium chloride in a solution of sulfuric acid or hydrochloric acid, or a mixture of sulfuric and hydrochloric acids when heated in vacuum in the presence of a catalyst, characterized in that, in order to simplify acid exchange, the interaction is carried out in solution, saturated with sodium chloride and sulphate.

Description

f f

Изобретение относитс к способам получени диоксида хлора и хлора, которые имеют важное промышленное значение при отбеливании пульпы, очстке воды, отбеливании (обесцвечивании ) жиров, удалении фенолов из промьшшенньпс сбросов, отбеливании тканей.The invention relates to methods for producing chlorine and chlorine dioxide, which are of great industrial importance in pulp bleaching, water removal, bleaching (bleaching) of fats, removal of phenols from industrial discharges, and bleaching of fabrics.

Известен способ получени диоксида хлора и хлора реакцией взаимодействи хлората, хлорида и серной кислоты при кислотной нормальности от 2 до I2. При этом хлорат используют в виде хлората натри , а хлорид в ввде хлорида натри . В соответствии с этим способом реактанты непрерывно ввод тс в реакционную емкость, а хлор и двуокись хлора производ тс непрерывно при одновременном удалении из реакционной емкости большого количества сульфата натри (сол ного кека) в качестве побочного продукта, который используетс в процессе размельчени при получении крафтовой бумаги СЗНедостатком способа вл етс получение большого количества побочного продукта и сложность проведни процесса.A method of producing chlorine dioxide and chlorine dioxide is known by reacting chlorate, chloride and sulfuric acid with an acid normality of 2 to I2. In this case, chlorate is used as sodium chlorate, and chloride is used in the form of sodium chloride. In accordance with this method, reactants are continuously introduced into the reaction vessel, and chlorine and chlorine dioxide are produced continuously while simultaneously removing from the reaction vessel a large amount of sodium sulphate (salt cake) as a by-product that is used during the grinding process when preparing craft paper. The disadvantage of the method is the production of a large amount of by-product and the complexity of the process.

Известен также способ непрерывного получени смеси, содержащий ClOj, С1. и соль, в установке, состо щей из реактйра, испарител и кристаллизатора, который предусматривает непрерывное взаимодействи хлората и хлорида щелочного металла с сильной неорганической кислотой (из группы серной) и смесью серной и хлористоводородной или фосфорной кислот. Реакци проводитс при нагревании в вакууме в присутствии по крайней мере, одного катализатора из группы: п тиокись ванади , ионы серебра, марганца, мьшь ка и бихромат-ионы. Нормальность реакционного раствора поддерживаетс в пределах 2-4 2.There is also known a method for continuously preparing a mixture containing ClOj, Cl. and salt, in a plant consisting of a reactor, an evaporator and a crystallizer, which provides for continuous interaction of chlorate and alkali metal chloride with a strong inorganic acid (from the sulfuric group) and a mixture of sulfuric and hydrochloric or phosphoric acids. The reaction is carried out by heating in vacuum in the presence of at least one catalyst from the group: vanadium pentoxide, silver ions, manganese, mice, and bichromate ions. The normality of the reaction solution is maintained within 2-4 2.

Недостатком известного способа вл етс то, что при изменении или переходе с одной кислотной системы на другую и использовании одного и того же аппарата (реактора-кристализатора ) необходимо вывести первую гнерирующую жидкость в емкость дл хранени и затем повторно заполнить генератор второй жидкостью перед продолжением операции генерировани (получени ) двуокиси хлора.The disadvantage of the known method is that when changing or changing from one acid system to another and using the same apparatus (crystallization reactor), it is necessary to withdraw the first fermentation fluid into the storage tank and then re-fill the generator with the second fluid before proceeding with the generation (production) chlorine dioxide.

81527I81527I

Целью изобретени вл етс упрощение кислотного обмена.The aim of the invention is to simplify the acid exchange.

Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу получени диоксида хлора и хлора взаимодействием хлората и хлорида натри в растворе серной кислоты или хлористоводородной кислоты.или смеси серной и хлористоводородной кислот при нагQ ревании в вакууме в присутствииThis goal is achieved in that according to the method for producing chlorine and chlorine dioxide by reacting chlorate and sodium chloride in a solution of sulfuric acid or hydrochloric acid. Or a mixture of sulfuric and hydrochloric acids while heating in vacuum in the presence of

катализатора, взаимодействие ведут в растворе, насыщенном хлоридом и сульфатом натри .catalyst, the interaction is carried out in a solution saturated with sodium chloride and sodium sulphate.

Таким образом, если реакционна среда насыщена и сульфатом, и хлоридом щелочного металла, можно работать при одних и тех же реакционных услови х, независимо от того, кака кислота - серна или хлористоводородна используетс в генераторе . То есть, в зависимости от необходимого в данный момент сол ного побочного продукта дл использовани в бумажных мельницах и наличи или доступности получе1ш той или иной кислоты ( серной или хлористоводородной ), представл етс возможным работать при тех же услови х и при той же кислотной нормальности (,QT 2 до 11) путем простого введени в генератор той или иной кислоты. Этот более гибкий процесс исключает опорожнение генератора при переходе с одной кислотной системы на другую и делает возможным получение более 35 сбалансированного выхода побочных продуктов: кека сульфата натри и хлорида натри , необходимых в процессах обесцпечнваии пульпы и при про ( изводстве хлората натри .Thus, if the reaction medium is saturated with both sulphate and alkali metal chloride, it is possible to operate under the same reaction conditions, regardless of whether the acid is sulfuric or hydrochloric is used in the generator. That is, depending on the currently required salt by-product for use in paper mills and the availability or availability of any acid (sulfuric or hydrochloric acid), it is possible to work under the same conditions and with the same acid normality ( , QT 2 to 11) by simply introducing one or another acid into the generator. This more flexible process eliminates the emptying of the generator when switching from one acid system to another and makes it possible to obtain more than 35 balanced yield of by-products: sodium sulfate cake and sodium chloride required in the pulp reduction process and during the production of sodium chlorate.

Предлагаемый способ производства диоксида хлора и хлора основан на взаимодействии хлората щелочного металла с сильной кислотой, взаимозамен емо выбранной из группы, включающей в себ серную, хлористоводородную кислоты и их смеси, в водном реакционном растворе, содержащем по крайней мере один из следующих катализаторов: п тиокись ванади , ионы серебра, марганца, бихромата и мышь ка или их смесь в присутствии 0,05-5 моль хлората щелочного металла , 2-11 и. сильной кислоты при 2590°С и абсолютном давлении 2055 400 мм рт. ст. Растворы как хлорида щелочнохо металла, так и сульфата щелочного металла должны быть на сьпце иными.The proposed method for the production of chlorine dioxide and chlorine dioxide is based on the interaction of alkali metal chlorate with a strong acid, which is interchangeably selected from the group that includes sulfuric acid, hydrochloric acid and their mixture, in an aqueous reaction solution containing at least one of the following catalysts: sulfur dioxide vanadium, silver, manganese, dichromate and arsenic ions or their mixture in the presence of 0.05-5 mol of alkali metal chlorate, 2-11 and. strong acid at 2590 ° С and absolute pressure 2055 400 mm Hg. Art. Solutions of both alkali metal chloride and alkali metal sulfate should be different.

При этом производитс координаци температуры и давлени с тем, чтобы вывести пары воды из реакционного раствора в смеси с двуокисью хлора и хлором дл поддержани практически посто нного объема, силную кислоту замещают дл получени требуемой щелочной соли кислоты.In this case, temperature and pressure are coordinated in order to remove water vapor from the reaction solution in a mixture with chlorine dioxide and chlorine to maintain a practically constant volume, the strong acid is replaced to obtain the desired alkali salt of the acid.

Предлагаемый способ дает возможность ликвидировать кислотный поток на выходе из реакционной емкости . Кроме того, достигаетс максимальна гибкость при управлении процессом получени соли щелочного мталла . Путем простого изменени подаваемой кислоты, без регулировани кислотности, производима соль може представл ть собой либо сульфат, ли бо хлорид, в зависимости от того, что требуетс дл производства реактантов дл других этапов процесса обесцвечивани .The proposed method makes it possible to eliminate the acid stream at the outlet of the reaction vessel. In addition, maximum flexibility is achieved in controlling the process of making alkaline salt. By simply changing the supplied acid, without adjusting the acidity, the salt produced can either be sulphate or chlorine, depending on what is required to manufacture the reactants for the other steps of the bleaching process.

Кислота в генерирующей жидкости может быть 2-11 н., предпочтительно 2-5 н. Более высока концентраци кислоты приводит к понижению концентрации хлората натри в генерирующей жидкости и к увеличению растворимости сульфата натри (если используетс серна кислота) и хлорида нари {если используетс хлористоводородна кислота).The acid in the generating fluid can be 2-11 N., preferably 2-5 N. A higher acid concentration leads to a decrease in the concentration of sodium chlorate in the generating liquid and an increase in the solubility of sodium sulfate (if sulfuric acid is used) and sodium chloride {if hydrochloric acid is used).

Установлено, что при нормальности кислоты от 2 до I1 присутствие насыщенного раствора хлорида щелочного металла не снижает эффективности генерировани двуокиси хлора.It has been established that with acid normality from 2 to I1, the presence of a saturated solution of alkali metal chloride does not reduce the efficiency of chlorine dioxide generation.

Присутствие насыщенного раствора сульфата щелочного металла увеличивает эффективность.The presence of a saturated alkali metal sulphate solution increases efficiency.

В тех случа х, когда хлористоводородна кислота вл етс сильной кислотой, насыщенный раствор сульфата щелочного металла увеличивает эффективность образовани двуокиси хлора. При этом эффективное производство диоксида хлора достигаетс при нормапьност х, значительно превьщ1ающих 2. Это вление может быть объ снено возможным ионным взаимодействием сульфата натри с ионом водорода, вызывающим равновесие между сульфатом и сульфатными сол ми кислот. Тем самым обеспечиваетс возможность эффективной работы системы при такой высокой кислотности , даже с хлористоводородной кислотой .In cases where hydrochloric acid is a strong acid, a saturated solution of alkali metal sulphate increases the efficiency of chlorine dioxide formation. At the same time, the effective production of chlorine dioxide is achieved at normal concentrations well above 2. This phenomenon can be explained by the possible ionic interaction of sodium sulfate with a hydrogen ion, causing an equilibrium between sulfate and acid sulfate salts. This ensures that the system can work efficiently with such high acidity, even with hydrochloric acid.

Скорость генерации диоксида хло увеличиваетс с концентрацией хлората щелочного метал.па, присутствующего в реакционной системе. Таким образом, концентрацию хлората щелочного металла предпочтительно поддерживать максимально высокой в пределах 0,2-4 моль, температуру - в пределах 75-90°С, а абсолютное давление - до 400 ммрт.ст Эти услови обеспечивают растворимость больщих количеств хлората щелочного металла.The chlorate dioxide generation rate increases with the concentration of alkali metalpo chlorate present in the reaction system. Thus, the concentration of alkali metal chlorate is preferably maintained as high as 0.2-4 mol, the temperature within 75-90 ° C, and the absolute pressure up to 400 mmHg. These conditions ensure the solubility of large amounts of alkali metal chlorate.

Вьшод паров воды производитс п снижении температуры дл координации с создающимс над реакционным раствором вакуумом. Концентрацию хлората при этом уменьшают, чтобы избежать его кристаллизации из раствора . Кристаллизаци хлората могла бы свести На нет те преимущества , которые дает увеличенна скорость реакции.При проведении процесса при абсолютном давлении 100- 300 мм рт. ст. и температуре 5085 С, концентраци хлората щелочного металла должна находитьс в пред лах 05.2-3 моль.Water vapor removal is performed at a lower temperature for coordination with the vacuum created above the reaction solution. The concentration of chlorate is reduced in this case, in order to avoid its crystallization from solution. Crystallization of chlorate could nullify the advantages that an increased reaction rate gives. When the process is carried out at an absolute pressure of 100-300 mm Hg. Art. and a temperature of 5085 ° C, the alkali metal chlorate concentration should be in the range of 05.2-3 mol.

Реакци хлората щелочного металл с сипьной кислотой может быть проведена в одной (или более) емкости , из которой газообразна смес состо ща из двуокиси хлора, хлора и паров воды, непрерывно удал етс путем координации температуры реакционного раствора и давлени . При этом испарение воды из реакционного раствора дол;кно быть достаточным дл поддержани практически посто нного его объема. Количество выводимой из реакционного раствора воды практически равно количеству воды, вводимой в емкость в добавление к той воде, котора образуетс в результате реакции.Вода выполн ет нес1 :олько различных функций . К этим функци м относ тс разбавление газообразной двуокиси хлора дл предотвращени возникновени взрывоопасной концентрации газов и унос газов из части, расположенной над реакционным раствором, с тем, чтобы способствовать выделению газа из жидкой среды. Тем самым удаетс обеспечить меньшее использование газообразных разбавителей с сопутствующими им проблемами разделени , а также поддерживать степень насьпцени хлорида и сульфата щелочных металлов.The reaction of alkali metal chlorate with hydrochloric acid can be carried out in one (or more) containers, from which the gaseous mixture consisting of chlorine dioxide, chlorine and water vapor is continuously removed by coordinating the temperature of the reaction solution and the pressure. At the same time, the evaporation of water from the reaction solution should be sufficient to maintain an almost constant volume. The amount of water withdrawn from the reaction solution is almost equal to the amount of water introduced into the tank in addition to the water that is formed as a result of the reaction. Water performs several functions: only different functions. These functions include diluting chlorine dioxide gas to prevent the formation of explosive gas concentrations and gas entrainment from the part above the reaction solution, so as to facilitate the evolution of gas from the liquid medium. Thereby it is possible to ensure less utilization of gaseous diluents with attendant problems of separation, as well as to maintain the degree of alkaline alkali metal chloride and sulphate.

Ре.актанты, содержащие водный раствор хлората щелочно1о металла, и водный раствор сильной кислоты непрерывно ввод тс в реакционный раствор, которьш находитс в реакционной емкости, и в присутствии одного или нескольких катализаторов вступают в реакцию с ионом хлорида , существующим в воде, или с хлоридом щелочного металла, или с хлористым водородом, В реакционной емкости создаетс вакуум, и координаци этого вакуума с температурой реакционного раствора обеспечивает удаление некоторого количества воды из реакционного раствора, достточного дл поддержани практически посто нного объема внутри реакционной емкости. Вакуум в реакционной емкости может быть создан с помощью любых известных методов, например, вакуумным устройством с использованием сопла Вентури, что достигаетс с помощью воды высокого давлени , пара или воздуха, либо с помощью вакуумного насоса. Продукты - диоксид хлора и хлор в смеси с водой вьшод тс из реакционной смеси и далее подвергаютс обработке с целью отделени двуокиси хлора , паров воды и хлора.Reactants containing an aqueous solution of alkali metal chlorate and an aqueous solution of a strong acid are continuously introduced into the reaction solution, which is in the reaction vessel, and in the presence of one or several catalysts react with the chloride ion existing in water or with chloride alkali metal, or with hydrogen chloride, a vacuum is created in the reaction vessel, and coordination of this vacuum with the temperature of the reaction solution ensures the removal of some water from the reaction solution, LfTetanus to maintain substantially constant volume within the reaction vessel. The vacuum in the reaction vessel can be created using any known methods, for example, a vacuum device using a Venturi nozzle, which is achieved with high pressure water, steam or air, or with a vacuum pump. Products — chlorine dioxide and chlorine mixed with water — were extracted from the reaction mixture and then subjected to treatment in order to separate chlorine dioxide, water vapor, and chlorine.

Так как реакци протекает в реакционной емкости, кристаллы соли щелочного металла вьгоод тс в виде шлама. Шлам может быть удален известными методами: центрифугированием , фильтрацией или другими способами разделени твердых и жидких продуктов.As the reaction proceeds in the reaction vessel, the alkali metal salt crystals are in the form of a slurry. The sludge can be removed by known methods: centrifugation, filtration or other methods for separating solid and liquid products.

Функционирование реакционной емкости под вакуумом при температуре реакционного раствора, соответствующей точке кипени , не вл етс об зательным. Температуру реакционнго раствора и величину вакуума в реакционной емкости можно скоординировать , поддержива , температуру реакционного раствора несколько ниже точки кипени . Далее, с помощью пара или безводного инертного газа , такого как азот или воздух, путем его пропускани через реакционн раствор из последнего удал ют в виде паров необходимое количество воды с тем, чтобы поддержать практически посто нный объем реакционногоThe operation of the reaction vessel under vacuum at the temperature of the reaction solution corresponding to the boiling point is not necessary. The temperature of the reaction solution and the amount of vacuum in the reaction vessel can be coordinated by maintaining the temperature of the reaction solution slightly below the boiling point. Further, using steam or an anhydrous inert gas, such as nitrogen or air, by passing it through the reaction solution, the necessary amount of water is removed from the latter in order to maintain a practically constant volume of the reaction gas.

раствора. Однако при таком методе двуокись хлора значительно разбавл етс подаваемым инертным газом.solution. However, with this method, chlorine dioxide is significantly diluted with an inert gas supplied.

Таким образом, предпочтительнее скоординировать .величину вакуума и температуру реакционного раствора та чтобы то количество паров воды, которое необходимо извлечь из емкости , выводилось без введени дополнительных агентов дл удалени паров воды.Thus, it is preferable to coordinate the magnitude of the vacuum and the temperature of the reaction solution so that the amount of water vapor that needs to be removed from the tank is removed without introducing additional agents to remove water vapor.

Хлорат и хлорид щелочного металла , а также сильна кислота могут быть введены в реакционную емкость В виде водныхрастворов определенной концентрации с тем, чтобы можно было точно реализовать любое соотношение между этими реактантами в реакционном растворе. Концентраци хлората щелочного металла и сильной кислоты вли ет как на соотнощение диоксида хлора к хлору, вьщел ющемус в результате реакции, так и на растворимость сульфата и хлорида щелочного металла.Chlorate and alkali metal chloride, as well as a strong acid, can be introduced into the reaction tank as a certain concentration of aqueous solutions so that any ratio between these reactants in the reaction solution can be accurately realized. The concentration of an alkali metal chlorate and a strong acid affects both the ratio of chlorine dioxide to chlorine in the reaction and the solubility of sulfate and alkali metal chloride.

Дл осуществлени процесса примен етс по крайней мере один катализатор из группы, содержащей п тиокись ванади , ионы серебра, марганца, бихромата, паллади ,мышь ка , в сочетании с сильной кислотой дл превращени хлората щелочного металла в двуокись хлора.At least one catalyst from the group containing vanadium pentoxide, silver, manganese, dichromate, palladium, arsenium, in combination with a strong acid, is used to convert the alkali metal chlorate to chlorine dioxide.

Установлено, что эффективность получени двуокиси хлора и скорость реакции увеличиваютс при увеличении нормальности реакционного раствора от 2 до 11. Вследствие непрерывного выпаривани воды из реакционного раствора последний по отношению к сульфату и хлориду щелочного металла поддерживаетс насьш;енным. Тем самым вызываетс селективна кристаллизаци в реакционном растворе соли, образовавшейс в результате реакции. Соль Е(елочного металла выводитс из реакционной емкости периодически или непрерывно, двуокис хлора и хлор вывод тс вместе с парами воды непрерывно.It has been established that the efficiency of chlorine dioxide production and the reaction rate increase with increasing normality of the reaction solution from 2 to 11. Due to the continuous evaporation of water from the reaction solution, the latter is sustained in relation to sulfate and alkali metal chloride; Thereby, selective crystallization in the reaction solution of the salt formed as a result of the reaction is caused. Salt E (Christmas tree metal is removed from the reaction vessel periodically or continuously, chlorine dioxide and chlorine are removed along with water vapor continuously.

Концентраци хлората щелочного металла в водном реакционном растворе зависит от кислотной нормальности и в общем случае измен етс от 0,2 до 5 моль на литр. Путем непрерывного добавлени к реакционному раствору хлората щелочного металла поддерживают требуемую концентрацию , скоординированную с концентрацией сильной кислоты, с тем, чтобы обеспечить оптимальные улови генерировани диоксида хлора . Сильна кислота может непрерывно вводитьс в реакционный раствор дл обеспечени уровн средней кислотности в пределах 2-11 и., предпочтительнее в пределах 2-5 н. Добавление хлората щелочного металл и сильной кислоты так же, как и катализаторов , координируетс с удалением воды из реакционного раствор с обеспечением при этом необходимой посто нной концентрации реагентов и катализатора. Скорость ввода, температура и пониженное давление также координируютс дл обеспечени удалени водного эквивалента, до .бавленного к системе и образовавшегос в результате реакции.The concentration of alkali metal chlorate in the aqueous reaction solution depends on acid normality and generally varies from 0.2 to 5 mol per liter. By continuously adding alkali metal chlorate to the reaction solution, the desired concentration is maintained, coordinated with the concentration of the strong acid, in order to ensure optimal catch of chlorine dioxide generation. A strong acid can be continuously added to the reaction solution to provide an average acidity level in the range of 2-11 and. Preferably in the range of 2-5N. The addition of alkali metal chlorate and strong acid, as well as catalysts, is coordinated with the removal of water from the reaction solution, while ensuring the necessary constant concentration of reactants and catalyst. The inflow rate, temperature and reduced pressure are also coordinated to ensure removal of the water equivalent, down to the system and formed as a result of the reaction.

В используемом по предлагаемому способу/ реакторе наход тс насьпценн раствор хлорида и сульфата щелочного металла. В том случае, если сильна кислота представл ет собой серную кислоту,в реакторе образуютс дополнительные кристаллы сульфата щелочного металла; если в качестве сильной кислоты используют хлористоводородную кислоту, в реакторе образуютс дополнительные кристаллы хлорида щелочного металла . Кристаллы-могут удал тьс врем от времени в виде шлама.A used solution of the proposed method / reactor is a solution of alkali metal chloride and sulfate. If the strong acid is sulfuric acid, additional alkali metal sulphate crystals are formed in the reactor; if hydrochloric acid is used as a strong acid, additional alkali metal chloride crystals are formed in the reactor. The crystals can be removed from time to time in the form of sludge.

Шлам, который преимущественно состоит из соли щелочного металла сильной кислоты, использованной в реакторе, содержит также незначительное количество соли щелочного металла , насьщцающей реакционный раствор.The sludge, which mainly consists of the alkali metal salt of a strong acid used in the reactor, also contains an insignificant amount of the alkali metal salt that saturate the reaction solution.

Если в качестве сильной кислоты используетс хлористоводородна кислота, шлам из процесса может быть введен в верхнюю часть разделительной колонны с получением практически чистой соли хлорида щелочного металла в виде кристаллов в нижней части колонны. При этом промывающа жидкость, содержаща хлорид, хлорат и кислоту, непрерывно возвращаетс в генератор.If hydrochloric acid is used as a strong acid, the sludge from the process can be introduced into the upper part of the separation column to produce an almost pure alkali metal chloride salt in the form of crystals in the lower part of the column. In this case, the washing liquid containing chloride, chlorate and acid is continuously returned to the generator.

Если в генераторе используетс серна кислота или смесь серной и хлористоводородной кислот, то шламм процесса может быть введен в верхнюю часть колонны реакции обменIf sulfuric acid or a mixture of sulfuric and hydrochloric acids is used in the generator, the process sludge can be introduced into the top of the exchange reaction column.

с получением в результате разделени и очистки соли или других целевых продуктов путем реакции обмена как с возвращением использоBaHittix продуктов в генератор, так и без их возвращени . Данный способ позвол ет возвращать в реакционную емкость любзто жидкость, извлеченную из емкости с твердой солью by obtaining as a result of the separation and purification of salt or other target products by an exchange reaction both with the return of the products used to the generator and without their return. This method allows any liquid recovered from a solid salt container to be returned to the reaction tank.

0 щелочного металла, в виде шлама. В случае, если практически все количество этой жидкости, удаленной из емкости, не возвращаетс , скорость выпаривани воды из реакционного 0 alkali metal, in the form of sludge. In the event that virtually all of the liquid removed from the tank does not return, the rate of evaporation of water from the reaction

5 раствора регулируют в зависимости от количества жидкости, возвращаемой в систему.5 solution regulate depending on the amount of fluid returned to the system.

Кроме хлората натри могут быть использованы и другие хлораты ще0 лочного металла, например хлораты лити и кальци , а также смеси этих солей.In addition to sodium chlorate, other alkali metal chlorates may be used, for example, lithium and calcium chlorates, as well as mixtures of these salts.

Серна кислота может быть получена в виде выход щего потока Sulfuric acid can be obtained as an effluent.

5 жидкости обычнь1х процессов генерацчи двуокиси хлора.5 fluids of ordinary chlorine dioxide generation processes.

В качестве катализатора используют ионы серебра при концентрации 0,0001-1,5 г на 1 литр реакционного As a catalyst, silver ions are used at a concentration of 0.0001-1.5 g per 1 liter of the reaction

0 раствора. При использовании избыточ-ного количества ионов серебра (,5 г/л), не удаетс получить сколько-нибудь значительного повышени эффективности способа.0 solution. When using an excess amount of silver ions (, 5 g / l), it is not possible to obtain any significant increase in the efficiency of the method.

5five

Ионы марганца также вл ютс одним из предпочтительных катализаторов при концентрации 0,001-4 г/л. Использование 4 г/л иона марганца не дает увеличени эффективно0 сти генерации двуокиси хлора. Наиболее предпочтительны в качестве катализатора ионы бихромата в форме бихромата щелочного металла, например бихроматы натри и кали , Manganese ions are also one of the preferred catalysts at a concentration of 0.001-4 g / l. The use of 4 g / l of manganese ion does not increase the efficiency of chlorine dioxide generation. As a catalyst, dichromate ions in the form of an alkali metal dichromate, for example sodium and potassium dichromates, are most preferred.

5 при концентрации 0,5-25 г/л. Можно использовать и 25 г/л, но также без увеличени эффективности способа . Ионы мьш1ь ка, п тиокись ванади и ионы пашлади также вл 0 ютс пригодными катализаторами.5 at a concentration of 0.5-25 g / l. 25 g / l can also be used, but also without increasing the efficiency of the process. Bulk ions, vanadium pentoxide and pasladi ions are also suitable catalysts.

Пример 1. Реакци проводитс с помощью установки, содержащей систему генератор-выпариватель-кристаллизатор , в которую загружаетс вод5 ный раствор хлората натри , хлорида натри и сульфата натри . Водный раствор нитрата серебра добавл ют дл получени ионов серебраExample 1. The reaction is carried out using a plant containing a generator-evaporator-crystallizer system, into which is added an aqueous solution of sodium chlorate, sodium chloride, and sodium sulfate. An aqueous solution of silver nitrate is added to produce silver ions.

как катализатора. Этот раствор насыщают с помощью хлорида натри . В генератор ввод т серную кислоту, и двуокись хлорд и хлор генерируют до тех пор, пока раствор не станет насыщенным сульфатом натри .as a catalyst. This solution is saturated with sodium chloride. Sulfuric acid is introduced into the generator, and chlorine and chlorine dioxide is generated until the solution becomes saturated with sodium sulfate.

Во врем работы установки после насыщени сульфатом граю1-атомна эффективность производимой двуокиси хлора находитс в пределах 47,649 ,6%. Генерирующа композици в это врем мен етс в следующих пределах: ,7-3,1 н. , NaCl 1,43-1,54 М. Температура составл ет 61,5-64 С, абсолютное давление поддерживаетс в пределах 164 -, 170 мм рт.ст. При этом извлекаютс хлор, двуокись хлора и вод ные пары . Скорость производства двуокиси хлора составл ет 0,9-1,6 г/мин, хлора 0,5-0,87 г/мин.During the operation of the plant, after saturation with sulphate, the grau1-atomic efficiency of chlorine dioxide production is within 47.649, 6%. The generation composition at this time varies within the following limits: 7-3.1 n. , NaCl, 1.43-1.54 M. The temperature is 61.5-64 ° C; the absolute pressure is maintained within 164 - 170 mm Hg. This removes chlorine, chlorine dioxide and water vapor. The rate of chlorine dioxide production is 0.9-1.6 g / min, chlorine 0.5-0.87 g / min.

Во врем работы установки серную кислоту замен ют хлористоводородной . Грамм-атомна эффективность двуокиси хлора измен етс в пределах 42,9-46,4%. Генерирующа композици во врем работы с хлористоводородной кислотой с ставл ет: KCI 2,69-3,19 н., NaClQ l.,47l ,63 М, температура 62-63,5С и абсолютное давление 164-168 мм рт.ст. Также вьюод т двуокись хлора, хлор и пары воды. Скорость производства двуокиси хлора 1,64-1,91 г/минут , а скорость производства хлора 0,85-1,6 г/мин.During plant operation, sulfuric acid is replaced by hydrochloric acid. The gram-atom efficiency of chlorine dioxide varies between 42.9-46.4%. The generation composition during operation with hydrochloric acid with: KCI 2.69-3.19 N., NaClQ l., 47l, 63 M, temperature 62-63.5 C and absolute pressure 164-168 mm Hg. Also see the chlorine dioxide dioxide, chlorine and water vapor. The chlorine dioxide production rate is 1.64-1.91 g / min, and the chlorine production rate is 0.85-1.6 g / min.

Функционирование установки приThe operation of the installation when

подаче каждого из указанных кислот составл ло более 6ч.each of these acids was fed over 6 hours.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа процесс упрощаетс , т.е. при переходе от одной кислотной системы на другую исключаетс остановка генератора.Thus, when using the proposed method, the process is simplified, i.e. when switching from one acid system to another, the generator is stopped.

Claims

. METHOD FOR PRODUCING CHLORINE AND CHLORINE DIOXIDE by the interaction of chlorate and sodium chloride in a solution of sulfuric acid or hydrochloric acid, or a mixture of sulfuric and hydrochloric acids when heated in vacuum in the presence of a catalyst, characterized in that, in order to simplify the acid exchange, the interaction is carried out in a solution saturated chloride and sodium sulfate.

SU,. „1181527