Способ получения диоксида хлора

 

Изобретение относится к способам получения диоксида хлора, используемого, в частности , в качестве отбеливателя. Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет снижения расхода серной кислоты. Способ включает взаимодействие хлората и хлорида натрия в растворе серной и хлористоводородной кислот с концентрацией 2-4,8 н. при 50-100°С и под вакуумом, абсорбцию водой реакционной газообразной смеси, содержащей диоксид хлора, хлор и пары воды, с получением раствора диоксида хлора. Затем неабсорбированный хлор подают на стадию взаимодействия его с диоксидом серы, которое проводят в реакторе, разделенном на верхнюю и нижнюю реакционные зоны, с подачей диоксида серы в нижнюю часть верхней зоны, а хлор при этом подают в нижнюю зону в количестве, обеспечивающем его избыток на выходе из этой зоны. Выходящий из нижней зоны реактора раствор смеси кислот делят на два потока в массовом соотношении 1:(5-50), причем меньшую часть потока с концентрацией 8-13 н. направляют на стадию взаимодействия исходных реагентов, а большую - на орошение верхней реакционной зоны. 1 з.п. ф-лы, 1ил., 1 табл. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)з С 01 В 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4027009/26 (22) 03,03.86 (31) 8501046-0 (32) 04.03.85 (33) SE (46) 07.02,91. Бюл, М 5 (71) Эка Новель АБ (SE) (72) Улла-Кари Маргарета Холмстрем, Лаге

Мартин Сандгрен, Мария Гертруд Норелл и Петер Альф Аксегорд (SE) (53) 661.41 (088.8) (56) Патент США М 4393036, кл. С 01 В 7/01, 1983. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА

ХЛОРА (57) Изобретение относится к способам получения диоксида хлора, используемого, в частности, в качестве отбеливателя, Цель изобретения — повышение эффективности процесса за счет снижения расхода серной кислоты. Способ включает взаимодействие

Изобретение относится к способу получения диоксида хлора, используемого. в частности, в качестве отбеливателя в целлюлозно-бумажной промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса эа счет снижения расхода серной кислоты.

На чертеже приведена технологическая схема способа.

Пример 1. В реактор 1 для получения диоксида хлора подают раствор, содержащий 550 г/л йаООз, 4,2 г/л Ма2СГ20т и

-97,8 г/л йаО, а также раствор смеси серной и хлористоводородной кислот, полученный на последующих стадиях технологического процесса, общей концентрацией 12 н„со-, держащий 17,5 хлористоводородной и

„„ Ц „„1627080 А3 хлората и хлорида натрия в растворе серной и хлористоводородной кислот с концентрацией 2 — 4,8 н. при 50-100 С и под вакуумом, абсорбцию водой реакционной газообразной смеси, содержащей диоксид хлора, хлор и пары воды, с получением раствора диоксида хлора. Затем неабсорбированный хлор подают на стадию взаимодействия его с диоксидом серы, которое проводят в реакторе, разделенном на верхнюю и нижнюю реакционные зоны, с подачей диоксида серы в нижнюю часть верхней эоны, а хлор при этом подают в нижнюю зону в количестве, обеспечивающем его избыток на выходе иэ этой зоны. Выходящий из нижней зоны реактора раствор смеси кислот делят на два потока в массовом соотношении 1:(5-50), причем меньшую часть потока с концентрацией 8-13 н. направляют на стадию взаимодействия исходных реагентов, а большую— на орошение верхней реакционной эоны. 1 э.п. ф — лы, 1ил., 1 табл.

23,5ф, серной кислот, Также в реактор подается серная кислота в количестве 23 г/ч. В реакторе поддерживают давление 235 мм рт.ст. и температуру 78 С.

Образующуюся в реакторе газообразную смесь, содержащую, г/л: диоксид хлора

90, хлор 59, воздух 12, водяной пар 557, непрерывно выводят из реактора и направляют в конденсатор для охлаждения до

43 С. Образующийся в реакторе осадок сульфата натрия удаляют в виде пульпы из нижней части реактора и подвергают филь.трации..

Образовавшуюся rlocne конденсатора смесь иэ rasa и жидкости направляют в нижнюю часть абсорбера 2, в верхнюю часть которого подают воду со скоростью 11 тг/ч.

1627080

На выходе в нижней части абсорбера получают водный раствор, содержащий 8 г/л диоксида хлора и 1,2 г/л хлора, Оставшуюся неабсорбированную газообразную смесь, содержащую хлор (45 r/÷) и воздух (12 г/ч), подают в реактор 3, представляющий собой насадочную колонну, разделенную на верхнюю и нижнюю реакционную зоны, причем высота верхней эоны в данном реакторе составляет 227ь от общей высоты реактора, Хлорвоздушную смесь вводят в нижнюю реакционную зону, а диоксид серы в количестве 41 г/ч подают в реактор в нижнюю часть верхней реакционной эоны. Реактор 3 снабжен хвостовой башней 4, в верхнюю часть которой подаютводу (178 r/÷) при температуре менее 20 С.

В хвостовую башню поступают непрореагировавшие в реакторе газы, и образующийся в результате их абсорбции водный раствор смеси кислот возвращают в реактор, В нижней реакционной зоне часть хлора растворяется в водном растворе кислот и взаимодействует с остаточным количеством диоксида серы, содержащимся в данном растворе, а часть хлора в газообразном виде поступает в верхнюю реакционную зону, где вступает в реакцию с диоксидом серы, подаваемым в эту зону.

Образующуюся смесь кислот, содержащую 17,5 мас. H CI, 23,5 (, Н2504 и 0,03 (, 502 выводят из днища реактора 3 и делят в соотношении 1:50 на два потока, Меньшую часть с концентрацией 12 н. в реактор 1 для получения диоксида хлора, большую — через теплообменник для охлаждения рециркулируют в верхнюю часть реактора 3.

Результаты остальных экспериментов, проведенных аналогично примеру 1, но при различных соотношениях потоков кислотного раствора, приведены в таблице, Пример б. Водный раствор диоксида хлора получают аналогично примеру 1. Взаимодействие неабсорбированного хлора с диоксидом серы осуществляют в двух реакторах, причем все количество диоксида серы подают в первый по ходу хлорвоздушной смеси реактор, а хлор — во второй. Образовавшуюся в первом реакторе смесь кислот подают на орошение в верхнюю часть второго реактора. Образовавшуюся во втором реакторе смесь кислот с концентрацией 12 н. содержащую, (: HCI 17,5; H2SO4 23,5, SOz 0,03, возвращают в голову процесса в реактор для получения диоксида хлора и подают на орошение в первый реактор.

Пример 7 (известный). Водный раствор диоксида хлора получают аналогично.

1. Способ получения диоксида хлора, 3р включающий взаимодействие хлората и хлорида натрия в растворе смеси серной и хлористоводородной кислот с концентрацией

2,0 — 4,8 н, при 50 — 100 С и под вакуумом, удаление иэ реакционной зоны образующегося при этом осадка сульфата натрия, абсорбцию водой реакционной газообразной смеси, содержащей диоксид хлора, хлор и пары воды с получением раствора диоксида хлора, подачу неабсорбированного хлора на

40 стадию взаимодействия с диоксидом серы в водной среде с получением смеси серной и хлористоводородной кислот, рециркулируемой в голову процесса, абсорбцию отходящих с этой стадии газов водой и подачу

45 образующегося раствора на стадию взаимодействия, отл ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет снижения расхода серной кислоты, взаимодействие хлора с диоксидом серы проводят в реакторе, разделенном на верхнюю и нижнюю реакционные зоны, с подачей диоксида серы в нижнюю часть верхней зоны, при этом хлор подают в нижнюю зону в количестве, обеспечивающем его избыток на выходе из этой эоны, а выходящий иэ нижней зоны раствор смеси кислот делят на два потока в массовом соотношении 1:(550), причем меньшую часть потока с концентрацией 8 — 13 н. направляют на стадию взаимодействия исходных реагентов, а

25 примеру 1. Газообразная смесь из абсорбера с содержанием 45 г/ч Clz и 12 r/÷ воздуха подают в нижнюю часть реактора 3 на стадию получения кислотной смеси, где смешивают с 28 г/ч диоксида серы, что соответствует 30 -ному избытку хлора, В верхнюю часть хвостовой башни подается вода со скоростью 124 r/÷. Образующаяся смесь кислот содержит, $: HCI 17,5;

Н2504 23,5 и 502 0,03, Часть кислотного раствора направляют в реактор для получения диоксида серы, в который дополнительно подают б1 г/ч серной кислоты.

Гаэ, выходящий из хвостовой башни и содержащий 14 г/ч Clz и 12 г/ч воздуха, поглощают 14 (,-ным раствором гидроксида натрия с получением 7 (,-ного раствора

NaCIO (потребление NaOH 31 г/ч).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет на 32-38 г/ч снизить расход серной кислоты по сравнению с известным, кроме того, не требует дополнительных операций по очистке от хлора отходящих иэ реактора газов с применением раствора едкого натра.

Формула изобретения

1627080 большую — на орошение верхней реакционНОЙ ЭОНЫ.

2, Способ по и 1, отличающийся тем, что взаимодействие хлора с диоксидом серы в водной среде осуществляют в двух реакторах с подачей в первый по ходу газа с о, муо

Составитель Н.Коваленко

Техред М.Моргентал Корректор А.Долинич

Редактор И.Шмакова

Заказ 290 Тираж 289 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

N0 2

/1/ПС реактор всего количества диоксида серы, а хлора — во второй реактор, орошаемый полученным в первом реакторе раствором, с выводом иэ нижней части второго реактора

5 смеси кислот, направляемой на орошение первого реактора и на стадию взаимодействия исходных реагентов.