Verfahren zur Herstellung von Alkalichlorit Es ist bekannt, zur Herstellung von Alkalichlorit Chlordioxyd mit reduzierend wirkenden Alkaliverbin- dungen, wie Alkaliperoxyd oder Alkaliamalgam, zu behandeln. Das hierzu erforderliche Chlordioxyd wird durch Reduktion eines Alkalichlorats in saurer Lö sung hergestellt, wobei als Reduktionsmittel beispiels weise Schwefeldioxyd, Formaldehyd, Methanol ange wandt werden. Es ist auch schon vorgeschlagen wor den, diesen Prozess kontinuierlich durchzuführen. Hierzu werden einem Reaktionsgefäss laufend Alkali chlorat, z.
B. Natriumchlorat, als festes Salz oder in Form einer konzentrierten wässrigen Lösung sowie Schwefelsäure geeigneter Konzentration zugeführt, während gleichzeitig in die Reaktionslösung mit einem Inertgas verdünntes Schwefeldioxyd eingeleitet wird. Die erschöpfte Reaktionslösung fliesst über einen Überlauf kontinuierlich ab.
Dieses bekannte Verfahren ist insofern mit Nach teilen verbunden, als insbesondere bei Verwendung leichtflüchtiger Reduktionsmittel, wie z. B. Schwefel dioxyd, stets Ausbeuteverluste entstehen, und zwar deswegen, weil ein Teil des Reduktionsmittels mit dem entwickelten Chlordioxyd mitgeführt wird und so in das Absorptionsgefäss gelangt, das bestimmt ist für den Umsatz des Chlordioxyds zum Alkalichlorit. Dort bereits fertig gebildetes Alkalichlorit wird durch das mitzugeführte Reduktionsmittel zu Alkalichlorid reduziert.
Es wurde nun gefunden, dass man diesen Nachteil vermeiden kann, wenn man bei der Herstellung von Alkalichlorit, insbesondere Natriumchlorit, durch Re duktion von Alkalichlorat, z. B. von Natriumchlorat, z. B. mit Schwefeldioxyd, Formaldehyd oder Metha nol, zu Chlordioxyd und Umsetzung der letzteren mit reduzierend wirkenden Alkalimetallverbindungen, z.
B. Alkaliperoxyd oder Alkaliamalgan, erfindungs- gemäss so verfährt, dass man das durch die Reduktion von Alkalichlorat erhaltene Chlordioxyd vor seiner Verarbeitung auf Alkalichlorit mit alkalichlorathal- tiger Schwefelsäure wäscht.
Die Durchführung des Waschprozesses erfolgt zweckmässig in einem gesonderten Gefäss.
Es hat sich gezeigt, dass das mit dem Chloridoxyd mitgeführte Reduktionsmittel nur mit dem in der Schwefelsäure befindlichen Alkalichlorat zu Chlor dioxyd reagiert, während das Chlordioxyd in der Waschlösung nicht angegriffen wird.
Die Erfindung kann in besonders vorteilhafter Weise durchgeführt werden, wenn man dem Wasch gafäss kontinuierlich Schwefelsäure und Alkalichlorat zuführt und gleichzeitig die entsprechende Menge der Waschflüssigkeit in das Chlordioxyd-Entwicklungs- gefäss abführt.
Die bei der Durchführung des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahrens als Waschflüssigkeit zur Verwendung kommende Schwefelsäure kann hinsicht lich ihrer H2S04 Konzentration in weiten Grenzen schwanken.
Im allgemeinen ist eine Konzentration zwischen etwa 35 und etwa 60 Gew.o/o H2S04 und ein Alkalichloratgehalt zwischen etwa 2 und etwa 15 Gew.o/o, gerechnet als Natriumchlorat, vorteilhaft. Doch können die angegebenen Grenzen auch über- bzw. unterschritten werden.
Besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, bei dem Waschvorgang Temperaturen zwischen etwa 10 C und etwa 20 C anzuwenden und im Chlor dioxyd-Entwicklungsgefäss solche zwischen etwa 15 C und etwa 55 C.
Die Zeichnung lässt in schematischer Darstellung die beispielsweise Durchführung des Verfahrens er kennen. In ein Gefäss 1 werden durch einen Zulauf 2 in der Stunde 13,6 1 H2S04 (7,2 n) eingeführt, die im Liter 56g NaC103 gelöst enthält. Eine dieser zuge führten Flüssigkeitsmenge entsprechende Menge der in Gefäss 1 enthaltenen Flüssigkeit fliesst durch einen Überlauf 3 in das Reaktionsgefäss 4 ab.
Diesem wer den durch einen Zulauf 5 in der Stunde 8,4 1 einer Lösung von Natriumchlorat in Wasser mit 0,632 kg NaC103/1 sowie durch eine Gasverteilungseinrichtung 6 in der Stunde etwa 20 m3 Luft, die 3,8 Vol.% S02 enthält, zugeführt.
Das aus dem Gefäss 4 bei 7 austretende CIOz enthaltende Gasgemisch wird durch eine Gasverteilungseinrichtung 8 in die in Gefäss 1 befindliche Flüssigkeit geleitet, dort gewaschen und bei 9 abgeführt, während ein der zugeführten Flüssig keitsmenge entsprechender Teil der zum grössten Teil erschöpften Reaktionslösung in 4 bei 10 abfliesst.
Die bei 9 austretenden Gase werden in Natrium peroxydlösung geleitet; in dieser entstehen in der Stunde 4,5 kg NaC102 und 120g NaCl. Die entstan- dene Lösung enthält also etwa 96% des gesamten in ihr enthaltenen Chlors als Chlorit und <RTI
ID="0002.0038"> nur 4% als Chlorid.
In den vorstehenden Ausführungen ist lediglich eine beispielsweise Ausführungsform des Verfahrens beschrieben.
Unter Umständen kann es sich als notwendig er weisen, auch Schwefelsäure einer anderen Konzentra tion zu verwenden. Auch kann man so verfahren, dass nicht eine Lösung von Alkalichlorat in Schwefelsäure in Gefäss 1 eingeführt wird, sondern beispielsweise reine Schwefelsäure und Alkalichlorat oder Alkali chloratlösung, wobei unter Umständen nicht die ganze Schwefelsäuremenge in Gefäss 1 eingeführt wird, son dern ein Teil davon direkt in Gefäss 4 eingeleitet wird. Es hat sich beispielsweise gezeigt, dass man zweck mässig 500/0 der Gesamtmenge der Schwefelsäure dem Gefäss 1 zuleitet.
Man kann das Verfahren gemäss der Erfindung auch in der Weise ausgestalten, dass man mehrere Waschgefässe verwendet. Auch hat sich die Anwen dung von Kolonnen, Rieseltürmen und dergleichen zur Befreiung des entwickelten Chlordioxyds vom mit geführten Reduktionsmittel als zweckmässig erwiesen.
Die mit dem erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahren zu erzielenden Ausbeutesteigerungen betra- gen etwa 8-10%. So erhält man z. B. unter sonst gleichen Bedingungen ohne Zwischenschaltung eines Waschgefässes Alkalichloritlösungen,
in denen etwa 85-88% des gesamten darin enthaltenen Chlors als Alkalichlorit vorliegt, während die restlichen 12-l5 0/0 in Form von Alkalichlorid enthalten sind.
Bei der Durchführung des Verfahrens unter Zwischenschal tung eines Waschprozesses gemäss der Erfindung steigt unter sonst gleichen Bedingungen der Anteil des Alkalichlorits an dem gesamten in der Lösung ent- haltenen Chlor auf 95-97%. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ist die kontinuierliche Durchführungs möglichkeit.
Process for the production of alkali chlorite It is known to treat chlorine dioxide with reducing alkali compounds, such as alkali peroxide or alkali amalgam, in order to produce alkali chlorite. The chlorine dioxide required for this is produced by reducing an alkali metal chlorate in acidic solution, with sulfur dioxide, formaldehyde, and methanol being used as reducing agents, for example. It has also been suggested that this process should be carried out continuously. For this purpose, alkali chlorate, z.
B. sodium chlorate, supplied as a solid salt or in the form of a concentrated aqueous solution and sulfuric acid of suitable concentration, while sulfur dioxide diluted with an inert gas is introduced into the reaction solution. The exhausted reaction solution flows off continuously via an overflow.
This known method is associated with share after, as especially when using volatile reducing agents such. B. sulfur dioxide, there are always yield losses, because part of the reducing agent is carried along with the chlorine dioxide developed and so gets into the absorption vessel, which is intended for the conversion of the chlorine dioxide to the alkali metal chlorite. Alkali chlorite already formed there is reduced to alkali chloride by the reducing agent supplied.
It has now been found that this disadvantage can be avoided if, in the production of alkali chlorite, especially sodium chlorite, by reducing alkali metal chlorate, eg. B. of sodium chlorate, e.g. B. with sulfur dioxide, formaldehyde or Metha nol, to chlorine dioxide and reaction of the latter with reducing alkali metal compounds, z.
B. alkali metal peroxide or alkali metal algae, according to the invention, the procedure is such that the chlorine dioxide obtained by the reduction of alkali metal chlorate is washed with alkali chlorate-containing sulfuric acid before it is processed on alkali metal chlorite.
The washing process is best carried out in a separate container.
It has been shown that the reducing agent carried along with the chloride oxide only reacts with the alkali metal chlorate in the sulfuric acid to form chlorine dioxide, while the chlorine dioxide in the washing solution is not attacked.
The invention can be carried out in a particularly advantageous manner if sulfuric acid and alkali metal chlorate are continuously fed to the washing vessel and the corresponding amount of the washing liquid is discharged into the chlorine dioxide development vessel at the same time.
The sulfuric acid used as washing liquid when carrying out the method proposed according to the invention can vary within wide limits with regard to its H2S04 concentration.
In general, a concentration between about 35 and about 60% by weight of H 2 SO 4 and an alkali metal chlorate content of between about 2 and about 15% by weight, calculated as sodium chlorate, are advantageous. However, the specified limits can also be exceeded or fallen below.
It has proven particularly advantageous to use temperatures between about 10 C and about 20 C during the washing process and temperatures between about 15 C and about 55 C in the chlorine dioxide development vessel.
The drawing shows, for example, how the method is carried out in a schematic representation. In a vessel 1, 13.6 liters of H2S04 (7.2 n) are introduced per hour through an inlet 2, which contains 56g of NaC103 dissolved in one liter. An amount of the liquid contained in vessel 1 corresponding to this supplied amount of liquid flows through an overflow 3 into the reaction vessel 4.
This who the through a feed 5 in the hour 8.4 1 of a solution of sodium chlorate in water with 0.632 kg NaC103 / 1 and through a gas distribution device 6 in the hour about 20 m3 of air containing 3.8 vol.% SO2 is supplied .
The gas mixture containing CIOz exiting from vessel 4 at 7 is passed through a gas distribution device 8 into the liquid in vessel 1, washed there and discharged at 9, while a portion of the largely exhausted reaction solution in 4 at 10, corresponding to the amount of liquid supplied drains.
The gases emerging at 9 are passed into sodium peroxide solution; in this 4.5 kg NaC102 and 120g NaCl are produced per hour. The resulting solution therefore contains around 96% of the total chlorine it contains as chlorite and <RTI
ID = "0002.0038"> only 4% as chloride.
In the foregoing, only one exemplary embodiment of the method is described.
Under certain circumstances it may be necessary to use sulfuric acid of a different concentration. It is also possible to proceed in such a way that not a solution of alkali chlorate in sulfuric acid is introduced into vessel 1, but, for example, pure sulfuric acid and alkali chlorate or alkali chlorate solution, whereby under certain circumstances not the entire amount of sulfuric acid is introduced into vessel 1, but part of it directly into Vessel 4 is initiated. It has been shown, for example, that 500/0 of the total amount of sulfuric acid is expediently fed to vessel 1.
The method according to the invention can also be designed in such a way that several washing vessels are used. The use of columns, trickle towers and the like to free the developed chlorine dioxide from the reducing agent carried along has also proven to be expedient.
The increases in yield to be achieved with the method proposed according to the invention amount to about 8-10%. So you get z. B. under otherwise identical conditions without the interposition of a washing vessel alkali chlorite solutions,
in which about 85-88% of the total chlorine contained therein is present as alkali chlorite, while the remaining 12-15% are contained in the form of alkali chloride.
When carrying out the method with the interposition of a washing process according to the invention, the proportion of alkali metal chlorite in the total chlorine contained in the solution increases to 95-97% under otherwise identical conditions. A particular advantage of the process is that it can be carried out continuously.