Способ получения хлора Советский патент 1983 года по МПК C01B7/04 

4i

00

со Ирпбсэтэпде относится к способу nc-.; -Я;КИН из СОЛЯНОЙ КИСПОТЫ И МО ;е быгь использовано Б хлорной про- .:а iKOflTtl., лчоркрозапкк органических ве- iiSQVE ,в качестБЗ побочного продукта :;бразуется хлористый водород {соляная ;: Еспота), Возможность применения это ч:: прсцукта огргшичэна. Особую ценняст мркобретают процессы выцеленкя и ис™ к;чьзо,нанйя хлора ие этого побочного ООДуКТ казестэа спопоб получения хпора из ляной ккалоты с пснош.ью перэкисн зоцороча L 1 о Нецостет;-гом извасгного спссобй яв 1 г;гтс-1 пспользование цорсгостоящей пе j iKCvi яоцороца; которЕя оаэвозвратно ;П:о-б; / 3 т ОГЩ€),л6оле Ч 6nnoKF V;r К Ио; б|кзгению по ахкитас5 ой суиптостя н aoci-HraesvJOMy ;фкедгу является споссб получения шора йзсоякиой кислоты по методу - Зельпона 21. в котором выцепвниэ шора из солпкой ккслоуы проводят взак йОГ1ейстз;1е л ее с двуокисью марганца МпО,- -4НСй--мИпСЗ -f-vH f). -22 2 С.й;,5ау:ош,кыси хлоруюткй марганец :..:;зег;гагот Ол 1олению Жяс:,лороцом возy,;;..j. ,до г,зуо.Е;юя глэрганца Б. присут --1 лазес-г.Еозог): 1чоло,ка .;7 4- .-; /Г-ij-,-M79n, -.CfjiOA nOo -; - / - С Ц8ль;о Еозоращенкя клорика марга па обратно в цикл з вице Вель цоновско :о ила :оиМпагН)пС0- Ое„- СйСе, Суммарно лроцеоо зыражаегоя; ;. .iiOHl ,,(- 7CoiCg - 5 -- - - - 2 ;г/. Недостатками иэвесшого метода ЯВ™ пяются ккзкий выход хлора, недостеточя его .концентрация, использование п,О рогостоя:щ8го иавесткового молока н сло к -;:ость 1рО1гесса„ ЦеЛьк; изобретения является повыше ние чистоты и выхода продз кта к упро щеийэ способа, Псотгзлоанай цедь аосгпгается , лто согласно способу получения хлора ьэаих-оцейстзием соляной кислоты с лзуо.((исьга маргаиия с иооле дующим окистение л oopaojaomerocs кдориаа мар возйухо у оо цвуоякси марганца и зоэврагом ее на стадию скзаимоцей с соляной кис;лотой, окисяение во ;ирйсутствии воц таого па« О.кксле)ше ведут vaaxis прн 490-.530 С при ь-юльком соотношении воздуха и во цяного пара 1; (0,.20 ).. llonae.K схема продесоа. Основное rspsBращение нее Mncg i-С{,-; , О|;:йсление MnCg представляем: соЬой смесь МпО- с некоторым количесггвом низших OKHCJ.iOB, который в цапьнейшем s процес« се работает аналогично , т.е, Йп,0,,-i- HCii-J-MnCg - -Ce f Н,.0, Выделившийся НС на стадии испо.}:;ьзу9ТОЙ Б процессе, что обеспечи- Баб:г .100%.Коа выделение .хлора из хлористого Еоцороца. 4,2 г пБуокиси марганца поцвергают Бзаимоцействкю с ,18,3 мл 33,2 /одного раствора соляной хяолоты. Получают 3.42 г- зглора и 6 г хлорица марганца, .Полученный таким образом хпориц мар в .колг-гчестве 6 г обраба.т7:)5вают смесью воздуха и воды прн 520 С в течйЕИ 120 мин, Мольное соот-ношение зозцух воцс; 1;1.09, объемНЁЯ скорость поцьчи поолэйНйх 894/7 ч: Полл-ча- цвуо.к;«;Е 1,лгргаяца 0.39 г хлора ц 3,05 г HCL , Выгсог; по обеим стациям (на. разложенный НС) состаЕлпет 97,5 мас,%. Пример 1 . Показывается осу щестЕле.ние процесса по предлагаемому способу и ВОЗМО 4ШОСТЬ многократно О использования Д1пО9 беа суэдественных потерь, АО Получение хдора .эзаимоцойотзием соляной кислоты и двуокиси марганца/ Взаимодействие соляной з-:ислоты с цвуокнсьго марганца проводят в круг.ло донно .копбе емкостьЮ мл, снабженной капельной воронкой и патруб ком для от.воца га-зообразньк продуктов рзакпйи. Берут навеску марганца. Б кол1гчест зе 4,2, г и помещают в колбу. В капельную .5зоронку нали.еают 33,.2%-ный (р--, 16 5 ) расTSOр COIяной кясяоты в кояичестве 13j3 мл, соке ржа щий 7,О5 г x.ROpi-vcToro зодороца, Поотепекко соцер- капэлькой зоронки приливают в колбу. Газообразный хлор, .вьшеяяюгаийся в раау-тгьтата реакции, улаали зают .ь двух последовательно соединенных склянках Дрекселя, заполненных 10%-iHbiM раствором йодистого калия (по 100 мл). После окончания реакции (т.е. пос- де осветления содержимого колбы) приступают к анализу продуктов реакции. Выделившийся хлор опрецеляют иоао метрическим титрованием по известным методикам и обнаруживают 3,42 г хло ра. Содержимое колбы выпаривают при 1ОО°С, сушат при 220°С в течение 2 ч для удаления воды из раствора Остаток взвешивают и обнаруживают 6 хлорида марганца. Б, Окисление хлорица марганца цо двуокиси марганца. Окисление хлорица марганца проводят в реакторе проточного типа, представляющем собой стеклянну1р трубку с внутренним диаметром 22 мм и высотой 15 см. В нижней части реактора имеется фильтр Шотта. По длине реактора проходит карман для термопары. Температуру контролируют термопарой марки ХК. В верхней части реактора имеется патрубки для подачи воздуха и воды. В ду дозируют с помощью шприца, устано ленного на дозаторе. На внешнюю сторону трубки наматывают нихромовую спираль, которая служит для обогрева реактора. Регулирование напряжения производят с помошью латра. Осушка и дозировка воздуха осушес вляется путем подачи воздуха через сист-ему осушки, состояшую из осушителей, заполненных хлоридом кальция и активированным углем, и тонкой дозировки, состояшей из реометра, кранов, и-образного манометра и маноотбта, Газообразную часть продуктов реакции улавливают в системе, состояшей из двух последовательно соединенных склянок Дрекселя, заполненных lOJo-ны раствором йодистого калия. Берут 6 г хлорида марганца, полученного как показано, и загружают в реактор, герметизируют систему, уста навливают дозатор и подключают возду Включают систему обогрева, и после достижения 520 С начинают подавать воду со скоростью 2,5 мл/ч (жидкость и воздуха в количестве 2850 мл/ч. Реакцию прекрашают через 2 ч, т.е. при отсутствии НС 2 в газообразньрс пр дуктах реакции (чробгЭ с аммиаком). ; 1 а0,f4iiifnaraT продукт, ntviyreiubiH в peaKToi e, представляюший собой коричневатый порошок, и обнаруживают 3,93 г вещества. Полученный продукт подвергают анализу на содержание Мп02 по известным методикам и обнаруживают 3,7 г цвуокиси марганца. Остальная часть марганца находится в виде низших окислов. Содержимое ловушки и склянок Дрекселя смешивают и анализируют на свободный хлор по известной методике (иоцомерическое титрование) и на хлористый водород (кислотно-щелочное титрование). Обнаруживают 0,39 г хлора и 3,02 хлористого воцороца. Всего в реакции использовано : 7,05-3,,03 г хлористого воцороца (гце 7,О5 - количество НС8, взятого на 1-й стадии; 3,О2 - количество НСР, выдел1шшегося на |1-и стации). хлора 3,42+0,,81 г (на 1-й и И -и стации). 4,03-35,5 Выход хлора 3,91 г 36,5 (теорет5гческое количество). 3,81 Выход от теории ,5мас.%. Степень регенерации хлора из хлористого водорода; рассчитывают по .укй-. занному уравнению реакции. 2,5% хлора из НС5 уходит на растворение низших окислов марганца, которые возвращаются в цикл, В. Используют регенерированную двуокись марганца и подвергают взаимо- действию с соляной кислотой, как описано в разделе А. Соляную кислот |(33,2%-.ный, ,165) прикапывают до полного растворения ААп02(цо момента осветления содержимого колбы). Всего на реакцию расходуется 16,6 33,2%-ного раствора НС С. Продукты реакции подвергают анализу, как описано в разделе А, и обнаруживают 5,95 хлорида марганца и 3,0 г хлора. Берут 5,95 г хлорида марганца, полученного как показано, и подвергают взаимодействию с воздухом и вод$шым паром при условиях, как описано в разделе Б (температура 52ОС, скорость подачи воздуха 285О мл/ч, воды - 2,5 мл/ч, время реакции 2 ч.). Продукты реакции анализируют и обнаруживают 3,90 г вещества, содержащего 3,68 г двуокиси марганца. В газообразных про-

иуктах обнаруживают 0,4 г хлора и

з,оо г нее.

Потери двуокиси марганца за двух,кратное использование составляют 3.7 3,68

-r-rr-- 100 0,5 мас.% 3,68

Пример 2 . Показывается влияние температуры на продолжительность рэгенерации хлорида марганца.

Проведение опытов и анализов аналогично как и в разделе Б,

В табл, 1 показано влияние темпе ратуры на продолжительность регенера « ции хлорида марганца (скорость подачи воздуха 2850 мл/ч{ скорость поца-

чи вод 2,5 мл/ч)«

Пример 3 , Показывается вли

ние соотношения воэдухгвода и скорости подачи реагентов показателей процесса рэгенерации хлористого марганца.

11рсшецэкие алалиэов анапсггично {&.« и в раэаеле Б,

В табл., 2 пскаэако Елиякке оооткоше. нкя возцузс -вопа на полазатвл ;:- процесса регенерации хлорида Maprai-гца,

Как видно из химизме, npiuecca, единственным гаэообразкь м пц/-пукгом является xnop-rNaa,, Анализ ла хлора в хлор-газе по тодшшм (сжижением/ показьшее,.;, что хлор-газ содержит 99/9% ,

Спссоб получения хлора, ия сс-лякой кислоты обладает спецующимк тг азр яоэкономическими показа -еля ии аивышае ся выл;од хлора с 33мае.% qo 97,,5 мае,% на разнеженный упрошаетпя процесс за счет отпадения нвобхоцимос ск разце пения сложной смеси хлоряцов лоз§ удешевляется процесс за счет- йс,;.,,й: ченш использования )2,

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРА взаимоцействием соляной кислоты с двуокисью марганца с последующим окислением образующегося хлорида марганца воздухом до двуокиси марганца и возвратом ее на стадию взаимодействия с соляной кислотой, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты и выхода продукта и упрощения способа, окисление воздухом ведут в присутствии водяного пара. 2. Способ по п. 1, отличающий с я тем, что окисление ведут прт 49О-530 С при мольном соотношении воздуха и водяного пара 1:

П р и м © ч а н и е .

Содержа- Количест.™|Проаогтжк |Количест ние двуь I во вьвдз-- i тельностъ гво выггв жиси в I лившегося ре ген ера- j пившегося порош,т;е, jxnopa, г г циз мкн НСР, г

,„.„

48()

0,10 0,21

0,39 0,45 В опытах остальное количество мар1а:аца ,; j,i.;iL:oL.j,K;H после регенераций находится в виде низших ок ислоа. Т а б я к о. к а Примечание. В опытах 1-5 Остальное вице низших окислов. количество марганца находится в