Способ получения белильной извести Советский патент 1935 года по МПК C01B11/06 

Известно, ЧТО получающаяся при действии хлора на гидрат окиси кальция белильная известь склонна, при известной степени хлорирования, делаться влажной под влиянием воды, образующейся при этой реакции, протекающей по следующей схеме:

/ОС1

Са(ОН).,+С1,-Са/ Cl

Это обстоятельство служит (в особенности в мехапических аппаратах) причиной того, что белильная известь теряет свой характер тонкого порощка, образуя агломерирующиеся и цементирующиеся комья. Следствием впитывания воды белильной известью является также и то, что в случае применения железной аппаратуры последняя в значительной степени подвергается коррозии. Для устранения этих затруднений предлагались разные средства, как-то: медленное хлорирование, прибавление значительных количеств по объему воздуха к хлору, хлорирование при низкой температуре, уменьщение толщины слоя и т. п. Однако, все эти средства, достигая поставленной цели лишь частично, страдают различными недостатками: в

(291)

одних случаях продолжительное хлорирование неизбежно связано с разложением белильной извести, в других случаях недостатки эти выражаются в малой производительности по отношению к размерам аппаратуры и прежде всего в низком содержании активного хлора в полученной белильной извести.

Было также предложено вести процесс хлорирования в присутствии летучих органических индиферентных растворителей, но эти способы сопровождаются неизбежными потерями растворителей, значительно удорожакзщими стоимость продукта.

Известно также, что влажная и пронизанная комьями белильная известь лищь с больщим трудом поддается обезвоживанию, так что разложение ее при этом делается неизбежным. Вот почему безводная белильная известь до настоящего времени была доступна лишь в очень ограниченной степени.

В предлагаемом изобретении авторам удалось преодолеть указанные выше затруднения-впитывание воды во время хлорирования и образование комьев-и при помощи различных фаз хлорирования и обезвоживания получить безводную хлорную известь. Дело в том, что

если хлорирование гидрата окиси кальция произвести в прерывно работающем аппарате с мешалкой, то в первое время реакция протекает без образования комьев, так например, при содержании 10°/о активного хлора белильная известь еще суха и пылится; при активного хлора она хотя и остается в виде порощка, но уже начинает делаться несколько влажной; при она дедается еще более влажной и начинают появляться первые мелкие комочки; при 30Vo и выше образование комочков продолжается, достигая максимума при наивысшем содержании хлора (37-ЗЭ /о); в последнем случае продукт уже получается влажным и отчасти агломерированным.

Нами найдено, что если хлорирование прервать в тот момент, когда белильная известь хотя уже и сделалась влажной, но все еще сохранила свой характер порошка (что бывает преимущественно при содержании 25-28/(, активного хлора), и тотчас же применить высокий вакуум, то образующаяся в процессе реакции вода отгоняется легко и быстро, что поразительнее всего, при более низкой температуре, чем в продуктах, полностью хлорированных. При этом оказалось, что удаление всей реакционной воды невыгодно, так как продукт теряет способность вступать в дальнейшую реакцию с хлором. Выгоднее всего удалить приблизительно /5 образовавшейся воды.

На эту частично обозвоженную низкопроцентную, но сухую белильную известь снова действуют хлором; последний вступает в дальнейшую реакцию, пока в продукте не получится максимального содержания активного хлора (37-ЗЭ /оХ что имеет важное значение, так как белильная известь при этом сохраняет характер порошка. Этот факт обусловлен тем, что больщую часть той воды, которая при своем накапливании вызвала бы агломерацию белильной извести, заблаговременно удаляют,

Сухой, частично обезвоженный и порошкообразный продукт, получаемый этим способом, может быть уже непосредственно пущен в употребление, как таковой, так как обладает большей прочностью и однородностью, чем обыкновенная белильная известь. Если же этот продукт, непосредственно после его получения, снова подвергнуть обработке в том же аппарате, но при высоком вакууме, то он, благодаря своим специальным химическим и физическим качествам поддается полному обезвоживанию, не подвергаясь при этом какомулибо заметному разложению. В итоге получается безводная, высокопроцентная, устойчивая порошкообразная белильная известь.

Таким образом, комбинированные, но чередующиеся фазы хлорирования и обезвоживания представляют значительные преимущества в деле получения хлорной извести. Разделение же процесса обезвоживания при высоком вакууме на две стадии-одну после получения продукта, хлорированного на /s, другую - по окончании хлорирования представляет по сравнению с известным уже однократным обезвоживанием до конца хлорированной белильной извести при высоком вакууме то преимущество, что из белильной извести, хлорированной на Vs, вода может быть удалена очень легко и быстро и при сравнительно низкой температуре. Это объясняется тем, что упругость водяного пара белильной извести, хлорированной на /д, оказывается, по нашим наблюдениям, значительно выше, чем упругость пара до конца хлорированной белильной извести.

Далее нами найдено, что различные операции хлорирования и обезвоживания под высоким вакуумом могут быть попеременно и весьма выгодно проведены в одном механическом, прерывно работающем аппарате, снабженном двойным кожухом и мешалкой с трубчатым валом (кожух и мешалка с циркуляцией холодной или теплой воды для регулирования температуры реакции и для удаления воды под высоким вакуумом).

Весьма замечательно, что при помощи этого аппарата получается весьма тяжелая белильная известь. Вес единицы объема ее больше 1, тогда как кажущийся удельный вес всех других сортов белильной извести равен приблизительно 0,6.

Пример. 63 ч. гидрата окиси кальция подвергают хлорированию в аппаpare с мешалкой при температуре около 40° (температуру регулируют с помощью циркулирующей воды). После поглощения 25 ч. хлора, т. е. после содержания 28,4°/о активного хлора в продукте, процесс хлорирования прерывают. Тотчас же устанавливают высокий вакуум (15-20 мм Hg), и при температуре в 38-40° из белильной извести быстро выделяются 5 ч. воды. Вакуум выключают и снова приступают к хлорированию, пока белильная известь не поглотит еще около 12 ч. хлора. В полученной таким путем белильной извести содержится активного хлора и только 4, воды; после этого снова устанавливают вакуум(15-20 г) и теперь при 46-48° продукт обезвоживается полностью, лишаясь оставшихся 4 ч. воды. В результате получают 91 ч. безводной порощкообразной белильной извести с содержанием около 40% активного хлора и с весом единицы объема, равным около 1,15.

Весьма существенные практические преимущества предлагаемого нового способа по сравнению со свинцовыми камерами или различными механическими непрерывно работающими системами Наsenclever, Backmann, Rudge и пр. сводятся к следующему. Новый способ, позволяющий вести прерывную работу, дает возможность проводить хлорирование в одном простом железном аппарате с мещалкой, в котором реакция поддается точному управлению в .каждый момент, так как: а) температура может быть урегулирована любым образом; б) процесс хлорирования происходит одновременно и в одинаковой

степени по всей массе гидрата окиси кальция и в) своевременное удаление реакционной воды из хлорированного на Vs продукта устраняет всякую коррозию аппарата.

При помощи нового способа, который может быть проведен с любой концентрацией хлора, непосредственно получают безводную белильную известь в виде порощка, чрезвычайно устойчичивую даже при высоких температурах тропических стран.

- В других способах получение подобного продукта удается лишь с чрезвычайным трудом. Высокий удельный вес получаемой по настоящему способу белильной извести дает большую экономию в расходах по упаковке и имеет большое значение для транспорта по воде.

Предмет патента.

1.Способ получения безводной высокопроцентной белильной извести действием хлора на гидрат окиси кальция с последующей вакуум-выпаркой, отличающийся тем, что обезвоживанию в вакууме подвергают гидрат окиси кальция, хлорированный только на Vs с удалением /5 выделяемой при реакции хлорирования воды, после чего хлорированную известь снова хлорируют до получения продукта с максимальным содержанием активного хлора и выпаривают с применением вакуум-выпарки до безводного состояния.

2.Применение способа, описанного в п. 1, в одном аппарате при попеременном хлорировании и обезвоживании при высоком вакууме.