Способ получения сернистого андигидрида из сульфатов Советский патент 1936 года по МПК C01B17/50 

Изобретение ставит задачей развитие хлорной промышленности, что позволит перерабатывать такие виды местного сырья как гипс, ангидрид, глауберова соль, запасы которых исчисляются в сотнях миллионов тонн.

Предлагаемый способ состоит в следующем. На сульфаты натрия или калия Ецелочно-земельного металла, в присутствии добавок (см. ниже) или на смесь сульфата щелочно земельного металла с сульфатом натрия или калия в присутствии добавок или без них, действуют избытком хлора при температуре примерно 750-950°. При этом протекают следующие реакции по схемам:

MS04 + Cl2 - MClg + SOa + О, (М - щелочно-земельный металл)

MgSO., + Cla- 2МС1-+-SOa + О

(М - щелочный металл).

Выделяющиеся из печи газы SOg, Cla и Og направляют в кислото - упорную бащню, омываемую водой, для окисления сернистого ангидрида в серный с одновременным образованием серной и соляной кислоты по реакциям:

1. 302 + Н20: Н280з. 2. Cls + HjOI HCl-f НОС1.

3. НОС1+Н25Оз: Н,5О,НС.

По мере насыщения воды поглотительной башни серной и соляной кислотами образующийся раствор кислот непрерывно сливают из нижней части бащни в выпарные аппараты, где производят отделение хлористо-водородного газа, который поглощают обычным методом, а в выпарных аппаратах остается 90-95%-ная серная кислота.

Предлагаемый способ позволяет получить чистую соляную и техническую серную кислоты. В качестве добавок, применяемых в количествах 5-10% от веса сульфата, берут: для щелочноземельных КС1, NaCl, KoSOi, МпСЬ, МпОо или пиролюзит, NiSO, NiClg, РеаОз, FegOi или железную руду, MnSO4, MnCla и в количествах 30-250% SiO любой модификации или , а для щелочных- те же добавки в количествах 4-10%, что и для щелочно-земельных, кроме KoSO и NajSO и 30-250% SiOg любой модификации.

При добавке 5-10% катализатора, какими являются: КС1, NaCl, K2SO4, MnCl2, МпОо, пиролюзит, NiSO, , Ре.,Оз, FesSO. железная руда, MgSO4, MgClo, и 30-250% SiOg любой модификации или Na2SO4, при температурах 750-950 дают следующие выхода SO2.

в присутствии 5-10%

1. KCI, NaCl иКгЗ О

2.MnClg, МпОз и пиролюзит

3.NiSOi и NiCla

4. Fe2O8, FesO.i и жел. руда

5. MgSOi и MgCla

6. 30-250 й NaaSOj или SfOg

Роль добавок сводится к выделению активизированного хлора, обладающего, как известно, большей химической активностью, чем обычный хлор-газ. Например, при температуре 300° CuSO4 хлорируется

CuSOi + Cla - CuCls + SOg + Ог

в присутствии вещества, способного соединяться с хлором, при температуре 460° протекает в большей или меньшей степени разложения CuClg:

2CuCl2- Cu2Cl2 + aKT. Cl

с выделением активизированного хлора, который и является причиной увеличения выходов SOs, так как ускоряет реакцию разложения сульфатов.

Образовавшийся со свободным хлором вступает в реакцию и дает СиС,, который снова выделяет активизированный хлор и т. д.

При получении SO из CaSO обычным способом (с присадкой глины и угля) концентрация газа максимально достигает 7,2 объемных % при низком содержании кислорода (до 1%); таким образом для того, чтобы окислить получаемый SOa в 5Оз, необходимо его соответственно разбавить воздухом. KpOiVie того, для одновременного получения портланд-цемента (получающеВыход SOj для щелочных сульфатов в И f«

18,5 36,6.

92,1-100 70,0

100 21,3 90-98,2 23,6 95,0-100 92,1

/- 100 в присутствии 30-250 4 SiOg

гося В количестве 50% клинкера против обычного способа получения его) требуется температура 1450-1470, между тем как при предлагаемом способе процесс можно проводить при температуре 750-950°.

Предмет изобретения.

1.Способ получения сернистого ангидрида из сульфатов щелочных и щелочно-земельных металлов, отличающийся тем, что указанные сульфаты при температуре примерно 750-950° в присутствии добавок КС1, NaCl, MnClj, пиролюзита NiSO, , железной руды, MgSOi, SIO2, взятых в отдельности или в комбинации их, подвергают хлорированию.

2.Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что при получени и сернистого ангидрида из сульфатов щелочно-земельных металлов помимо указанных добавок применяют сульфаты калия или натрия или оба вместе или в комбинации с перечисленными в первом пункте добавками.

3.Прием выполнения способа по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что выделяющиеся из печи газы направляют в орошаемые водой поглотительные башни в целях получения при этом серной и соляной кислот.