Способ получения хромового ангидрида Советский патент 1978 года по МПК C01G37/12 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХРОМОВОГО АНГИДРИДА

1: ,: Изобретение относится к способу по- I лучения хромового ангиорипа, используемого в качестве окислителя органических соепинений, для очистки фосфора и химических реактивов, в произвоаст1эе

катализаторов и других отраслях промышленности.

Известен способ получения хромового ангиорида путем сернокислоткого разложения при температуре 2ОО С бихромата натрия с последующим механическим раз делением образующихся расплавленных хромового ангидрида и бисульфата натрия. Процесс проводят в реакторах с мешалкой, обогреваемых через стенку с помощью влектрообогрева или топочных газов, используя бихромат натрия в виде концентрированного ВОДНОГО) раствора (плава) с содержанием 6О-68%С Оз и концентрированную серную кислоту- купоросное масло или олеум jl.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности в достигаемому результату является с по- . соб получения хромового ангидрида, заключаюшийся во взаимодействии бихромата натрия с концентрированной серной кислотой или олеумом при 200-205 С с последующим введением в расплав образовавшегося хромового ангидрида к бисульфата натрия при температуре расплава 200 С фторида натрия в количестве 300-400% от теоритически необходимого и отделением продукта (хромового акгидрида) от расплавленного бисульфата натрия L2J.

Получающийся рбюплавленный хромовый ангидрид после отделения от расплава бисульфата натрия подвергают грануляции, получая чещуированный продукт.

Нерастворимый рстаток состоит главным образом из соединений кремния, вно симых в процесс с исходным сырьем, и соединений трехвалентного хрома, образующихся при разложении хромового ангидрида в процессе его получения и отделения от расплава бисульфата натрия,

К недостаткам известного способа |следует отнести большой расход фторида натрия, обусловленный тем, что он вво, дится в расплав хрбмового анги1ч ида и бисульфата , отличающийся высокой температурой , расплава способствуюшёй большим потерям фторида, особенно в месте его введения. Содержание нераство римого остатка в хромовом ангидриде составляет не менее 0,03%, Целью изобретения является снижение расхода фторсодержащего соединения с одновременным снижением содержания в целевом продукте нерастворимого остат ка (соединений кремния и трехвалентного хрома). Поставленная цель достигается описываемым способом получения хромового ангидрида, включающим взаимодействие бихромата натрия с концентрированной серной кислотой или олеумом при 2ОО- 205 С в присутствии фторе о держащего соединения, вводимого в исходный бихро-. мат натрия, с последующим отделение продукта от расплавленного бисульфата натрия. В качестве фторсодержашего соединения при этом используют фтористоводородную кислоту или ее соли, реактивной квалификации, предпочтительно фторид натрия и бифторид аммония. Технология способа состоит в следую. щем. Водный раствор бихромата натрия с концентрацией 1100 г/л Сh Оj предвари тельно упаривают до содержания 6368%,ClOjH затем смещивают с заданным количеством фторсо держащего соединения и серной кислоты (купоросное масло или олеум). Процесс получения хромового ангидрида ведут при температуре 2OO-2OS С. После окончания процесса расплав хромо:вого ангидрида отделяют от расплава бисульфата натрия в отстойниках и направляют на чещуирование. Расплав бисульфата натрия используют для перевода мокохромата натрия в бихромат. Процесс получения хромового ангисфи- да можно ,осу1аествлять,как периодически ,в реакторах открытого типа, так и непрерывным методом в реакторах барабанного типа. По предлагаемому способу расход фторсо пер жащего соединения снижается до 11О-16О% против 300-400% от теоретически необходимого в известном спо.собе при одновременном, снижении в 1,52 раза содержания нерастворимого остатка в целевом продукте (с 0,03% в известном способе Во 0,01-0,02% в предлагаемом). Пример 1, 1880 кг предварительно упаренного до водно1 n.n 4Pftfme tramnfTf, содержащего 0,2%ЗЮд.смешивают с 13,2 л фтористоводородной кислоты с содержанием 40% HF , что соответствует -v 120% от теоретически необходимого тя очистки исходного бихромата натрия от соединений кремния. Полученную смесь перемешивают и пойают в реактор варкв хромового ангидрида емкостью 2,5 м ,куда одновременно вводят необходимое количество серной кислоты, причем кислоту в процессе варки хромового ангидрида дозируют порционно: до 90% - в начале и затем доводят до 105 % от теоретически необходимого в конце процесса. Используют купоросное масло. Расход 94,6%-ной кислоты составил 1625 кг, Температура реакционной массы после введения кислоты 150 С. Реакционную массу нагревают до кипения и выдерживают при постоянном перемешива- , НИИ до прекращения вспенивания, после чего температуру повышают до 20О-2О5 С, После окончания процесса полученный расплав спускают в отстойник, г да происходит разделение хромового ангидрида и бисульфата натрия. Получают 1220 кг хромового ангидрида следующего состава, вес. %: 99,,|,0,05 50, 0,О2 - нерастворимый остаток. Расплав бисульфата натрия используют для перевода монохромата натрия в бихромат (так называемая бисульфатная травка). Аналогичный результат получают, используя в качестве фторсо держащего соединения фторид натрия и бифторид аммония, П р и м е р 2. кг предварительно упаренного до 66,5% СhOj водного раствора бихромата натрия, содержащего 0,18%SiOj., смешивают с 18,8л 40%««ой фтористоводородной , кислоты, что соответствует л 13О% от теоретически необходамого для очистки исходного бнхромата натрия от соединений . кремния. Полученную смесь перемешивают и подают в реактор варки хромового ангидрида, куда одновременно дозируют 2133 кг олеума, причем все количество кислоты дозируют в один прием. Температура реакционной массы после введения олеума составила 190 С, Реакционную массу затем доводят до кипения и далее поступают, как в примере 1, получая 1760 кг,хромового ангидрида следующего состава, вес, %: 99,7063, 0,06 ёО , О,О1 неАналогичный резулыгат получаот, используя в качестве фторсодержащего соеоинения фторид натрия и бифторид аммония. Во всех призеденвых примерах был подучен хромовый ангигфиц, звачителшо превосходящий по качеству требования к : вьющему сорту действующего ГОСТ 2548 69. Результаты проверки предлагаемого : способа в действующем цехе на промышленном оборудовании подтвердили возмож ность получения хромового ангидрида высокого качества при снижении расхода фторсодержащего соединения в 2,03,5 раза. . Технико-экономический эффект от peaЛивадии изобретения складывается из Эффектов, достигаемых от снижения расхода фторсодержащего реагента и повышения сортности Выпускаемого продукта. Формула изобретения 1, Способ получения хромового aн йдрида, включающий взаимодействие бихро|мата натрия с концентрированной серной кислотой или олеумом при нагревании, ; введения фторсодержащего соединения и : отделение продукта от расплавленного би: сульфата натрия, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода фторсодержащего соединения и уменьшения содержания нерастворимого остатка B продукте, фторсодержащее соединение вводят в исходный бихромат натрия, 2. Способ по п. 1, отличающий с я тем, что в качестве фторсодержащего соединения используют фтористоводородаую кислоту или ее соли реактивной квалификации, предпочтительно фторид натрия и б1форид аммония. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1,Авторское свидетельство СССР № 292459, М. 01 (5 37/О2, 1968. 2.Т. Д. Авербух, П. Г. Павлов, Технология соединений хрома. Химия, ЛО, 1967, стр. 236-244, 258.