BE449413A - Procédé de fabrication de chlorites alcalins - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Procédé de fabrication de chlorites alcalins. 



   L'invention concerne la fabrication de chlorites alcalins par l'intermédiaire de bioxyde de chlore obtenu par action de l'acide chlorhydrique sur un chlorate alcalin ou alcalino-terreux suivant la réaction: 
2 ClO3 + 4 HCI = 2 ClO2 + C12+ 2 Cl' + 2 H20 . 



   Elle a pour objet un procédé cyclique caractérisé en ce que le mélange de chlore et de bioxyde de chlore est entraîné par de l'air pour être absorbé puis désorbé sélectivement par de la saumure, cette épuration partielle physique du ClO2 étant suivie d'une épuration chimique qui élimine tout le chlore présent après quoi le bioxyde de chlore est absorbé par un hydroxyde et/ou un carbonate alcalin, les produits ainsi obtenus étant séparés par cristallisation et éventuellement par évaporation.

   Le cycle de fabrication comporte les opérations suivantes:   @   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
I - Génération d'un mélange de ClO2, de Cl2 et d'air par réaction d'acide chlorhydrique gazeux ou aqueux sur une solution concentrée de chlorates alcalins ou alcalino-terreux, accompagnée d'une injection d'air au sein des solutions réagissantes, destinée à entraîner les gaz produits au fur et à mesure de leur formation. 



  Il se produit en plus de la réaction ci-dessus, la réaction secon- daire, quoique dans une plus faible mesure: 
ClO3' + 6 HCl = 3 Cl2 + Cl' + 3 H2O 
2- Epuration physique partielle en chlore des gaz produits cette épuration est obtenue par absorption suivie de désorption au sein d'une saumure concentrée en chlorure et/ou chlorate alcalin ou alcalino-terreux. En raison de la solubilité de ClO2, beaucoup plus élevée que celle de Cl2, on n'absorbe dans la saumure que 5 à 10% du chlore engendré tandis que plus de 90% du ClO2 sont dissous dans la même saumure. Cette dernière est ensuite désorbée au moyen d'un courant d'air et restitue les gaz dans le rapport    Cl/ClO2 = I/10 à I/15 en volume alors qu'initialement ce rapport était ClO2 10 15   de 1 environ. 



   Cette épuration physique partielle élimine une quantité notable de chlore, de sorte que l'épuration chimique (phase sui- vante) se fait avec un minimum de perte de ClO2. 



   3. Epuration chimique totale en chlore des gaz désorbés par réaction de ceux-ci avec une solution ou un lait de chaux ou d'une base alcalino-terreuse: 
Cl2+ 4 OH' + 2 ClO2 = 2 Cl' + 2 ClO3' + 2 H2O 
Le ClO2 qui n'a pas réagi avec le chlore et la chaux, soit environ 80% du bioxyde initialement produit, est parfaitement exempt de chlore. 



   4. Absorption du ClO2 pur par une solution  'hydroxyde et/ou de carbonate alcalin contenant éventuellement du chlorate et du chlorite provenant d'une opération antérieure suivant la réaction   @   

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 2 CI02 + 2 NaOH = NaC10 + NaCI03 + Ho 2 CI02 + '2 6 NaClO 2 + Nazi03 + C0 
5. Séparation du chlorite et du chlorate de sodium for- més par cristallisation et/ou évaporation fractionnée de façon à recueillir séparément le chlorite et le chlorate et à renvoyer éventuellement ce dernier dans le cycle. 



   L'exécution du procédé conforme à l'invention peut être effectuée avantageusement dans le dispositif décrit ci-dessous et illustré dans le schéma en annexe. 



   Dans un chlorateur (a) on introduit de la chaux, de l'eau, du chlore et les gaz non absorbés provenant d'une opération précé- dente. On obtient un mélange de chlorate et de chlorure de calcium lequel, éventuellement débarrassé de manière connue en (b) de tout ou d'une partie de CaCl2, est conduit dans une colonne à plateaux ou un scrubber (c) fonctionnant en générateur de ClO2, Ce généra- teur reçoit également une solution de chlorate provenant d'une opération antérieure. Les gaz produits (Cl2 et   C10)   sont entraî- nés par un courant d'air injecté au bas du générateur et le mélan- ge gazeux est introduit dans une colonne d'absorption (d) dans la- quelle une partie de Cl2 et de ClO2 sont fixés sélectivement par une saumure. L'absorption du   C10 est   beaucoup plus importante que celle du Cl2.

   La saumure est alors envoyée dans une colonne de dé- sorption (e) tandis que les gaz non absorbés sont dirigés vers le chlorateur cité plus haut. Dans la colonne (e) la saumure est sou- mise à un jet d'air qui lui fait abandonner le ClO2 et le Cl2 après quoi elle retourne vers (d) et circule en navette. Le mélan- ge gazeux qui sort de la colonne de désorption contient peu de chlore, relativement à sa teneur en ClO2. Il peut dès lors subir une épuration chimique par un lait de chaux avec un rendement éle- vé en ClO2 Cette opération est effectuée dans une colonne (f) qui fournit d'une part un mélange constitué uniquement par de l'air et du ClO2 et, d'autre part, une solution aqueuse de Ca   (Cl03)2   et de   @   

 <Desc/Clms Page number 4> 

   CaCl,   qui retourne vers (c).

   Le mélange d'air et de ClO2 entre à la base d'une colonne (g) alimentée par une solution de carbonate et/ou d'hydroxyde alcalin; il s'y produit du chlorite alcalin mé- langé à des quantités équimoléculaires de chlorate, ces deux compo- sés sont séparés en (h) par cristallisation et éventuellement par évaporation. Le produit fini est recueilli à l'état pratiquement pur tandis que le chlorate alcalin retourne à la génération du ClO2 Les eaux-mères sortant de (h) contiennent du chlorite et du chlo- rate alcalins et retournent dans la colonne (g). L'air sortant de cette colonne peut être dirigé indifféremment vers (c) ou/et vers   (e).   



   L'épuration chimique qui suit l'épuration physique   parti---'   le, conformément à l'invention, présente l'avantage d'obtenir par un procédé simple, l'épuration complète en Cl2 par une base peu couû teuse et de fournir un chlorite alcalin avec un minimum de consom- mation d'hydroxyde ou de carbonate alcalins. 



   A titre d'exemple non limitatif, on peut citer la fabrication de chlorite de soude car il est entendu que l'on fabrique par cette méthode les autres chlorites alcalins sans sortir du cadre de l'invention. 



   Les gaz emportés par l'air injecté à la base du généra- teur à ClO2 contiennent, pour 1000 Kgr de NaClO2 à obtenir,   1941 K   de ClO2 et   2041   Kgr de Cl2. On les fait barboter dans de la saumure laquelle est soumise ensuite à l'action d'un courant d'air; après désorption, les gaz qui contiennent 1747 Kgr.de ClO2 et 134 Kgr. de Cl2, sont envoyés dans une colonne d'épuration ou,ils sont mis en contact avec un lait de chaux contenant 280 Kgr de Ca(OH)2. 



  Il se forme 391 Kgr de Ca(ClO3)2 et 210 Kgr de CaCl2 qui retour- nent à la génération de ClO3 tandis que 1492 Kgr de ClO2 sont ab- sorbés par une solution contenant 885 Kgr de NaOH. Cette absorp- tion fournit 1598 Kgr de NaClO2. 3H2O et 1177 kgr de NaClO3 qui sont séparés par cristallisation et évaporation. Le   NaCIO   est dirigé sur la colonne de génération de ClO2 tandis que le chlorite 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 de soude hydraté est séché et fournit 1000 kgr de chlorite anhydre. 



   REVENDICATIONS --------------------------- 
1.- Procédé cyclique de fabrication de chlorite alcalin par action d'acide chlorhydrique sur un chlorate alcalin et/ou al- calino-terreux, caractérisé en ce que le mélange de chlore et de bioxyde de chlore est entraîné par de l'air pour être absorbé puis désorbé sélectivement par de la saumure, cette épuration partielle physique du ClO2 étant suivie d'une épuration chimique qui éli- mine tout le chlore présent après quoi le bioxyde de chlore est absorbé par un hydroxyde et/ou un carbonate alcalin, les produits ainsi obtenus étant séparés par cristallisation et éventuellement par évaporation.

Claims (1)

1. .- Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que les chlorates entrant en réaction avec l'acide chlorhydrique sont préalablement débarrassés du tout ou d'une partie des chlorure alcalins et/ou alcalino-terreux qui y sont mélangés.

   3.- Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que l'on provoque l'absorption sélective de ClO2 en mettant en con- tact avec de la saumure le mélange de ClO2, de Cl2 et d'air prove- nant de la génération du ClO2, les gaz non absorbés étant réutili- sés pour la fabrication de nouvelles quantités de chlorate alcalin et/ou alcalino-terreux, tandis que la saumure est soumise à un cou- rant d'air qui en élimine par désorption de ClO2 et le C12 qu'elle contient après quoi elle est réutilisée à l'absorption de nouvelles quantités de ClO2 et de Cl2.

   4. - Procédé suivant revendications 1 et 3, caractérisé en ce que, après épuration physique partielle, le mélange gazeux sortant de la colonne de désorption,est mis en contact avec un lait d'hydroxyde alcalino-terreux qui absorbe le chlore, de ma- nière à fournir un mélange gazeux ne contenant que de l'air et du ClO2 et une solution aqueuse de CaCl2 et de Ca(ClO3)2 qui re- tourne à la génération de ClO2. <Desc/Clms Page number 6>

   5. - Procédé suivant revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, après séparation des produits provenant de l'absorption finale, le chlorate alcalin est dirigé vers la colonne de généra- tion de ClO2, tandis que les eaux-mères sont mélangées aux pro- duits de l'épuration chimique et circulent ainsi en navette.

   6. - Procédé cyclique de fabrication de chlorite alcalin par action d'acide chlorhydrique sur un chlorate alcalin et/ou alcalino-terreux, en substance comme ci-dessus décrit.