BE454074A - - Google Patents

Description

  Procédé de préparation de chlore par la réaction du chlorure

  
d'hydrogène avec de l'oxygène.

  
Dans l'oxydation catalytique du chlorure d'hydrogène au moyen d'air ou d'oxygène, conduisant à l'obtention de chlore et d'eau, une difficulté particulière réside depuis toujours en ce que les catalyseurs, qui renferment pratiquement toujours des chlorures de cuivre en qualité de constituants essentiels, sont volatils aux températures de la réaction. On a constaté en pratique que le moyen le plu: efficace d'augmenter la durée de

  
 <EMI ID=1.1> 

  
de renverser de temps en temps le sens d'écoulement du mélange gazeux à faire réagir. Cette mesure est gênante dans l'exploitation intustrielle, et plus les gaz à mettre en réaction sont concentrés, plus les difficultés rencontrées sont grandes et nombreuses, car lorsqu'on emploie de l'oxygène ou des gaz oxygénés pour l'oxydation la quantité de chaleur développée agit d'une manière plus contrariante que dans le cas de gaz plus dilués,

  
et le maintien exact de la température de réaction voulue exige

  
de grands soins. Or, ceci est particulièrement difficile à réaliser lorsque les conditions de température du récipient de réaction sont continuellement dérangées par le renversement du sens de l'écoulement.

  
Or, Il a été trouvé suivant la présente invention que

  
ces difficultés tombent lorsqu'on emploie les chlorures à activité catalytique sous forme d'une masse fondue. Dans ce cas il n'est plus nécessaire de faire changer le sens de l'écoulement, car l'activité du catalyseur est conservée encore après des mois de travail à sens d'écoulement unique. Les chlorures de cuivre sublimés, respectivement le cuivre y contenu, peuvent être récupérés d'une manière simple. Les manipulations sont essentiellement simplifiées par les conditions de travail constantes. De même

  
la construction des récipients de réaction est plus simple. Alors que dans les procédés antérieurs, et surtout dans le cas de traitement de gaz concentrés, il était nécessaire d'employer des dispositifs échangeurs thermiques, pour maintenir une température uniforme en tous les points du catalyseur solide, les dispositifs de ce genre sont supprimés dans le présent procédé.

  
Pour la catalyse de la réaction conviennent tous les chloru res qui agissent aussi a l'état solide, à eux seuls ou répartis sur

  
 <EMI ID=2.1> 

  
le. chlorures des métaux qui existent à plusieurs degrés de valence,  <EMI ID=3.1> 

  
chlorures a activité catalytique, ou leurs .clauses, en mélange avec des chlorures qui, à aux seuls, n'exercent point ou peu

  
 <EMI ID=4.1> 

  
et oui est muni, dans le but de l'établissement d'un écart de température du bas vers le haut, à l'extrémité inférieure, d'un moyen de chauffage ou/et, d'un isolement calorifuge,et, le cas échéant, à l'extrémité supérieure, d'un réfrigérant. La profondeur d'immersion des tuyaux d'amenée, nécessaire dans chaque cas pour l'obtention des meilleurs résultats peut être trouvée par

  
des essais simples. On emploiera généralement autant de masse fondue que les gaz y introduits se convertissent complètement en elle.

  
Les gaz peuvent être préchauffés.

  
Alors que dans la réaction en présence de catalyseurs

  
 <EMI ID=5.1> 

  
le cas d'emploi de chlorure de manganèse on obtient un bon rendement seulement à environ 800[deg.]. Du chlorure de magnésium exige

  
 <EMI ID=6.1> 

  
En maints cas il est av-ntageux d'employer un certain excès d'oxygène relativement au rapport stoéchiométrique du chlorure d'hydrogène à l'oxygène.

  
Il est utile ie maintenir dans la partie supérieure

  
du récipient de réaction une température à laquelle la vapeur d'eau, contenue dans les gaz convertis, est partiellement condensée. Lorsque cette température est plus élevée il se produit non seulement une baisse au rendement, mais aussi une volatilisation indésirable. Il se forme dans ce cas des croûtes solides dans les parties supérieures du récipient de réaction, qui peuvent, le cas échéant, entraîner l'obstruction des conduites de sortie. Avec des masses fondues de chlorure de cuivre la tendance à la volatilisation n'est pas aussi grande que, par exemple, avec des masses fondues contenant du chlorure de fer. Dans ce dernier cas un travail en marche continue offre des difficultés.

  
Cependant, ces difficultés tombent lorsqu'on porte les gaz convertis en contact intime avec le produit de condensation

  
 <EMI ID=7.1> 

  
tion. A cet effet on emploiera utilement un dispositif dans lequel le produit de condensation de retour est réparti sur une grande surface. Ceci est atteint d'une manière particulièrement simple par l'inclusion d'une zone garnie de corps de remplis-

  
 <EMI ID=8.1>   <EMI ID=9.1> 

  
intercaler un récipient cistinct, garni de corps de remplissage ou ae plateaux ou dispositifs analogues inclus, entre le récipient de réaction et le réfrigérant. En maints cas il est aussi possible de réaliser la condensation partielle et le contact intime entre les gaz convertis et le produit de condensation dans le même dispositif, par exemple, en munissant un

  
 <EMI ID=10.1> 

  
frigérant provoquant la condensation partielle, ou en injectant des liquides refroidisseurs, particulièrement de l'acide chlorhydrique, directement dans le récipient.

  
EXEMPLE 1. de

  
On fait passer un mélange de 66 parties en volume/chlorure

  
 <EMI ID=11.1> 

  
Le récipient de réaction est réfrigéré à son extrémité supérieure à un point tel Qu'il s'y produise une condensation d'acide chlorhydrique aqueux. Le rendement dans le mélange gazeux sortant du dispositif, relativement au chlorure d'hydrogène, est

  
 <EMI ID=12.1> 

  
On fait asser un mélange de 66 parties en volume de chlorure ''hydrogène et 50 parties en volume d'oxygène, aux conditions suivant l'exemple 1, à travers une masse fondue à

  
 <EMI ID=13.1> 

  
vail en marche continue ce rendement ne diminue pas.

  
EXEMPLE 3.

  
On fait passer 66 parties en volume de chlorure d'hydrogène sous admixtion de différentes quantités d'oxygène, aux

  
 <EMI ID=14.1> 

  
On fait passer un mélange de 66 parties en volume de chlorure d'hydrogène et de 25 parties en volume d'oxygène, aux conditions suivant les exemples 1 et 2 à travers une masse fon-

  
 <EMI ID=15.1> 

  
Le rendement augmente, dans le cas d'une augmentation du volume gazeux au-dessus de la masse fondue dans un rapport de 1

  
 <EMI ID=16.1> 

  
On fait passer un mélange de 66 parties en volume de chlorure d'hydrogène et de 55 parties en volume d'oxygène à travers une masse fondue à 80% de chlorure de manganèse et à

  
 <EMI ID=17.1>   <EMI ID=18.1> 

  
Dans la partie inférieure d'un récipient en forme de tour, de 5 mètres de haut, rempli jusqu'à une hauteur de 4 mè-

  
 <EMI ID=19.1> 

  
parties en volume de chlorure d'hydrogène et de 17 parties en volume d'oxygène. Les gaz convertis sont évacués par la partie supérieure du récipient. A une température de 430 dans la

  
 <EMI ID=20.1>  gazeux converti passe, dans le but d'une condensation partielle, dans un réfrigérant C puis dans un dispositif réfrigérant ultérieur D, dans lequel il est refroidi à la température ordinai-

  
 <EMI ID=21.1> 

  
talité de l'eau formée dans la réaction ainsi que le chlorure de cuivre passé par volatilisation. La teneur en cuivre de cet

  
 <EMI ID=22.1> 

  
tion d'un dispositif B garni d'anneaux de Raschig, entre le récipient de réaction A et le réfrigérant C, la teneur en cui-

  
 <EMI ID=23.1> 

  
chlorure d'hydrogène et de 25 parties en volume d'oxygène, aux conditions suivant l'exemple 10, à travers une masse tondue à

  
 <EMI ID=24.1> 

  
danger d'une obstruction du tuyau d'évacuation du récipient de réaction par le chlorure de fer passé Avec les gaz convertis est évité en intercalant, comme il est décrit dans l'exemple 10, entre le récipient de réaction et le réfrigérant, un dispositif dans lequel le produit de condensation de retour est réparti sur une grande surface. Dans ce cas l'acide chlorhydrique aqueux obtenu renferme encore seulement 0,07% de fer.

  
r  <EMI ID=25.1> 

  
mant de l'oxygène, en présence de chlorure. 1 activité catalytique, caractérisé en ce qu'on emploie les chlorures sous forme d'une masse fondue.

Claims (1)

1. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on emploie des mélanges de chlorures utilement des mélanges eu tactiques, qui peuvent renfermer aussi des chlorures n'ayant à eux seuls point ou seulement peu d'activité catalytique.

   3.- Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on emploie du chlorure de fer. <EMI ID=26.1>

   térisé en ce qu'on maintient dans la partie supérieure du récipient de réaction une température à laquelle la vapeur d'eau contenue dans les gaz convertie est partiellement condensée.

   5.- Procédé suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on porte les gaz convertis en contact intime avec le produit de condensation renvoyé dans le récipient de réaction, cette mise en contact étant réalisée utilement dans un récipient qui est intercalé entre le récipient de réaction et un réfrigérant, et est garni de corps de remplissage, de plateaux à cloches ou de plateaux à tamis.

   6.- Procédé de préparation de chlore par la réaction de chlorure d'hydrogène avec de l'oxygène ou avec des gaz ren-

   <EMI ID=27.1>

   lytique, en substance comme ci-dessus décrit avec référence aux exemples cités.