BE485924A - - Google Patents

Description

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  " PROCEDE DE   PREPARATION   DU PEROXYDE DE CHLORE " 
L'invention concerne un procédé perfectionné de préparation du peroxyde de chlore à partir de chlorates mé- talliques, en présence de gaz réducteurs et plus particu- lièrement un procédé perfectionné de préparation du peroxyde de chlore à partir de solutions aqueuses acidifiées de chlo- rates de métaux alcalins et alcalino-terreux, en présence de l'anhydride sulfureux à titre d'agent réducteur. 

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   Des solutions aqueuses de chlorates acidifiées ont été traitées antérieurement par des agents réducteurs tels que l'anhydride sulfureux gazeux pour préparer le peroxyde de   chlore.'Dans   certaines conditions, antérieurement décrites, on peut obtenir des mélanges riches en peroxyde de chlore, sans tenir compte des diluants gazeux inertes employés, mais il arrive souvent que ces mélanges contiennent des proportions excessives de chlore. Lorsque la proportion de chlore dépasse une faible valeur l'opération devient inappli- cable à cause de la nécessité de séparer le chlore et de la diminution du pouvoir oxydant au cours de l'opération de sé- paration. 



   Dans d'autres conditions décrites   dana   la littérature, on réduit une proportion considérable de chlorate à l'état de chlore et de chlorure en consommant ainsi une grande quan- tité de l'agent réducteur, sans former le produit qu'on désire obtenir. D'après les indications de la littérature antérieure- il   est -recommandé   de ne pas opérer à une température supérieure à 40 C et les températures supérieures à 60 C sont considérées comme dangereuses. 



   Le procédé suivant l'invention permet d'obtenir le peroxyde de chlore exempt de chlore et d'acide chlorhydrique, avec un rendement bien meilleur par rapport à la quantité de chlorate et d'agent réducteur consommée. 



   Le procédé est applicable aux solutions aqueuses acidifiées de chlorate ne contenant pas plus de 10% environ de chlorate, basé sur la quantité de chlorate et d'eau, et la proportion de chlorate étant calculée à l'état de chlorate de sodium. Il est en outre caractérisé en ce qu'on provoque la formation du peroxyde de chlore à partir de la solution de chlorate acidifiée, à une température comprise entre 60 C 

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 et 75 C. A l'encontre dee indications de la littérature, la demanderesse a constaté   quen   aucune manière il n'est plus dangereux d'opérer dans cet intervalle de température qu'à une température plus basse, mais on doit avoir soin évidemment à cet effet de réaliser une forte dilution du gaz produit.

   On a constaté que lorsqu'on traite des solutions contenant 10% ou moins de chlorate calculé sous forme de chlorate de sodium, avec des agents réducteurs à une température non comprise dans l'intervalle indiqué, la réaction s'accomplit en grande partie en formant un sulfate et du chlore ou un chlorure. 



   Le meilleur,moyen d'obtenir tous les avantages de l'invention consiste à partir de solutions de chlorate conte- nant sensiblement moins de 10% de chlorate, par exemple 5%, calculé sous forme de chlorate de sodium. On peut partir de solutions en concentration d'1%, ou même plus faibles. 



   Quoique l'anhydride sulfureux soit le gaz réducteur auquel on donne la préférence suivant l'invention, on peut le remplacer par d'autres gaz réducteurs, tels que l'oxyde de carbone. Le gaz réducteur doit être dilué d'une manière appro- priée, ainsi qu'il a déjà été indiqué, avec un gaz inerte à l'égard des réactifs et des produits de la réaction. L'air ou l'azote conviennent parfaitement à cet effet. Si on emploie de l'air, la pression partielle du peroxyde de chlore ne doit pas pouvoir de préférence dépasser 70 mm environ. Dans certai- nes conditions, la teneur en peroxyde de chlore des mélanges d'air et de peroxyde de chlore peut être plus forte tant que la résistance de l'installation à l'explosion n'est pas dépas- sée. 



   Etant donne que l'acide chlorique, HClO3, se dégage par l'acidification d'un chlorate quelconque soluble dans l'eau en solution aqueuse, et que l'acide chlorique est la véritable source de peroxyde de chlore dans la réaction consi- 

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 dérée ici, on peut choisir un chlorate quelconque dans l'application de l'invention dans la pratique, quoiqu'on donne la préférence aux chlorates de métaux alcalins et alcalino- terreux. On emploiera normalement le   chlorate/de   sodium ou de calcium, étant donné qu'on se les procure facilement et en .raison de leurs prix relativement bas.

   Le chlorate de calcium est sensiblement équivalent au chlorate de sodium au point de vue de la quantité d'acide chlorique qu'il fournit, c'est-à- dire qu'un gramme de chlorate de sodium fournit environ   0,794   gr. d'acide chlorique et un gramme de chlorate de calcium environ 0,816 gr. 



   Pour appliquer l'invention dans la pratique, on peut acidifier la solution de chlorate avec un acide minéral fort quelconque. On emploiera généralement l'acide sulfurique à cet effet. La proportion d'acide ajouté doit être suffisante pour maintenir le pH du mélange de la réaction inférieur à 2 à chaque instant. Si on le   désire,-on   peut ajouter l'acide par portions. 



   Le procédé de l'invention s'applique aux solutions de chlorate spécialement préparées ou à des solutions à teneur initiale plus forte en   c hlorate,   mais qui, avant de servir à la préparation du peroxyde de chlore ont été diluées à une concentration inférieure à   10%   calculée de la manière indiquée ci-dessus. le procédé suivant l'invention peut donc être en- globé avec les procédés antérieurs caractérisés en ce qu'on opère à basse température et qu'on part de solutions de chlora- te fortement concentrées. 



   Dans les exemples suivants rendant l'invention plus facile à comprendre, le pourcentage de chlorate est basé sur le poids de chlorate et d'eau du mélange de la réaction sants tenir compte de l'acide qu'il contient. 

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     Exemple   1 - On prépare une solution en mélangeant 100 volumes d'acide sulfurique dilué (préparé avec 400 volu- mes d'acide sulfurique concentré et 600 volumes d'eau) avec 100 volumes d'une solution aqueuse à 5 % de chlorate de sodium. 



  On traite la solution de chlorate ainsi acidifiée à 62 C par un mélange gazeux de 5% en volume d'anhydride sulfureux et 95% en volume d'azote. On obtient un rendement en   peroxyde   de chlore de   60,2%,   basé sur le poids de chlorate. Au cours de trois essais analogues, effectués à des températures de 79 C, 42 C et 30 C, les rendements respectifs en peroxyde de chlore n'ont été que de 25,9%, 22,2% et   15,3%.   



   Avec une solution acidifiée de chlorate de sodium contenant   4,5%   de chlorates! maintenue à 26 C, on n'a obtenu que   5%   de peroxyde de chlore. 



     Exemple   2 - On prépare une solution de chlorate acidifié de la manière décrite dans l'exemple 1, sauf qu'on diminue la proportion de chlorate, la concentration de la solution étant de 3,8%. En traitant cette solution par le mélange à 5/95% d'anhydride sulfureux et d'azote, on obtient un rendement en peroxyde de chlore de 52,0%. 



   Exemple 3 - On prépare une solution de chlorate à 9,1   %   de la manière décrite dans l'exemple 1, on la traite à 75 C par un   mélange   5/95% d'anhydride sulfureux et d'azote et on obtient un rendement en peroxyde de chlore de 70,0%. 



   Exemple 4 - On mélange 100 volumes d'une solution d'acide sulfurique diluée préparée de la manière décrite dans l'exemple 1 avec 100 volumes d'une solution aqueuse à 8% de chlorate de calcium. On fait passer dans la bouillie à une température de 65 C un mélange de 5% en volume d'anhydride sulfureux et   95%   d'air et on obtient un rendement en peroxy- de de chlore de 68,5%, basé sur la quantité de chlorate consommée. 

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   Exemple 5 - On mélange une solution de chlorate de calcium et d'acide sulfurique dilué, de la manière décrite dans l'exemple 4 et on laisse la bouillie se déposer. En déca; tant la liqueur limpide et en faisant passer de l'anhydride sulfureux dilué (5 % SO2 et 95 % d'azote) à 69 C, on obtient un rendement en peroxyde de chlore de   67,2%.  

Claims (1)

1. RESUME ---- A - Procédé de préparation du peroxyde de chlore, à partir d'une solution aqueuse acidifiée d'un chlorate mé- tallique soluble dans l'eau,avec un gaz réducteur, en présen- ce d'un gaz inerte diluant en proportion suffisante pour que la concentration en peroxyde de chlore ne soit pas dangereuse, procédé caractérisé par les points suivants, séparément ou en combinaisons: 1) On maintient le pH de la solution aqueuse acidi- fiée à une valeur inférieure à 2 et la concentration en chlo- rate calculée sous forme de chlorate de sodium à une valeur inférieure à 10% calculée sans tenir compte de l'acide, tandis qu'on maintient la température de la réaction dans l'inter- valle de 60 à 75 C.

   2) La teneur en chlorate est maintenue à une valeur d'environ 5% et l'acidification de la solution s'effectue par l'acide sulfurique.

   3) Le chlorate métallique est le chlorate de sodium.

   4) L'agent réducteur est l'anhydride sulfureux.

   B - Le peroxyde de chlore préparé par le procédé précité.