BE489529A - Procédé pour la préparation des chlorites solides - Google Patents

Description

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    "PROCEDE   POUR LA PREPARATION DES CHLORTTEW SOLIDES". 



   :Il est connu de préparer une solution de chlorite de sodium en faisant agir du bioxyae de chlore sur des lessives alcalines, contenant de la soude caustique ou du carbonate de sodium, en présence d'un agent réducteur suivant les équations: 
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Pour l'extraction au sel solide de ces lessives, il était nécessaire de les concentrer par évaporation jusqu'à la limite de saturation, ce procédé n'est pas avantageux parce qu'il représente une opération supplémentaire à faible efficacité en 

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 raison des grands volumes et des longues durées nécessaires, lorsqu'elle est mise en oeuvre dans les conditions offrant le plus grand ménagement.

     Lorsqu'on   effectue l'évaporation   à   chaud, les pertes en chlorite sont inévitables,   car à   la chaleur ces solutions subissent déjà une décomposition appré- ciable. On a déjà proposé de séparer le bioxyde de chlore d'autres gaz par absorption sélective à O  dans une solution de NaCl, et de le transformer en ca (ClO3)2 et Ca (ClO2)2 par traitement avec du Ca(OH)2, Mais, abstraction faite de la complication de ce procédé, on ne convertit de cette manière en chlorite de calcium que 50% du bioxyde de chlore, tandis que les 50% restants sont convertis en chlorate. 



   Or,on a constaté qu'il est possible d'obtenir directement le chlorite solide par un procédé continu, par absorption du bioxyde de chlore dans une solution   à   action alcaline sans aucune évaporation et pratiquement sans aucune perte. A cet effet, et suivant l'invention, on introduit le bioxyde de chlore, ou des gaz contenant du bioxyde de chlore, tels qu'ils résultent fréquement de la préparation du bioxyde de chlore par suite des réactions secondaires ou de la dilution par des gaz inertes, dans un récpient d'absorption approprié, par exemple une colonne garnie d'éléments de remplissage, dans laquelle on maintient en circulation une lessive d'absorption saturée avec le chlorite correspondant, et contenant des agents   à   action alcaline ainsi que des agents réducteurs.

   On effectue une   realimentation   continue de cette lessive avec des agents   à   action alcaline, éventuellement à l'état anhydre, de manière   à   maintenir en permanence un faible excédent   d'alcali.   Comme agents à action alcaline, on envisage les oxydes ou hydroxydes solubles dans l'eau des métaux alcalino-terreux et des métaux alcalins, ainsi que les carbonates ou bicarbonates de ces derniers. On peut utiliser ces matières séparément ou ensemble, mais il est nécessaire de chorisir le cation en fonction du 

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 chlorite à obtenir. 



   Bien entendu, il est également nécessaire de prévoir toujours dans la lessive la présence d'un certain excédent d'un agent réducteur approprié. Pour la présente invention, sont à préférer des agents réducteurs qui ne laissent aucun résidu gênant, par exemple l'eau oxygénée suivant l'équation 2 précitée. Mais an peut également ajouter l'agent à action alcaline et l'agent réducteur sous la forme d'un corps unique, en utilisant par exemple le peroxyde de sodium ou le peroxyde de baryum. On peut également combiner les procédés.

   Le bioxyde de chlore est réduit en ion chloreux, qui forme le chlorite avec le constituant alcalin de la lessive   d'absorption.   Il a été surprenant de constater que le sel solide ne se sépare pas de la solution de chlorite alors sursaturée, malgré la tendance à la cristallisation provoquée par exemple par les éléments de remplissage de l'appareil d'absorption, et qu'il n'en résulte par conséquent aucune obstruction de la colonne telle qu'on- aurait pu le redouter. Au contraire, cette séparation exige des impulsions plus prononcées, par exemple des vibra-   tions à   l'intérieur de la pompe ou des ensemencements avec des germes de cristaux. 



   De préférence, on choisit les dimensions de la colonne d'absorption telles que la totalité du bioxyde de chlore soit absorbée et réduite en un seul passage. On a également fait la constatation surprenante que l'absorption et la réduction se déroulent avec une rapidité industriellement suffisante, malgré la constitution   huileuse   et visqueuse provenant de la forte teneur en sel, de la lessive d'absorption, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser des colonnes d'absorption de dimensions excessives. Par précaution on peut raccorder une deuxième colonne.

   Etant donné que   1 absorption   a lieu en dégageant de la chaleur, il est opportun d'évacuer celle-ci par refroi-   dissement   à tel point qu'elle ne puisse amorcer une décomposition 

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 non désirée du chlorite, 
Lorsqu'on utilise des carbonates alcalins, et surtout lorsque le bioxyde de chlore contient lui-même encore du gaz carbonique provenant de sa préparation, l'introduciton du sel solide peut, dans certaines conditions, provoquer une légère précipitation passagère de bicarbonate, mais elle ne   contrarie   nullement l'obtention du chlorite solide, étant donné que le gaz carbonique est de nouveau chassé par la réaction avec le bioxyde de chlore.

   De toute façon, il a été surprenant de cons- tater que, même dans l'emploi de carbonates alcalins ou de bicarbonates, dont on connaît l'action beaucoup plus mente que celle des hydroxydes, il est possible d'effecture l'ab-   sotption   avec une vitesse telle que le bioxyde de chlore ' puisse être intégralement absorbé au cours d'un unique passage à travers une colonne d'absorption d'une hauteur normale, 
On a également constaté qu'il est prérerable de produire   le   sel solide dans un procédé continu, en maintenant la tem- pérature de la lessive d'absorption un peu au-dessus de la      température ambiante par utilisation de la chaleur de réaction, par exemple entre 25 et 30  lorsque la température ambiante est de 20 .

   Il est alors facile d'obtenir des lessives claires, saturées ou sursaturées de chloride donnant lieu à la cristal- lisation du sel si on les laisse reposer, et plus particuliè- rement lorsqu'on fait intervenir des moyens secondaires connus, tels que le refroidissement à la température ambiante, l'addition de germes de sel solide, l'agitation, etc. Plus particulière- ment, en faisant intervenir   l'action   mécanique de la pompe de circulation, on réussit à amorcer la cristallisation dans la solution déjà sursaturée, de sorte que les cristaux du chlorite se séparent, ce qui peut avoir lieu dans des appareils appro- priés ou des cuves raccordées à la suite.

   Dès que cette sépara- tion est achevée, on soutire la lessive et on la réintroduit dans les appareils d'absorption, On complète continuellement l'agent à action alcaline consommé, par exemple sous la forme 

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 de carbonate de sodium anhydre, et en rajoutant continuellement l'agent réducteur de façon   à   éviter l'apparition de la   col@- -   ration vert olive bien connue, qui résulte de la dissolution sans réaction chimique du bioxyde de chlore dans la lessive . 



   En combinant les diverses conditions de façon appropriée, on peut conduire le procédé suivant la présente invention de telle manière que la quantité d'eau dû liquide d'absorption en circulation soit maintenue sensiblement constante, c'est- à-dire qu'aucune fraction du chlorite ne soit consacaré e   à   la saturation de quantités d'eau supplémentaires, et que la quan- tité de chlorite formée par unité de temps soit effectivement extraite de façon continue. Par exemple, le NaClO2, 3H2O solide évacue, sous la forme d'eau de cristallisation, toute l'eau introduite dans l'appareil par addition d'eau oxygénée en solution à 35%. D'un autre côté en fonction du degré de saturation, le chlorite entraîne le chlorure, qui est un sous- produit provenant de la présence de chlore dans le bioxyde de chlore.

   Eventuellement, il peut être indiqué de traiter en totalité la lessive d'absorption par évaporation, mais l'éner- gie à dépenser pour cette opération est alors tout à fait disproportionnée par rapport aux dépenses habituelles des pro- cédés antérieurement connus. 



   Le procédé suivant l'invention permet donc de préparer du chlorite solide sans aucune évaporation supplémentaire, en partant du bioxyde du chlore-gazeux, et à l'aide d'une solution   d'absoption   réductrice et alcaline. Or, ceci repré- sente une simplification du procédé, une économie   d'énergie ,   et la suppression des pertes de matière par la décomposition thermique da chlorite lors de la concentration par évaporation. 



  Abstraction faite de ces avantages économiques, le sel préparé suivant l'invention est relativement plus pur que les chlorites qui, par suite du chauffage lors de l'évaporation, contiennent des produits de décomposition. 

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  EXEMPLE. 



   On utilise 300 litres d'un mélange gazeux contenant environ 30 litres de bioxyde de chlore qu'on fait passer dans une colonne remplie d'anneaux   Baschig,   d'une hauteur efficace de 400 mm et d'un diamètre de 40   mm.   On fait circuler 2 litres de solution d'absorption, saturée de chlorite et de carbonate de sodium, à une vitesse telle que la colenne reçoit environ 
100 litres par heure. L'addition de l'eau oxygénée, en solu- tion à   35%,   est effectuée de façon continue au fur et à mesure de sa consommation et de telle manière que le contenu de la colonne se trouve à la limite d'apparition de la coloration vert-olive.

   De plus, on introduit de façon continue 90 g/heure de carbonate de sodium dans la solution d'absoption, avant son entrée dans la colonne, La température du liquide en cir- culation est réduite   à 15 à   20 , à l'aide d'un réfrigérateur à circulation. 



   La circulation de la lessive d'absorption est produite à l'aide d'une pompe centrifuge, dont les vibrations amorcent la cristallisation du chlorite qui s'effectue en fonction de la sursaturation. On élimine les cristaux par filtration con- tinue sur un filtre à vide en verre fritté à gros grain, et on réintroduit la solution dans la colonne. Le mélange de sels, recueilli en quantités horaires de 310 g, contient environ 
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 90% de NaCI02. 3Fi0, et environ 10% de Trac 10 
Dans tous les procédés, dans lesquels la réduction du chlorate ou de l'acide chlorique en bioxyde de chlore est effectuée par une matière organique, le bioxyde de chlore est forcément mélangé avec du gaz carbonique, quel que soit le gaz inerte utilisé.

   Il en résulte que le chlorite, obtenu par éva- poration des lessives d'absorption, contient toujours une proportion plus ou moins importante de carbonate. Par contre, lorsqu'on procède suivant la présente invention, la teneur en 

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 carbonate du chlorite peut être réduite à volonté. Etant donné que le bioxyde de chlore peut être régénéré   d'une   manière simple et connue   à   partir du chlorite, le présent procédé fournit en même temps une solution technique du problème de la séparation du bioxyde de chlore et du gaz carbonique. 



   REVENDICATIONS 
I) procédé pour la préparation de chlorites solides par action du bioxyde de chlore, ou de gaz contenant du bioxyde de chlore, sur des lessives alcalines, en présence d'un agent réducteur, caractérisé par le fait que l'on absorbe le bioxyde de chlore dans une opération continue au moyen d'un liquide en circulation, saturé de chlorite et contenant des agents   à   action alcaline ainsi qu'un agent réducteur approprié, en vue de sa conversion en chlorite, et que l'on élimine continuel- lement ce chlorite d'une manière   conru e,   par cristallisation de la solution désormais sursaturée, pour réutiliser la solu- tion dans l'absorption après une nouvelle addition de l'agent réducteur et des agents à action alcaline. 



   2) On utilise l'agent à action alcaline et l'agent réduc- teur sous la forme d'un corps unique, par exemple de peroxyde de sodium. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 3) On favorise la sursaturation en n'enlevant la chaleur de réaction qu'à telle mesure que la température de la colonne d'absorption est toujours maintenue un peu au-dessus de la tem- pérature ambiante, après quoi, en refroidissant la lessive, la séparation du sel solide est obtenue, facilitée par une action mécanique telle que ensemencement par des germes de sel solide, agitation, transport de la lessive au moyen de pompes etc.. **ATTENTION** fin du champ CLMS peut contenir debut de DESC **.