JPS6048442B2 - 臭素と亜硫酸ガスから臭化水素ガスと硫酸を連続的に製造する方法 - Google Patents
臭素と亜硫酸ガスから臭化水素ガスと硫酸を連続的に製造する方法Info
- Publication number
- JPS6048442B2 JPS6048442B2 JP52066175A JP6617577A JPS6048442B2 JP S6048442 B2 JPS6048442 B2 JP S6048442B2 JP 52066175 A JP52066175 A JP 52066175A JP 6617577 A JP6617577 A JP 6617577A JP S6048442 B2 JPS6048442 B2 JP S6048442B2
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- Japan
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- gas
- sulfuric acid
- bromine
- hydrogen bromide
- sulfur dioxide
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水の熱化学的分解による水素の製造法に関連し
、本発明者らがさきに提案した４つの工程の組合せを特
徴とする鉄一臭素系サイクルによる水素の熱化学的製造
方法（特公昭５５−３２８２）の第３工程を改良したも
のである。
、本発明者らがさきに提案した４つの工程の組合せを特
徴とする鉄一臭素系サイクルによる水素の熱化学的製造
方法（特公昭５５−３２８２）の第３工程を改良したも
のである。
水素は産業用のみならず、化石燃料枯渇後の２次エネル
ギーとして注目を集めており、水素エネルギーシステム
の名のもとにその製造、貯蔵、利用技術全般にわたつて
近年意慾的な研究が進められている。
ギーとして注目を集めており、水素エネルギーシステム
の名のもとにその製造、貯蔵、利用技術全般にわたつて
近年意慾的な研究が進められている。
本発明者らはこれらの目的に適合する水素製造法として
、さきに提案した鉄一臭素系サイクルの基本反応につい
て詳しく研究した結果、操作が連続で生成物の濃度が高
く、かつ分離のすぐれた臭化水素ガスと硫酸を液相て製
造する方法を見出すことができた。
、さきに提案した鉄一臭素系サイクルの基本反応につい
て詳しく研究した結果、操作が連続で生成物の濃度が高
く、かつ分離のすぐれた臭化水素ガスと硫酸を液相て製
造する方法を見出すことができた。
この方法の基本反応は下式て示される。
Ｂｒ２＋５０２＋２Ｈ２Ｏ→Ｈ２ＳＯ４＋２ＨＢｒノ
反応は発熱で、２０ないし８０℃の液相中でほぼ定量的
に進み、反応生成物である硫酸と臭化水素酸は蒸留法で
とくに問題なく分離することができる。
反応は発熱で、２０ないし８０℃の液相中でほぼ定量的
に進み、反応生成物である硫酸と臭化水素酸は蒸留法で
とくに問題なく分離することができる。
しカルこの方法は常に大過剰の水を存在させるため、生
成物の分離にもう一段の工程を必要とし、またそれに要
する熱量はきわめて多く、一方臭化水素は共沸組成で得
られるので、つぎのプロセス（四Ξ酸化鉄の臭素化）で
も余分の熱量を必要とし得策でない。
成物の分離にもう一段の工程を必要とし、またそれに要
する熱量はきわめて多く、一方臭化水素は共沸組成で得
られるので、つぎのプロセス（四Ξ酸化鉄の臭素化）で
も余分の熱量を必要とし得策でない。
夕以上の理由から本反応における熱収支の改善策を考
える時、液相よりも気相での反応がはるかに有利てある
ことがわかる。
える時、液相よりも気相での反応がはるかに有利てある
ことがわかる。
しかし気相反応は液相のように反応が定量的ではないの
で純粋な組成のガスが得にくく、また生成物の分離をど
のようにするかなどの問題があつた。本発明者らはこれ
らを解決するために研究を重ねた結果、適切な装置の工
夫と、反応部の充填剤として耐蝕、通気ならびに保水性
のある物質を選ぶことにより、反応率を向上させ、かつ
濃厚な生成物を純粋な形で効率よく分離することに成功
した。用いた装置は第１図のようなもので、一定流量の
水もしくは臭化水素酸水溶液をＡからＢのイソライトも
しくは多孔質アルミナ充填層に連続して滴下し、一方臭
素ガスおよび亜硫酸ガスはＣおよびＤから当量組成で導
入し、必要があればキャリア−ガスの一定流量下にＢ部
で反応させた。
で純粋な組成のガスが得にくく、また生成物の分離をど
のようにするかなどの問題があつた。本発明者らはこれ
らを解決するために研究を重ねた結果、適切な装置の工
夫と、反応部の充填剤として耐蝕、通気ならびに保水性
のある物質を選ぶことにより、反応率を向上させ、かつ
濃厚な生成物を純粋な形で効率よく分離することに成功
した。用いた装置は第１図のようなもので、一定流量の
水もしくは臭化水素酸水溶液をＡからＢのイソライトも
しくは多孔質アルミナ充填層に連続して滴下し、一方臭
素ガスおよび亜硫酸ガスはＣおよびＤから当量組成で導
入し、必要があればキャリア−ガスの一定流量下にＢ部
で反応させた。
Ｂでは発熱ならびに吸熱の反応が同時に起こり、臭化水
素ガスはＨから出、一方硫酸は滴下してＥ部にたまる。
Ｇはマントルヒーターで硫酸中に過剰の−水が入らない
ようにするため、温度は２００゜Ｃ付近に保持してある
。得られた濃硫酸は下から取り出す。Ｊは僅少量の臭素
を含む臭化水素酸水溶液の入つたバブラーで、未反応の
まま混入した亜硫酸ガスを必要に応じて取り除くための
ものである。ＪＩは臭化水素酸水溶液および臭素を供給
する分液ロードで、Ｊに臭素が常に僅少量存在するよう
に調節すれは、Ｋらはほぼ純粋な組成の臭化水素ガスが
得られる。Ｊの洗浄液は適当な時期にＡの供給液として
使用することができる。３ 本発明の反応の特徴として、臭化水素ガスの発生に加熱
を全く必要としないことが挙げられる。
素ガスはＨから出、一方硫酸は滴下してＥ部にたまる。
Ｇはマントルヒーターで硫酸中に過剰の−水が入らない
ようにするため、温度は２００゜Ｃ付近に保持してある
。得られた濃硫酸は下から取り出す。Ｊは僅少量の臭素
を含む臭化水素酸水溶液の入つたバブラーで、未反応の
まま混入した亜硫酸ガスを必要に応じて取り除くための
ものである。ＪＩは臭化水素酸水溶液および臭素を供給
する分液ロードで、Ｊに臭素が常に僅少量存在するよう
に調節すれは、Ｋらはほぼ純粋な組成の臭化水素ガスが
得られる。Ｊの洗浄液は適当な時期にＡの供給液として
使用することができる。３ 本発明の反応の特徴として、臭化水素ガスの発生に加熱
を全く必要としないことが挙げられる。
通常臭化水素ガスの発生は当量近辺の水の存在において
起こり、大量の水が存在する条件下ては臭化水素酸水溶
液になる。しかし当量の水との反応４・は、副生する硫
酸を除去しない限り進行せず、臭化水素ガスの発生も起
こらない。加熱は逆反応を招くため良くない。本発明の
方法においては、多孔質、耐蝕性充填剤をつめた反応部
の上部より水、下部より臭素ガスと亜硫酸ガスの混合ガ
スを供給しながら反応を多孔質充填層中で行わせるため
、生じた硫酸はその比重差で自然に下降し、一方臭化水
素ガスはガ７ ス状で上部へ上る。
起こり、大量の水が存在する条件下ては臭化水素酸水溶
液になる。しかし当量の水との反応４・は、副生する硫
酸を除去しない限り進行せず、臭化水素ガスの発生も起
こらない。加熱は逆反応を招くため良くない。本発明の
方法においては、多孔質、耐蝕性充填剤をつめた反応部
の上部より水、下部より臭素ガスと亜硫酸ガスの混合ガ
スを供給しながら反応を多孔質充填層中で行わせるため
、生じた硫酸はその比重差で自然に下降し、一方臭化水
素ガスはガ７ ス状で上部へ上る。
充填層中ではこれが順次繰り返され、上部へ行く程純粋
な臭化水素ガスに近ずき、下部は濃硫酸組成になる。ま
た反応は発熱であるため、反応剤の供給量をコントロー
ルすることで塔の温度を分離に適した５０〜７０℃に容
易に保ク持することができる。以下に本発明の実施例を
示す。
な臭化水素ガスに近ずき、下部は濃硫酸組成になる。ま
た反応は発熱であるため、反応剤の供給量をコントロー
ルすることで塔の温度を分離に適した５０〜７０℃に容
易に保ク持することができる。以下に本発明の実施例を
示す。
比較例１
第１図の装置を用いて実験した。
本装置においてＢ部には予め水でしめらせたガラス製の
ラツシ丁ピングをつめ、Ａから水を０．１ｍ１／分の速
度で滴下し、ＣおよびＤから臭素０．４２ｙ／分、亜硫
酸ガス５９．０ｍ１／分の当量組成の混合ガスを窒素の
１００７７１，Ｌ／分と共にＢに送り込み、室温で反応
させた。反応を１時間行わせ、その間のＨから発生する
ガ・スを水に吸収させてガスの組成を求めると、臭化水
素１０．８ｙ）亜硫酸ガス４．４ｙ）臭素１３．４ｙで
あり、吸収液の前後の重量差から計算すると、ガス中に
水はほとんど含まれていないことが認められた。反応剤
が上記当量組成のとき、発生する臭化水素ガスの理論量
は２５．６ｙ／時なので、本実験は反応が不完全に進行
したことを示している。実施例１比較例１と同じ装置を
使い、Ｂ部には予め水でしめらせた１０メッシュ前後の
イソライトを充填した。
ラツシ丁ピングをつめ、Ａから水を０．１ｍ１／分の速
度で滴下し、ＣおよびＤから臭素０．４２ｙ／分、亜硫
酸ガス５９．０ｍ１／分の当量組成の混合ガスを窒素の
１００７７１，Ｌ／分と共にＢに送り込み、室温で反応
させた。反応を１時間行わせ、その間のＨから発生する
ガ・スを水に吸収させてガスの組成を求めると、臭化水
素１０．８ｙ）亜硫酸ガス４．４ｙ）臭素１３．４ｙで
あり、吸収液の前後の重量差から計算すると、ガス中に
水はほとんど含まれていないことが認められた。反応剤
が上記当量組成のとき、発生する臭化水素ガスの理論量
は２５．６ｙ／時なので、本実験は反応が不完全に進行
したことを示している。実施例１比較例１と同じ装置を
使い、Ｂ部には予め水でしめらせた１０メッシュ前後の
イソライトを充填した。
水、臭素ならびに亜硫酸ガスの流量は比較例１と同じ条
件で行つた時、Ｈから発生するガスの組成は１時間当り
臭化水素２５．３ｙ）亜硫酸ガス０．０２ｙ臭素０．１
５ダであつた。亜硫酸ガスならびに臭素の量がきわめて
少ないのは反応がほぼ定量的に進んだ証明である。実施
例２ 水０．１ｍι／分の代りにそれに相当する量として４８
．１Ｗｔ％の臭化水素酸水溶液を０．１３ｍ１／分の速
度て送り、あとは実施例１と同じ条件で行つた時、Ｈか
ら発生するガスの組成は１時間当り臭化水素３０．５ｙ
）亜硫酸ガス０．０３ダ、臭素０．１６ｙであつた。
件で行つた時、Ｈから発生するガスの組成は１時間当り
臭化水素２５．３ｙ）亜硫酸ガス０．０２ｙ臭素０．１
５ダであつた。亜硫酸ガスならびに臭素の量がきわめて
少ないのは反応がほぼ定量的に進んだ証明である。実施
例２ 水０．１ｍι／分の代りにそれに相当する量として４８
．１Ｗｔ％の臭化水素酸水溶液を０．１３ｍ１／分の速
度て送り、あとは実施例１と同じ条件で行つた時、Ｈか
ら発生するガスの組成は１時間当り臭化水素３０．５ｙ
）亜硫酸ガス０．０３ダ、臭素０．１６ｙであつた。
反応剤が上記当量組成の時、発生する臭化水素ガスの理
論量は３１．０ダ／時で、生成量は理論量によく一致し
ている。実施例３ イソライト充填剤の代りに、Ｂ部に予め４８．１Ｗｔ％
の臭化水素酸水溶液でしめらせた１０メッシュ前後の多
孔質アルミナをつめ、あとは実施例２と同じ条件で行つ
た時、Ｈから発生するガスの組成は１時間当り臭化水素
３０．７ｙ、亜硫酸ガス０．０５ｆ１、臭素０．２ダて
あつた。
論量は３１．０ダ／時で、生成量は理論量によく一致し
ている。実施例３ イソライト充填剤の代りに、Ｂ部に予め４８．１Ｗｔ％
の臭化水素酸水溶液でしめらせた１０メッシュ前後の多
孔質アルミナをつめ、あとは実施例２と同じ条件で行つ
た時、Ｈから発生するガスの組成は１時間当り臭化水素
３０．７ｙ、亜硫酸ガス０．０５ｆ１、臭素０．２ダて
あつた。
実施例４
本発明者らが提案してしているサイクルの第４工程（硫
酸の熱分解）で得られる亜硫酸ガスと酸素の混合組成ガ
スを本法に適用した。
酸の熱分解）で得られる亜硫酸ガスと酸素の混合組成ガ
スを本法に適用した。
亜硫酸ガスと酸素の分離自体はさほど困難でないが、ガ
ス分離にはかなりのエネルギーが必要なので、より容易
な可能性を探るため本法に適用した時の酸素の影響をし
らべ、つぎの結果を得た。実験条件 臭素：０．４２ｙ／分、亜硫酸ガスニ５９．０ｍι／分
、酸素：３０７７１ι／分、４８．１Ｗｔ．％％臭化水
素酸水溶液：０．１３ｍ１／分酸素による影響は反応自
体にはないが、空間速度の増加は未反応ガスの排出をも
たらす。
ス分離にはかなりのエネルギーが必要なので、より容易
な可能性を探るため本法に適用した時の酸素の影響をし
らべ、つぎの結果を得た。実験条件 臭素：０．４２ｙ／分、亜硫酸ガスニ５９．０ｍι／分
、酸素：３０７７１ι／分、４８．１Ｗｔ．％％臭化水
素酸水溶液：０．１３ｍ１／分酸素による影響は反応自
体にはないが、空間速度の増加は未反応ガスの排出をも
たらす。
この場合末端部に水もしくは臭化水素酸のバブラーをつ
け、かつわずかの臭素が常に存在するように調節してお
けば、亜硫酸ガスの混入は避けることがてきる。臭素は
未反応の亜硫酸ガスを酸化するためのものである。実施
例５ 実施例１〜４において、Ｅ部はＧなるマントルヒータで
かこみ、この部分の温度は１５０〜３００゜Ｃに保持し
た。
け、かつわずかの臭素が常に存在するように調節してお
けば、亜硫酸ガスの混入は避けることがてきる。臭素は
未反応の亜硫酸ガスを酸化するためのものである。実施
例５ 実施例１〜４において、Ｅ部はＧなるマントルヒータで
かこみ、この部分の温度は１５０〜３００゜Ｃに保持し
た。
反応生成物の硫酸はイソライトもしくは多孔質アルミナ
充填層Ｂを通過する間に順次濃縮されＥ部にたまる。Ｅ
をある特定の温度に保持しておけば、臭化水素酸水溶液
は常にＢ部に戻されて反応にあづかる。このようにした
場合のＥの温度とＦの排出硫酸の濃度関係はつぎのよう
になつた。硫酸が濃厚な状態で得られる、つぎの熱分解
工程が容易になる。
充填層Ｂを通過する間に順次濃縮されＥ部にたまる。Ｅ
をある特定の温度に保持しておけば、臭化水素酸水溶液
は常にＢ部に戻されて反応にあづかる。このようにした
場合のＥの温度とＦの排出硫酸の濃度関係はつぎのよう
になつた。硫酸が濃厚な状態で得られる、つぎの熱分解
工程が容易になる。
第１図は本発明に用いた装置を示すものてある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 臭素と亜硫酸ガスから臭化水素ガスと硫酸を連続的
に製造する方法において、臭素ガスと亜硫酸ガスをほぼ
当量組成に混合し、この混合したガスをアルミナ質また
はケイ酸アルミニウム質の多孔質充填剤を充填した塔の
下部に供給し、前記塔の上部から連続的に供給する水と
前記充填剤の存在下に反応させ臭化水素と硫酸を製造し
、臭化水素をガス状で前記塔の上部から、また硫酸を前
記塔の下部から濃厚状態で夫々排出させることを特徴と
する臭素と亜硫酸ガスから臭化水素ガスと硫酸を連続的
に製造する方法。 ２ 水の代りに臭化水素酸水溶液を用いる特許請求の範
囲第１項記載の臭素と亜硫酸ガスから臭化水素ガスと硫
酸を連続的に製造する方法。 ３ 排出した臭化水素ガスを臭化水素酸水溶液中に臭素
存在下にバブリングさせて洗浄する特許請求の範囲第１
項記載の臭素と亜硫酸ガスから臭化水素ガスと硫酸を連
続的に製造する方法。 ４ 排出した硫酸を１５０〜３００℃に加熱しながら貯
える特許請求の範囲第１項記載の臭素と亜硫酸ガスから
臭化水素ガスと硫酸を連続的に製造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52066175A JPS6048442B2 (ja) | 1977-06-02 | 1977-06-02 | 臭素と亜硫酸ガスから臭化水素ガスと硫酸を連続的に製造する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52066175A JPS6048442B2 (ja) | 1977-06-02 | 1977-06-02 | 臭素と亜硫酸ガスから臭化水素ガスと硫酸を連続的に製造する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53149895A JPS53149895A (en) | 1978-12-27 |
| JPS6048442B2 true JPS6048442B2 (ja) | 1985-10-28 |
Family
ID=13308234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52066175A Expired JPS6048442B2 (ja) | 1977-06-02 | 1977-06-02 | 臭素と亜硫酸ガスから臭化水素ガスと硫酸を連続的に製造する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6048442B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6457053U (ja) * | 1987-10-05 | 1989-04-10 | ||
| JPH01171649U (ja) * | 1988-05-24 | 1989-12-05 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1063153C (zh) * | 1997-01-31 | 2001-03-14 | 叶喜来 | 一种利用含溴尾气制备氢溴酸的方法 |
| WO2016132376A2 (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-25 | Agrocel Industries Limited | Process for preparation of hydrobromic acid |
-
1977
- 1977-06-02 JP JP52066175A patent/JPS6048442B2/ja not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL REACTIONS=1958 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6457053U (ja) * | 1987-10-05 | 1989-04-10 | ||
| JPH01171649U (ja) * | 1988-05-24 | 1989-12-05 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53149895A (en) | 1978-12-27 |
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