JPH0657603B2 - 二酸化塩素の製造方法 - Google Patents
二酸化塩素の製造方法Info
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- JPH0657603B2 JPH0657603B2 JP2089278A JP8927890A JPH0657603B2 JP H0657603 B2 JPH0657603 B2 JP H0657603B2 JP 2089278 A JP2089278 A JP 2089278A JP 8927890 A JP8927890 A JP 8927890A JP H0657603 B2 JPH0657603 B2 JP H0657603B2
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Description
ら二酸化塩素を製造する方法に関する。上記の方法は大
気圧より低い圧力下で運転されている容器中で行なわ
れ、そそれによって水は二酸化塩素と共に蒸発して取り
出され、かつ鉱酸のアルカリ金属塩は反応容器中で結晶
化されてそこから取り出される。本発明によると、利用
される還元剤がメタノール凝縮物であって、それは分離
および吸着によって精製されたものである。
白において、また水の浄化、油の漂白、工業廃物からの
フェノール類の除去等において、商業上かなり重要であ
る。従って、二酸化塩素を効率よく製造することが可能
な方法の提供が望まれる。
塩素酸ナトリウムによって供給され、上記塩素イオンは
アルカリ金属塩化物、好ましくは塩化ナトリウムによっ
て、あるいは塩化水素によって供給され、上記水素イオ
ンは鉱酸、通常は硫酸および/または塩酸によって供給
される。二酸化塩素の製造方法は例えば米国特許第3,56
3,702号および第3,864,456号に記載されている。
しばしば副生成物である塩素ガス(Cl2)も生成され
る。それは式[1]に従って還元剤として塩素イオンが使
用されることによる。この塩素副生成物は、以前は製紙
工場において水溶液中に漂白剤として使用されてきた。
今日、環境上の理由から二酸化塩素漂白がより広まって
いく傾向にあり、それによって漂白剤としての塩素に対
する必要性が減少している。
とも知られている。米国特許第3,933,988号においては
二酸化イオウが還元剤として使用されており、米国特許
第4,081,520号、第4,145,401号、第4,465,658号および
第4,473,540号においてはメタノールが還元剤として使
用されている。例えば米国特許第4,465,658号による方
法においてはメタノールの利用率は非常に低いものであ
る。メタノールの消費量は生成される二酸化塩素1トン
当り190〜200Kgであるが、理論的な消費量は、式 6NaClO3+CH3OH+4H2SO4 →6ClO2+CO2+5H2O +2Na3H(SO4)2 [2] によると僅か79Kg/tonである。
ノールの約40%だけが有効に用いられる。
反応は非常に遅く、この場合における真の還元剤は式
[1]に従って反応する塩素イオンである。生成された塩
素は、それから式 CH3OH+3Cl2+H2O →6Cl−+CO2+6H+ [3] に従ってメタノールと反応して塩素イオンを再生する。
続的に添加する必要がしばしばある。
特許第4,770,868号に記載されている。この特許による
と、メタノールの損失は反応器へのメタノールの添加の
仕方に大いに依存する。その米国特許によると、還元剤
を反応器の晶出帯域(crystallization zone)内に導入
することによって収率が改善される。
元剤としてメタノールを用いる二酸化塩素の製造方法で
あって、メタノール源としてメタノールリッチの凝縮物
を使用することによって該方法の効率がさらに改善され
る方法を提供するものである。
ばれるパルプ化溶液中で煮沸される。煮沸の後、廃パル
プ化溶液(黒液)がパルプから分離される。その黒液は
蒸発せしめられ、そしてその残渣は貴重な化学種を回収
するために回収炉に送られる。上記の黒液を蒸発する際
にメタノールリッチの凝縮物が得られる。かかるメタノ
ールリッチの凝縮物の代表的な組成は、 40〜90%のメタノール 5〜20%のエタノール 0.2〜5%のメルカプタン類および他の有機化合物(テ
ルペン類並びにメルカプタン類等)である。前記のメタ
ノールリッチの凝縮物は非常に不快な臭いを有していて
パルプ工業における産業廃棄物となっており、排出水に
害を及ぼさないようにそれは通常焼却されていた。化学
工業における重要な原料であるメタノールを回収するた
めに前記凝縮物を精製するための種々の方法が開発され
てきた。例えばカナダ国特許第1,088,957号には、特に
化学的精製を伴った種々の工程において精製する方法が
開示されている。
ッチの凝縮物(以下、粗メタノール(raw methanol)と
呼ぶ)を前記の二酸化塩素製造方法における還元剤とし
て使用することができるように精製することが可能であ
るということが、驚くべきことに明らかとなった。良く
知られているように、二酸化塩素発生器は通常有機物質
の不純物に対して敏感であり、その不純物が爆発的な分
解反応を引き起こすことがある。従って、簡単な精製工
程によって粗メタノールを二酸化塩素反応容器において
良好な運転条件をもたらす品質に変換することができた
ということは驚くべきことであり、特に、許容できる工
業的原料を得るためには、エネルギーを消費する蒸留を
伴う多数の複雑な工程並びに多数の高価な化学種を必要
とする、例えばカナダ国特許第1,088,957号のような公
知の技術に照らして見れば驚くべきことであった。
ードのメタノールに代わるメタノール源として、簡単な
方法でパルプ工業から得られる粗メタノールを利用する
ことができるようになると、二酸化塩素の製造コストが
低減される。
ール並びに有機溶剤プロセスから得られる粗メタノール
ような他のパルプ煮沸プロセスから得られるメタノール
リリッチの凝縮物もまた本発明に従って精製することが
可能である。しかしながら、今日、硫酸塩パルププロセ
スが優勢であり、同時にこのプロセスから得られる粗メ
タノールが最も汚れているのである。
工程とからなる。粗メタノールを水で希釈し、それによ
って無極性有機化合物の層が容易に分離される。上記の
水の適切な添加量は粗メタノール量の0.07〜4.0倍、好
ましくは0.2〜2.0倍(体積基準)である。上記の水の添
加は、攪拌タンク中で混合するバッチ式で行なってもよ
く、あるいはスタティックミキサーを備えていたりまた
は分離混合タンクに通じるようなパイプ中で、2つの液
流を連続的に混合してもよい。混合後、粗メタノール/
水分散液は相分離用の容器に送られる。この容器は、沈
降槽、カラムまたは他の適当な装置として設計してもよ
く、コアレセンスフィルター、充填ネット組織(packed
net structures)等の小滴分離(droplet separatio
n)用の特定の設備を備えるものであってもよい。無極
性層を分離し、そして残るメタノール−水相を吸着剤に
接触させる。メタノール−水相に対する吸着剤の量は、
粗メタノールの汚れの程度および吸着剤の能力に依存し
て変化する。上記吸着剤量はラボテストで最も簡単に決
定される。通常、吸着剤は、それが再生を要するように
なるまでに自重の50〜5000倍に相当する量の溶媒を保持
する能力を有する。
性炭、並びに例えばポリアクリルアミド、ポリスチレ
ン、ジビニルベンゼンおよび他のマクロポーラスなポリ
マー粒子等のポリマー吸着剤が挙げられる。
吸着を、例えばゼオライト粒子の固定床または流動床に
おいて行なってもよい。他の可能性としては、吸着剤を
充填したカラムを用いる方法、あるいは攪拌タンク内に
おいて吸着剤と粗メタノールとを懸濁液にして用いる方
法がある。上記吸着剤は、溶離、脱着および/または熱
処理によって公知の方法で再生してもよく、あるいはエ
ネルギーの発生および分解のために焼却してもよい。
(単容器法)メタノール反応器内において不利な点なく
かつ好収率の下で使用することが可能である。
応器内において塩素酸ナトリウムから二酸化塩素を製造
する際には、その反応は、50〜100℃、好ましくは50〜7
5℃の温度で、かつ大気圧より低い圧力、適切には60〜4
00mmHgの圧力下で適切に運転されて行なわれる。これら
の条件では、形成された二酸化塩素が安全な濃度まで希
釈されるのに充分な量の反応媒体が沸騰するかまたは水
が蒸発するのである。上記反応器中の酸性度は、硫酸ま
たは他の鉱酸を添加することによって2〜11Nの間に維
持される。前記反応器中において鉱酸のナトリウム塩が
連続的に結晶化され、そしてそれは適当な方法で分離さ
れる。開始時および製法変化時の製品損失を避けるため
に、少量の塩素イオンを、好ましくは塩化ナトリウムの
形で、反応器中のこれらの濃度が0.001〜0.8mol/の範
囲となるように添加することが適当である。
「部」および「パーセント」は、特に示さない限り「重
量部」および「重量パーセント」を意味する。
lO2の製造速度90g/hで運転した。550g/のN
aClO3と7gのNaClとの溶液を35g/hとなる
ように連続的に添加した。メタノールを50%溶液の形で
30g/hの流れで添加し、かつ酸性度を6.0Nに維持す
るのに充分な速度で50%硫酸を添加した。約1.5hの運
転時間の後に、反応器内における発泡、過沸騰(overbo
iling)およびフラッシュのような電光を伴った爆発等
の重大な運転妨害によって反応器を閉鎖せざるを得なか
った。同時に、いわゆるホワイトアウト(二酸化塩素の
製造が低下または止まった際に起こる現象)が断続的に
発生した。
質と1.9%のイオウを含んでいることが見出された。さ
らに、水で希釈したところ、異質の相の形成が観測され
た。これは、より無極性の有機化合物、おそらくテルペ
ン類の存在を意味するものであった。
製した粗メタノール(硫酸塩プロセスから出たもの)を
還元剤として使用] 粗メタノールをナトリウム化および蒸留を行なわなかっ
た以外はカナダ国特許第1,088,957号における実施例2
および4に従って精製した。
以下の操作を行なった。
し、そしてその溶液を攪拌した。沈澱した硫酸塩約45g
をろ別した。より重い無極性相を分液漏斗で排出するこ
とによって分離した。極性相は約63重量%のメタノール
を含有していた。
下の操作を行なった。
4 38gとを含する残留酸120gを添加し、そしてその
溶液を攪拌した。沈澱物約70gをろ別した。より重い無
極性相を分液漏斗で排出することによって分離した。極
性相は約70重量%のメタノールを含有していた。
タノール反応器内における二酸化塩素の製造に使用し
た。実施例1と同様のプロセス条件を採用した。カナダ
国特許第1,088,957号における実施例2および4に従っ
て精製されたメタノールを使用した場合、どちらの場合
においても、爆発並びにフラッシュのような電光の形で
運転妨害が出現し、それと共に収率が著しく低下した。
たもの)を使用] 0.5の粗メタノールに蒸留水120gを添加した。その溶
液を分液漏斗中で攪拌し、そしてより重い無極性相を排
出した。その後、10gのゼオライト(ゼオライトA)を
極性相に添加し、攪拌した。約10分の接触時間経過後、
ゼオライトの塊を分離してメタノールを70重量%含有す
るメタノール溶液を得た。この精製された粗メタノール
を、実施例1と同様の実験条件下でSVPメタノール反
応器内における二酸化塩素の製造に使用した。その反応
は爆発や発泡等の運転妨害が発生することなく進行し、
かつ収率は95%以上と充分なものであった。
析したところ、以下の結果が得られた。
ていることが明らかである。他の不純物の量は幾分減少
したかあるいは変化せずそのままであった。それ故、本
発明の方法に従って精製された粗メタノールが、敏感な
二酸化塩素製造方法において作用するものであったとい
うことは大変驚くべきことであった。
Claims (4)
- 【請求項1】反応容器中において、二酸化塩素を発生す
るような割合でアルカリ金属塩素酸塩、硫酸および還元
剤としてのメタノールを、約50℃〜約100℃の温度
に維持されかつ水を蒸発させるのに充分な大気圧未満の
圧力下にある反応媒体中で反応させることにより、二酸
化塩素と水蒸気との混合物が該反応容器中の蒸発帯域か
ら取り出されかつアルカリ金属硫酸塩が該反応容器中の
晶出帯域に析出される二酸化塩素の製造方法において、 使用する前記還元剤が、粗メタノールを水で希釈するこ
とによって無極性相を分離し、そして残るメタノール−
水相を吸着剤に接触させることによって精製された粗メ
タノールであることを特徴とする、前記二酸化塩素の製
造方法。 - 【請求項2】使用する吸着剤がゼオライトであることを
特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】使用する吸着剤が活性炭であることを特徴
とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】使用する吸着剤がポリマー吸着剤であるこ
とを特徴とする、請求項1に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089278A JPH0657603B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 二酸化塩素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089278A JPH0657603B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 二酸化塩素の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03290303A JPH03290303A (ja) | 1991-12-20 |
| JPH0657603B2 true JPH0657603B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=13966259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2089278A Expired - Lifetime JPH0657603B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 二酸化塩素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0657603B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| FI129150B (fi) * | 2017-09-25 | 2021-08-13 | Andritz Oy | Menetelmä kemikaalitasapainon optimoimiseksi sellutehtaalla |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1063522A (en) * | 1975-06-18 | 1979-10-02 | Kenneth W. Baierl | Chemical concentration by sequential activated carbon adsorption and fractionation |
| US4016180A (en) * | 1975-06-18 | 1977-04-05 | Flambeau Paper Company | Chemical concentration by adsorption |
| FI52710C (fi) * | 1976-04-22 | 1977-11-10 | Kemi Oy | Menetelmä sulfaattiprosessin lauhteista erotetun metanolin puhdistamis eksi. |
-
1990
- 1990-04-05 JP JP2089278A patent/JPH0657603B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 紙パルプ技術協会発行「パルプ処理および漂白」(昭43−1−27)P.229−230「5.3.5ソルベー法」の項 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03290303A (ja) | 1991-12-20 |
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