Способ получения двуокиси хлора

Союз Советскнк

Сои1иалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

11871729 (61) Дополнительный к патенту(22) Заявлено 241178 (21) 2689853/23-26 (23) Приоритет — (32) 261177 (31) 141954/7 (33) Япония

Опубликовано 071081.Бюллетень HP 37.

Дата опубликования описания 071031 (5!)М. Кл 3

С 01 В 11/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 661. 41 (088.8) Иностранцы

Исао Иса, Макото Эбисава и Мориоки (Япония) (72) Авторы изобретен и я

Сибуя

Иностранная фирма

"Дзе Джапэн Кармит Ко, Лтд" (Япония) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВУОКИСИ ХЛОРА

Изобретение относится к способам получения двуокиси хлора и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промыаленности.

Известен способ получения двуокиси хлора путем восстановления хлоЮ 1 рата натрия в кислой среде при температуре 20-90 С и давлении 20.-400мм рт. ст. в присутствии катализатора, содержащего палладий и дике-. тон с общей формулой R-CO-C(R

-СО-R, где R u R - Н, алкил, содерI I жащий 1-10 атомов.С, или арил, R 1и

Фн — Н или метильная группа. Концентрация этого катализатора в реакционной смеси поддерживают 0,000050,005 моль/л (1) .

Недостатком этого способа является повышенное содержание хлора в продукте эа счет пониженного отношения R4/Rn, R4 - скорость реакции кас109 2нс1- " сIОд 0,5cl + йас14 н20(".)

R z - скорость реакций

NaC I0 HC I - 3C t +NaC I î 3Н2О (2)

Целью изобретения является снижение содержания хлора s продукте.

Это достигается согласно предложенному способу получения двуокиси хлора путем восстановления хлората натрия в кислой среде при температуре 20-90 C и давлении 20-400 мм рт.ст. в присутствии катализатора, вводимого в количестве, обеспечивающем его концентрацию в реакционной смеси

0,00001-0,1 моль/л,и содержащего палладии и органическое соединениеаминокислоту, в качестве которой используют соединение, выбранное из ряда: глицин, лейцин, цистеин, аргкнин, аспарагиновая кислота, глютаминовая кислота.

Отличием данного изобретения является то, что в качестве органического соединения используют аминокислоту.

Предпочтительно в качестве аминокислоты брать соединение, выбранное из .ряда: глицин, лейцин, цистеин, аргинин, аспарагиновая кислота, глютаминовая кислота и вводить катализатор в количестве, обеспеЧивающеМ его концентрацию в реакционной смеси 0,00001-0,1 моль/л.

Это позволяет значительно повысить отношение рл/й (до . 99 для концентрации катализатора, Pd и глицин, 0,01 моль/л против 77,7 в из вестном способе) и соответственно

871729 Отношение к. /а q

Концентрация .составного катализ атора + ,(1 моль Pd и 2 моля глицина), моль/л

Пример 2. 2,5 л водного раствора, содержащего 3,0 моль/л хлората натрия, 3,6 моль/л хлорида натрия и 0,001 моль/л составного катализатора, состоящего из 1 моля палладия (Il) и 2 молей глицина, помещают в однокамерный генератор-кристаллизатор емкостью 3 л и непрерывно отво15 дят из него воду со скоростью приблизительно 3 мл/мин при понижен, ном давлении 200 мм рт.ст. и температуре 75 С. В однокамерный генератор-кристаллизатор непрерывно подают 12 моль/л соляной кислоты..м

6,5 моль/л хлората натрия для поддержаиия в основной постоянных объема, и состава реакционной среды. Пробы для анализа газовой смеси и реак. ционной среды отбирают каждые 30 мин.

Средний состав реакционной середы

0,2 моль/л соляной кислоты,2,8 моль/л хлората натрия и 3,7 моль/л хлорида натрия. Отношение скорости реакции (1 ) к скорости реакции (2) равно

ЗО 66. Хотя хлорид натрия начинает кристаллизоваться через 3 ч после начала реакции, не наблюдается уменьшение эффективности реакции и изменение концентрации составного катали3S затора.

0,01

0,005

0,001

0,0005

0,0001

35

15

Т а б л и ц а 2

Концентрация составного катализатора, моль/л

Составной катализатор

Отношение скорости реакции (1) к скорости реакции (2)., R< IR

Rdj l l ) -лейцин 0,001

Pd(ll)- .öèñòåèí 0,001

Ф

Pd (11) -аспарагиновая кислота 0,001

Pd(lI)-глютаминовая кислота 0,001

Pd(ll)-аргинин 0,001

Пример 4 ° 2, 5 л водного раствора, содержащего 1,0 моль/л хлората натрия, 1,4 моль/л сульфата 63 снизить содержание хлора в готовом продукте.

Обоснование концентрации вводимого каталазитора приведены в табл.1.

Таблица 1

«Ъ 4

II р и м е р 1 ° 150 мл водного раствора, содержащего 3,42 моль/л хлората натрия, загружают в четырехгорлую колбу емкостью 500 мл..и выдерживают при 30ОС. 150 мл другого раствора, содержащего 0,8 моль/л соляной кислоты, 3,42 моль/л хлорида натрия и составной катализатор, состоящий из 1 моль палладий (1Х)и 2 молей глицина, нагревают до ЗО C и добавляют к первому раствору. Таким образом получают двуокись хлора, состав реакционной средыг 0,4 моль/л соляной кислоты, 0,94 моль/л хлората натрия, 3,42 моль/л хлорида натрия и 0,01 моль/л составного катализатора.

Реакционную среду перемешивают путем введения в нее воздуха со скоростью 500 мл/мин и затем реакционную среду и газовую фазу анализируют каждые 5 мин. Отношение скорости реакции (1) к скорости. реакции (2} равно 99.

Пример э. Певторяют опыт, описанный в примере 2, но изменяют состав катализатора.

Результаты сведены в табл.2. натрия и 0,0001 моль/л составного катализатора, состоящего иэ 1 моля палладия (ТХ)и 2 молей глицина, 871729

Составитель В. Клюева

Редактор Т.Загребельная Техред A. Вабинец Корректор К.Швмцкая

Заказ 8498/32 Тираж 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оккрытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 помещают в однока4юерный генераторкриеталлиэатор емкостью 3 л и непрерывно отводят иэ него воду со скоростью приблизительно 3 г/мин при пониженном давлении 190 мм рт.ст. и температуре 7d C. В однокамерный генератор-кристаллизатор непрерывно подают водный раствор, содержащий

3 моль/л хлората натрия и 3,1 моль/л хлорида натрия и 50 вес.В серной кислоты, для поддержания в основном постоянных объема и состава реакционной среды. Пробы для анализа газовой смеси .и реакционной среды отбираются каждые 30 мин.Средний состав реакционной среды: 0,94 моль/л хлората натрия, 0,85 моль/л хлорида натрия, и 2,0 моль/л серной кислоты. Отношение скорости реакции NaC IO+ NaC I w

Н2504- С 10@ 1/2 С I + NagSOq +H О (3 ) и скорости реакции и а С 1 О++ 5М а С I tt

HH@SOg 3C 12+ 3Na SQ+ ЗН2,0 (9) рав- 26 но 97.

Формула изобретения

1. Способ получения двуокиси хлора путем восстановления хлората натрия в кислой среде при температу» ре 20-90 С и давлении 20-400 мм рт.ст. в присутствии катализатора, содержащего палладий и органическое соединение, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания хлора в продукте, в качестве органического соединения используют аминокислоту.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве амино- кислоты берут соединение, выбранное иэ ряда: глицин, лейцин, цистеин, аргинин, аспарагиновая кислота, глютаминовая кислота.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем,что катализатор вводят в количестве, обеспечивающем его концентрацию в реакционной смеси

0,00001-0,1 моль/л.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 4051229, кл.423478, опублик. 27 ° 09.77 (прототип).