[發(fā)明專利]制備二氧化氯的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980139445.5
• 申請(qǐng)日: 2009-10-02
• 公開（公告）號(hào): CN102171136A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F·K·T·許爾騰;K·E·T·阿佩爾奎斯特阿爾賓松;K·H·T·佩林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿克佐諾貝爾股份有限公司
• 主分類號(hào): C01B11/02
• 分類號(hào): C01B11/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 林柏楠;黃革生

本發(fā)明涉及一種制備二氧化氯的方法，包括使氯酸根離子與還原劑在反應(yīng)容器中反應(yīng)形成二氧化氯，此方法還包括將二氧化氯加入在此方法中所用的至少一種原料中。

在水溶液中或作為氣體使用的二氧化氯具有相當(dāng)大的工業(yè)價(jià)值，主要用于紙漿漂白中，也用于水的提純、微生物生長(zhǎng)的抑制、脂肪漂白、從工業(yè)廢料除去酚等。所以希望提供能有效生產(chǎn)二氧化氯的方法。

有許多制備二氧化氯的不同方法。大多數(shù)大規(guī)模工業(yè)工藝是在漿液磨機(jī)中操作的，并且涉及堿金屬氯酸鹽在酸性反應(yīng)介質(zhì)中與還原劑例如過氧化氫、甲醇、氯離子或二氧化硫反應(yīng)形成二氧化氯，二氧化氯作為氣體從反應(yīng)介質(zhì)中取出。這些方法的綜述可以參見“紙漿漂白-原理和實(shí)踐(PulpBleaching-Principles?and?Practice)”，TAPPI?PRESS?1996，第II部分：原料，第2章：漂白化學(xué)品：二氧化氯，第61-69頁。

在一種方法中，反應(yīng)介質(zhì)在沸騰條件下在低于大氣壓的壓力下保留在單個(gè)反應(yīng)容器中，其中酸的堿金屬鹽沉淀并且作為鹽餅取出。這些方法的例子參見美國專利5091166、5091167、5366714和5770171以及WO2006/062455。鹽餅也可以用水或其它溶劑洗滌，例如參見美國專利5674466和6585950。

在另一種方法中，反應(yīng)介質(zhì)保持在非結(jié)晶條件下、通常處于基本大氣壓下。在大多數(shù)情況下，使來自第一反應(yīng)容器的已貧化的反應(yīng)介質(zhì)進(jìn)入第二反應(yīng)容器進(jìn)行進(jìn)一步反應(yīng)，形成二氧化氯。從最終的反應(yīng)容器取出的已貧化的反應(yīng)介質(zhì)通常稱為殘余酸，其含有酸、酸的堿金屬鹽以及通常一些未反應(yīng)的堿金屬氯酸鹽。殘余酸可以有時(shí)、至少部分地用于制漿工藝中。非結(jié)晶的二氧化氯產(chǎn)生工藝的例子參見EP?612686、WO?2006/033609、JP03-115102和JP?88-008203。

也公開了以電化學(xué)方式處理已貧化的反應(yīng)介質(zhì)或已溶解的鹽餅，例如參見美國專利4129484、5478446、5487881、5858322和6322690。

用于生產(chǎn)二氧化氯的現(xiàn)代工業(yè)方法是十分有效的，并且僅僅產(chǎn)生非常少量的不需要的副產(chǎn)物，例如元素氯。由于存在元素氯，也可以在一個(gè)或多個(gè)工藝料流中存在氯化的芳族化合物，例如氯化的二苯并-p-二氧芑或二苯并呋喃。盡管其含量是極低的，但是一些氯化芳族化合物的高毒性使得希望盡可能高地降低其含量。

氯化芳族化合物的來源并不清楚。雖然這些化合物可以已經(jīng)存在于原料中，但是可以認(rèn)為至少一些可能是在二氧化氯生產(chǎn)工藝中形成的。

WO?2008/085122公開了用能有效除去氯化有機(jī)化合物的吸附劑處理在二氧化氯生產(chǎn)工藝中的反應(yīng)介質(zhì)或工藝料流。即使已經(jīng)實(shí)現(xiàn)好的結(jié)果，但是此方法需要處理和破壞或再生被潛在毒性化合物飽和的吸附劑。

本發(fā)明的目的是提供一種降低在二氧化氯生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)的氯化芳族化合物的量的簡(jiǎn)單方法。

根據(jù)本發(fā)明，此目的通過向在此方法中使用的一種或多種原料加入二氧化氯來實(shí)現(xiàn)。

因此，本發(fā)明方法的一個(gè)方面涉及一種優(yōu)選連續(xù)的制備二氧化氯的方法，包括在反應(yīng)容器中在反應(yīng)介質(zhì)中形成二氧化氯并且從反應(yīng)容器中的反應(yīng)介質(zhì)取出作為氣體的二氧化氯，此方法還包括向在此方法中使用的至少一種原料加入二氧化氯。從反應(yīng)介質(zhì)取出的二氧化氯可以隨后被吸收到水中，但是也可以作為氣體使用。

本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及二氧化氯用于降低在二氧化氯生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)的氯化芳族化合物的量的用途。此方面也可以表示為一種降低在二氧化氯生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)的氯化芳族化合物的方法，包括向用于生產(chǎn)二氧化氯的方法的至少一種原料加入二氧化氯。

雖然反應(yīng)機(jī)理不是完全清楚的，但是相信二氧化氯將原料中的芳族污染物氧化成非芳族化合物。結(jié)果，在原料中的可被氯化和/或已被氯化的芳族化合物的量降低。

可以通過本發(fā)明降低含量的那些氯化芳族化合物的例子包括氯化的二苯并-p-二氧芑(PCDD)和二苯并呋喃(PCDF)。這些化合物的具體例子包括在2，3，7，8位、在1，2，3，7，8位、在1，2，3，4，7，8位、在1，2，3，6，7，8位、在1，2，3，7，8，9位和在1，2，3，4，6，7，8位被氯化的二苯并-p-二氧芑；以及在2，3，7，8位、在1，2，3，7，8位、在2，3，4，7，8位、在1，2，3，4，7，8位、在1，2，3，6，7，8位、在2，3，4，6，7，8位、在1，2，3，7，8，9位以及在1，2，3，4，6，7，8位和在1，2，3，4，7，8，9位被氯化的二苯并呋喃。