PT93214A

PT93214A - Processo para a destruicao dos anioes hipoclorito numa solucao de clorato

Info

Publication number: PT93214A
Application number: PT93214A
Authority: PT
Inventors: Christian Pralus; Jean-Claude Chassagne
Original assignee: Atochem
Priority date: 1989-02-22
Filing date: 1990-02-21
Publication date: 1990-08-31
Also published as: KR900012836A; ES2017609T3; DE384860T1; JPH02263702A; DE69001915D1; NO900709D0; JPH0573684B2; CN1054230A; IL93230A0; DE69001915T2; US5124009A; IL93230A; ES2017609A4; NZ232639A; ZA901353B; ATE90650T1; FR2643356A1; GR900300147T1; AU634519B2; KR920007594B1

Description

ATOCHEM "PROCESSO PARA A DESTRUIÇÃO DOS ANIÕES HIPOCLORITO NUMA SOLUÇÃO DE CLORATO" A presente invenção diz respeito a um processo para a destruição de hipocloritos, ou iões CIO", numa solução de clorato de metal alcalino, como uma solução de clorato de sódio, proveniente da electrólise de uma solução aquosa de cloreto do referido metal alcalino, como uma solução de cloreto de sódio, antes da cristalização do clorato. A não ser que se deixe repousar a solução de clorato à saída da célula de electrólise num reactor, que se designa por reactor de evolução, durante um intervalo de tempo incompatível com os imperativos de produção industrial, na mencionada solução subsiste, depois da evolução, uma quantidade suficiente de hipocloritos para provocar uma corrosão importante do cristalizador, feito na maior parte das vezes de aço carbono ou de aço inoxidável.

Sabe-se também que é possível fazer intervir na solução de clorato produtos tais como, por exemplo, anidrido sulfuroso, amoníaco e ureia. -2-

Mas o anidrido sulfuroso é um produto de manipulação delicada, apresenta um carácter nocivo e origina a formação de sulfatos quando ao mesmo tempo, se aplica para elimina-lo salmoura a electrolisar. 0 amoníaco, por sua vez, pode originar a formação de clora-minas, que são, elas próprias, corrosivas e que podem provocar explosões, como é também o caso do processo de acordo com o pedido de patente de invenção europeia número 0266129, quando se utiliza ureia.

Portanto, é de interesse para a indústria dispor de um outro meio diferente do tempo e dos compostos enumerados acima para destruir o tão completamente quanto possível os hipocloritos presentes numa solução de clorato, antes da cristalização deste último.

Muito embora o peróxido de hidrogénio seja conhecido por reagir com os iões C10~, não se descreveu até agora nenhum processo de destruição destes últimos por este meio numa solução de clorato de metal alcalino proveniente da electólise de uma solução de cloreto do citado metal alcalino na presença de crómio hexavalente, geralmente sob a forma de dicromato, tal como dicromato de sódio, ^2^2()7, cuja presença e conservação são necessárias para o processo de clorato, como o sublinha, por exemplo, o pedido de patente de invenção europeia já citado. -3-

Com efeito, neste caso, poder-se-ia esperar que se realizasse o desaparecimento do crómio hexavalente, como, por exemplo, quando a solução de clorato é tratada por meio de compostos de enxofre, tais como sulfuretos solúveis em água, de acordo com o pedido de patente de invenção francesa número 2168530. A requerente descobriu agora que isso não acontece trabalhando de acordo com o processo da presente invenção que, além disso, não apresenta os inconvenientes acima assinalados. A presente invenção refere-se, com efeito, a um processo para destruir os hipocloritos, sem incidência sobre o crómio hexavalente com eles presente numa solução de clorato de metal alcalino proveniente da electrólise de uma solução aquosa de cloreto do mencionado metal alcalino, caracterizado pelo facto de a citada solução de clorato ser posta em contacto com peróxido de hidrogénio que i adicionado numa quantidade tal que a proporção molar de peróxido de hidrogénio/hipocloritos seja igual ou superior a 1, sem ultrapassar 3, garantindo uma proporção molar de peróxido de hidrogénio disponível/hipocloritos igual ou superior a 1.

Na definição acima apresentada da invenção, o peróxido de hidrogénio disponível é o peróxido de hidrogénio que não é consumido na solução de clorato na ausência de iões CIO . Esta precisão é válida em tudo o que se segue. -4- ,·γ

J . .<***

Para determinar o peróxido de hidrogénio que pode ser consumido por compostos de iões metálicos diferentes dos hipoclo-ritos, por exemplo, pode utilizar-se a solução de clorato de acordo com a presente invenção, mas na qual os iões CIO desapareceram praticamente de maneira quantitativa graças a uma duração da evolução suficientemente longa da solução inicial do clorato.

Geralmente, não i necessário, no quadro da presente invenção, que a relação molar do peróxido de hidrogénio disponível/hipo cloritos seja superior a 1,1.

Quando a solução de clorato se adiciona mais peróxido de hidrogénio do que é necessário para garantir a proporção molar de peróxido de hidrogénio disponivel/hipocloritos igual a 1,1, e isso até cerca de 3 moles de peróxido de hidrogénio adicionado por mole de hipocloritos, não se constatou incidência sobre o crómio hexavalente deixando a solução de clorato e o peróxido de hidrogénio que lhe é adicionado durante um intervalo de tempo cinco a dez vezes maior do que a que é suficiente nos outros casos e que é então da ordem, por exemplo, de cinco minutos e mesmo menos. 0 peróxido de hidrogénio é empregado sob a forma de solução aquosa, por exemplo uma solução a 50% em peso de peróxido de hidrogénio. 0 processo de acordo com a presente invenção encontra um interesse industrial particular no caso da fabricação do clorato de sódio, quando a solução aquosa de clorato na qual os hipoclo- ritos devem ser destruídos é a que sai do reactor de evolução, como se mencionou acima. A referida solução pode então conter, por exemplo, por litro : 200 a 700 gramas, muitas vezes cerca de 500 a 600 gramas, de clorato de sódio, 100 a 200 gramas de cloreto de sódio, 0,2 a 10 gramas, muitas vezes cerca de 3 a 6 gramas de dicromato de sódio Na2Cr20y e uma quantidade de iões CIO que corresponde a uma quantidade de NaClO compreendida entre 0,1 e 1,5 gramas.

Os valores da temperatura e do pH aos quais se realiza a destruição dos iões CIO" são praticamente aqueles que a solução de clorato tem habitualmente ã saída do reactor de evolução. Por exemplo, o valor do pH, mantido vantajosamente o mais constante possível, está compreendido entre cerca de 5,5 e 7, e o da temperatura está compreendido entre limites bastante afastados, por exemplo entre cerca de 40 e 80°C, muitas vezes entre 60 e 70°C. O reactor de destruição dos hipocloritos é naturalmente, de preferência, um reactor agitado com arejamento. É feito de um material que pode, por exemplo, ser à base de cloreto de polivi-nilo reforçado. A destruição dos hipocloritos é praticamente total procedendo de acordo com a presente invenção; o teor final de iões CIO expresso em NaClO , é geralmente inferior a cerca de 10 mg/1, na maior parte dos casos mesmo inferior a 2 mg/1. -6-

0 bom desenvolvimento da destruição dos hipocloritos pode seguir-se em relação ao valor do potencial redox da solução de clorato, medida com um eléctrodo de referência de calomelanos e um eléctrodo de medida de platina.

Dizer que a destruição dos hipocloritos não tem incidência sobre o crómio hexavalente significa que o desaparecimento do crómio com a valência 6+ é desprezável e igual, mais geralmente, a menos do que 0,01% e, frequentemente, a menos do que 0,001%.

Os exemplos seguintes, apresentados a título indicativo mas não limitativo, ilustram o processo de acordo com a presente invenção numa forma de realização que pode ser contínua.

EXEMPLOS

Exemplo 1

Uma solução de clorato de sódio que foi preparada por electrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio na presença de crómio hexavalente sob a forma de dicromato de sódio e depois de ter repousado durante três horas num reactor de evolução, contém, por litro, 500 gramas de clorato de sódio, 150 gramas de cloreto de sódio, 0,26 gramas de hipocloritos ou iões CIO”, express sos em NaClO, e também 4 gramas de dicromato de sódio , ^20^0^. Ela não contém, juntamente com os iões CIO-, compostos que provoquem uma decomposição sensível do peróxido de hidrogénio. -7- ty / ,.«3> L-»* A esta solução, que se faz passar em contínuo, adiciona-se continuamente uma quantidade de peróxido de hidrogénio em solução aquosa a 50% em peso de peróxido de hidrogénio tal que a proporção molar de peróxido de hidrogénio/hipocloritos seja igual a 1.

Esta adição de peróxido de hidrogénio faz-se precisamente antes da entrada da solução de clorato num reactor de destruição dos hipocloritos, agitado graças ã recirculação externa do seu conteúdo.

No reactor de destruição, o tempo de permanência da solução de clorato adicionada à solução de peróxido de hidrogénio é de dois minutos, sendo a temperatura igual a 70°G e o pH igual a 5,8. Ã saída do reactor de destruição, a solução de clorato, da qual o clorato será seguidamente separado por cristalização, contém, por litro, menos de 2 mg de hipocloritos, expressos em NaClO, enquanto apenas 0,006% do crómio inicialmente com a valência 6+, sob a forma de dicromato, não se encontra com esta valência.

Exemplo 2

Repete-se o Exemplo 1, mas adicionando à solução de clorato o peróxido de hidrogénio de maneira que a proporção molar de peróxido de hidrogénio/hipocloritos seja igual a 1,1. -8- ν, .

Os iões CIO são destruídos com a mesma eficácia que no

Exemplo 1, enquanto a quantidade de crómio que não se encontra sob a forma de Cr° à saída do reactor de destruição nao ultra- fi-l· passa 0,01% da quantidade de Cr iniciálmente sob a forma de dicromato de sódio.

Exemplo 3

Obtêm-se resultados análogos aos que se atingiram nos Exemplos 1 e 2 procedendo de maneira semelhante à descrita nestes dois Exemplos, mas com uma solução de clorato contendo, por litro, 605 gramas de clorato de sódio, 105 gramas de cloreto de sódio, 5 gramas de dicromato de sódio e 1,3 gramas de iões CIO-, expressos como NaClO, e, no reactor de destruição, um pH igual a 6, uma temperatura igual a 68°C e um tempo de permanência igual a seis minutos.

Exemplo 4 A uma solução de clorato de sódio com a composição indicada no Exemplo 1 mas que contém compostos que se verificou ocasionarem, na ausência de hipocloritos, a destruição de parte do peróxido de hidrogénio adicionado à mencionada solução, adiciona-se uma quantidade de peróxido de hidrogénio tal que a proporção molar de peróxido de hidrogénio/hipocloritos seja igual a 2, para se ter uma proporção molar de peróxido de hidrogénio disponível/hipoclo- ritos igual a 1,1.

Operando como se descreveu no Exemplo 1, mas com uma permanência da solução de clorato com o peróxido de hidrogénio adicionado igual a 20 minutos, o resultado obtido, tanto no que diz respeito à destruição dos hipocloritos como à conservação do iões Cr , i análoga à que se verificou no Exemplo 1.

Claims

-10- -10-

R E IVINDICAÇÕES 1. - Processo para a destruição dos anioes hipoclorito (CIO ) numa solução de clorato de metal alcalino proveniente da electrõ-lise de uma solução aquosa de cloreto do referido metal alcalino, sem incidência sobre o crómio hexavalente presente na solução, caracterizado pelo facto de se fazer contactar a mencionada solução de clorato com perõxido de hidrogénio que lhe i adicionado em uma quantidade tal que a proporção molar perõxido de hidrogé-nio/aniões hipoclorito seja pelo menos igual ale não exceda 3, garantindo uma proporção molar perõxido de hidrogénio disponível/ /aniões hipoclorito igual ou maior do que 1.
2. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se adicionar o perõxido de hidrogénio à solução de clorato apõs evolução desta ultima. -11- /
3. - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo facto de se adicionar o perõxido de hidrogénio ã solução de clorato contendo, por litro, uma quantidade de iões CIO expressa em NaClO igual ou inferior a 1,5 gramas.
4. - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo facto de a destruição dos aniões hipocloritos se realizar a um pH compreendido entre 5,5 e 7.
5. - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de a destruição dos aniões hipoclorito se realizar a uma temperatura compreendida entre 40°C e 80°C.
6. - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de a proporção molar perõxido de hidrogénio disponível/aniões hipoclorito não ser maior do que 1,1. Lisboa, 21 de Fevereiro de 1990 O /^1¾O-fldc! 4*i Propriedade Industrial