Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 32. 8 september 1953 - Klor ur alkali, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
15 september 1953
653
Klor utan alkali
661.43 : 661.3
För närvarande motsvarar produktionen av
natriumhydroxid behovet i USA medan efterfrågan på klor stiger.
Tillverkare av klor och alkali försöker därför stimulera
användningen av alkali, men det är tydligt att klorbehovet
inte kan täckas på detta sätt. Det är nödvändigt att
framställa en viss mängd klor utan att alkali samtidigt erhålles.
Det anses nämligen troligt att överskjutande klorbehov
1960 kommer att vara minst 200 000 t/år.
Under årens lopp har man försökt olika metoder att
tillverka klor utan att alkali erhålles. I allmänhet har man
härvid som råvara använt saltsyra, som man fått som
biprodukt vid en tillverkning eller ett eller flera salter, och
både elektrolytiska och icke-elektrolytiska metoder har
provats.
Oxidation med luft eller syrgas
Deacon-processen är den äldsta metoden för
framställning av klor ur saltsyra. Den kom t.o.m. 25 år före
elektrolys av saltlösning till klor och alkali och nådde sin
kulmen samtidigt med Le Blancs sodametod som gav stora
mängder saltsyra som biprodukt. När Solvays
ammoniak-sodaprocess utträngde Le Blanc-metoden övergavs
Deacon-processen och klor framställdes i stället genom elektrolys
av saltlösning.
När man började tillverka klorerade organiska ämnen
i stor skala, t.ex. insektmedel, uppstod problemet att
placera de stora mängder saltsyra som erhölls som biproduk.
Man hade i denna en råvara som kostade nästan
ingenting och som dessutom var besvärlig att oskadliggöra.
Samtidigt växte behovet av klor, och det var tydligt att
detta lämpligen borde täckas genom utnyttjande av
saltsyran.
Vid den ursprungliga Deacon-processen oxiderades
saltsyra med luft i närvaro av koppar som katalysator enligt
formeln
4 HCl + O»
2 CL + 2 H,0
Denna enkla metod har dock flera nackdelar. För att
uppnå tillräcklig reaktionshastighet måste man använda
relativt hög temperatur (450—600°C), vid vilken reaktionens
jämviktsläge är ogynnsamt. I bästa fall kan därför en
omsättning på bara 75 "Vo uppnås. Vidare blir korrosionen av
apparaturen svårbemästrad vid den höga temperaturen.
Några amerikanska firmor drev under andra världskriget
en halvstor anläggning i vilken saltsyra oxiderades med
syrgas i närvaro av kopparklorid aktiverad med kloriden
av en sällsynt jordartsmetall (fig. 1). Produkterna
lämnade reaktionskärlet med en temperatur på 100°C,
tvättades först med 36 "/o saltsyra, sedan med 22-procentig och
slutligen med svavelsyra. Den erhållna torra
gasblandningen kyldes och komprimerades, varvid klorgasen
kondenserades medan syrgasen återfördes till reaktionskärlet.
I Tyskland fanns under andra världskriget en anläggning
för 10 t/dygn klor, i vilken saltsyra oxiderades med syre
och en smälta av kaliumklorid och järn-III-klorid som
katalysator. Icke omsatt klorväte avlägsnades genom
tvättning med Saltsyra, och gasen torkades med svavelsyra.
Därefter skildes klor från syre genom selektiv absorption
i svavelmonoklorid under 8 at tryck; syrgasen återfördes.
Ur lösningen frigjordes kloren under tryck och
kondenserades genast.
I USA bygger man nu en fabrik för framställning av 35
t/dygn klor enligt ett förfarande som något liknar det
tyska (fig. 1). Reaktionen sker sålunda med en blandning
av kaliumklorid och järn-III-klorid men inte som verklig
katalysator. Kaliumkloriden används för att sänka järn-
kloridens ångtryck. Reaktionen sker i två steg enligt
formlerna
2 FeCl3+ 3/2 O.,—► Fe203 + 3 CL (A)
Fe203 + 6 HCl —> 2 FeCl3 + 3 H20 (B)
2 HCl + 1/2 02 –► CL + H„0
I det första steget passerar luft eller syrgas över en rörlig
bädd av salterna, varvid klor frigörs, medan järnkloriden
övergår till oxid. Denna går sedan tillsammans med
kaliumkloriden till ett annat reaktionskärl där oxiden överförs
till klorid med saltsyra.
Genom att reaktionen utförs i två steg undviks nästan helt
den begränsning som saltsyraoxidationens reversibilitet
medför vid Deacon-processen. Saltsyran kan därför nästan
fullständigt utnyttjas utan återföring, varigenom problemet
att skilja reaktionsprodukterna från varandra blir så
lätt-löst som möjligt. Vid användning av syrgas uppnås större
omsättning och lättare separering, och detta kan uppväga
syrgaskostnaden.
Oxidation med svaveltrioxid
Före och under andra världskriget gjorde man i USA
försök — även i halvstor skala — att framställa klor ur
koksalt genom att oxidera detta med svaveltrioxid enligt
formlerna
2 NaCl + 2 S03—► 2 NaS03Cl
2 NaS03Cl —> Cl2 + S02 + Na2S04
2 NaCl + 2 S03 —► Cl2 + S02 + NaES04
Först absorberas svaveltrioxiden av saltet vid relativt låg
temperatur (fig. 2) varvid natriumklorsulfonat bildas. Vid
dettas upphettning till 275°C dissocieras det till klor,
svaveldioxid och natriumsulfat. De båda senare är
värdefulla biprodukter. Metoden har emellertid flera
olägenheter; den fordrar sålunda mycket värme, sidreaktioner
sker, och det är svårt att uppnå fullständig dissociation av
klorsulfonatet, korrosionsproblemen är mycket svårlösta,
och separering av svaveldioxid från klor är inte lätt att
genomföra.
Det sistnämnda problemet har ägnats mycket arbete. De
Fig. 1. Oxidation av saltsyra, upptill med syre vid
katalysator, nedtill med luft enligt moderniserat förfarande.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
