馬蒂遜法

馬蒂遜法(Mathieson)法
該法是工業上生產ClO2的最古老辦法,於1940年在美國Mathieson公司首次實現工業化。以SO2為還原劑,在硫酸介質中還原NaClO3溶液生成ClO2,其反應方程式如下:
2NaClO3+SO2——2ClO2 +Na2SO4。
該反應溫度為75~90℃。生產中使用45%~47%的NaClO3溶液和75%的H2SO4,ClO2的得率可達95%~97%。但由於SO2的毒性和成本問題,該法現在已基本不用。
反應時通入的二氧化硫氣體太少反應不完全,ClO2與Cl2比值小,但通入SO2過多也不利,應保持ClO2:Cl2=10-20時所需SO2量,反應液硫酸濃度8mol/l左右,硫酸過濃會使主反應和副反應的速度均加快,副產品Cl2增多,硫酸濃度過低使反應介質酸度不夠,影響ClO2濃度。由於利用回收廢酸,反應液中含有部分Na2SO4,若濃度過高會造成NaHso4·H2O結晶析出,影響操作,並氣體產物中氯氣增加,一般控制Na2SO48.5g/l以下,反應液中原料NaClO3濃度控制在260g/l左右,含量過高時在10℃以下會析出NaClO3結晶。該法制的ClO2比鹽酸純,副產品Cl2少。但是以SO2作為還原劑,產物中有SO2,還有Cl2雜質,是ClO2純度不高,收率只有90%。新馬蒂遜法採用SO2法和NaCl,可以使ClO2產率提高到95-97%。Cl2反應器加以改進,反應物料通過分配裝置由噴射泵入反應器內,每個反應器都附有真空排放閥,利用它來間斷反應物料的加入,避免爆炸和利於控制加料。
另一種對馬蒂遜法的改進是大曹法,將硫酸加入到廢酸中去,然後冷卻到0℃使生成的NaHSO4·H2O分離出去。

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