PROCEDIMIENTO PARA LA PRODUCCIÓN DE DIÓXIDO DE CLORO.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de dióxido de cloro que comprende la formación de dióxido de cloro en un medio de reacción en un recipiente de reacción y la extracción del dióxido de cloro de dicho recipiente de reacción, y además comprende tratar al menos una corriente del procedimiento procedente del recipiente de reacción con un adsorbente. El dióxido de cloro usado en disolución acuosa tiene un considerable interés comercial, principalmente en el blanqueo de la pasta papelera, pero también en la purificación del agua, blanqueo de grasa, eliminación de fenoles de desechos industriales etc. Por lo tanto es conveniente proporcionar procedimientos en los que el dióxido de cloro se pueda producir eficazmente. Hay numerosos procedimientos diferentes para producir dióxido de cloro. La mayoría de los procedimientos a gran escala en el uso comercial se llevan a cabo en fábricas de pasta e implican la reacción continua de clorato de metal alcalino en un medio de reacción ácido, con un agente de reducción tal como peróxido de hidrógeno, metanol, iones cloruro o dióxido de azufre para formar dióxido de cloro, que se extrae del medio de reacción en forma de gas. Se puede encontrar una revisión de dicho procedimiento en "Pulp Bleaching - Principles and Practice", TAPPI PRESS 1996, Section II: Raw Materials, Chapter 2: Bleaching Chemicals: Chlorine Dioxide, p. 61-69. En un tipo de procedimiento, el medio de reacción se mantiene en un solo recipiente de reacción en condiciones de ebullición a presión inferior a la atmosférica, en las que la sal de metal alcalino del ácido precipita y se extrae en forma de una torta de sal. Se describen ejemplos de dichos procedimientos en las patentes de EE.UU. 5091166, 5091167, 5366714 y 5770171, y en el documento WO 2006/062455. La torta de sal también se puede lavar con agua u otro disolvente, como se describe, p. ej., en las patentes de EE.UU. 5674466 y 6585950. En otro tipo de procedimiento, el medio de reacción se mantiene en condiciones no cristalizantes, en general a presión sustancialmente atmosférica. En la mayoría de los casos el medio de reacción empobrecido de un primer recipiente de reacción se lleva a un segundo recipiente de reacción para las reacciones posteriores para producir dióxido de cloro. El medio de reacción empobrecido extraído del recipiente de reacción final, normalmente denominado ácido residual, contiene ácido, sal de metal alcalino y normalmente algo de clorato de metal alcalino sin reaccionar. El ácido residual a veces se puede usar, al menos parcialmente, en el procedimiento de fabricación de pasta. Se describen ejemplos de procedimientos de generación de dióxido de cloro no cristalizantes en los documentos EP 612686, WO 2006/033609, JP 03-115102 y JP 88-008203. También se ha descrito el tratamiento del medio de reacción empobrecido o la torta de sal disuelta de forma electroquímica, como se describe p. ej. en las patentes de EE.UU. 4129484, 5478446, 5487881, 5858322 y 6322690. En procedimientos para la generación a pequeña escala de dióxido de cloro, tal como en aplicaciones para la purificación de agua o pequeñas instalaciones de blanqueo, el dióxido de cloro normalmente no se separa del medio de reacción. En su lugar, se extrae del reactor una corriente de producto que comprende dióxido de cloro, sal, el ácido en exceso y opcionalmente clorato sin reaccionar, y se usa directamente normalmente después de dilución, en una tobera eyectora. Se describen ejemplos de dichos procedimientos en las patentes de EE.UU. 2833624, 4534952, 5895638, 6387344, 6790427 y publicaciones de solicitudes de patente de EE.UU. nº 2004/0175322, Publ. Nº 2003/0031621, Publ. Nº 2005/0186131 y Publ. Nº 2006/0133983. Los procedimientos comerciales modernos de producción de dióxido de cloro en las fábricas de pasta son muy eficaces y solo se generan cantidades muy pequeñas de subproductos no deseados, tales como cloro. Sin embargo, ahora se ha encontrado que las corrientes del procedimiento procedentes del recipiente de reacción pueden contener cantidades pequeñas de compuestos orgánicos clorados, tales como dibenzo-p-dioxinas o dibenzo-furanos clorados. Aunque las cantidades de los mismos son extremadamente bajas, la alta toxicidad de algunos compuestos clorados hace que sea conveniente reducir el contenido de los mismos en la mayor medida posible, en particular cuando algunas corrientes del procedimiento terminan finalmente en el procedimiento de fabricación de pasta. El origen de los compuestos orgánicos clorados no está totalmente claro. Los intentos de usar materias primas de alta pureza con respecto a los contaminantes orgánicos han tenido éxito, pero no siempre consiguen eliminar completamente los compuestos orgánicos clorados de las corrientes del procedimiento. Por lo tanto, son necesarias mejoras adicionales. La presente invención se refiere a un procedimiento para producir dióxido de cloro que comprende la formación de dióxido de cloro en un medio de reacción en al menos un recipiente de reacción y la extracción del dióxido de cloro de dicho al menos un recipiente de reacción, comprendiendo además el procedimiento la etapa de tratar el medio de reacción o al menos una corriente del procedimiento procedente directa o indirectamente de dicho al menos un recipiente de reacción, con un adsorbente eficaz para eliminar los compuestos orgánicos clorados de dicha al menos una corriente del procedimiento. 2 ES 2 366 069 T3 De acuerdo con la invención, se puede tratar el medio de reacción o las corrientes del procedimientos en todos los tipos de procedimientos de generación de dióxido de cloro, en particular en aquellos en los que el dióxido de cloro se forma haciendo reaccionar iones clorato y un agente de reducción en un medio de reacción acuoso ácido, pero también en procedimientos basados en otras materias primas tales como clorito de metal alcalino. Los procedimientos incluyen los descritos en las publicaciones mencionadas anteriormente y los usados en el comercio, tales como SVP-LITE®, SVP-HP®, SVP®-SCW, SVP®-HCL, HP-A®, Mathieson, R2, R3, R8, R10 y procedimientos integrados de dióxido de cloro/clorato. Por lo tanto, la invención se puede aplicar en un procedimiento en un solo recipiente que trabaja a presión inferior a la atmosférica y en condiciones cristalizantes, así como en procedimientos que trabajan a presión sustancialmente atmosférica y en condiciones no cristalizantes. Además, los procedimientos de generación de dióxido de cloro pueden trabajar con diferentes agentes de reducción tales como metanol, peróxido de hidrógeno, dióxido de azufre, iones cloruro y mezclas de los mismos, así como con diferentes ácidos minerales tales como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido clórico y mezclas de los mismos. El clorato se puede suministrar en forma de clorato de metal alcalino, tal como clorato sódico, en forma de ácido clórico o cualquier mezcla de los mismos. En la mayoría de los casos, el dióxido de cloro se extrae del medio de reacción en forma de gas que posteriormente se puede absorber en agua, pero la invención también se puede aplicar a otros tipos de procedimientos. Las corrientes del procedimiento que se pueden tratar incluyen las corrientes que proceden directa o indirectamente del recipiente de reacción. Las corrientes del procedimiento que proceden indirectamente del recipiente de reacción, se refieren a las corrientes que han pasado una o más operaciones unitarias tales como absorción, separación de componente volátiles, tratamiento electroquímico, etc. Los ejemplos específicos de corrientes del procedimiento que se pueden tratar de acuerdo con la invención, incluyen gas que contiene dióxido de cloro extraído del recipiente de reacción, disoluciones acuosas que contienen dióxido de cloro, p. ej., obtenidas por absorción en agua del gas extraído del recipiente de reacción, medio de reacción del recipiente de reacción, p. ej., medio de reacción que recircula por un calentador, filtro o cualquier otro dispositivo, y ácido residual extraído del recipiente de reacción u obtenido disolviendo la sal sólida obtenida en el recipiente de reacción o en un cristalizador separado. En un procedimiento que funciona en condiciones no cristalizantes se ha encontrado ventajoso tratar el ácido residual procedente del recipiente de reacción final. En un procedimiento que funciona en condiciones cristalizantes se ha encontrado ventajoso tratar el gas que contiene dióxido de cloro extraído del recipiente de reacción o una disolución acuosa obtenida por absorción de dicho gas en agua. El tratamiento de las corrientes del procedimiento se puede hacer de forma continua o discontinua, poniendo en contacto el líquido o gas con un adsorbente sólido en cualquier tipo de recipiente, columna... [Seguir leyendo]

1.- Un procedimiento para producir dióxido de cloro que comprende la formación de dióxido de cloro en un medio de reacción en al menos un recipiente de reacción y la extracción del dióxido de cloro de dicho al menos un recipiente de reacción, comprendiendo además el procedimiento una etapa de tratar el medio de reacción o al menos una corriente del procedimiento procedente directa o indirectamente de dicho al menos un recipiente de reacción, con un adsorbente eficaz para eliminar los compuestos orgánicos clorados de dicha al menos una corriente del procedimiento. 2.- Un procedimiento según la reivindicación 1, que además comprende pasar la al menos una corriente del procedimiento a través de un filtro mecánico antes de ponerla en contacto con el adsorbente. 3.- Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que los compuestos orgánicos clorados comprenden al menos una dibenzo-p-dioxina o dibenzofurano clorados. 4.- Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que la al menos una corriente del procedimiento tratada incluye gas que contiene dióxido de cloro extraído del recipiente de reacción. 5.- Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que la al menos una corriente del procedimiento tratada incluye una disolución acuosa que contiene dióxido de cloro. 6.- Un procedimiento según la reivindicación 5, en el que la disolución acuosa que contiene dióxido de cloro se obtiene absorbiendo en agua el gas extraído del recipiente de reacción. 7.- Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que la al menos una corriente del procedimiento tratada incluye ácido residual extraído del recipiente de reacción. 8.- Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que la al menos una corriente del procedimiento tratada incluye medio de reacción del recipiente de reacción. 9.- Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que la al menos una corriente del procedimiento tratada incluye una disolución acuosa de una sal sólida obtenida en el recipiente de reacción o un cristalizador separado. 10.- Un procedimiento según la reivindicación 8, en el que el medio de reacción se trata poniéndolo en contacto con un adsorbente sólido dentro del recipiente de reacción. 11.- Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en el que el dióxido de cloro se forma haciendo reaccionar los iones clorato y un agente de reducción en un medio de reacción acuoso ácido. 12.- Un procedimiento según la reivindicación 11, en el que el procedimiento funciona con peróxido de hidrógeno como agente de reducción. 13.- Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 11-12, en el que el procedimiento funciona con iones cloruro como agente de reducción. 14.- Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 11-13, en el que el procedimiento funciona con metanol como agente de reducción. 15.- Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-14, en el que el adsorbente está en forma de gránulos. 16.- Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-15, en el que el adsorbente está hecho de al menos un polímero orgánico que contiene partículas de carga eficaces para adsorber compuestos orgánicos clorados. 6 ES 2 366 069 T3 7 ES 2 366 069 T3 8