Mechanism of the ClO₂ generation from the H₂O₂-HClO₃ reaction

Abstract

The development of chlorine containing species during the hydrogen peroxide-based chlorine dioxide generation process has been determined. Accordingly, two distinct phases, namely the induction period and the steady-state phase, were identified. In the induction period, it was observed that chloride and chlorous acid are generated, while chlorine, a byproduct from some methanol-based processes, is not detectable. The absence of chlorine is explained by the fast reaction kinetics between hydrogen peroxide and chlorine, which results in the formation of chloride. In the steady-state phase, due to the accumulation of chloride and chlorous acid during the induction period, the reaction between chloric acid and chlorous acid, which is responsible for the generation of chlorine dioxide in the hydrogen peroxide-based ClO₂ process, becomes possible. Chloride is a catalyst in such a reaction.

On a mis en évidence la formation d'espéces chlorées pendant le procédé de production de dioxyde de chlore basé sur le peroxyde d'hydrogéne. Ainsi, deux phases, soient la période d'induction et la phase à l'état stationnaire, ont éte identifiées. Dans la période d'induction, on a observé la production de chlorure et d'acide chloreux, tandis que le chlore, un sous-produit de certains precédes basés sur le méthanol, n'est pas décelable. L'absence de chlore s'explique par la cinétique de réaction rapide entre le peroxyde d'hydrogène et le chlore, ce qui aboutit à la formation de chlorure. Dans la phase stationnaire, du fait de l'accumulation du chlorure et de l'acide chloreux pendant la période d'induction, la réaction entre l'acide chlorique et l'acide chloreux, qui est à l'origine de la production du dioxyde de chlore dans le procéde au ClO₂ basé sur le peroxyde d'hydrogéne, devient possible. Le chlorure est un catalyseur dans ce type de réaction.