BR112021001902A2

BR112021001902A2 - misturas de peróxido de hidrogênio e clorato estabilizadas

Info

Publication number: BR112021001902A2
Application number: BR112021001902-2A
Authority: BR
Inventors: Gregory Melenkevitz
Original assignee: Evonik Corporation
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2019-08-01
Publication date: 2021-04-27
Also published as: PH12020552049A1; WO2020028652A1; CA3108082A1; EP3830023A1; CN112533862A; US20210206635A1

Abstract

“MISTURAS DE PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO E CLORATO ESTABILIZADAS“ Trata-se de soluções aquosas de peróxido de hidrogênio e clorato de metal alcalino estabilizadas por um estabilizador polimérico selecionado a partir de ácido fosfino policarboxílico, poli(ácido acrílico), um poli(ácido acrílico)-copolímero de ácido acrilamidoalquilpropano sulfônico e um poli(ácido acrílico)-ácido acrilamidoalquilpropano sulfônicoterpolímero de estireno sulfonado.

Description

“MISTURAS DE PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO E CLORATO ESTABILIZADAS” REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO

[0001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório dos Estados Unidos n° 62/713.753, depositado em 2 de agosto de 2018, cujo conteúdo é incorporado no presente documento a título de referência em sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO

[0002] A presente invenção se refere a uma composição contendo clorato de metal alcalino, peróxido de hidrogênio e um ou mais estabilizadores poliméricos, e a um processo para produzir dióxido de cloro usando a dita composição como uma alimentação.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0003] O dióxido de cloro é principalmente usado no branqueamento de polpa, mas há um interesse crescente em seu uso também em outras aplicações, como purificação de água, tratamento de água residual, branqueamento de gordura, remoção de materiais orgânicos de refugos industriais, várias aplicações em controle biológico (torres de resfriamento, campo de óleo) ou desinfeção de alimentos (vegetais). Visto que o dióxido de cloro não é estável em armazenamento, ele deve ser produzido no local.

[0004] A produção de dióxido de cloro em grande escala geralmente é realizada reagindo-se clorato de metal alcalino ou ácido clórico com um agente redutor e recuperação do gás dióxido de cloro. Esses processos são descritos, por exemplo, na Patentes n° US 5.091.166,

5.091.167 e 5.366.714 e na patente EP 612886.

[0005] A produção de dióxido de cloro em pequena escala, como para aplicações de purificação de água, também pode ser feita a partir de clorato de metal alcalino e de um agente redutor, mas requer processos um pouco diferentes, como aqueles descritos nas Patentes n° US 5.376.350 e

5.895.638.

[0006] Os processos de pequena escala acima incluem fornecer clorato de metal alcalino, peróxido de hidrogênio e um ácido mineral a um reator, no qual íons clorato são reduzidos para formar dióxido de cloro. Nesses processos, constatou-se que é favorável usar uma solução pré-misturada de clorato de metal alcalino e peróxido de hidrogênio como uma alimentação. No entanto, essas soluções não são estáveis em armazenamento, particularmente devido à decomposição de peróxido de hidrogênio, mas também há um risco de que uma reação entre o peróxido de hidrogênio e o clorato forme dióxido de cloro. A decomposição de peróxido de hidrogênio é particularmente rápida na presença de íons ferrosos e/ou cromo, que podem ser introduzidos como em impurezas no clorato de metal alcalino ou ser liberados de recipientes de armazenamento de aço.

[0007] Existe uma necessidade de soluções estáveis em armazenamento de peróxido de hidrogênio e clorato para a geração de dióxido de cloro.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0008] A invenção fornece estabilidade aprimorada de misturas de peróxido de hidrogênio e clorato que são úteis na geração de dióxido de cloro para várias aplicações em controle biológico incluindo em torres de resfriamento e campos de óleo, desinfecção de alimentos (por exemplo, vegetais), tratamento de água residual e tratamento de água potável. O estabilizador polimérico revelado no presente documento fornece estabilidade de vida útil aprimorada, que permite uma produção de dióxido de cloro mais consistente, visto que a razão de peróxido para clorato deve permanecer no nível necessário.

[0009] Em um aspecto, a presente invenção fornece uma mistura aquosa estável em armazenamento de clorato de metal alcalino e peróxido de hidrogênio que pode ser transportada de forma segura compreendendo: peróxido de hidrogênio; um clorato de metal alcalino; e um ou mais estabilizadores poliméricos selecionados a partir de a) um ácido fosfino policarboxílico, ou sal do mesmo, sendo que o ácido fosfino policarboxílico tem um peso molecular de 1.500 a 10.000 g/mol; b) um poli(ácido acrílico), ou um sal do mesmo, com peso molecular de 4.000-5.000 g/mol; e c) um polímero, ou sal do mesmo, com peso molecular de

3.000 a 15.000 g/mol, sendo que o polímero é derivado de uma pluralidade de unidades monoméricas de cada um dentre e e opcionalmente , em que R1 é hidrogênio ou C1-4alquila, e L1 é C2- 6alquileno.

[0010] Em outro aspecto, é fornecido um processo para produzir dióxido de cloro, particularmente em pequena escala, usando tal mistura como uma alimentação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0011] A menos que seja definido de outro modo, todos os termos técnicos e científicos usados no presente documento têm os mesmos significados como normalmente entendidos por um versado na técnica. Em caso de conflito, o presente documento, incluindo as definições, prevalecerá. Métodos e materiais preferenciais são descritos abaixo, embora os métodos e materiais semelhantes ou equivalentes àqueles descritos no presente documento possam ser usados na prática ou teste da presente invenção. Todas as publicações, pedidos de patentes, patentes e outras referências mencionadas no presente documento estão aqui incorporados em sua totalidade a título de referência. Os materiais, métodos e exemplos revelados no presente documento são ilustrativos apenas e não se destinam a ser limitantes.

[0012] Para a citação de faixas numéricas no presente documento, cada número intermediário dentre elas, com o mesmo grau de precisão, é explicitamente contemplado. Por exemplo, para a faixa de 6-9, os números 7 e 8 são contemplados em adição a 6 e 9 e, para a faixa de 6,0-7,0, os números 6,0, 6,1, 6,2, 6,3, 6,4, 6,5, 6,6, 6,7, 6,8, 6,9 e 7,0 são explicitamente contemplados.

[0013] O modificador “cerca de” usado em conjunto com uma quantidade inclui o valor declarado e tem o significado ditado pelo contexto (por exemplo, ele inclui pelo menos o grau de erro associado à medição da quantidade particular).

O modificador “cerca de” também deve ser considerado como revelando a faixa definida pelos valores absolutos dos dois pontos finais. Por exemplo, a expressão “de cerca de 2 a cerca de 4” também revela a faixa “de 2 a 4”. O termo “cerca de” pode se referir a mais ou menos 10 % do número indicado. Por exemplo, “cerca de 10 %” pode indicar uma faixa de 9 % a 11 %, e “cerca de 1” pode significar de 0,9- 1,1. Outros significados de “cerca de” podem ficar evidentes a partir do contexto, como arredondamento, então, por exemplo, “cerca de 1” também pode significar de 0,5 a 1,4.

[0014] Concentrações e frações dadas em “%” e “ppm” se referem ao peso salvo se especificado de outro modo.

[0015] Em algumas modalidades, o um ou mais estabilizadores poliméricos são selecionados a partir de um ácido fosfino policarboxílico ou sal do mesmo. Em algumas modalidades, o ácido fosfino policarboxílico tem fórmula (I) (I) em que R2 é ; R3 é ; R4, em cada ocorrência, é independentemente hidrogênio ou C1-4alquila; e m e n são, cada um, independentemente um número inteiro, quando m + n é um número inteiro de 30 a

60. Em algumas modalidades, R4 é hidrogênio. Em algumas modalidades, o ácido fosfino policarboxílico tem um peso molecular de 3.300-3.900 g/mol.

[0016] Em algumas modalidades, o um ou mais estabilizadores poliméricos são selecionados a partir de um poli(ácido acrílico) ou um sal do mesmo. Em algumas modalidades, o poli(ácido acrílico), ou sal do mesmo, tem um peso molecular de 4.100-4.900 g/mol.

[0017] Em algumas modalidades, o um ou mais estabilizadores poliméricos são selecionados a partir de um polímero, ou sal do mesmo, com peso molecular de 3.000 a

15.000 g/mol, sendo que o polímero é derivado de uma pluralidade de unidades monoméricas de cada um dentre e , em que R1 é hidrogênio ou C1- 4alquila, e L1 é C2-6alquileno. Em algumas modalidades, o polímero é derivado de uma pluralidade de unidades monoméricas de cada um dentre e . Os estabilizadores poliméricos preferencialmente consistem nas unidades monoméricas especificadas.

[0018] Em algumas modalidades, o um ou mais estabilizadores poliméricos são selecionados a partir de um polímero, ou sal do mesmo, com peso molecular de 3.000 a

15.000 g/mol, sendo que o polímero é derivado de uma pluralidade de unidades monoméricas de cada um dentre

, e , em que R1 é hidrogênio ou C1-4alquila, e L1 é C2-6alquileno. Em algumas modalidades, o polímero é derivado de uma pluralidade de unidades monoméricas de cada um dentre , e . Os estabilizadores poliméricos preferencialmente consistem nas unidades monoméricas especificadas.

[0019] Em algumas modalidades, o sal de um estabilizador polimérico é um sal de metal alcalino. Em algumas modalidades, o sal de metal alcalino é um sal de sódio.

[0020] O termo "alquila" como usado no presente documento, significa um hidrocarboneto saturado de cadeia linear ou ramificada. Exemplos representativos de alquila incluem, porém sem limitação, metila, etila, npropila, isopropila, n-butila, sec-butila, isobutila, terc-butila, n-pentila, isopentila, neopentila, n-hexila, 3-metil- hexila, 2,2-dimetilpentila, 2,3-dimetilpentila, n-heptila, n-octila, n-nonila e n-decila.

[0021] O termo "alquileno", como usado no presente documento, significa um grupo divalente derivado de um hidrocarboneto saturado de cadeia linear ou ramificada. Exemplos representativos de alquileno incluem, porém sem limitação, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2- e CH2CH(CH3)CH(CH3)CH2-.

[0022] Termos como "alquila" e "alquileno" podem ser precedidos de uma designação indicando o número de átomos presentes no grupo em um caso particular (por exemplo, "C1- 4alquila", "C1-4alquileno"). Essas designações são usadas como geralmente é entendido pelos versados na técnica. Por exemplo, a representação "C" seguida por um número subscrito indica o número de átomos de carbono presentes no grupo que segue. Assim, "C3alquila" é um grupo alquila com três átomos de carbono (isto é, n-propila, isopropila). Quando uma faixa é dada, como em "C1-4", os membros do grupo que segue podem ter qualquer número de átomos de carbono dentro da faixa citada. Uma "C1-4alquila", por exemplo, é um grupo alquila que tem de 1 a 4 átomos de carbono, no entanto, disposto (isto é, cadeia linear ou ramificada).

[0023] Em algumas modalidades, a solução de peróxido de hidrogênio e clorato é estabilizada com pelo menos 0,1-

1.500 ppm do um ou mais estabilizadores poliméricos. Em algumas modalidades, a solução de peróxido de hidrogênio e clorato é estabilizada com 0,1-60 ppm, 0,1-50 ppm, 0,1- 40 ppm, 0,1-30 ppm, 0,1-20 ppm, 0,1-10 ppm, 10-20 ppm, 20- 30 ppm, 30-40 ppm, 40-50 ppm, ou 50-60 ppm do um ou mais estabilizadores poliméricos. Em outras modalidades, a solução de peróxido de hidrogênio e clorato é estabilizada com concentrações mais altas do um ou mais estabilizadores poliméricos. Por exemplo, a solução de peróxido de hidrogênio e clorato pode ser estabilizada com 50-150 ppm,

150-250 ppm, 250-350 ppm, 350-650 ppm, 600-900 ppm, 800-

1.200 ppm ou 1.200-1.600 ppm do um ou mais estabilizadores poliméricos. Em algumas modalidades, o um ou mais estabilizadores poliméricos são adicionados em uma quantidade ≥100 ppm, ≥200 ppm, ≥300 ppm, ≥500 ppm, ≥750 ppm, ≥1.000 ppm, ≥1.500 ppm ou ≥2.000 ppm.

[0024] Em algumas modalidades, a composição da invenção compreende uma solução aquosa compreendendo de cerca de 1 a cerca de 6,5 mol/l, preferencialmente de cerca de 3 a cerca de 6 mol/l de clorato de metal alcalino, de cerca de 1 a cerca de 7 mol/l (cerca de 5-22 % em peso) de peróxido de hidrogênio, preferencialmente de cerca de 3 a cerca de 5 mol/l (cerca de 10-16 % em peso) de peróxido de hidrogênio e um ou mais estabilizadores poliméricos, como descrito no presente documento.

[0025] Em algumas modalidades, o pH da solução aquosa é de cerca de 1 a cerca de 4, preferencialmente de cerca de 1,5 a cerca de 3,5, com a máxima preferência de cerca de 2 a cerca de 3.

[0026] O uso do sistema estabilizador de polímero no presente documento não exclui ou restringe a presença de outros estabilizadores conhecidos. As soluções estabilizadas da invenção podem incluir estabilizadores ou aditivos adicionais, como um fosfato, um estanato, um quelante ou um sequestrante de radical. Os estabilizadores também podem ser escolhidos a partir de ácido nítrico, ácido fosfórico, ácido benzoico, ácido dipicolínico (DPA), de sais escolhidos dentre nitrato, fosfato, pirofosfato, estanato, benzoato, salicilato, dietileno triamina penta (fosfonato de metileno), e misturas dos mesmos. Os sais podem ser sais de metal alcalino ou amônio, especialmente sais de sódio ou amônio. O estabilizador pode ser escolhido a partir de ácido nítrico, ácido fosfórico, pirofosfato dissódico, nitrato de amônio, nitrato de sódio, estanato de sódio e misturas dos mesmos. O estabilizador pode ser adicionado em uma quantidade de 0,1 a 200 ppm, 0,1 a 100 ppm, 0,1 a 50 ppm, 0,1 a 40 ppm, 0,1 a 30 ppm, 0,1 a 20 ppm, 0,1 a 10 ppm, 0,1 a 5 ppm. Essas quantidades são baseadas no peso da solução.

[0027] Um sal de fosfato pode assumir a forma da espécie monomérica simples, ou do polifosfato linear condensado, ou polifosfato cíclico (metafosfato). Os sais de fosfato monoméricos são da fórmula geral, MnHqPO4, (em que q=0, 1 ou 2; n=1, 2 ou 3; n+q=3). Aqui, M pode ser um ou mais cátions monovalentes selecionados a partir dos seguintes: Li, Na, K, NH4, NR4 (em que R representa uma cadeia de alquila contendo de 1 a 5 átomos de C). Os polifosfatos têm a fórmula geral, Mn+2P nO3n+1 em que n=2 a 8, e M pode ser escolhido a partir de Li, Na, K, NH4, NR4, em que R representa uma cadeia de alquila contendo de 1 a 5 átomos de C). Os polifosfatos cíclicos têm a fórmula geral MnPnO3n, em que n=3 a 8, e M pode ser escolhido a partir de Li, Na, K, NH4, NR4, em que R representa um grupo alquila linear ou ramificado contendo de 1 a 5 átomos de C). O exposto acima pode ser opcionalmente introduzido no sistema estabilizador em sua forma ácida. Fosfatos exemplificativos incluem ácido pirofosfórico e ácido metafosfórico e seus sais, por exemplo, sais de sódio.

[0028] As composições da invenção podem adicionalmente incluir um quelante à base de ácido fosfônico, por exemplo,

em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 5 mmol/l, ou de cerca de 0,5 a cerca de 3 mmol/l. Em algumas modalidades, um coloide protetor pode estar presente, por exemplo, de cerca de 0,001 a cerca de 0,5 mol/l, ou de cerca de 0,02 a cerca de 0,05 mol/l. Se um sequestrante de radical está presente, sua concentração pode ser de cerca de 0,01 a cerca de 1 mol/l, ou de cerca de 0,02 a cerca de 0,2 mol/l.

[0029] O teor de água na composição é adequadamente de cerca de 20 a cerca de 70 % em peso, preferencialmente de cerca de 30 a cerca de 60 % em peso, com a máxima preferência de cerca de 40 a cerca de 55 % em peso.

[0030] A invenção também se refere a um processo preferencialmente contínuo para produzir dióxido de cloro compreendendo as etapas de: (a) fornecer uma solução aquosa compreendendo clorato de metal alcalino, peróxido de hidrogênio e um ou mais estabilizadores poliméricos e um ácido mineral, ou uma mistura dos mesmos, a um reator para formar uma mistura de reação aquosa; (b) reagir íons clorato com peróxido de hidrogênio na dita mistura de reação para formar dióxido de cloro; e (c) recuperar um produto contendo dióxido de cloro.

[0031] Visto que um alto pH favorece a decomposição de peróxido de hidrogênio, ao passo que um baixo pH favorece a formação de dióxido de cloro, ambos podem ser evitados selecionando-se a faixa de pH acima. O pH é afetado, entre outros, pela quantidade de peróxido de hidrogênio e pelo estabilizador polimérico, coloide protetor, sequestrante de radical ou quelante usados. Se necessário, o pH da solução aquosa pode ser ajustado para um nível adequado adicionando-se pequenas quantidades de qualquer substância ácida ou alcalina compatível com peróxido de hidrogênio e clorato, como Na4P2O7 ou H3PO4.

[0032] Qualquer quelante à base de ácido fosfônico pode ser usado, como ácido amino trimetileno fosfônico (ATMP), ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico (PBTCA), ácido N-sulfônico amino dimetileno fosfônico (SADP), ácido metilamina dimetileno fosfônico (MADMP), ácido glicina dimetil fosfônico (GDMP), ácido 2-hidroxifosfonocarboxílico (HPAA), éster de fosfato do álcool poli-hídrico (PAPE)1- hidroxietilideno-1, ácido 1-difosfônico (HEDP), 1- aminoetano-1, ácido 1-difosfônico, ácido amino trimetilenofosfônico (ATMP), tetra(ácido metilenofosfônico) de etileno diamina, tetra(ácido metilenofosfônico) de hexametileno diamina, penta(ácido metilenofosfônico) de dietilenotriamina (DTPMP), hexa(ácido metilenofosfônico) de dietilenotriamina e ácidos 1-aminoalcano-1,1-difosfônico como ácido morfolinometano difosfônico, ácido N,N-dimetil aminodimetil difosfônico, ácido aminometil difosfônico ou seus sais, preferencialmente sais de sódio.

[0033] Coloides protetores úteis incluem compostos de estanho, como estanato de metal alcalino, particularmente estanato de sódio (Na2(Sn(OH)6). Os estanatos incluem adicionalmente cloreto estânico, óxido estânico, brometo estânico, cromato estânico, iodeto estânico, sulfito estânico, bis(2,4-pentanodionato) de dicloreto de estanho, dicloreto de ftalocianina de estanho, acetato de estanho, t-butóxido de estanho, dicloreto de di-n-butil estanho(IV), metacrilato de estanho, fluoreto de estanho, brometo de estanho, fosfito estânico, cloreto estanhoso, fluoreto estanhoso, pirofosfato estanhoso, estanato de sódio, 2- etil-hexoato estanhoso, brometo estanhoso, cromato estanhoso, fluoreto estanhoso, metanossulfonato estanhoso, oxalato estanhoso, óxido estanhoso, sulfato estanhoso, sulfeto estanhoso, estanato de bário, estanato de cálcio, estanato de cobre(II), di-hidrato de estanato de chumbo, estanato de zinco, estanato de sódio, tri-hidrato de estanato de potássio, estanato de estrôncio, di-hidrato de estanato de cobalto(II), trifluoroestanato de sódio, hexacloroestanato de amônio e hexafluoroestanato de lítio.

[0034] Sequestrantes de radical úteis incluem ácidos carboxílicos de piridina, como ácido 2,6-piridina dicarboxílico. Deve-se entender que a composição da invenção pode incluir misturas de dois ou mais dentre pelo menos um coloide protetor, pelo menos um sequestrante de radical e pelo menos um quelante à base de ácido fosfônico.

[0035] Em algumas modalidades, a solução de peróxido de hidrogênio e clorato aquosa é livre, ou substancialmente livre, de estanato. Em algumas modalidades, a solução de peróxido de hidrogênio e clorato é livre, ou substancialmente livre, de estanato e/ou fosfato.

[0036] Em algumas modalidades, a solução de peróxido de hidrogênio e clorato aquosa é livre, ou substancialmente livre, de uma substância quelante diferente do um ou mais estabilizadores poliméricos.

[0037] Em algumas modalidades, a solução de peróxido de hidrogênio aquosa consiste essencialmente em peróxido de hidrogênio, um clorato de metal alcalino, água e o estabilizador polimérico, como descrito no presente documento. Em outras modalidades, a solução de peróxido de hidrogênio aquosa consiste essencialmente de peróxido de hidrogênio, um clorato de metal alcalino, água, um fosfato e o estabilizador polimérico, como descrito no presente documento.

[0038] Na solução aquosa da nova composição, a razão molar de H2O2 para ClO3 adequadamente é de cerca de 0,2:1 a cerca de 2:1, preferencialmente de cerca de 0,5:1 a cerca de 1,5:1, com a máxima preferência de cerca de 0,5:1 a cerca de 1:1. Constatou-se que o uso de uma composição dessa razão para produzir dióxido de cloro gera alta conversão do clorato.

[0039] A fim de inibir a corrosão, a composição pode conter um sal de nitrato, preferencialmente nitrato de metal alcalino como nitrato de sódio, em uma quantidade preferencial de cerca de 1 a cerca de 10 mmol/l e uma quantidade, com a máxima preferência, de cerca de 4 a cerca de 7 mmol/l.

[0040] Também é preferencial que a quantidade de íons cloreto seja o mais baixa possível, preferencialmente abaixo cerca de 0,5 mmol/litro, com a máxima preferência abaixo cerca de 0,1 mmol/litro, particularmente abaixo cerca de 0,03 mmol/litro. Cloreto em excesso aumenta o risco de corrosão, mas também pode causar a formação de cloro quando a composição é usada para produção de dióxido de cloro. Visto que o cloreto normalmente está presente como uma impureza no clorato de metal alcalino, é recomendável usar clorato sem cloreto extra adicionado, normalmente contendo menos de cerca de 0,5, adequadamente menos de cerca de 0,05, preferencialmente menos de cerca de

0,02, com a máxima preferência menos de cerca de 0,01 % em peso de cloreto de metal alcalino calculado como NaCl em NaClO3.

[0041] A composição pode conter, como impurezas, íons de cromo e ferro, particularmente Cr3+ e Fe2+. A presença desses íons aumenta a decomposição do peróxido de hidrogênio, e é desejado manter seu teor o mais baixo possível. No entanto, eles são inevitavelmente liberados durante o armazenamento da composição em recipientes de aço e também podem ser introduzidos como impurezas no clorato de metal alcalino. O teor de Cr3+ é normalmente de cerca de 0,5 a cerca de 3 mg/l, particularmente de cerca de 1 a cerca de 2 mg/l, ao passo que o teor de Fe2+ normalmente é de cerca de 0,05 a cerca de 5 mg/l, particularmente de cerca de 1 a cerca de 2 mg/l.

[0042] Qualquer clorato de metal alcalino pode ser usado, como sódio, potássio ou misturas dos mesmos, embora clorato de sódio seja preferencial.

[0043] Além dos principais ingredientes discutidos acima e quaisquer impurezas inevitáveis na composição, é preferencial que o equilíbrio até 100 % seja principalmente composto de água.

[0044] A composição inovadora pode ser preparada simplesmente misturando-se os ingredientes, por exemplo, dissolvendo-se clorato de metal alcalino sólido em água e adicionando-se soluções de peróxido de hidrogênio aquosas, e um ou mais estabilizadores poliméricos, opcionalmente um coloide protetor, um sequestrante de radical ou um quelante e qualquer outra substância adicional. Alternativamente, o clorato de metal alcalino sólido pode ser dissolvido em uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio de concentração adequada e adicionando-se o(s) outro(s) componente(s) antes ou depois do clorato de metal alcalino.

[0045] Uma composição como descrito acima é substancialmente estável em armazenamento e pode ser transportada de forma segura. Ela também é mais agradável de manusear para os operadores da usina, visto que o teor de peróxido de hidrogênio é menor do que no peróxido de hidrogênio normal de qualidade técnica, que geralmente contém cerca de 50 % em peso de H2O2. As soluções de peróxido de hidrogênio e clorato estabilizadas com polímero descritas no presente documento podem ter estabilidade em temperatura elevada por longos períodos de tempo. Em algumas modalidades, após 16 horas a 96 °C, a concentração de peróxido de hidrogênio da solução de peróxido de hidrogênio e clorato aquosa é reduzida em ≤ cerca de 5 % em peso. Em outras modalidades, após 16 horas a 96 °C, a concentração de peróxido de hidrogênio da solução de peróxido de hidrogênio e clorato aquosa é reduzida em ≤ cerca de 3,5 % em peso. Em ainda outras modalidades, a redução na concentração de peróxido de hidrogênio é medida na presença de 0,2 ppm de ferro, 0,3 ppm de alumínio, 0,1 ppm de níquel e/ou 0,1 ppm de cromo. Em algumas modalidades, os resultados da decomposição anterior se referem a soluções com uma concentração de H2O2 de cerca de 35 % em peso. Mudanças na estabilidade podem acompanhar mudanças na concentração de estabilizador polimérico, com concentrações mais altas fornecendo aumento de estabilidade.

[0046] No processo para produzir dióxido de cloro da invenção, uma composição como descrito acima e um ácido mineral, preferencialmente ácido sulfúrico, são usados para fornecer materiais. Constatou-se que, quando a composição da invenção é usada como uma alimentação, é possível evitar fornecer um excesso desnecessário de água e, assim, obter uma mistura de reação mais concentrada e maior produção. Também foi constatado que o consumo do ácido mineral é mais baixo do que se clorato de metal alcalino e peróxido de hidrogênio forem fornecidos separadamente, mesmo se eles forem pré-misturados antes de entrar no reator.

[0047] No caso de ácido sulfúrico ser usado como uma alimentação, ele preferencialmente tem uma concentração de cerca de 70 a cerca de 96 % em peso, com a máxima preferência de cerca de 75 a cerca de 85 % em peso e preferencialmente uma temperatura de cerca de 0 a cerca de 100 °C, com a máxima preferência de cerca de 20 a cerca de 50 °C, visto que pode, então, ser possível operar o processo adiabaticamente. Preferencialmente, de cerca de 2 a cerca de 5 kg de H2SO4, com a máxima preferência de cerca de 3 a cerca de 6 kg H2SO4 são fornecidos por kg produzido. Alternativamente, a quantidade equivalente de outro ácido mineral pode ser usada.

[0048] Um processo preferencial da invenção compreende as etapas de (d) fornecer uma composição, como descrito acima, e um ácido mineral, ou uma mistura dos mesmos, em uma extremidade de um reator tubular para formar uma mistura de reação; (e) reduzir íons clorato na mistura de reação no dito reator tubular para formar dióxido de cloro, em que o grau de conversão de clorato em dióxido de cloro no dito reator adequadamente é de cerca de 75 % a 100 %, preferencialmente de cerca de 80 a 100 %, com a máxima preferência de cerca de 95 a 100 %; e (f) recuperar um produto contendo dióxido de cloro na outra extremidade do dito reator tubular.

[0049] O produto recuperado é normalmente uma solução aquosa contendo dióxido de cloro, oxigênio e um sal de metal alcalino do ácido mineral. Ele também pode conter produtos químicos não reagidos como ácido mineral e pequenas quantidades de íons clorato. No entanto, constatou-se que é possível evitar qualquer formação de cloro substancial.

[0050] É preferencial operar sem recirculação de produtos químicos não reagidos, como clorato ou ácido sulfúrico, do produto de volta para o reator. Em algumas aplicações, a mistura de produto completa pode ser usada sem separação, por exemplo, na purificação de água.

[0051] Normalmente é favorável operar o reator como um CFSTR (reator de tanque agitado de fluxo constante). A mistura de reação no volume do reator preferencialmente contém de 0 a cerca de 2, com a máxima preferência de 0 a cerca de 0,1 mol/l de íons clorato, e de cerca de 3 a cerca de 10, com a máxima preferência de cerca de 4 a cerca de 6 mol/l de ácido sulfúrico. É preferencial manter a concentração de clorato e sulfate abaixo da saturação para evitar a cristalização de sais de metal do mesmo.

[0052] Adequadamente, a pressão no reator é de cerca de 17 a cerca de 120 kPa, preferencialmente de cerca de 47 a cerca de 101 kPa, com a máxima preferência de cerca de 67 a cerca de 87 kPa. Embora normalmente não seja necessário, também é possível proporcionar gás inerte extra como ar. A temperatura é preferencialmente mantida de cerca de 30 °C até o ponto de ebulição da mistura de reação, com a máxima preferência abaixo do ponto de ebulição.

[0053] É preferencial que a composição da invenção seja dispersa de modo substancialmente uniforme no ácido mineral na entrada do reator para evitar quaisquer gradientes de concentração radial substanciais ao longo da seção transversal do reator. A fim de minimizar os gradientes de concentração radial, constatou-se que é favorável usar um reator tubular com um diâmetro interno de cerca de 25 a cerca de 250 mm, preferencialmente de cerca de 70 a cerca de 130 mm.

[0054] O processo da invenção é particularmente adequado para a produção de dióxido de cloro em pequena escala, por exemplo, de cerca de 0,1 a cerca de 100 kg/h, preferencialmente de cerca de 0,1 a cerca de 50 kg/h em um reator. Para muitas aplicações, uma taxa de produção de dióxido de cloro adequada é de cerca de 0,1 a cerca de 10 kg/h, preferencialmente de cerca de 0,2 a cerca de 7 kg/h, com a máxima preferência de cerca de 0,5 a cerca de 5 kg/h em um reator. É possível alcançar um alto grau de conversão de clorato em um reator comparativamente pequeno, preferencialmente com um comprimento de cerca de 50 a cerca de 500 mm, com a máxima preferência de cerca de 100 a cerca de 400 mm. É particularmente favorável usar um reator tubular com uma razão preferencial do comprimento para o diâmetro interno de cerca de 12:1 a cerca de 1:1, com a máxima preferência de cerca de 4:1 a cerca de 1,5:1. Um tempo de permanência médio adequado no reator é de cerca de 1 a cerca de 100 minutos, preferencialmente de cerca de 4 a cerca de 40 minutos.

[0055] Uma unidade de produção de pequena escala normalmente consiste em apenas um reator, mas é possível dispor vários, por exemplo, até cerca de 15 ou mais reatores em paralelo, por exemplo, como um feixe de tubos. EXEMPLO PROFÉTICO 1

[0056] Um processo da invenção é executado fornecendo-se continuamente 78 % em peso de H2SO4 e uma composição de acordo com a invenção a um reator tubular com um diâmetro interno de 100 mm e um comprimento de 300 mm. A composição da invenção é uma solução aquosa de 40 % em peso de NaClO3, 10 % em peso de H2O2, e contendo um estabilizador polimérico. O reator é operado a uma pressão de 500 mm Hg (67 kPa), uma temperatura de 40 °C e produz 5 lb (2,3 kg) de ClO2 por h. Como uma comparação, um processo pode ser executado da mesma maneira, com a exceção de que em vez de fornecer uma composição de acordo com a invenção, soluções aquosas de 40 % em peso de NaClO3 e de 50 % em peso de H2O2 são fornecidas separadamente. EXEMPLO PROFÉTICO 2

[0057] Uma composição de acordo com a invenção é preparada fornecendo-se uma solução aquosa de 40 % em peso de NaClO3, cerca de 10 % em peso de H2O2 e um estabilizador polimérico. O pH é ajustado adicionando-se Na4P2O7. As soluções preparadas podem conter, como impurezas, 2 mg/l de Fe2+ e 2 mg/l de Cr3+. Amostras das soluções podem ser armazenadas em recipientes de aço (SS 2343) a 55 °C, e o grau de decomposição do peróxido de hidrogênio é medido após 14 dias. Para fins de comparação, as composições sem estabilizador polimérico podem ser armazenadas da mesma maneira. Testes de Estabilidade

[0058] A estabilidade de soluções de peróxido de hidrogênio é muito importante para seu uso e armazenamento seguro. A estabilidade pode ser medida aquecendo-se uma amostra e medindo-se o peróxido restante. Esse teste é conduzido por 16 horas a 96 °C. Misturas de peróxidos com outros ingredientes, especialmente catalisadores de decomposição, como Fe, Cu, Mn, Pt, Os, Ag, Al, V, Ni, Cr diminuirão a estabilidade de soluções de peróxido de hidrogênio.

PROCEDIMENTO

1. Preparação de frasco

1.1 Encher os frascos com 10 % de NaOH.

1.2 Aquecer os frascos a 96 °C por 60 minutos em um banho de aquecimento.

1.3 Remover os frascos do banho de aquecimento e deixar que resfriem à temperatura ambiente.

1.4 Enxaguar os frascos com DIW (água desionizada).

1.5 Encher os frascos com 10 % de HNO3 por três horas.

1.6 Enxaguar completamente os frascos com água Ultrapura (três vezes).

1.7 Cobrir os frascos com folha de alumínio.

1.8 Secar os frascos em um forno a 105 °C por uma hora.

1.9 Remover os frascos do forno e colocá-los em um dessecador para resfriar à temperatura ambiente. Essa limpeza deve ser feita antes de cada uso dos frascos. É recomendado que esses frascos sejam exclusivos para esse procedimento.

2. Teste de estabilidade

2.1 Analisar a amostra quanto à concentração inicial de H2O2, com o uso de um método de teste apropriado dependendo de se a análise de soluções puras de H2O2 ou da amostra contém ingredientes orgânicos como tensoativos, fragrâncias, sabores etc.

2.2 Colocar 50 ml do peróxido de hidrogênio sendo testado em um frasco volumétrico de 100 ml preparado como na seção 1. Cobrir o frasco com uma tampa condensadora ou um tubo de centrífuga como uma alternativa.

2.3 Colocar os frascos cobertos em um banho de glicerina ou óleo de silicone a 96 °C (205 °F) por 16 horas. Usar uma maneira apropriada para medir a temperatura durante o período do teste, como um termopar conectado a um gravador. O frasco deve ser imerso de modo que o nível do líquido não fique acima da marca de 100 ml. Grampos devem ser usados para suspender o frasco no banho ou “roscas” de chumbo devem ser usadas para evitar que os frascos virem.

2.4 Após 16 horas, remover o frasco do banho e deixar que resfrie à temperatura ambiente.

2.5 Misturar completamente a solução no frasco.

2.6 Analisar novamente a solução quanto à concentração de H2O2 com o uso do mesmo método da seção 2.1. Observação: Para resultados precisos, o teste de estabilidade deve ser conduzido em duplicata.

CÁLCULOS

[0059] Decomposição [%] = (Cinicial – Cfinal)/Cinicial x 100,

em que Cinicial = concentração inicial de H2O2, Cfinal = concentração de H2O2 após aquecimento.

[0060] Em geral, as soluções de H2O2 que registram valores de estabilidade a quente de mais de 96,5 %, (decomposição de menos de 3,5 %), exibirão estabilidade de prateleira satisfatória por pelo menos um período de 12 meses em armazenamento à temperatura ambiente. Resultados de Estabilidade

[0061] As tabelas 1 a 4 mostram a % de decomposição de peróxido de hidrogênio a partir de testes de estabilidade para soluções de peróxido de hidrogênio aquosas contendo vários estabilizadores e/ou aditivos. Uma solução de peróxido de hidrogênio a 50 % em peso contendo 15 ppm de ácido nítrico foi usada para os experimentos da tabela 1. Duas soluções de peróxido de hidrogênio diferentes de 50 % em peso contendo 15 ppm de ácido fosfórico e com um teor reduzido de impurezas orgânicas foram usadas para os experimentos das tabelas 2 e 3. Uma solução de peróxido de hidrogênio de 49,4 % em peso purificada por osmose reversa foi usada para os experimentos da tabela 4. Em testes conduzidos com uma ponta de metal, um coquetel de metais foi adicionado de modo correspondente às seguintes quantidades na solução de peróxido de hidrogênio: 0,2 ppm de ferro, 0,3 ppm de alumínio, 0,1 ppm de cromo e 0 ppm ou 0,1 ppm de níquel foram adicionados antes do início do teste de estabilidade. Adicionou-se alumínio como uma solução de 1 mg/ml de Al em HNO3 a 0,5 N. Adicionou-se cromo como uma solução de cromo (III) de 1 mg/ml de Cr em 2 % de HCl. Adicionou-se ferro como uma solução de 1 mg/ml de Fe em 2-5 % de HNO3.

[0062] As tabelas 1 a 4 incluem as seguintes abreviaturas. NaHPP Hidrogenopirofosfato de sódio NaSN Estanato de sódio AcumerTM 1000 (Dow): um ácido poliacrílico com hidrogenossulfito de sódio que gera um pH de A1000 3,2-4,0 e tem um peso molecular de 4.100-

4.900 g/mol. ACUSOLTM 445 (Rohm e Haas): um homopolímero A445 parcialmente neutralizado de ácido acrílico que gera um pH de 3,7 e tem Mw de 4.500 g/mol. ACUSOLTM 445N (Rohm e Haas): um homopolímero A445N neutralizado de ácido acrílico que gera um pH de 6,9 e tem Mw de 4.500 g/mol. Terpolímero de Acrilato CarbosperseTM K-781 (Lubrizol): um terpolímero acrílico parcialmente neutralizado de ácido acrílico, K-781 ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfônico e estireno sulfonado que gera um pH de 2,2-3,2 e tem um peso molecular de menos de 10.000 g/mol. AcumerTM 4161 (Rohm e Haas): um ácido fosfinopolicarboxílico que gera um pH de 3,0- A4161 3,5 e tem um peso molecular de 3.300-

3.900 g/mol medido por GPC da forma ácida. P9110 Dequest® P9110 (Italmatch): um ácido fosfinopolicarboxílico que gera um pH de 3,5-5 e tem Mw de 4.500-5.500 g/mol. P9500 Dequest® P9500 (Italmatch): um terpolímero parcialmente neutralizado de ácido acrílico,

ácido 2-acrilamido-2-metilpropanossulfônico e fosfinito de sódio que gera um pH de 1,5-3,0. X Ponta de metal que fornece 0,1 ppm de Níquel XX Ponta de metal que não fornece Níquel

Tabela 1 Estabilizador adicionado NaHPP NaSN A1000 DTPMP ATMP Ponta Decomposição (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) de Resultado Metal 2,5 5 0 0 0 0,45 % 2,5 5 2,5 0 0 0,77 % 2,5 5 2,5 2,5 0 1,02 % 2,5 5 2,5 0 2,5 1,08 % 2,5 5 0 0 0 X 9,30 % 2,5 5 2,5 0 0 X 31,40 % 2,5 5 2,5 2,5 0 X 9,20 % 2,5 5 5 2,5 0 X 7,20 %

Tabela 2 Estabilizador adicionado NaHPP NaSN A1000 A445 DTPMP ATMP K-781 Ponta Decomposição (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) de Resultado Metal 2,5 5 0 0 0 0 1,61 % 2,5 5 2,5 0 0 0 2,54 % 2,5 5 2,5 2,5 0 0 0,85 % 2,5 2,5 2,5 0 2,5 0 1,97 % 2,5 2,5 0 0 0 10 0,91 % 2,5 5 0 0 0 0 X 3,90 % 2,5 5 2,5 2,5 0 0 X 5,40 %

Estabilizador adicionado NaHPP NaSN A1000 A445 DTPMP ATMP K-781 Ponta Decomposição (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) de Resultado Metal 2,5 5 5 2,5 0 0 X 5,60 % 2,5 5 2,5 5 0 0 X 7,60 % 2,5 5 0 5 0 0 XX 7,06 % 2,5 5 0 10 0 0 XX 1,67 % 2,5 5 5 5 0 0 XX 2,96 % 2,5 5 5 2,5 0 0 XX 5,60 % 2,5 5 0 5 5 0 0 XX 2,70 % 2,5 5 0 10 0 0 0 XX 5,10 %

Tabela 3 Estabilizador adicionado NaHPP NaSN A445N A4161 Ponta Decomposição (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) de Resultado Metal 2,5 5 50 0 X 3,62 % 2,5 5 25 0 X 4,16 % 2,5 5 12,5 0 X 4,42 % 2,5 5 0 50 X 2,88 % 2,5 5 0 25 X 1,88 % 2,5 5 0 12,5 X 1,88 %

Tabela 4 Estabilizador adicionado NaHPP NaSN A4161 P9110 P9500 K-781 Decomposição (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) Resultado 0 0 0 0 0 0 57,3 % 0 0 10 0 0 0 1,4 %

Estabilizador adicionado NaHPP NaSN A4161 P9110 P9500 K-781 Decomposição (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) Resultado 0 0 20 0 0 0 1,3 % 0 0 100 0 0 0 0,5 % 0 0 200 0 0 0 1,1 % 0 0 0 20 0 0 1,7 % 0 0 0 0 20 0 1,8 % 0 0 0 0 0 100 0,8 %

[0063] Entende-se que a descrição detalhada acima e os exemplos anexos são meramente ilustrativos e não devem ser considerados como limitações ao escopo da invenção, que é definida somente pelas reivindicações anexas e seus equivalentes. Várias mudanças e modificações às modalidades reveladas ficarão evidentes para os versados na técnica. Tais mudanças e modificações, incluindo, sem limitação, aquelas relacionadas a estruturas químicas, substituintes, derivados, intermediários, sínteses, composições, formulações ou métodos de uso da invenção, podem ser feitas sem se afastar de seu espírito e escopo.

[0064] Por razões de integralidade, vários aspectos da invenção são definidos nas seguintes cláusulas numeradas:

[0065] Cláusula 1. Uma composição aquosa compreendendo peróxido de hidrogênio; um clorato de metal alcalino; e um ou mais estabilizadores poliméricos selecionados a partir de a) um ácido fosfino policarboxílico, ou sal do mesmo,

sendo que o ácido fosfino policarboxílico tem um peso molecular de 1.500 a 10.000 g/mol; b) um poli(ácido acrílico), ou um sal do mesmo, com peso molecular de 4.000-5.000 g/mol; e c) um polímero, ou sal do mesmo, com peso molecular de

[0066] Cláusula 2. A composição da cláusula 1, em que o um ou mais estabilizadores poliméricos são selecionados a partir do ácido fosfino policarboxílico ou sal do mesmo.

[0067] Cláusula 3. A composição da cláusula 2, em que o ácido fosfino policarboxílico tem a fórmula (I): (I) em que R2 é ; R3 é ;

R4, em cada ocorrência, é independentemente hidrogênio ou C1-4alquila; e m e n são, cada um, independentemente um número inteiro, quando m + n é um número inteiro de 30 a 60.

[0068] Cláusula 4. A composição da cláusula 3, em que R4 é hidrogênio.

[0069] Cláusula 5. A composição de qualquer uma das cláusulas 1-4, em que o ácido fosfino policarboxílico tem um peso molecular de 3.300-3.900 g/mol.

[0070] Cláusula 6. A composição da cláusula 1, em que o um ou mais estabilizadores poliméricos são selecionados a partir do poli(ácido acrílico) ou um sal do mesmo.

[0071] Cláusula 7. A composição da cláusula 6, em que o poli(ácido acrílico), ou sal do mesmo, tem um peso molecular de 4.100-4.900 g/mol.

[0072] Cláusula 8. A composição da cláusula 1, em que o um ou mais estabilizadores poliméricos são selecionados a partir de um polímero, ou sal do mesmo, com peso molecular de 3.000 a 15.000 g/mol, sendo que o polímero é derivado de uma pluralidade de unidades monoméricas de cada um dentre e , em que R1 é hidrogênio ou C1- 4alquila, e L1 é C2-6alquileno.

[0073] Cláusula 9. A composição da cláusula 8, em que o polímero é derivado de uma pluralidade de unidades monoméricas de cada um dentre e .

[0074] Cláusula 10. A composição da cláusula 1, em que o um ou mais estabilizadores poliméricos são selecionados a partir de um polímero, ou sal do mesmo, com peso molecular de 3.000 a 15.000 g/mol, sendo que o polímero é derivado de uma pluralidade de unidades monoméricas de cada um dentre , e , em que R1 é hidrogênio ou C1-4alquila, e L1 é C2-6alquileno.

[0075] Cláusula 11. A composição da cláusula 10, em que o polímero é derivado de uma pluralidade de unidades monoméricas de cada um dentre , e .

[0076] Cláusula 12. A composição de qualquer uma das cláusulas 1-11 compreendendo de 0,1-1.500 ppm do um ou mais estabilizadores poliméricos.

[0077] Cláusula 13. A composição de qualquer uma das cláusulas 1-12 compreendendo de cerca de 1 a cerca de 6,5 mol/l de clorato de metal alcalino e de cerca de 1 a cerca de 7 mol/l de peróxido de hidrogênio.

[0078] Cláusula 14. A composição de qualquer uma das cláusulas 1-13 compreendendo adicionalmente um ou mais dentre um fosfato, um estanato ou um quelante.

[0079] Cláusula 15. A composição da cláusula 14, em que o fosfato é um ou mais dentre ácido fosfórico, ácido pirofosfórico, ou ácido metafosfórico ou um sal dos mesmos.

[0080] Cláusula 16. A composição das cláusulas 14 ou 15, em que o sal de fosfato é um sal alcalino.

[0081] Cláusula 17. A composição de qualquer uma das cláusulas 1-16 que tem um pH de cerca de 1 a cerca de 4.

[0082] Cláusula 18. A composição de qualquer uma das cláusulas 1-17 compreendendo um nitrato de metal alcalino em uma concentração de cerca de 1 mM a cerca de 10 mM.

[0083] Cláusula 19. A composição de qualquer uma das cláusulas 1-18, que tem um teor de íon cloreto de menos de 0,5 mM.

[0084] Cláusula 20. A composição de qualquer uma das cláusulas 1-19 compreendendo menos de 5 ppm de uma substância quelante diferente do um ou mais estabilizadores poliméricos.

[0085] Cláusula 21. A composição da cláusula 20, em que a composição é livre de uma substância quelante diferente do um ou mais estabilizadores poliméricos.

[0086] Cláusula 22. Um processo para preparar dióxido de cloro compreendendo: fornecer a composição aquosa de qualquer uma das cláusulas 1-21 a um reator;

adicionar um ácido mineral para reagir íons clorato com peróxido de hidrogênio para formar dióxido de cloro; e recuperar dióxido de cloro.

[0087] Cláusula 23. O processo da cláusula 22, em que ácido sulfúrico é adicionado, e íons clorato são reagidos com peróxido de hidrogênio em uma concentração de ácido sulfúrico de cerca de 4 a cerca de 6 mol/l.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição aquosa caracterizada por compreender peróxido de hidrogênio; um clorato de metal alcalino; e um ou mais estabilizadores poliméricos selecionados a partir de a) um ácido fosfino policarboxílico, ou sal do mesmo, sendo que o ácido fosfino policarboxílico tem um peso molecular de 1.500 a 10.000 g/mol; b) um poli(ácido acrílico), ou um sal do mesmo, com peso molecular de 4.000-5.000 g/mol; e c) um polímero, ou sal do mesmo, com peso molecular de

3.000 a 15.000 g/mol, sendo que o polímero é derivado de uma pluralidade de unidades monoméricas de cada um dentre e e opcionalmente , em que R1 é hidrogênio ou C1-4alquila, e L1 é C2- 6alquileno.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o um ou mais estabilizadores poliméricos são selecionados a partir do ácido fosfino policarboxílico ou sal do mesmo.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o ácido fosfino policarboxílico tem a fórmula (I):

(I) em que R2 é ; R3 é ; R4, em cada ocorrência, é independentemente hidrogênio ou C1-4alquila; e m e n são, cada um, independentemente um número inteiro, quando m + n é um número inteiro de 30 a 60.

4. Composição, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que R4 é hidrogênio.

5. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ácido fosfino policarboxílico tem um peso molecular de 3.300-3.900 g/mol.

6. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o um ou mais estabilizadores poliméricos são selecionados a partir do poli(ácido acrílico) ou um sal do mesmo.

7. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o poli(ácido acrílico), ou sal do mesmo, tem um peso molecular de 4.100-4.900 g/mol.

8. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o um ou mais estabilizadores poliméricos são selecionados a partir de um polímero, ou sal do mesmo, com peso molecular de 3.000 a 15.000 g/mol, sendo que o polímero é derivado de uma pluralidade de unidades monoméricas de cada um dentre e , em que R1 é hidrogênio ou C1- 4alquila, e L1 é C2-6alquileno.

9. Composição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o polímero é derivado de uma pluralidade de unidades monoméricas de cada um dentre e .

10. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o um ou mais estabilizadores poliméricos são selecionados a partir de um polímero, ou sal do mesmo, com peso molecular de 3.000 a 15.000 g/mol, sendo que o polímero é derivado de uma pluralidade de unidades monoméricas de cada um dentre , e , em que R1 é hidrogênio ou C1-4alquila, e L1 é C2-6alquileno.

11. Composição, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o polímero é derivado de uma pluralidade de unidades monoméricas de cada um dentre , e .

12. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender de 0,1-1.500 ppm do um ou mais estabilizadores poliméricos.

13. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender de cerca de 1 a cerca de 6,5 mol/l de clorato de metal alcalino e de cerca de 1 a cerca de 7 mol/l de peróxido de hidrogênio.

14. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender adicionalmente um ou mais dentre um fosfato, um estanato ou um quelante.

15. Composição, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o fosfato é um ou mais dentre ácido fosfórico, ácido pirofosfórico, ou ácido metafosfórico ou um sal dos mesmos.

16. Composição, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o sal de fosfato é um sal alcalino.

17. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por ter um pH de cerca de 1 a cerca de 4.

18. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender um nitrato de metal alcalino em uma concentração de cerca de 1 mM a cerca de 10 mM.

19. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por ter um teor de íon cloreto de menos de

0,5 mM.

20. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender menos de 5 ppm de uma substância quelante diferente do um ou mais estabilizadores poliméricos.

21. Composição, de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que a composição é livre de uma substância quelante diferente do um ou mais estabilizadores poliméricos.

22. Processo para preparar dióxido de cloro caracterizado por compreender: fornecer a composição aquosa conforme definida na reivindicação 1 a um reator; adicionar um ácido mineral para reagir íons clorato com peróxido de hidrogênio para formar dióxido de cloro; e recuperar dióxido de cloro.

23. Processo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que ácido sulfúrico é adicionado, e íons clorato são reagidos com peróxido de hidrogênio em uma concentração de ácido sulfúrico de cerca de 4 a cerca de 6 mol/l.