Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Chlorkalk. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von einheitlichem, wasserarmem oder wasserfreiem Chlorkalk in unterbro chenem Betriebe und in mechanischer Vor richtung durch Einwirkung von Chlorgas auf Kalkhydrat.
Bei der Einwirkung von Chlor auf Kalk hydrat stellt sich ohne Rücksicht auf die Chlorkonzentration regelmässig früher oder später - und zwar je nach der Arbeitsweise bei Erreichung eines wirksamen Cl.-Gehaltes von zwischen etwa 25 und 34% w. C1. ein Zustand ein, bei dem das Reaktionsgut nicht mehr die pulverig staubige Beschaffen heit des trockenen Kalkhydrates beibehält, sondern eine fortschreitende Veränderung er fährt, wobei es zunächst wie ein durch Be feuchtung beschwertes Kalkhydrat aussieht. Bei weiterer Chlorierung scheint das Reak tionsgut noch feuchter zu werden, bis es endlich klebrig wird und sieh zu feucht aus- sehenden Knollen und Klumpen ballt, die bei der Abkühlung zu harten Massen erstarren. Ein so entstandener Chlorkalk ist demnach mit Klumpen durchsetzt und unansehnlich.
Das Auftreten dieses "Nasspunktes", das offenbar mit einer Anlagerung des aus der Bindung an Ca0 durch das Chlor verdrängten Reaktionswassers an die Reaktionsprodukte zusammenhängt und das sich etwa so er klären lässt, dass die entstehenden Chlorie- rungsprodukte, nämlich Ca(OCl)2, CaCl2 und etwaiges basisches Hypoehlorit, ein eutek- ti.sches Gemisch bilden, das infolge der Ge genwart von Kristallwasser niedrig schmilzt,
führt zu Hemmungen im Chlorierungsver- lauf und zu Schwierigkeiten bei der Ent wässerung des Erzeugnisses und setzt bei mechanischen Verfahren auch dem Durch rühren der Reaktionsmasse Widerstand ent gegen.
Anderseits ist es aber auch bekannt, dass in jedem Stadium der Chlorierung ein mässiger freier Wassergehalt des Kalkhydra- tes von Vorteil ist und dass bei vorzeitiger restloser Entfernung des Reaktionswassers die Chlorirrung zum Stillstand kommt.
Infolgedessen lässt sich bei verschiedenen neueren Verfahren zur Verbesserung der Her stellung von Chlorkalk das Bestreben erken nen, den Eintritt des "Nasspunktes" mit sei nen schädlichen Wirkungen möglichst weit hinauszuschieben oder ganz zu unterdrücken. Insbesondere hat man versucht, bei der Dar stellung von Chlorkalk in ununterbrochenem Verfahren durch Anwendung grosser Mengen mit Luft verdünnten Chlors eine zu starker örtlicher Temperaturerhöhung führende Ein wirkung des Chlors zu vermeiden und dabei g o leichzeitig eine mehr oder weniger weit gehende Entfernung des Reaktionswassers während der Chlorirrung vorzunehmen, die darauf beruht, dass das Reaktionswasser eine gewisse Dampftension besitzt und daher von einem Luftstrom fortgeführt werden kann.
Man hat weiter vorgeschlagen, zwecks Ent fernung des Reaktionswassers während der Chlorirrung und zur Erzeugung eines völlig entwässerten Chlorkalkes die Chlorirrung von Kalkhydrat im fortlaufenden Betriebe in einem Drehrohr vorzunehmen und mit Luft verdünntes - Chlorgas im Gegenstrom durch das Rohr hindurchzuleiten, wobei die Reak tionswärme die Verdampfung des Reaktions wassers bewirken soll.
Dabei hat sich jedoch gezeigt, dass die durch den Gasstrom hervor gerufene Trocknung des Reaktionsgutes leicht soweit führt, dass einmal die Auf nahmefähigkeit desselben für Chlor bcein- trächtigt wird, während gleichzeitig die er forderlichen grossen Luftmengen aus dem a ue h nach teilweiser Chlarierung staubförmig bleibenden Kalkhydrat grössere Anteile von Flugstaub mit fortführen, der aus einem teil weise zersetzten Chlorkalk besteht.
Sucht man aber zwecks Wahrung des für die rasche und stetige Chloraufnahme erforderlichen mässigen Wassergehaltes und zur Vermei dung der Staubbildung mit geringeren Luft mengen zu arbeiten, oder - wie ebenfalls bereits vorgeschlagen würde - Wasser in die Chlorierungszone einzuspritzen, so machen sich die schädlichen AusRTirkungen des Nass- punktes alsbald wieder bemerkbar.
Der grundsätzliche Mangel der vorstehend geschilderten Verfahren beruht, wie nun er kannt wurde, darauf, dass die einzelnen Zu stände, die,das Kalkhydrat im Verlaufe der Chlorirrung und Entwässerung durchläuft, bei jedem ununterbrochenen Verfahren durch .die Anfangsbedingungen (Wassergehalt des eingebrachten Kalkhydrates, Temperatur, Konzentration und Gesamtmenge der durch geleiteten Gase) für den ganzen Verlauf der Reaktion eindeutig festgelegt sind.
Es ist also nicht möglich, den Wassergehalt des Re aktionsgutes in jedem Stadium der Chlorie- run.g willkürlich innerhalb bestimmter, einer seits. durch die Vermeidung des Nasspunktes, anderseits durch die Aufnahmefähigkeit, für Chlor gegebener Grenzen zu halten, wie es für den richtigen Gang der Chlorirrung, so wie für die Erzielung eines einwandfreien Chlorkalkes erforderlich ist.
Im unterbro chenen Verfahren der Herstellung von Chlor kalk (in getrennten Absätzen) hat man da gegen durch Regelung von Druck und Tem peratur den Verlauf der Entwässerung des Reaktionsproduktes während der ganzen Chlorirrung in der Hand und dabei den Vor teil, dass man, je weiter bei gegebenem Chlo- rierungsgrad des homogen bleibenden Pro duktes der Wassergehalt, innerhalb gewisser Grenzen, bereits vermindert ist, -die Tempera tur ohne Gefahr für Eintreten des Nass- punktes desto höher steigern kann, womit wiederum eine Beschleunigung -der Entwäs serung ermöglioht wird.
Diese Regulierung .der Druck- und Temperaturverhältnisse in vorbestimmter und in für die einzelnen Sta dien der Chlorkalkdarstellung unabhängiger Weise ist nur im unterbrochenen Verfahren möglich.
Es kommt hinzu, dass bei dem diskonti nuierlichen mechanischen Verfahren, bei dem die einzelnen Reaktionsphasen sich in zeit licher Aufeinanderfolge abspielen und in jedem Zeitpunkt in allen Teilen des Reak tionsgutes möglichst gleichartige Reaktions- bedingungen angestrebt werden, die mecha nische Durchmischung des Gutes die Herbei führung dieses Zustandes befördert. Beim kontinuierlichen Verfahren dagegen wirkt eine solche mechanische Durchmischung dem geregelten Ablauf der einzelnen, räumlich unmittelbar aufeinanderfolgenden Reaktions phasen, sowie ihrer planmässigen Beeinflus sung durch äussere Einwirkung, wie Küh lung, Heizung und dergleichen, geradezu ent gegen.
Aus dieser Erkenntnis heraus wird gemäss vorliegender Erfindung zunächst Kalkhydrat unter Bedingungen behandelt, bei denen die Entfernung wesentlicher Mengen von Reak tionswasser noch nicht erfolgt, bis zur Er zielung eines mässigen w. Cl.-Gehaltes, bei dem der Nasspunkt noch nicht erreicht ist. Erst dann wird unter gleichzeitiger weiterer Behandlung des Zwischenerzeugnisses mit Chlor das gebildete Reaktionswasser fort laufend mit der Massgabe entfernt, dass die pulverige oder körnige Beschaffenheit des Reaktionsgutes gewahrt bleibt, aber doch nicht soweit, dass die weitere Aufnahme von Chlor beeinträchtigt wird.
Die Einhaltung der für die erste Stufe des Verfahrens vorgeschriebenen Bedingun gen der Temperatur und des Druckes kann auf verschiedene Weise erfolgen, solange man der Tatsache Rechnung trägt, dass die Entfer nung des Reaktionswassers von der jeweils über dem Reaktionsgemisch vorhandenen Wasserdampftension abhängig ist, die ihrer seits wieder im wesentlichen durch die je weilige Temperatur bestimmt wird. Es ist daher zweckmässig, in der ersten Verfahrens stufe durch äussere Kühlung dafür zu sorgen, dass die Temperatur des Reaktionsgutes in allen seinen Teilen während der Chlorierung etwa 40 C nicht überschreitet.
Die in der zweiten Verfahrensstufe unter Weiterchlorierung .erfolgende fortschreitende Entfernu:ig des Reaktionswassers kann durch entsprechende Änderung der Zustandsbedin- gunöen bewirkt werden, das heisst durch Er höhung der Temperatur (gegebenenfalls unter Zuführung äusserer Wärme) oder Anwendung von Unterdruck, oder beides. Beim Arbeiten unter normalem Druck wird vorzugsweise die Temperatur durch Zufuhr äusserer Wärme allmählich auf etwa 40 bis 45 C gesteigert.
Falls stark verdünntes Chlor verwendet wird, genügt das Verdünnungsgas (Luft), um den entwickelten VTasserdampf aufzunehmen und wegzuführen. Wird dagegen konzentrierteres Chlorgas verwendet, so wird zweckmässig ein befionderer Luftstrom durch das Reaktions gefäss hindurchgeleitet. Zweckmässig wird die Temperatursteigerung in dieser Verfah rensstufe durch Vorwärmung der in das Re aktionsgefäss eingeleiteten Gase (eventuell nur der Luft) auf etwa<B>35'</B> C unterstützt.
In jedem Falle ist jedoch darauf Bedacht zu nehmen, dass die möglichst vollständige Ab sorption des Chlors durch das Reaktionsgut nicht durch zu grosse Verdünnung beeinträch tigt wird.
Nachdem die Chlorzufuhr unter gleich zeitiger Belüftung zur Erreichung eines Ge haltes an w. Cl. von etwa 30 bis 33 % im Reaktionsprodukt geführt hat, ist die Ent wässerung bis auf. wenige Prozent Wasserge halt fortgeschritten; es kann dann die Luft- zufubr abgestellt und bis zur Erreichung des gewünschten Chlorgehaltes von mindestens 36 % weiter chloriert werden, worauf das Er zeugnis von dem geringen noch vorhandenen Wassergehalt auf irgendeine bekannte Weise nach Bedarf teilweise oder völlig befreit wer den kann, ohne dass der Nasspunkt sich be merkbar macht.
Will man zur Entfernung des Reaktions wassers in der zweiten Verfahrensstufe an Stelle des Durchleitens eines Luftstromes einen Unterdruck verwenden, so wird der Chlorierungsapparat zweckmässig mit einer Vakuumpumpe verbunden, durch die der bei der erhöhten Temperatur dieser Stufe aus dem Reaktionsgut entbundene Wasserdampf fortgeführt wird.
Für den glatten Verlauf der Reaktion ist eine gründliche mechanische Durchmischung des Reaktionsgutes während der ganzen Re aktionsdauer besonders förderlich, indem hierdurch eine gleichmässige Chloreinwirkung auf alle Teile des Reaktionsgutes erzielt wird. Vorteilhaft erhält man durch lebhafte Um- schaufelung eine Feinverteilung des Reak tionsgutes inder Gasphase aufrecht.
Es hat sich gezeigt, dass bei dem vorlie genden Verfahren eine den sichtbaren Mass punkt mit seinen störenden Auswirkungen noch nicht erreichende, aber bereits im Sinne des Masspunktes einwirkende schwache Ver dichtung der Chlorkalkpartikel durch einen Sinterungsvorgang stattfindet, die durch die mechanische Bearbeitung des Reaktionsgute noch unterstützt wird. Dies führt dazu, dass das Schüttgewicht des Chlorkalkes bei die ser Arbeitsweise verhältnismässig höher aus fällt, und dass der Chlorkalk eine feinkörnige (im Gegensatz zu der sonst häufig sicher gehenden, staubigen) Beschaffenheit an nimmt.
Beispiel 1: (Arbeiten mit normalem Druck und Belüf tung in der zweiten [Trocknungs-] Stufe.) 500 kg Kalkhydrat werden in einen lie genden Zylinder von 2 m Länge und 1,20 m Durchmesser eingetragen, der mit einem Man- tel für Kühlung und Heizung, sowie mit einem Rührwerk, bestehend aus einer achsial im Zylinder angeordneten Rührwelle mit Schaufeln, die für eine besonders gute Durch mischung sorgen, versehen ist. An den En den der Schaufeln befinden sich Kratzen, die mittelst Federdruck an die Zylinderwand an gepresst werden und letztere beständig von Ansätzen frei halten.
Die Zufuhr konzen trierten Chlorgases (96 bis 98% Cl2), die auf verschiedene Stellen des Zylindermantels verteilt ist, wird unter Wasserkühlung so ge regelt, dass bei Einhaltung von Temperaturen zwischen etwa 25 und<B>35'</B> nach rund 6 Stun den etwa 23 % Chlor aufgenommen sind. Dann wird unter Anwärmen des Zylinders derart, dass das Reaktionsprodukt eine Temperatur von etwa 45 annimmt, dieses letztere wei terchloriert und gleichzeitig ein auf etwa 35 erwärmter Luftstrom durch die Apparatur hindurchgeleitet. Die Luftmenge wird so ein gestellt, dass auf 6 Volumenteile Chlor etwa 80 bis 100 Volumenteile Luft getrennt in das Reaktionsgefäss eingeführt werden. Nach weiteren 4 Stunden wird die Belüftung ab gestellt und noch etwa 2 Stunden bei ge schlossener Apparatur weiterchloriert, bis ein Gehalt von rund 36 % w.
Cl. erreicht ist. Soll der hierdurch erzeugte Chlorkalk von seinem geringen Wassergehalt (2 bis 4%) noch be freit werden, so wird erneut unter Belüftung auf 45 bis 55 erwärmt, bis Wasserfreiheit erzielt ist.
<I>Beispiel 2:</I> (Arbeiten bei normalem Druck in der ersten und erniedrigtem Druck in der zweiten [Trocknungs-] Stufe.) In einem liegenden Zylinder, der mit einem Mantel zur Kühlung und Haizung, einem Rührwerk, mehreren auf der Oberseite des Zylindermantels verteilten Chlorgaszu- leitungen versehen und mit einer Vakuum pumpe verbunden ist, wird Kalkhydrat mit konzentriertem Chlorgas (96 bis 98/'0) zu- nächt bei gewöhnlichem Druck unter gleich zeitiger Kühlung auf etwa 30 C behandelt.
Nach Verlauf von etwa 7 bis 8 Stunden ist ein wirksamer Chlorgehalt von 31 bis 32 erreicht. Trotzdem der Wassergehalt am Ende dieser Periode etwa 8 % beträgt, ist der Eintritt des Masspunktes noch nicht bemerk bar. Es wird nunmehr unter fortgesetztem Einleiten von Chlorgas ein Druck von 30 bis 40 mm Rg absolut hergestellt und die Tem peratur des Reaktionsgutes durch Mantel heizung allmählich auf etwa 50 bis 55 C gesteigert. Nach Verlauf von weiteren 5 bis 6 Stunden weist das Erzeugnis einen wirk samen Chlorgehalt von 36 bis 3 7 % auf; der Wassergehalt hat auf 2 bis 3 % abgenommen. Die Chlorzufuhr wird nunmehr abgestellt und das Erzeugnis ohne Änderung der Druck- und Temperaturbedingungen zu Ende entwässert.
Das wasserfreie Endprodukt ent hält<B>37,5</B>% wirksamen Chlor bei etwa 1 % Chloridchlor und stellt einen feinpulverigen gleichförmigen und stabilen Chlorkalk von rein weisser Farbe und schwachem Geruch dar. Das beschriebene Verfahren liefert dank der praktisch völligen Unterdrückung des Nasspunktes einen gleichförmigen wasser armen bis wasserfreien und ehloridchlor- armen, ausserordentlich stabilen, pulverigen Chlorkalk.
Ein besonderer Vorzug des Ver fahrens ist darin zu erblicken, dass es in eisernen Gefässen ausgeführt werden kann, da dank der Vermeidung von Krustenbildung die sonst mit dieser verbundenen schädlichen Einwirkungen auf das Eisen unterbleiben. Ein Vorteil der Ausführungsform des Ver- fahrens, bei welcher eine Belüftung erfolgt, besteht darin, dass es möglich ist, die Chlor konzentration in der Trocknungsstufe der Aufnlhmefähigkeit des halbfertigen Chlor kalkes für Chlor weitgehend anzupassen, indem nämlich im ersten Teil derselben, in dem die Aufnahmefähigkeit noch beträcht lich ist, ein verhältnismässig starker Luft strom durch das Reaktionsgefäss hindurchge leitet wird,
während gegen Ende der Chlo- rierung, bei der infolge des erreichten hohen wirksamen Cl.-Gehaltes die Aufnahme von Chlor an sich nur schwierig verläuft, der Luftstrom gedrosselt bezw. ganz abgestellt wird, so dass hochkonzentriertes Chlorgas auf das Erzeugnis zur Einwirkung kommt. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass laufend eine praktisch vollständige Absorption des eingeleiteten Chlorgases durch das Reaktions gut erfolgt, so dass auf eine Umwälzung von Chlor und Kondensation des durch die Ab gase aufgenommenenWasserdampfes samt den hierfür erforderlichen kostspieligen und wenig betriebssicheren Apparaturen verzichtet wer den kann.
Demgegenüber ist beim kontinuier lichen Verfahren, bei dem das Verhältnis von Chlor zu Luft für alle aufeinanderfolgenden Reaktionszonen durch das Dosierungsverhält nis an der Eintrittsstelle gegeben ist, eine restlose Absorption des Chlors bei gleichzeitig vollständiger Durchehlorierung des Gutes un möglich, so dass stets eine besondere Um- wälzapparatur für das Chlorgas mit Konden- sationsvorriehtung für den Wasserdampf vor gesehen werden musste.
Neuerdings ist vorgeschlagen worden, bei der Herstellung von wasserfreiem. Chlorkalk durch Einwirkung von Chlor auf Kalkhydrat die Chlorierung vorzeitig zu unterbrechen und dem in diesem Stadium noch pulverför migen Produkt durch Hochvakuumentwäs- serung den überwiegenden Teil des gebildeten Reaktionswassers zu entziehen, worauf die Chlorierung bis zur Vollendung derselben fortgesetzt und der so erhaltene Chlorkalk durch erneutes Hochvakuum völlig entwäs sert wird.
Von dem vorliegenden unterschei det sich dieses Verfahren dadurch, dass dort die Chlorierung während der Teilentwäs serung unterbrochen wird, während hier die Chlorierung während der Entwässerung, auch im Falle, dass sie durch Vakuum geschieht, fortgesetzt und vo4lendet wird. Die Neuerung besteht also darin, dass bei der technisch vor teilhaft ununterbrochenen Chlorzufuhr die besonderen Bedingungen für die diskonti nuierliche statt kontinuierliche Entwässerung geschaffen werden.
Durch diese Neuerung wird der Vorteil erzielt, dass das Verfahren verkürzt und dauernd ein homogenes Pro dukt unter Arbeitsbedingungen behandelt wird, die eine Gewähr für die Vermeidung des Nasspunktes liefern.
Process and device for the production of chlorinated lime. The present invention relates to a method and a device for the production of uniform, low-water or anhydrous chlorinated lime in interrupted operations and in a mechanical device by the action of chlorine gas on hydrated lime.
When chlorine acts on hydrated lime, it usually occurs sooner or later, regardless of the chlorine concentration - depending on the method of working when an effective Cl. Content of between about 25 and 34% w is achieved. C1. a state in which the reaction material no longer retains the powdery, dusty nature of the dry hydrated lime, but rather a progressive change it drives, where it initially looks like a hydrated lime that has been weighed down by moisture. With further chlorination, the reaction material appears to become even more humid until it finally becomes sticky and clumps into moist-looking tubers and lumps, which solidify into hard masses on cooling. The resulting chlorinated lime is therefore interspersed with lumps and unsightly.
The occurrence of this "wet point", which is apparently related to an addition of the water of reaction displaced from the bond to Ca0 by the chlorine to the reaction products and which can roughly be explained by the fact that the resulting chlorination products, namely Ca (OCl) 2, CaCl2 and any basic hypochlorite form a eutectic mixture which, due to the presence of crystal water, melts low,
leads to inhibitions in the chlorination process and difficulties in dewatering the product and, in mechanical processes, also provides resistance to stirring the reaction mass.
On the other hand, however, it is also known that a moderate free water content of the hydrated lime is advantageous in every stage of the chlorination and that the chlorine erosion comes to a standstill if the water of reaction is removed prematurely.
As a result, in various newer processes for improving the production of chlorinated lime, the effort to postpone the occurrence of the "wet point" with its harmful effects as far as possible or to suppress it entirely. In particular, attempts have been made in the Dar position of chlorinated lime in an uninterrupted process by using large amounts of chlorine diluted with air to avoid an excessive local temperature increase leading to an effect of the chlorine and at the same time go a more or less extensive removal of the water of reaction during the chlorine error make, which is based on the fact that the water of reaction has a certain vapor tension and can therefore be carried away by an air stream.
It has also been proposed, for the purpose of removing the water of reaction during the chlorine removal and to produce a completely dehydrated chlorine lime, the chlorine removal of hydrated lime in continuous operations in a rotary tube and diluted with air - to pass chlorine gas through the tube in countercurrent, with the heat of reaction causing the evaporation of the reaction water should cause.
It has been shown, however, that the drying of the reaction mixture caused by the gas flow easily leads to the point where the absorption capacity of the same for chlorine is affected, while at the same time the necessary large amounts of air from the a ue h after partial chlorination remain dusty Hydrated lime carry larger proportions of flue dust, which consists of partially decomposed chlorinated lime.
If, however, one tries to maintain the moderate water content required for rapid and steady uptake of chlorine and to avoid the formation of dust, to work with smaller amounts of air, or - as has also already been suggested - to inject water into the chlorination zone, the damaging effects of wetness arise - immediately noticeable again.
The fundamental deficiency of the processes described above is based, as it has now been recognized, on the fact that the individual states that the hydrated lime passes through in the course of the chlorine disruption and dehydration are caused by the initial conditions (water content of the hydrated lime introduced, temperature) in every uninterrupted process , Concentration and total amount of the gases passed through) are clearly defined for the entire course of the reaction.
It is therefore not possible to determine the water content of the reaction material at every stage of the chlorine run.g arbitrarily within certain, on the one hand. by avoiding the wet point, on the other hand by being able to keep chlorine within given limits, as is necessary for the correct course of the chlorine error, as well as for the achievement of perfect chlorinated lime.
In the interrupted process of producing chlorine lime (in separate paragraphs), on the other hand, by regulating the pressure and temperature, the course of the dehydration of the reaction product during the entire chlorine disorder is in hand and the advantage that one, the further with Given the degree of chlorination of the product, which remains homogeneous, the water content is already reduced within certain limits, the temperature can increase the higher without the risk of the wet point occurring, which in turn enables the dewatering to be accelerated.
This regulation of the pressure and temperature conditions in a predetermined manner that is independent of the individual stages of the presentation of chlorinated lime is only possible in an interrupted process.
In addition, in the discontinuous mechanical process, in which the individual reaction phases take place in chronological order and reaction conditions that are as similar as possible in all parts of the reaction material are sought, the mechanical mixing of the material is what brings about this promoted this state. In the continuous process, on the other hand, such mechanical mixing counteracts the regulated course of the individual, spatially immediately consecutive reaction phases, as well as their planned influencing by external influences such as cooling, heating and the like.
On the basis of this knowledge, hydrated lime is first treated according to the present invention under conditions in which the removal of substantial amounts of water from reaction has not yet taken place, until a moderate w is achieved. Cl. Content at which the wet point has not yet been reached. Only then is the water of reaction formed continuously removed with simultaneous further treatment of the intermediate product with chlorine with the proviso that the powdery or granular nature of the reaction material is preserved, but not to the extent that the further absorption of chlorine is impaired.
The conditions of temperature and pressure prescribed for the first stage of the process can be complied with in various ways, as long as one takes into account the fact that the removal of the water of reaction depends on the water vapor tension present over the reaction mixture is again essentially determined by the respective temperature. It is therefore advisable to use external cooling in the first stage of the process to ensure that the temperature of the reaction mixture does not exceed about 40 ° C. in all its parts during the chlorination.
The progressive removal of the water of reaction that takes place in the second process stage with further chlorination can be brought about by a corresponding change in the state conditions, that is, by increasing the temperature (if necessary with the addition of external heat) or using negative pressure, or both. When working under normal pressure, the temperature is preferably gradually increased to about 40 to 45 ° C. by adding external heat.
If highly diluted chlorine is used, the dilution gas (air) is sufficient to absorb and carry away the developed V water vapor. If, on the other hand, more concentrated chlorine gas is used, an appropriate stream of air is passed through the reaction vessel. The temperature increase in this process stage is expediently supported by preheating the gases introduced into the reaction vessel (possibly only the air) to about 35 ° C.
In any case, however, care must be taken that the most complete possible absorption of the chlorine by the reaction mixture is not impaired by excessive dilution.
After the chlorine supply with simultaneous ventilation to achieve a Ge content of w. Cl. of about 30 to 33% has resulted in the reaction product, the drainage is up to. a few percent water content advanced; The air supply can then be switched off and the chlorination can be continued until the desired chlorine content of at least 36% is achieved, whereupon the product can be partially or completely freed from the low water content in any known way as required, without the Wet point makes itself noticeable.
If you want to use a vacuum instead of passing a stream of air to remove the reaction water in the second process stage, the chlorination apparatus is conveniently connected to a vacuum pump through which the steam released from the reaction mixture at the elevated temperature of this stage is continued.
Thorough mechanical mixing of the reaction mixture during the entire duration of the reaction is particularly beneficial for the smooth course of the reaction, as this results in a uniform effect of chlorine on all parts of the reaction mixture. A fine distribution of the reaction material in the gas phase is advantageously maintained by vigorous shoveling.
It has been shown that in the present process, a weak compression of the chlorinated lime particles that does not yet reach the visible measurement point with its disruptive effects, but already acts in the sense of the measurement point, takes place through a sintering process, which is supported by the mechanical processing of the reaction material becomes. This leads to the fact that the bulk density of the chlorinated lime is relatively higher with this method of operation, and that the chlorinated lime assumes a fine-grained (in contrast to the otherwise often safe, dusty) nature.
Example 1: (Working with normal pressure and ventilation in the second [drying] stage.) 500 kg of hydrated lime are placed in a horizontal cylinder 2 m in length and 1.20 m in diameter with a jacket for cooling and heating, as well as with an agitator consisting of an agitator shaft arranged axially in the cylinder with blades that ensure particularly good mixing is provided. At the ends of the blades there are claws that are pressed against the cylinder wall by means of spring pressure and keep the cylinder wall free from deposits.
The supply of concentrated chlorine gas (96 to 98% Cl2), which is distributed to various points on the cylinder jacket, is regulated with water cooling in such a way that, if temperatures between around 25 and <B> 35 '</B> are maintained, after around 6 Hours about 23% chlorine are absorbed. Then, while heating the cylinder in such a way that the reaction product assumes a temperature of about 45, the latter is further terchlorinated and at the same time a stream of air heated to about 35 is passed through the apparatus. The amount of air is set so that for every 6 parts by volume of chlorine, about 80 to 100 parts by volume of air are introduced separately into the reaction vessel. After a further 4 hours, the ventilation is turned off and chlorination is continued for about 2 hours with the apparatus closed until a content of about 36% w.
Cl. is reached. If the chlorinated lime produced in this way is still to be freed from its low water content (2 to 4%), it is heated again to 45 to 55 with aeration until freedom from water is achieved.
<I> Example 2: </I> (Working at normal pressure in the first and reduced pressure in the second [drying] stage.) In a horizontal cylinder with a jacket for cooling and heating, an agitator, several the top of the cylinder jacket is provided with chlorine gas supply lines and is connected to a vacuum pump, hydrated lime is treated overnight with concentrated chlorine gas (96 to 98 / '0) at normal pressure while cooling to around 30 ° C.
An effective chlorine content of 31 to 32 is reached after about 7 to 8 hours. Despite the fact that the water content at the end of this period is around 8%, the entry of the measurement point is not yet noticeable. A pressure of 30 to 40 mm Rg is now absolutely produced with continued introduction of chlorine gas and the temperature of the reaction mixture is gradually increased to about 50 to 55 ° C. by jacket heating. After a further 5 to 6 hours, the product has an effective chlorine content of 36 to 3 7%; the water content has decreased to 2 to 3%. The chlorine supply is now switched off and the product is drained to the end without changing the pressure and temperature conditions.
The anhydrous end product contains <B> 37.5 </B>% effective chlorine with about 1% chloride chlorine and represents a fine, powdery, uniform and stable chlorinated lime with a pure white color and a faint odor. Thanks to the practically complete suppression of the Wet point a uniform, water-poor to anhydrous and extremely stable, powdery chlorinated lime.
A particular advantage of the process is that it can be carried out in iron vessels, since, thanks to the avoidance of crust formation, the harmful effects otherwise associated with this on the iron are avoided. An advantage of the embodiment of the process in which ventilation takes place is that it is possible to largely adapt the chlorine concentration in the drying stage to the capacity of the semi-finished chlorine lime for chlorine, namely in the first part of the same, in which the Capacity is still considerable, a relatively strong air flow is passed through the reaction vessel,
while towards the end of the chlorination, in which the uptake of chlorine per se is difficult due to the high effective Cl. content achieved, the air flow is throttled or is switched off completely so that highly concentrated chlorine gas can act on the product. This measure ensures that practically complete absorption of the introduced chlorine gas by the reaction takes place continuously, so that the circulation of chlorine and condensation of the water vapor absorbed by the exhaust gases and the expensive and not very reliable equipment required for this can be dispensed with.
In contrast, in the continuous process, in which the ratio of chlorine to air for all successive reaction zones is given by the dosage ratio at the point of entry, complete absorption of the chlorine with simultaneous complete disruption of the material is impossible, so that there is always a Circulating apparatus for the chlorine gas with a condensation device for the water vapor had to be provided.
Recently it has been suggested in the production of anhydrous. Chlorinated lime to prematurely interrupt the chlorination by the action of chlorine on hydrated lime and to remove most of the water of reaction from the product, which is still powdery at this stage, by high vacuum drainage, whereupon the chlorination continues until it is complete and the chlorinated lime obtained in this way by renewed high vacuum is completely drained.
This process differs from the present one in that the chlorination is interrupted during the partial dewatering, while here the chlorination is continued and completed during the dewatering, even if it is done by vacuum. The innovation consists in the fact that with the technically uninterrupted supply of chlorine, the special conditions for discontinuous instead of continuous drainage are created.
This innovation has the advantage that the process is shortened and a homogeneous product is continuously treated under working conditions that guarantee that the wet point is avoided.