Verfahren zur Herstellung und zum sofortigen Verbrauch von Chlordioxyd zum Bleichen von Textilfasern Chlordioxyd (C10,,) ist ein starkes Oxydations mittel, das verbreitet sowohl in Gasform wie in wäss- riger Lösung Anwendung gefunden hat, beispielsweise zum Bleichen der verschiedensten Materialien, wie beispielsweise von Mehl oder Textilstoffen, zum Des infizieren, beispielsweise von Trinkwasser, und zur Herstellung anderer chemischer Verbindungen, bei spielsweiss von Chloriten. Da Chlordioxyd ausser ordentlich explosiv ist, wird es mit einem inerten Gas, vorzugsweise Luft, unmittelbar bei der Entwicklung verdünnt.
Zur Sicherstellung einer gegen Explosionsgefahr ausreichenden Verdünnung ist es bekannt, die Chlor dioxydentwicklung in Abhängigkeit von der Zufuhr der Verdünnungsluft in den Entwickler zu steuern, indem beispielsweise in Abhängigkeit vom Über druck der Verdünnungsluft die Reaktionsstoffe, z. B. ein Aktivator und eine Natriumchloritlösung, aus ihren Vorratsbehältern in den Entwickler überführt werden, während eine dem Überdruck entsprechende Luftmenge das entstehende Chlordioxyd aus dem Entwickler abführt. Es wird also die in der Zeitein heit gebildete ChIordioxydmenge durch die in den Entwickler eingeführte inertgasmenge gesteuert und dadurch die Konzentration des Chlordioxyds in dem Verdünnungsgas in einer gefahrlosen Grenze gehalten.
Es ist ferner bekannt, d'ass die Entwicklung von Chlordioxyd mit höherer Temperatur im Entwickler wächst. Die höheren Temperaturen machen aber zur Wahrung der Explosionssicherheit eine geringere Konzentration des Chlordioxyds in der Verdünnungs-. Luft erforderlich.
Um die Herstellung des Chlordioxyds bei niedri ger Temperatur durchführen zu können und trotzdem eine genügende Ausbeute an Chlordioxyd zu erzielen, hat man das Umsetzen der Reaktionsstoffe in hinter- einanderliegenden Gefässen bei kontinuierlichem Überlauf in das jeweils nachfolgende Gefäss und die Durchführung eines inerten Gasstromes durch die einzelnen Gefässe entgegen der Richtung des Flüssig keitsstromes vorgenommen und in der überlaufrich- tung nachfolgende Gefässe je zunehmend mehr er wärmt. Durch diese Anordnung erreicht man, dass die höchste Konzentration des Chlordioxyds im Chlor dioxyd-Luft-Gemisch in der Entwicklerstufe mit der niedrigsten Temperatur vorhanden ist.
Es sind ferner C102-Erzeugungsanlagen bekannt, bei denen die Reaktionskomponenten in ein Reak tionsgefäss eingespeist werden, aus dem das Reak tionsgemisch in einen unter Vakuum stehenden, höher angeordneten Entgaser gesaugt wird. Aus dem Entgaser wird das entwickelte CIO2 durch eine Va kuumpumpe abgesaugt, während das Reaktions gemisch aus dem Entgaser über ein Fallrohr in einen mit Überlauf zum Reaktionsgefäss versehenen Absatz behälter fliesst, aus dem die schlammartigen Rück stände der Reaktionskomponenten kontinuierlich oder intermittierend entfernt werden können.
Fällt bei dieser CIOz-Erzeugungsanlage die Vakuumpumpe aus, so entleert sich der Inhalt des Entgasers in den Absatzbehälter und fliesst über den Überlauf in das Reaktionsgefäss zurück, in welchem sich die CIOz Erzeugung fortsetzt, so dass es zu einer explosions fähigen Anreicherung von C102 im Reaktionsgefäss kommen kann, zumal eine weitere Zuführung der Reaktionskomponenten aus den Vorratsbehältern durch die Schwerkraft bei dem Ausfallen der Va kuumpumpe nicht unterbunden wird.
Denselben Mangel einer noch fortgesetzten C102 Entwicklung beim Ausfallen der Gasfördereinrich tung für die Abführung des erzeugten C102 aus dem Entwickler weisen auch C10.- Erzeugungsanlagen auf, bei denen in Abhängigkeit von der durch eine Gas uhr gesteuerten Einführung von Verdünnungsluft die Reaktionsstoffe mit Hilfe besonderer Dosierapparate in den Entwickler eingespeist werden.
Bei einem Aus fall der Gasfördereinrichtung, die durch Injektor- wirkung einen Unterdruck im Entwickler hervorruft und das mit Luft verdünnte C10, aus dem Entwick ler absaugt, wird zwar der Unterdruck im Entwickler sofort aufgehoben, aber es hört nicht ebenfalls sofort die CIO.- Entwicklung im Entwickler auf. Abgesehen davon, dass der Entwickler wegen seines grossen Rauminhaltes bis zum Verschwinden des in ihm herr schenden Unterdruckes noch Luft nachsaugt und in Abhängigkeit davon die Chemikalienzufuhr noch eine Zeitlang anhält, setzt die Nachentwicklung von C10, aus in der Entwicklerflüssigkeit noch enthaltenen restlichen Ausgangschemikalien ein.
Das sich jetzt noch entwickelnde C10., wird nicht mehr durch den Luftstrom der Gasfördereinrichtung abgeführt, so dass die Bildung eines explosionsfähigen C102-Luft- Gemisches in dem grossen Entwicklerraum nicht ver mieden wird.
Es wurde nun die Aufgabe gestellt, in Abhängig keit von auftretenden Betriebsstörungen die C10., Entwicklung zu unterbinden und eine explosions fähige Chlordioxydanreicherung im Entwickler zu verhindern.
Dabei bedient man sich zweckmässig zur laufen den Erzeugung von durch ein inertes Gas, vorzugs weise Luft, ausreichend verdünntem Chlordioxyd ebenfalls einer vom Druck der Verdünnungsluft ab hängigen Einspeisung der Reaktionsstoffe aus ihrem Vorratsbehälter in den Entwickler. Die Einführung der Reaktionsstoffe in den Entwickler soll vom Un terdruck der Verdünnungsluft abhängig sein, und ausserdem soll noch die Verdünnung in Abhängigkeit von einer vorhandenen Aufnahme des Chlordioxyd anteiles in dem aus dem Entwickler abgeführten Chlordioxydgemisch durch den Verbraucher, in Son derheit einer mit Chlordioxyd anzureichernden Flüs sigkeit, z. B. für das Nassbleichen von Textilien ge steuert werden.
Ausser vom Ausbleiben unzureichen der Mengen von Verdünnungsluft soll also die Ent stehung gefährlicher Chlordioxyd-Konzentrationen auch dann selbsttätig unterdrückt werden, wenn der Verbrauch ausfällt und dadurch eine unzulässige An reicherung von Chlordioxyd im Verdünnungsgas ein treten würde.
Demgemäss wird nach der Erfindung zur Herstellung von mit inerten Gasen undloder Dämpfen verdünntem Chlordioxyd und zum soforti gen Verbrauch desselben zum Bleichen von Textil fasern in einem Verbraucher, durch welchen ein in einem Chlordioxyd-Entwickler mit Chlordioxyd be ladener Strom des Verdünnungsgases bzw.
-dampfes geleitet wird, dem dabei durch eine Chlordioxyd auf nehmende Flüssigkeit das Chlordioxyd kontinuierlich ganz oder teilweise wieder entzogen wird, so verfah ren, dass die C102 Entwicklung und'oder das Ent weichen von nicht verbrauchtem CIO., aus der An lage durch Unterdrucke, die sich während der För- derung des Inertgases einstellen, und'oder durch Flüssigkeitssperren, die sich durch Stauung der Speiseflüssigkeit des Verbrauchers ausbilden, ge steuert wird.
Die Steuerung der C10,,-Entwicklung in Abhän gigkeit vom Unterdruck des Verdünnungsgases hat gegenüber der bekannten Anwendung von üb,rdruck verschiedene technische Vorteile. Es kann mit offe nen Vorratsbehältern für die Ausgangsstoffe gearbei tet werden.
Ferner treten bei kleinen Undichtigkeiten am Entwickler keine Geruchsbelästigungen aut. Ausserdem kann die Verwendung von Unterdruck gestatten, so zu verfahren, dass beim Ausfallen des Unterdruckes der Verdünnungsluft der flüssige In halt des Entwicklers sich über eine Leitung in ein daran angeschlossenes tiefer stehendes Aufnahme gefäss entleert, aus welchem sich etwa noch aus den Reaktionsstoffen entwickelndes Chlordioxyd an höch ster Stelle des Aufnahmegefässes durch eine ins Freie führende Leitung über Dach abströmen kann.
Es ist vorteilhaft, die Verdünnungsluft des Chlor dioxyd-Luft-Gemisches nach der Absorption des Chlordioxyds im Verbraucher wieder erneut als Ver dünnungsgas in den Entwickler zu führen, so dass im Verbraucher nicht voll absorbiertes Chlordioxyd für die weitere Nutzung erhalten bleibt.
Hierzu kann so verfahren werden, dass das Inert- gas bzw. der Inertdampf mit dem im Entwickler er zeugten Chlordioxyd durch einen Ventilator aus dem Entwickler abgesaugt und durch den als Ricselturm ausgebildeten Verbraucher zur Absorption des Chlor dioxyds durch die den Turm durchrieselnde Flüssig keit hindurchgesaugt und dann das ganz oder nahezu ganz vom Chlordioxyd befreite Inertgas bzw. Inert- dampf dem Entwickler über eine Drosselstelle in der Zufuhrleitung wieder zugeführt wird.
Das Verdünnungsgas kann dabei in seinem wesentlichen Betrag über die Oberfläche der Entwick lungsflüssigkeit im Entwickler streichen, während ein geringer unten in den Entwickler eingeführten Rest betrag perlend durch die Entwicklerflüssigkeit hin durchgesaugt wird, um innerhalb der Reaktionslösung sich bildendes Chlordioxyd mitzureissen und abzu führen.
Um die Einstellung der Chlordioxyd-Entwicklung in Abhängigkeit vom Fehlen des Verbrauchers zu steuern, kann die Vorrichtung zur Herstellung einer Chlordioxydlösung, bei der der Entwickler an eine Zuluftleitung für die Verdünnung des erzeugten Chlordioxyds und an eine Ableitung für das Chlor- dioxyd-Luft-Gemisch angeschlossen ist, so ausgebil det sein, dass an die Flüssigkeitszuleitung zum Riesel- turm eine Flüssigkeitsstandsäule angeschlossen ist, in der die zuströmende Flüssigkeit einen Siphon- oder Tassenverschluss bildet,
der eine den Entwickler mit der Aussenluft verbindende Luftleitung verschliesst und sie bei Ausfall der Flüssigkeitszufuhr zum Riesel- turm freigibt.
In der Zeichnung sind beispielsweise mehrere für die Durchführung des Verfahrens zur Herstellung und sofortigen Verbrauch zum Bleichen von Textilfasern von mit Luft verdünntem Chlordioxyd geeignete Vor richtungen dargestellt.
Die Fig. 1 und 2 zeigen Beispiele, bei denen die Chlordioxyd-Entwicklung lediglich in Abhängigkeit vom Unterdruck des Verdünnungsgases gesteuert wird, während die Fig. 3 und 4 Ausführungsbeispiele wiedergeben, bei denen die Steuerung des Chlor- dioxyd-Verdünnungsgrades in Abhängigkeit vom Vor handensein sowohl eines ausreichenden Unterdruckes der Verdünnungsluft als auch der Verbraucherflüssig keit abhängig ist.
Nach der in Fig. 1 dargestellten Chlordioxyd-Ent- wicklungsvorrichtung wird mit Hilfe einer Gasförder einrichtung G (z. B. Zentrifugalgebläse, Ventilator, Kompressor) Luft über eine Drosselstelle D (z. B. Ventil oder Lochblende) durch einen C102-Entwick- ler E und weiter durch einen C10.,-Verbraucher V (z. B Bleichgerät) gesaugt. Infolge- der Drosselung des Luftstromes bei D herrscht im Entwickler ein Unterdruck. Unter der Wirkung des Unterdruckes werden (eine oder mehrere) Flüssigkeiten, die der Speisung des Entwicklers dienen (z. B.
Lösung eines Chlorates und Lösung eines Reduktionsmittels), aus Vorratsbehältern B über (in Höhe und Strömungs widerstand) passend dimensionierte Rohrleitungen C angesaugt und in den Entwickler befördert. Wird der Luftstrom unterbrochen, hört die Speisung des Ent wicklers und damit die C10"-Entwicklung auf.
Die Chlordioxyd-Erzeugungsanlage nach Fig.2 ist ähnlich der in Fig. 1 dargestellten beschaffen, je doch ist unterhalb des CIO2-Entwicklers E ein Aus weichbehälter A vorgesehen, von dessen Boden eine Rohrleitung K zum Boden des Entwicklers E führt. Die C102 Entwicklung erfolgt aus einer Flüssigkeit (z. B. Lösung von Chlorsäure und Reduktionsmittel). Das Fassungsvermögen des Ausweichsbehälters A ist so bemessen, dass die Geamtmenge der Entwickler flüssigkeit im Entwickler E den Ausweichbehälter bis zum überlauf <I>H</I> ausfüllt.
Vom überlauf <I>H,</I> der an der höchsten Stelle des Ausweichbehälters angesetzt ist, führt eine englumige Leitung Lins Freie. Wird der Strom der Verdünnungsluft unterbrochen, fliesst die Entwicklerflüssigkeit der Erdschwere folgend aus dem Entwickler E in das Ausweichgefäss A aus, wodurch die Entwicklung von C102 im Entwickler raum unterbrochen wird, unabhängig davon, ob zu sätzlich eine Steuerung der Chemikalienzuspeisung nach dem in Fig. 1 erläuterten Prinzip dabei vorgese hen ist oder nicht.
Die Flüssigkeitsniveaus in Ent wickler- und Ausweichgefäss sowie in dem Verbin dungsrohr K und den überlaufrohren F und H sind in der Figur so eingezeichnet, wie es dem normalen Betrieb der Anlage entspricht.
Während bei den Anlagen nach Fig. 1 und 2 die Chlordioxyd-Entwicklung lediglich vom Unterdruck der Verdünnungsluft gesteuert wird, zeigen die Bei spiele nach den Fig. 3 und 4 Chlordioxyd-Entwick- lungsanlagen in Verbindung mit einem Verbraucher, bei dessen fehlender Beschickung mit Flüssigkeit die Chlordioxyd-Entwicklung selbsttätig unterbrochen oder das entwickelte Chlordioxyd selbsttätig nach aussen abgeblasen wird.
Gemäss Fig. 3 ist Verbraucher ein der Gewinnung von C102-Lösung dienender Rieselturm V, in wel chem das CIO2-haltige Verdünnungsgas herabrieseln- dem Wasser entgegen aufsteigt. Q ist eine Drossel stelle (Rohrverjüngung, Regulierventil). Das über den Absperrhahn P zugeführte Speisewasser staut sich an der Drosselstelle Q, so dass das Wasserniveau in dem Standrohr R und in dem Siphonverschluss S höher als die Drosselstelle Q liegt. Mit zunehmender Speise geschwindigkeit steigt der Wasserstand an.
Erreichen Speisegeschwindigkeit und damit Standhöhe be stimmte Sollwerte, wird der Siphonverschluss S für Durchgang gesperrt. Das ist der normale Betriebs zustand der Anlage. Er ist dadurch gekennzeichnet, dass das den Verbraucher V verlassende Verdün nungsgas über die Drosselstelle D erneut dem Ent wickler E zugeführt wird, wie es in Fig.3 durch Pfeile angedeutet ist. Der Kreisstrom kommt dadurch zustande, dass unter der Wirkung des Unterdruckes, der von dem Gebläse G zwischen dessen Saugseite und der Gasdrossel D aufrechterhalten wird, alles auf der Druckseite des Gebläses G austretende Gas über <I>D</I> wieder dem Entwickler E und dem Turm<I>V zu-</I> geführt wird.
In Fig.3 sind die Flüssigkeitsniveaus in den Standrohren R und S sowie in den Steig bzw. Fallrohren C, F und W für den normalen Betriebszustand eingezeichnet. Fällt das Turmspeise wasser (und damit der C102 Verbrauch) aus, so wird die Siphonsperre S und damit zugleich der Unter druck in der Anlage aufgehoben. Es tritt jetzt über Rohrleitung 1 frisches Verdünnungsgas (Luft) von aussen in die Anlage ein und passiert diese über die Rohrleitungen 2, 3, 4, 5, 6, um schliesslich durch Rohrleitung 7 nach aussen (z. B. über Dach) ab geblasen zu werden (Umschaltung von Kreislauf auf Durchlauf).
In dem betrachteten Ausführungsbeispiel ist zu sätzlich eine Drucksteuerung der - Entwicklerspei- sung nach Vorbild Fig. 1 vorgesehen, was zur Folge hat, dass bei einem Ausfall des Verbrauchers zugleich mit der Umsteuerung von Kreis- auf Durchlauf die Entwicklerspeisung abgeschaltet wird, obgleich der den Entwickler passierende Verdünnungsstrom fort dauert. Auf diese Weise ist die Anlage zugleich gegen einen Ausfall des Gebläses gesichert.
Eine Abwandlung des Verfahrens nach Fig.3 besteht darin, dass man die Rohrleitung 1 nicht offen lässt, sondern in der Weise, wie es in der Figur durch eine strichlinierte Linie angedeutet ist, in das offene Rohr 7 einmünden lässt. Bei dieser Anordnung bleibt die Kreislaufführung des Inertgases bei einem Aus fall des Verbrauchers erhalten, es wird nur der Un terdruck aufgehoben. Die Anordnung empfiehlt sich in Fällen, in welchen das Verdünnungsgas bei Be triebsstörungen nicht automatisch abgeblasen werden soll.
Bei der Anlage nach Fig. 4 sind die Teile der Anlage in der Reihenfolge: Entwickler E - Verbrau cher<I>V -</I> Ventilator G - Drosselstelle<I>D'</I> - Drossel stelle D - Entwickler E durch Rohrleitungen verbun den. Verbraucher ist, ähnlich wie im Beispiel 3, ein Auswaschturm, dessen an der Flüssigkeitsdrossel Q gestaute Speiseflüssigkeit bei Unterschreitung einer Mindest-Sollspeisegeschwindigkeit eine Flüssigkeits sperre S (Siphon) öffnet. Der Unterdruck im Ent wickler wird im wesentlichen durch die Drosselstelle <I>D</I> hervorgerufen. Der Druckabfall an Drosselstelle<I>D'</I> ist also gering, und im Rohrstück zwischen<I>D</I> und<I>D'</I> herrscht ein nur geringer Unterdruck.
Zwischen Druckstutzen des Ventilators G und Drossel D' liegt eine Rohrabzweigung, die das Kreislaufsystem mit der Aussenluft verbindet. Eine zweite Rohrabzwei gung liegt zwischen den Drosseln<I>D'</I> und<I>D;</I> sie ver bindet das Kreislaufsystem mit der hydrostatisch ge steuerten Siphonsperre S. Öffnet sich diese Sperre, so wird hier eine zweite Verbindung zur Aussenluft her gestellt. Die Folge ist, dass jetzt Frischluft durch S eingesaugt und nach Passieren des Entwicklers E und des Auswaschturms V durch die zwischen Ven tilator und Drossel D' abzweigende Leitung nach aussen gedrückt wird.
Nur ein Bruchteil der vom Ven tilator geförderten Luft strömt noch im Kreise; die Grösse dieses Bruchteiles kann durch Verstellen der Drossel D' nach Belieben einreguliert werden. Im betrachteten Ausführungsbeispiel wird im Gegensatz zu Beispiel 3 die Beladung des Inertgases mit C10, nicht unterbrochen, wenn der C10; Verbrauch im Turm ausfällt (weil der Unterdruck erhalten bleibt, solange der Ventilator arbeitet). Die Sicherung gegen ein Versagen des C10,- Verbrauchers besteht hier allein in der mit einem solchen Versagen gekoppelten Aufhebung der Intergas-Rückführung (Umstellung von Kreis- auf Durchlauf).
Bei den Beispielen streicht die Verdünnungsluft über die Oberfläche der Reaktionsflüssigkeit im Be hälter E. Es kann sich empfehlen, einen Teil der zu geführten Verdünnungsluft am Boden des Entwick lers einzuführen und durch die Reaktionsflüssigkeit durchperlen zu lassen, um innerhalb der Reaktions lösung sich bildendes Chlordioxyd mitzureissen und abzuführen.
Von den zahlreichen Abwandlungen, deren das soeben erläuterte Prinzip fähig ist, sei eine noch be sonders hervorgehoben, die namentlich bei chargen- weiser Beschickung des Verbrauchers von Interesse sein kann. In vielen Fällen lässt es sich einrichten, dass durch die Beschickung sich der Strömungswider stand für das den Verbraucher passierende Verdün nungsmedium ändert. Die damit verbundenen, von der Beschickung abhängigen Druckunterschiede las sen sich in sinngemässer Weise beispielsweise mit Hilfe eines druckgesteuerten Wasserverschlusses zum Auslösen der genannten Steuerungsvorgänge aus nützen.