Verfahren zur explosionssicheren Überführung von in einem Chlordioxydentwickler erzeugtem Chlordioxyd und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Chlordioxyd (C102) ist ein starkes Oxydationsmittel, das sowohl in Gasform wie in wässriger Lösung verbrei tete Anwendung gefunden hat, beispielsweise zum Blei chen der verschiedensten Materialien, wie beispielsweise von Mehl, zum Desinfizieren, beispielsweise von Trink wasser, und zur Herstellung anderer chemischer Verbin dungen, beispielsweise von Chloriten. Da Chlordioxyd ausserordentlich explosiv ist,
wird es mit einem inerten Gas, vorzugsweise Luft, unmittelbar bei der Entwicklung verdünnt.
Zur Sicherstellung einer gegen Explosionsgefahr aus reichenden Verdünnung ist es bekannt, die Chlordioxyd- Entwicklung in Abhängigkeit von der Zufuhr der Ver dünnungsluft in den Entwickler zu steuern, indem bei spielsweise in Abhängigkeit vom Überdruck der Ver dünnungsluft 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 Zeiteinheit gebildete Chlordioxydmenge durch die in den Entwickler eingeführte Inertgasmenge ge steuert und dadurch die Konzentration des Chlordioxyds in dem Verdünnungsgas in einer gefahrlosen Grenze ge halten.
Es ist ferner bekannt, dass die Entwicklung von Chlordioxyd mit höherer Temperatur im Entwickler wächst. Die höheren Temperaturen machen aber zur Wahrung der Explosionssicherheit eine geringere Kon zentration des Chlordioxyds in der Verdünnungsluft er forderlich.
Um die Herstellung des Chlordioxyds bei niedriger Temperatur durchführen zu können und trotzdem eine genügende Ausbeute an Chlordioxyd zu erzielen, hat man das Umsetzen der Reaktionsstoffe in hintereinan- derliegenden Gefässen bei kontinuierlichem Überlauf in das jeweils nachfolgende Gefäss und die Durchführung eines inerten Gasstromes durch die einzelnen Gefässe entgegen der Richtung des Flüssigkeitsstromes vorge nommen und in der überlaufrichtung nachfolgende Ge- fässe je zunehmend mehr erwärmt.
Durch diese Anord nung erreicht man, dass die höchste Konzentration des Chlordioxyds im Chlordioxyd-Luftgemisch in der Ent- wicklerstufe mit der niedrigsten Temperatur vorhanden ist.
Ferner sind schon Verfahren zur explosionssicheren Überführung von in einem Chlordioxydentwickler er zeugtem Chlordioxyd in einen Chlordioxydverbraucher mittels einer zur Sicherstellung gegen Explosionsgefahr genügenden Menge eines Vedünnungsgases bekannt, wobei dem im Chlordioxydentwickler mit Chlordioxyd beladenen Strom des Verdünnungsgases das Chlordioxyd im Verbraucher kontinuierlich ganz oder teilweise ent zogen wird.
Nach dem vorliegenden Verfahren werden erfindungs- gemäss die C10.-Entwicklung und/oder das Entweichen von nicht verbrauchtam C10_ aus der Anlage durch Unterdrucke, die sich während der Förderung des Ver dünnungsgases durch die Gasfördereinrichtung einstellen, und/oder durch Flüssigkeitssperren, die sich durch Stauung der Speiseflüssigkeit des Verbrauchers ausbil den, gesteuert.
Das Verfahren wirkt sich insbesondere bei Auftre ten von Betriebsstörungen, sei es einem Ausfallen der Förderung des Verdünnungsgases oder einem Ausfallen des Verbrauchers vorteilhaft aus.
Die Steuerung der C10.-Entwicklung in Abhängig keit vom Unterdruck des Verdünnungsgases hat gegen über der bekannten Anwendung von Überdruck verschie dene technische Vorteile. Es kann mit offenen Vorrats behältern für die Ausgangsstoffe gearbeitet werden.
Ferner treten bei kleinen Undichtigkeiten am Ent wickler keine Geruchsbelästigungen auf. Ausserdem kann die Verwendung von Unterdruck gestatten, so zu verfah ren, dass beim Ausfallen des Unterdruckes des Verdün nungsgases der flüssige Inhalt des Entwicklers sich über eine Leitung in ein daran angeschlossenes tiefer stehen des Aufnahmegefäss entleert, aus welchem sich gegebe nenfalls noch aus den Reaktionsstoffen entwickelndes Chlordioxyd an höchster Stelle des Aufnahmegefässes durch eine ins Freie führende Leitung zweckmässiger- weise über Dach abströmen kann.
Es kann vorteilhaft sein, die Verdünnungsluft des Chlordioxyd-Luftgemisches nach der Absorption des Chlordioxydes im Verbraucher erneut als Verdünnungs gas in den Entwickler zu führen, so dass im Verbraucher nicht voll absorbiertes Chlordioxyd für die weitere Nut zung erhalten bleibt.
Hierzu kann so verfahren werden, dass das Verdün nungsgas mit dem im Entwickler erzeugten Chlordioxyd durch einen Ventilator aus dem Entwickler ab- und durch eine einen als Rieselturm durchrieselnde Flüssigkeit zur Absorption des Chlordioxyds hindurchgesaugt und dann das ganz oder nahezu ganz vom Chlordioxyd befreite Verdünnungsgas dem Entwickler über eine zur Einhal tung eines ausreichenden Unterdruckes vorgesehene Drosselstelle wieder zugeführt wird.
Das Verdünnungsgas kann dabei in seinem wesent lichen Betrag über die Oberfläche der Entwicklungsflüs sigkeit im Entwickler streichen, während ein geringer un ten in den Entwickler eingeführter Restbetrag perlend durch die Entwicklerflüssigkeit hindurchgesaugt wird, um innerhalb der Reaktionslösung sich bildendes Chlor dioxyd mitzureissen und abzuführen.
Um die Einstellung der Chlordioxyd-Entwicklung in Abhängigkeit vom Fehlen des Verbrauchers zu steuern, ist die Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens der explosionssicheren Überführung von in einem Chlordioxydentwickler erzeugtem Chlordioxyd in einen Chlordioxydverbraucher, in dem das Chlordioxyd dem im Entwickler damit beladenen Strom des Verdün nungsgases kontinuierlich ganz oder teilweise entzogen wird, erfindungsgemäss so ausgebildet, dass der Ver braucher aus einem mit Flüssigkeit beschickten Riesel- turm besteht, an dessen Flüssigkeitszuleitung eine Flüs- sigkeitsstandsäule angeschlossen ist,
in der die Flüssig keit einen Siphon- und/oder Tassenverschluss bildet, der eine den Entwickler mit der Aussenluft verbindende Luftleitung verschliesst und sie bei Ausfall der Flüssig keitszufuhr zum Rieselturm freigibt.
In der Zeichnung sind beispielsweise mehrere für die Durchführung des Verfahrens zur explosionssicheren Überführung von in einem Chlordioxydentwickler er zeugtem Chlordioxyd in einen Chlordioxydverbraucher geeignete Vorrichtungen dargestellt.
Die Figuren 1 und 2 zeigen Beispiele, bei denen die Chlordioxydentwicklung lediglich in Abhängigkeit vom Unterdruck des Verdünnungsgases gesteuert wird, wäh rend die Figuren 3 und 4 Ausführungsbeispiele wieder geben, bei denen die Steuerung des Chlordioxyd-Ver- dünnungsgrades in Abhängigkeit vom Vorhandensein sowohl eines ausreichenden Unterdruckes der Verdün nungsluft als auch der Verbraucherflüssigkeit abhängig ist.
Nach der in Fig. 1 dargestellten Chlordioxyd-Ent- wicklungsvorrichtung wird mit Hilfe einer Gasförderein richtung G (z. B. Zentrifugalgebläse, Ventilator, Kom pressor) Luft über eine Drosselstelle D (z. B. Ventil oder Lochblende) durch einen C10,-Entwickler E und weiter durch einen C10_-Verbraucher V (z. B. Auswaschturm, Bleichgerät, Desinfektionsgerät) gesaugt. Infolge der Drosselung des Luftstroms bei D herrscht im Entwickler ein Unterdruck. Unter der Wirkung des Unterdrucks werden (eine oder mehrere) Flüssigkeiten, die der Spei sung des Entwicklers dienen (z. B.
Lösung eines Chlo- rates und Lösung eines Reduktionsmittels), aus Vorrats behältern B über (in Höhe und Strömungswiderstand) passend dimensionierte Rohrleitungen C angesaugt und in den Entwickler befördert. Wird der Luftstrom unter brochen, hört die Speisung des Entwicklers und damit die C102-Entwicklung auf. Die Chlordioxyd-Erzeugungsanlage nach Fig. 2 ist ähnlich der in Fig. 1 dargestellten beschaffen, jedoch ist unterhalb des C102-Entwicklers E ein Ausweichbehäl ter A vorgesehen, von dessen Boden eine Rohrleitung K zum Boden des Entwicklers E führt.
Die C102-Entwick- lung erfolgt aus einer Flüssigkeit (z. B. Lösung von Chlor säure und Reduktionsmittel). Das Fassungsvermögen des Ausweichsbehälters A ist so bemessen, dass die Gesamt menge der Entwicklerflüssigkeit im Entwickler E den Ausweichbehälter bis zum Überlauf H ausfüllt. Vom Überlauf H, der an der höchsten Stelle des Ausweich behälters angesetzt ist, führt eine englumige Leitung L ins Freie.
Wird der Strom der Verdünnungsluft unter brochen, fliesst die Entwicklerflüssigkeit der Erdschwere folgend aus dem Entwickler E in das Ausweichgefäss A aus, wodurch die Entwicklung von C10_ im Entwickler raum unterbrochen wird, unabhängig davon, ob zusätz lich eine Steuerung der Chemikälienzuspeisung nach dem in Fig. 1 erläuterten Prinzip dabei vorgesehen ist oder nicht.
Die Flüssigkeitsniveaus in Entwickler- und Aus- weichgefäss sowie in dem Verbindungsrohr K und den Überlaufrohren F und H sind in der Figur so eingezeich net, 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 Beispiele nach den Fig. 3 und 4 Chlordioxyd-Entwicklungsanlagen in Verbindung mit einem Verbraucher, bei dessen feh lender Beschickung mit Flüssigkeit die Chlordioxyd- Entwicklung selbsttätig unterbrochen oder das entwik# kelte Chlordioxyd selbsttätig nach aussen abgeblasen wird.
Gemäss Fig. 3 ist Verbraucher ein der Gewinnung von C10_-Lösung dienender Rieselturm V, in welchem das CIO_-haltige Verdünnungsgas herabrieselndem Was ser entgegen aufsteigt. Q ist eine Drosselstelle (Rohrver- jüngung, 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 Speisegeschwindigkeit steigt der Wasserstand an.
Erreichen Speisegeschwindigkeit und damit Standhöhe bestimmte Sollwerte, wird der Siphon- verschluss S für Durchgang gesperrt. Das ist der normale Betriebszustand der Anlage. Er ist dadurch gekennzeich net, dass das den Verbraucher V verlassende Verdün nungsgas über die Drosselstelle D erneut dem Entwickler E zugeführt wird, wie es in Fig. 3 durch Pfeile angedeutet ist. Der Kreisstrom kommt dadurch zustande, dass unter der Wirkung des Unterdrucks, der von dem Gebläse G zwischen dessen Saugseite und der Gasdrossel D aufrecht erhalten wird, alles auf der Druckseite des Gebläses G austretende Gas über D wieder dem Entwickler E und dem Turm V zugeführt wird.
In Fig. 3 sind die Flüssig keitsniveaus in den Standrohren R und S sowie in den Steig- bzw. Fallrohren C, F und W für den normalen Betriebszustand eingezeichnet. Fällt das Turmspeisewas ser (und damit der CIO_-Verbrauch) aus, so wird die Siphonsperre S und damit zugleich der Unterdruck in der Anlage aufgehoben. Es tritt jetzt über Rohrleitung I 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 (zum Beispiel über Dach) abgeblasen zu werden (Umschaltung von Kreislauf auf Durchlauf).
In dem betrachteten Ausführungsbeispiel ist zusätz lich eine Drucksteuerung der Entwicklerspeisung nach Vorbild Fig. 1 vorgesehen, was zur Folge hat, dass bei einem Ausfall des Verbrauchers zugleich mit der Um steuerung von Kreis- auf Durchlauf die Entwicklerspei- sung abgeschaltet wird, obgleich der den Entwickler pas sierende Verdünnungsgasstrom fortdauert. 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 stricklinierte Linie angedeutet ist, in das offene Rohr 7 einmünden lässt. Bei dieser Anordnung bleibt die Kreis laufführung des Inertgases bei einem Ausfall des Ver brauchers erhalten, es wird nur der Unterdruck aufge hoben. Die Anordnung empfiehlt sich in Fällen, in wel chen das Verdünnungsgas bei Betriebsstörungen nicht automatisch abgeblasen werden soll.
Bei der Anlage nach Fig. 4 sind die Teile der Anlage in der Reihenfolge: Entwickler E - Verbraucher V Ventilator G - Drosselstelle D' - Drosselstelle D - Ent wickler E durch Rohrleitungen verbunden. Verbraucher ist ähnlich wie im Beispiel 3 ein Auswaschturm, dessen an der Flüssigkeitsdrossel Q gestaute Speiseflüssigkeit bei Unterschreitung einer Mindest-Sollspeisegeschwindig- keit eine Flüssigkeitssperre S (Siphon) öffnet. Der Unter druck im Entwickler wird im wesentlichen durch die Drosselstelle D hervorgerufen. Der Druckabfall an Dros selstelle D' ist also gering, und im Rohrstück zwischen D und D' herrscht ein nur geringer Unterdruck.
Zwischen Druckstutzen des Ventilators G und Drossel D' liegt eine Rohrabzweigung, die das Kreislaufsystem mit der Aus senluft verbindet. Eine zweite Rohrabzweigung liegt zwischen den Drosseln D' und D; sie verbindet das Kreislaufsystem mit der hydrostatisch gesteuerten Si- phonsperre S. Öffnet sich diese Sperre, so wird hier eine zweite Verbindung zur Aussenluft hergestellt. Die Folge ist, dass jetzt Frischluft durch S eingesaugt und nach Passieren des Entwicklers E und des Auswaschturms V durch die zwischen Ventilator und Drossel D' abzwei gende Leitung nach aussen gedrückt wird. Nur ein Bruch teil der vom Ventilator geförderten Luft strömt noch im Kreise; die Grösse dieses Bruchteiles kann durch Ver stellen 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 CIO,Verbrauch im Turm aus fällt (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 Inertgas-Rückführung (Umstellung von Kreis- auf Durch lauf).
Bei den Beispielen streicht die Verdünnungsluft über die Oberfläche der Reaktionsflüssigkeit im Behälter E. Es kann sich empfehlen, einen Teil der zugeführten Ver dünnungsluft am Boden des Entwicklers einzuführen und durch die Reaktionsflüssigkeit durchperlen zu lassen, um innerhalb der Reaktionslösung sich bildendes Chlor dioxyd mitzureissen und abzuführen.
Von den zahlreichen Abwandlungen, deren das soeben erläuterte Prinzip fähig ist, sie eine noch beson ders hervorgehoben, die namentlich bei chargenweiser Beschickung des Verbrauchers von Interesse sein kann. In vielen Fällen lässt es sich einrichten, dass durch die Beschickung sich der Strömungswiderstand für das den Verbraucher passierende Verdünnungsmedium ändert, Die damit verbundenen, von der Beschickung abhängi- gen Druckunterschiede lassen sich in sinngemässer Weise beispielsweise mit Hilfe eines druckgesteuerten Wasser. verschlusses zum Auslösen der genannten Steuerungs vorgänge ausnützen.