DE2856504A1

DE2856504A1 - Verfahren zur herstellung von chlordioxid durch reduktion von chlorat

Info

Publication number: DE2856504A1
Application number: DE19782856504
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Erco Industries Ltd
Current assignee: Erco Industries Ltd
Priority date: 1978-01-03
Filing date: 1978-12-28
Publication date: 1979-07-05
Also published as: ZA786778B; FI69822C; CA1118184A; ES476508A1; CU35046A; PL120161B1; PT68985A; AR220364A1; FR2413320B1; AU4303979A; OA06144A; NO784406L; PL212594A1; BR7808556A; GB2011362A; CS10279A2; FR2413320A1; SE7813136L; CA1117731A; JPS54128998A

Description

Γ,· „

ERCO Industries Limited, Islington, Ontario (Canada)

Verfahren zur Herstellung von Chlordioxid durch Reduktion

von Chlorat

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■Beschreibung

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Chlordioxid.

Es ist bekannt, Chlordioxid durch Reduktion von Chlorationen mit Chloridionen in wässeriger Phase in Gegenwart freier Wasserstoffionen gemäß der Gleichung

ClO₃' + Cl" + 2H⁺ > ClO₂ + 1/2Cl₂ + H₃O

zu erzeugen. Dieses Verfahren kann in verschiedener Weise durchgeführt werden, wobei die Verfahrensweisen in zwei Gruppen unterteilt werden können. In der ersten Gruppe werden die Chloridionen zum Reaktionsmedium, z.B. in der Form eines Chloridsalzes zugefügt, gewöhnlich als Alkalimetallchlorid, vorzugsweise Natriumchlorid oder in Form von Salzsäure, während in der zweiten Gruppe die Chloridionen in situ durch Reduktion des Chlors, gewöhnlich unter Verwendung von Schwefeldioxid oder Methanol als Reduktionsmittel gebildet werden. Verschiedene starke Säuren können verwendet werden, entweder für sich oder im Gemisch, um die freien Wasserstoffionen zur Verfügung zu stellen, die bai der Reaktion zur Bildung von Chlordioxid benötigt werden, wie von Schwefelsäure, Salzsäure oder Phosphorsäure. Während Salzsäure allein als Quelle freier Wasserstoff ionen verwer "-st wird, wirkt sie auch als Quelle für das Reduktionsmittel f r Chloridionen. Wenn Salzsäure im Gemisch mit anderen Säuren verwendet wird, kann sie auch einen Teil oder alles Reduktionsmittel für Chloridionen zur Verfügung stellen, je nach der molaren Menge, die eingesetzt wird.

Die Chlorationen werden gewöhnlich zum Reaktionsmedium in Form eines Alkalimetallsalzes zugefügt, vorzugsweise von Natriumchlorat. Das Kation des Chlorate tritt, zusammen mit etwaigen anderen in das Reaktionsmedium eingeführten Kationen, mit dem Anion der Säure zusammen und bildet als Nebenprodukt ein Salz. Die folgenden Gleichungen erläutern die Bildung dieser Nebenprodukte:

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ClO₂	+	1/2 Cl₂	+	4	H	2	0
ClO₂	+	1/2 Cl₂	+	H	2	0
2C10	2 ⁺	2NaHSO

NaClO₃ + NaCl +

NaClO₃ + 2HCl —. *■ ClO₃ + 1/2 Cl₃ + H₃O + NaCl

2NaClO₃ + SO₂ '+

Das Nebenprodukt wird aus dem Reaktionsmedium kontinuierlich oder absatzweise durch Kristallisation als feste Phase entfernt. Diese Kristallisation kann innerhalb oder außerhalb des Reaktionsbehälters durchgeführt werden. Die Entfernung des kristallinen Materials aus der Mutterlauge ergibt gewöhnlich ein Einschleppen von etwas Mutterlauge·

Übliche Abtrennungsverfahren, wie Filtrieren und Abscheiden durch eine Zentrifuge, häufig in Kombination mit Waschwasser, wurden angewendet, um die Mutterlauge abzutrennen und die als Nebenprodukt gebildeten Kristalle zu reinigen, wobei die abgetrennte Mutterlauge und verbrauchtes Wasser gewöhnlich in den Generator zurückgeführt werden, der das Reaktionsmedium enthält, um Verluste von Chemikalien zu verhindern. Die Erfindung richtet sich auf ein verbessertes Waschverfahren zur Verwendung in Verbindung mit Herstellungsverfahren für Chlordioxid des Standes der Technik, wobei das Verfahren ein wirksames^ Waschen der Kristalle und deren Befreiung von eingeschlepptem Reaktionsmedium ergibt. Erfindungsgemäß werden die als Nebenprodukt gebildeten Kristalle einer mehrstufigen Arbeitsweise durch Dekantieren und Waschen unterworfen und die gereinigten Kristalle werden aus der Dekantierungs-Wasch-Operation entfernt.

Das mehrstufige Dekantieren und Waschen wird in einer Mehrzahl aufeinandergesetzter, mit Flüssigkeit und Feststoff gefüllter, zylindrischer Abteile durchgeführt, in welche eingedickte Kristallaufs chlemmung aus dem nächst-höherem Abteil gleichzeitig mit Waschwasser eingespeist wird, das aus der Flüssigkeit besteht, die aus dem nächst-niedrig gelegenem Abteil überströmt. In jedem Abteil fallen die Kristalle zum Boden und werden vor der Weiterleitung in das nächst-niedrigere Abteil eingedickt.

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während die wässerige Phase nahe der Oberseite des Abteils abdekantiert wird und in das nächst-höher gelegene Abteil überführt wird.

Während die vorliegende Erfindung eine breite Anwendung auf jedes Verfahren erlaubt, mit welchem Chlordioxid erzeugt wird und ein kristallines Nebenprodukt bildet, isif"besonders in einer Reihe besonderer Verfahren zur Erzeugung von Chlordioxid brauchbar, die im folgenden näher erläutert werden.

Gemäß der U S -PS 3 864 456 wird Chlordioxid im Gemisch mit und

Chlor/tfasserdampf in einem kontinuierlichen Verfahren erzeugt, in welchem Natriumchlorat mittels Chloridionen in einem sauren wässerigen Reaktionsmedium reduziert wird, welches Schwefelsäure enthält und eine Normalität der Säure von etwa 2 bis etwa 4,8 η aufweist. Das Reaktionsmedium wird auf dem Siedepunkt gehalten, während die Reaktionszone unter vermindertem Druck gehalten wird.

Die Chloridionen können durch Natriumchlorid, Chlorwasserstoff oder deren Gemische zur Verfügung gestellt werden. Während Chlorwasserstoff verwendet wird, um wenigstens einen Teil der Chloridionen zur Verfügung zu stellen, wird diese Chemikalie auch verwendet, um einen Teil der benötigten Säure zur Verfügung zu stellen, so daß die Säure aus einem Gemisch von Schwefelsäure und Salzsäure besteht.

In diesem Verfahren scheidet sich Natriumsulfat als Nebenprodukt in kristalliner neutraler wasserfreier Form aus dem Reaktionsmedium ab, wenn das Reaktionsmedium damit nach dem Einsetzen der Reaktion gesättigt ist.

Gemäß der U S -PS 3 563 702 kann der Wirkungsgrad der Herstellung von Chlordioxid gemäß der U. S-PS 3 864 456, d.h., das Ausmaß, in welchem Chlorat im Reaktionsmedium unter Bildung von Chlordioxid reagiert, durch Verwendung kleiner Mengen eines Katalysators erhöht werden, wie von Vanadiumpentoxid, Silberionen, Manganionen, Dichromationen und Arsenionen· Die letztgenannten Verfahren werden oberhalb etwa 30 C durchgeführt und unterhalb derjenigen Temperatur, oberhalb welcher eine wesentliche Zersetzung von Chlordioxid stattfindet, Vorzugs-

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weise im Bereich von etwa 50 bis etwa 85⁰ C und insbesondere bei etwa 65 bis etwa 75° C. Das auf die Reaktionszone aufgebrachte Vakuum zur Schaffung des Unterdrucks ist dasjenige, das erforderlich ist, ein Sieden bei der Reaktionstemperatur zu gestatten und beträgt allgemein etwa 100 bis etwa 4θΟ mm Hg absolut.

Bei Säuren oberhalb etwa 5-n bis etwa 12-n im Reaktionsmedium kann Chlordioxid mit hohem Wirkungsgrad in Abwesenheit zugefügter Katalysatoren unter Anwendung eines Verfahrens hergestellt werden, das dem Verfahren gemäß U S -PS 3864 456 gleichwertig ist. Bei diesen höheren Normalitäten der Säuren kristallisiert jedoch das Natriumsulfat aus dem Reaktionsgemisch in Form des sauren Sulfats aus, z.B. als Natriumsesquisulfat oder Natriumbisulfat je nach der Normalität der Säure des Reaktionsmediums·

Das Natriumsulfat, das aus dem Reaktionsmedium im Generator für Chlordioxid in diesem Verfahren abgeschieden wird,wird gewöhnlich aus dem Generator kontinuierlich oder absatzweise in Form einer Aufschlemmung zusammen mit dem Reaktionsmedium abgezogen.

Den CA-PS 913 328 und 956 784 ist die Herstellung von Chlordioxid durch Reaktion von Natriumchlorat mit Salzsäure mit einer Gesamtacidität unterhalb etwa 1 n, vorzugsweise in einem einzelnen Behälter beschrieben, der als Generator, Verdampfer und Kristallisiergefäß dient, in ähnlicher Weise wie dies in der U S -PS 3 864 456 hinsichtlich Schwefelsäure beschrieben ist. Das kristalline Nebenprodukt ist in diesem Fall Natriumchlorid.

Ein anderes Verfahren, auf das die Erfindung besonders günstig angewendet werden kann, ist in der U S -PS 4 08I 520 beschrieben, wobei Methanol, Natriumchlorat und Schwefelsäure mit einer Säure hoher Normalität in einem einzigen Behälter, der als Generator, Verdampfer und Kristallisiergefäß dient, zu kristallinem Natriumbisulfat umgesetzt wird.

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In der U.,S. -PS 3 975 505 ist ein Waschverfahren für Kristalle für neutrales wasserfreies Natriumsulfat beschrieben, wie es nach dem Verfahren der U-S -PS 3 864 456 erhalten werden kann, während in der U S.-PS 4 045 542 ein Waschverfahren für Kristalle von Natriumchlorid beschrieben ist, wie es nach dem Verfahren der CA-PS 913 328 und 956 784 erhalten wird. In beiden Verfahren wird die Aufschlemmung oben auf eine Trennkolonne aufgegeben und warmes Wasser mit einer Temperatur von etwa 30 bis etwa 70 C wird am Boden der Kolonne im Gegenstrom zur abwärtsströmenden Aufschlemmung eingeleitet. Die in der nach unten fließenden Aufschlemmung enthaltenen Kristalle werden kontinuierlich durch das Wasser gewaschen und die gewaschene wässerige Aufschlemmung wird am Boden der Kolonne abgezogen und das Waschwasser, das die Chemikalien enthält, die aus der Aufschlemmung ausgewaschen wurden, wird in den Generator eingeleitet.

Der Wirkungsgrad der Wäsche nach dem Dekantierungs- und Waschverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung liegt erheblich höher als derjenige der letztgenannten Arbeitsweise durch Waschen im Gegenstrom. Daher ist jede Stufe der erfindungsgemäßen Dekantierungs- und Waachstufenfolge mit einem Wirkungsgrad von wenigstens 50 % versehen, während jede Stufe nach dem Verfahren des vorveröffentlichten Patents nur einen Wirkungsgrad von etwa 20 % hat. Um som? wenigstens den gleichen Gesamtwirkungsgrad des Waschens u erreichen, wie er in 10 Stufen gemäß dem Stand der Technik erreicht wird, werden erfindungsgemäß nicht mehr als 4 Stufen benötigt.

Die Kristallaufschlemmung, die erfindungsgemäß ausgewaschen wird, kann eine Konzentration innerhalb weiter Grenzen haben, jedoch liegt diese Konzentration allgemein im Bereich von etwa 1 bis etwa 30 Gewichtsprozent.

Bevor die Aufschlemmung der Operation des Dekantierens und Waschens unterworfen wird, wird sie zuerst eingedickt, um einen Teil der damit verbundenen wässerigen Phase zu entfernen, z.B. durch Verwendung eines Zyklon-Abscheiders oder durch eine geeignete Ausbildung des obersten Abteils der Vorrichtung für

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das dekantierende Waschen. Diese Verfahrensweise, wobei anfänglich eingedickt wird, ergibt allgemein eine Aufschwemmung mit einer Dicke entsprechend etwa 50 bis etwa 80 Gewichtsprozent Feststoffe, wobei diese Konzentration der Aufschiemmung sich auf das Produkt von der Waschoperation bezieht. Die Verwendung des Zyklonabscheiders zum Eindicken ist deshalb bevorzugt, weil die Exndxckungsoperation sehr schnell verläuft und die wässerige Phase der eingedickten Aufschlemmung durch Waschwasser in der ersten Waschstufe verdünnt wird, wodurch die Konzentration der Reaktionsteilnehmer in der wässerigen Phase auf ein Niveau abnimmt, das nicht mehr ausreicht, eine restliche Erzeugung von Chlordioxid aufrecht zu erhalten. Eine derartige Resterzeugung von Chlordioxid kann sonst das zweckmässige A-bsitzen der Kristalle in den Dekantierungs-Waschstufen stören.

Die eingedickte Aufschlemmung wird durch die Abteile des mehrstufigen Dekantierungs-Waschturms zum Waschen durchgeleitet, während das Waschwasser, das durch mehrere Abteile bereits durchgegangen ist, gewöhnlich zur Rückführung zu dem Generator für Chlordioxid abgezogen wird. In das unterste Abteil wird Frischwasser eingespeist, während das gewaschene Produkt aus diesem Abteil abgezogen wird.

Die Temperatur des Waschwassers, das bei der Waschoperation verwendet wird, kann in weiten Grenzen schwanken, allgemein von Umgebungstemperatur (etwa 20° C) bis etwa 80° C, je nach der festen Phase, die in der zu waschenden Aufschlemmung enthalten ist. Beispielsweise kann der Bereich der Waschwassertemperaturen beim Waschen von Natriumchloridkristallen von Umgebungstemperatur bis etwa 80° C reichen. In dem Fall des Waschens von wasserfreiem neutralem Natriumsulfat kann die Temperatur des Waschwasser von etwa 3o bis etwa 80 C oder vorzugsweise von etwa 38 bis etwa 80° C schwanken. In dem Fall des Waschens von hydratisiertem neutralen Natriumsulfat kann die Temperatur des Waschwassers von Umgebungstemperatur bis etwa 30° C oder vorzugsweise von etwa 20 bis etwa 30° C reichen.

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Zusätzlich zum Befreien von eingeschleptten Verunreinigungen durch Waschen können verschiedene Natriumsulfate in andere Produkte während der Waschoperation überführt werden. Z.B. ist dann, wenn das feste Produkt des Generators ein saures Natriumsulfat ist, wie Natriumsesquisulfat oder Natriumbisulfat, was dann der Fall ist, wenn die Normalität der Säure über etwa 5-n im Reaktionsmedium beträgt, das Waschen der Kristalle mit Wasser durch eine Umwandlung des sauren Sulfats in neutrales Natriumsulfat begleitet sein, gemäß folgender Gleichung:

2NaHSO^ *· Na₂SO^ + HgSO^

Somit wird keine Säure mit dem sauren Sulfat verloren gehen, sondern in den Generator zurückgeführt, wenn das gebrauchte Waschwasser in den Generator zurückgeleitet wird. Das letztgenannte Verfahren ist besonders günstig, da Verfahren zur Erzeugung von Chlordioxid mit Säuren hoher Normalität für sich sehr wirksam sind und keine Katalysatoren benötigen. Da das feste Nebenprodukt des Verfahrens gewaschen und gleichzeitig in die neutrale Form überführt werden kann, wobei überschüssige Säure in den Generator zurückgeführt werden kann, treten keine wirtschaftlichen Verluste durch Säure auf, die aus dem System hoher Acidität bedingt sind.

Die Temperatur des Waschwassers, das in dem letztgenannten Prozeß verwendet wird, schwankt je nach dem, ob die hydratisierte oder die wasserfreie Form des neutralen Natriumsulfat<" gewünscht wird. Wenn die hydratisierte Form gewünscht wird, liegt die Waschwassertemperatur bei etwa 20 bis etwa 30 C, während dann, wenn die wasserfreie Form gewünscht wird, die Waschwassertemperatur etwa bei 30 bis etwa 80 C, vorzugsweise bei etwa 38 bis etwa 80° C liegt.

Das erfindungsgemäße Waschverfahren kann auch verwendet werden, um hydratisiertes neutrales Natriumsulfat aus einer Aufschlemmung zu gewinnen, die wasserfreies neutrales Natriumsulfat enthält, indem Waschwasser verwendet wird, das eine Temperatur von etwa 20 bis etwa 30 C hat.

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Die Erfindung hat zusätzlich zu der dekantierenden Waschoperation noch weitere Nützlichkeit. Die Waschoperation kann nämlich von einer Reaktion einer doppelten Umsetzung (Metathese) begleitet sein, in welcher die feste Phase der Aufschlemmung in ein unterschiedliches festes Produkt überführt wird. Diese Metathese-Reaktion stellt eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar.

Die doppelte Umsetzung umfaßt die Reaktion der Kristalle mit einem anderen Material, das dem Dekantierungs- und Waschturm zugesetzt wird, wobei zwei verschiedene Produkte erhalten werden. Das Verfahren wird am besten durch die Reaktion von neutralem Natriumsulfat mit Salzsäure gemäß folgender Gleichung erläutert:

Na₃SOj₁ + 2HCl > 2NaCl + HgSO^

Wenn ein solches Verfahren durchgeführt wird, kann Salzsäure in ein zwischengeschaltetes Abteil des Waschturms eingespeist werden, während frisches Waschwasser in das allerunterste Abteil eingespeist wird, so daß die doppelte Umsetzung sich durch die oberen Abteile hindurch abspielt und das Waschen der festen Phase bei der Metathesereaktion in den unteren Abteilen des Waschturms stattfindet, wobei als Produkt gewaschenes festes Natriumchlorid zur Entfernung aus dem untersten Abteil anfällt und Schwefelsäure, die mit dem verbrauchten Waschwasser in den Generator zurückgeführt wird, abgezogen wird.

in Alternativ kann die doppelte Umsetzung nur/einem Dekantierungs-Wäscher durch Einspeisen der Salzsäure in das unterste Abteil durchgeführt werden. Die Natriumchloridkristalle können dann in einen zweiten Dekantierungswascher überführt werden, um diese von mitgeschleppter Mutterlauge freizuwaschen. Während die doppelte Umsetzung zweckmäßig mit Salzsäure ziemlich hoher Konzentration durchgeführt wird, z.B. mit einer Konzentration von etwa 32 bis etwa 37 Gewichtsprozent HCl kcsnntn andere .SaI zeäurekonzen trat ionen verwendet werden und untor «inly.tn Umständen kann Chlorwasserstoff gas in den Dekan-}. 1 irun'/»-WH«eher anstelle von Salzsäure eingespeist werden.

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Andere doppelte Umsetzungen, bei denen Natriumsulfat eine Rolle spielt, sind möglich unter Verwendung von Oxalsäure, einer wässerigen Lösung eines Alkalimetallchlorids oder einer wässerigen Lösung eines Erdalkalimetallchlorids· Die Temperatur der als Reaktionsteilnehmer dienenden Chemikalie, die in den Dekantierungs-Waseher eingespeist wird, wenn solche doppelten Umsetzungen durchgeführt werden, hängt von einer Reihe von Faktoren ab, einschließlich der Art der doppelten Umsetzung, die durchgeführt wird, und liegt typisch bei etwa 20 bis etwa 35° C.

Gemäß der U-S -PS 3 976 758 wird vorgeschlagen, daß die Trennkolonne der US -PS 3 975 505 für eine Reaktion der doppelten Umsetzung verwendet werden kann.

Die Zahl der einzelnen verwendeten Stufen des Dekantierens und Eindickens im Waschverfahren gemäß der Erfindung und in der Kombination eines Waschverfahrens mit einer doppelten Umsetzung gemäß der Erfindung kann innerhalb weiter Grenzen schwanken, je nach der Größe der einzelnen Abteile und je nach dem,ob eine doppelte Umsetzung stattfindet, und beträgt wenigstens 2. Gewöhnlich werden etwa k Abteile als angemessen für eine wirksame. Wäsche von Kristallen angesehen.

Die Größe des Dekantierungs-Wäschers schwankt in weiten Grenzen, je nach der Größe des Gene 'tors für Chlordioxid, mit welchem dieses Gerät zusammenarbe? ^t, und je nach der Zahl der Wasch- und/oder Reaktionsstufen, iypische Dimensionen sind ein Durchmesser von etwa 30,5 cm bis etwa 91»5 cm und einer Höhe von etwa 3»66 bis 4,88 m.

Die Erfindung wird durch die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein schematisches . Fließschema einer Vorrichtung zur Durchführung des Waschverfahrens gemäß der Erfindung, in Verbindung mit einem besonderen Generatorsystem für Chlordioxid und

Fig. 2 zeigt ein schematisches Fließschema einer Vorrichtung, in der ebenfalls die doppelte Umsetzung gemäß der Erfindung stattfinden kann.

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Wie aus Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich, enthält ein Generator für Chlordioxid 10 ein saures Reaktionsmedium einer gesamten Säure-Normalität von etwa 2 bis etwa 4,8 n, wozu Natriumchlorat und Natriumchlorid als Reaktionsteilnehmer durch die Leitung 12 und Schwefelsäure durch Leitung 14 eingespeist werden. Getrennte Einspeisungen von Natriumchlorat und Natriumchlorid können gegebenenfalls verwendet werden. Ein Katalysator kann auch in den Generator 10 eingegeben werden.

Das Reaktionsmedium wird auf einer Siedetemperatur oberhalb etwa 30 C bis unter der jenigen Temperatur gehalten, bei welcher eine erhebliche Zersetzung von Chlordioxid stattfindet, während der Generator auf einem Unterdruck gehalten wird.

Ein gasförmiges Gemisch aus Chlordioxid, Chlor und Wasserdampf, das aus dem-Reaktionsmedium verdampft, wird aus dem Generator 10 durch die Leitung 16 abgezogen, um es in bekannter Weise aufzuarbeiten und eine wässerige Lösung von Chlordioxid zu erzeugen« Nach dem Starten der Reaktion erreicht das Reaktionsmedium eine Sättigung mit Natriumsulfat, welches aus dem Reaktionsmedium auskristallisiert· Unter den genannten Reaktionsbedingungen kristallisiert Natriumsulfat als wasserfreies neutrales Natriumsulfat aus. Das Natriumsulfat wird aus dem Generatur 10 durch die Leitung 18 als Aufschlemmung mit dem Reaktionsmedium abgezogen.

Die Aufschlemmung wird in einem Zyklonabscheider 20 zum Eindicken gegeben, wobei die Aufschlemmungskonzentration etwa 1 bis etwa 30 Gewichtsprozent eingangs, bis etwa 50 bis etwa 80 Gewichtsprozent am Schluß beträgt. Der aus dem Zyklon abgetrennte Strom, der aus eingedickter Aufschlemmung besteht, wird durch die Leitung 22 in ein Dekantier-Waschgerät 24 eingespeist. In manchen Fällen kann ein Überschuß an Natriumsulfatkristallen gegenüber derjenigen Menge, die durch die Waschvorrichtung 24 verarbeitet werden kann, von dem Zyklonabscheider 20 durch die Leitung 22 eingegeben werden, um sicherzustellen, daß die Waschvorrichtung 24 immer voll Kristalle bleibt. Die überschüssigen Kristalle werden mit dem überströmenden Waschwasser aus

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der Waschvorrichtung 2k in den Generator 10 zurückgespült. Die Waschvorrichtung 2k kann in jedem gewünschten Verhältnis hinsichtlich des Generators 10 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Vorrichtung 2k unmittelbar unterhalb des Generators 10 angeordnet sein oder die Waschvorrichtung 2k kann längs des Generators 10 sich befinden.

Die Waschvorrichtung 2k besteht aus einer Vielzahl übereinander angeordneter Abteile zum Dekantieren, Waschen und Eindicken 26, die miteinander und gemäß folgender Beschreibung in Verbindung - als fließendes System stehen. Die eingedickte Aufschlemmung in der Leitung 22 tritt in das oberste Abteil 26 ein, während Waschwasser aus dem nächstniedrigen Abteil 26 durch die Leitung 28 ebenfalls in das oberste Abteil 26 eingespeist wird. Die feste Phase setzt sich auf einer konischen Fläche 30 ab, welche das oberste Abteil 26 von dem nächst-niedrigen Abteil 26 trennt, während die Flüssigkeitsphase vom obersten Abteil 26 durch die Leitung 32 abgezogen wird und in den Generator 10 durch die Leitung 3k zusammen mit überfließender flüssiger Phase aus dem Zyklonabscheider 20 in der Leitung 36 zurückgeführt wird. Die Feststoffe in Form der Aufschlemmung werden unter dem Einfluß der Schwerkraft in das nächst-niedrigere Abteil 26 fließen gelassen, wobei das Übergangsrohr 38 kein Hindernis aufweist.

Die Überführung der Aufschlemmung unter dem Einfluß von Schwerkraft, war, wie gefunden wurde, erfolgreich und ist daher bevorzugt. Geeignete Rechen können jedoch zur Unterstützung der Uberführungsoperation verwendet werden.

Das Waschwasser tritt in das Uberführungsrohr 38 durch die Leitung kO ein, welche damit in Verbindung steht und vermischt sich mit der übergeführten Aufschlemmung. Das Waschwasser, das in dieser Weise eingespeist wird, wird aus einem oberen Bereich des nächst-niedrigeren Abteils 26 durch die Leitung kO abdekantiert. Das Verfahren der Mischoperation des Dekantierens und Eindickens wird dann im nächst-unteren Abteil 26 wiederholt.

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Die direkte Verbindung zwischen der Leitung 4θ und dem Überführungsrohr 38 zur Einspeisung von Waschwasser in das jeweilige Abteil 26 arbeit, wie gefunden wurde, zufriedenstellend und ist daher bevorzugt. Es können jedoch auch andere Einspeisungsvorgänge für Waschwasser verwendet werden, wie die Verwendung einer Mehrfach-Ringdüse unterhalb des Überführungsrohrs 38 oder mehrerer Waschwassereinspeisungsöffnungen in das Überführungsrohr 38.

Die Operationen der Überführung,des Mischens, des Dekantierens und des Eindickens werden in jedem darauffolgenden unteren Abteil 26 wiederholt, bis das zuletzt erhaltene, gewaschene und eingedickte Produkt aus Natriumsulfat erzeugt ist und aus dem untersten Abteil 26 durch die Leitung 42 abgezogen wird, die durch eine geeignete Abziehvorrichtung 44 damit in Verbindung steht. Die Abziehvorrichtung 44 besteht vorzugsweise aus einer Extraktionsvorrichtung mit veränderlicher Kapazität, wie einem Drehventil, einem Klemmventil oder einer Moyno-Pumpe. Die Aufschlemmung des Produkts in der Leitung 42 besteht in einem typischen Fall aus 50 bis 80 Gewichtsprozent festem neutralem wasserfreien Natriumsulfat, 4θ bisJ6' Gewichtsprozent Wasser und k bis 10 % gelöstes Natriumsulfat.

Die Entfernungsgeschwindigkeit der Produktaufschlemmung durch die Leitung 42 ist praktisch die gleiche wie die Strömungsgeschwindigkeit der Aufschlemmung durch die Kolonne 24, so daß die Kolonne 24 jederzeit sich voller Aufschlemmung befindet. Wie bereits erwähnt, können zwischenzeitlich auftretende Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit, die zur Verarmung der Kolonne führen können, durch eine übermäßige Einspeisung von Aufschlemmung in das oberste Abteil 26 ausgeglichen werden, wobei die überschüssigen Kristalle durch die Leitungen 32 und 34 zurückgeführt werden.

Frisches warmes Waschwasser wird durch die Leitung 46 in das Überführungsrohr 38 eingespeist, welches das niedrigste Abteil 26 mit dem nächst-höherem Abteil 26 verbindet. Das Waschwasser, das in jedem darauffolgenden höher gelegenen Abteil 26 verwendet wird, ist der ansteigend verunreinigte Überstrom

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in flüssiger Form vom nachst-niedrigen Abteil 26. Die Mutterlauge, die aus dem obersten Abteil 26 durch die Leitung 32 abgezogen wird, entspricht im Volumen demjenigen, das in die Vorrichtung 2k durch die Leitung 46 und die Leitung 22 eingespeist wird, wobei weniger Lauge austritt zusammen mit dem Produkt durch das Austragerohr 42.

In jedem Abteil 26 der Dekantierungs-Waschvorrichtung 24, wird daher die durch die Leitung 22 eintretende verdickte Aufschlemmung mit einer schwachen Waschlösung vermischt und verdünnt, welche von einer nächst darauffolgenden Dekantierungs-Waschstufe überströmt oder abdekantiert. In jedem Fall fließen die Kristalle nach dem Eindicken durch das Übergangsrohr 38 in die nächste Stufe des Waschens und die überströmende Flüssigkeit wird gesammelt und für Waschzwecke in einer früheren Stufe der Dekanti#rungs-Waschoperation verwendet. Kristalle von kleinem Durchmesser, die nicht in dem Abteil absitzen, werden mit dem Waschwasser dekantiert und durch das Rohr 4O in das nächst-höhere Abteil überführt. Die Strömungsgeschwindigkeit durch das Rohr 4O sollte derart sein, daß ein Verstopfen durch die Kristalle auf einem Minimum gehalten wird und allgemein eine Strömungsgeschwindi^^igkeit über etwa 0,9 m/Sek. verwendet wird.

Der Strom von Kristallen von dem einen Abteil in das nächste durch das Überführungsrohr 38 wird durch Schwerkräfte bewirkt. Dieser Überführungsmechanismus, der bevorzugt wird, hat sich als wirksam gezeigt, um sicherzustellen, daß die Lauge aus dem nächst-niedrigeren Abteil 26 nicht in das nächst-höhere Abteil 26 durch das Überführungsrohr 38 fließt.

Es ist bevorzugt, die einzelnen Abteile 26 so auszubilden, daß sie als konische Führungen für den Strom von Massen wirken und eine sehr leichte vollständige Überführung der Substanzen durch Schwerkräfte erlauben, die auf der jeweiligen konischen Fläche 30 absitzen, in das nächst-niedrigere Abteil 26 durch das entsprechende Überführungsrohr 38. Die konische Fläche und das Überführungsrohr 38 können in zweckmäßiger Weise geformt und dimensioniert sein, um dieses Ergebnis zu erzielen,

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-ψ.

wobei das Überführungsrohr 38 jeden gewünschten Querschnitt hat, wie einen runden oder ovalen Querschnitt.

Es kann jedoch gewünschtenfalls auch eine Vorrichtung zur positiven Strömungsregelung verwendet werden, um diesen Zweck zu erreichen, wobei geeignete Strömungsregler eine Überströmungsvorrichtung nach Art eines Wehrs umfassen kann oder eine Flüssigkeitsdichtung darstellen kann, die alternativ in Verbindung mit dem oberen und dem darunterliegenden Abteil steht, jedoch niemals gleichzeitig mit beiden, oder es kann sich um eine schneckenförmig gebohrte oder in ähnlicher Weise geschraubte Vorrichtung handeln.

Die Dekantierungs-Waschvorrichtung 24 in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform wirkt ohne daß bewegliche Teile erforderlich sind und besitzt daher eine einfacheKonstruktion und ist praktisch wartungsfrei.

Die Verwendung eines Zyklonabscheiders 20 zur Bewirkung der anfänglichen Eindickung der Aufschlemmung in der Leitung l8 ist bevorzugt, da das Eindicken schnell geschehen muß und die wässerige Phase der eingedickten Aufschlemmung durch das Waschwasser verdünnt wird, das durch Leitung 28 ins oberste: Abteil 26 eingespeist wird, so daß eine restliche Erzeugung von Chlordioxid verhindert wird. Das Verdicken kann jedoch auch im obersten Abteil 26 der Dekantierungs-Waschkolonne 24 durchgeführt werden, falls erwünscht, wobei die Aufschlemmung in der Leitung 18 direkt dort hinein eingegeben wird.

Das Dekantierungs-Waschverfahren in einer Vorrichtung 24 wurde hinsichtlich eines bestimmten Systems zur Erzeugung von Chlordioxid im Generator 10 dargestellt. Wie bereits erwähnt, kann das Waschverfahren auf jedes feste Nebenprodukt eines Verfahrens zur Erzeugung von Chlordioxid bewirkt werden, das entweder in einem einzelnen, als Generator, Verdampfer und Kristallisierer wirkenden Behälter durchgeführt wird oder gemäß einem Verfahren, in dem das feste Produkt in einer getrennten Kristallisierzone ausgefällt wird.

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Es gibt verschiedene Parameter, die für ein erfolgreiches Dekantierungs-Waschen in der Kolonne 24 wesentlich sind. In jedem Abteil 26 müssen zwei getrennte Operationen zur Durchführung eines wirksamen Waschens durchgeführt werden, nämlich das wirksame Mischen der übergeführten Aufschlemmung mit dem dekantierten Waschwasser und das wirksame Absitzen und Eindikken der Kristalle an der Oberfläche 30.

Das Mischen der übergeführten Aufschlemmung mit dem dekantierten Waschwasser hängt von verschiedenen Variablen ab, einschließlich der Dimensionen des Überführungsrohrs 38, des Durchlaufs an festen Substanzen und Waschwasser in der Kolonne 24, der Geschwindigkeit des Waschwassers, das in die übergeführte Aufschlemmung eingreift, und die Anzahl der Einspeiseöffnungen für Waschwasser.

Es wurde gefunden, daß die Dimensionen des Überführungsrohrs 38 derart bemessen sein müssen, daß eine Wirbelschichtbildung der Aufschlemmung in dem Rohr 38 vermieden " : und ein laminarer Strom durch das Rohr aufrecht erhalten wird. Derart wird das Waschwasser, das in das Rohr 40 eintritt, daran gehindertj nach oben durch das Überführungsrohr 38 in das nächsthöhere Abteil 26 zu fließen.

Die Froude-Zahl bestimmt die Geschwindigkeit, bei welcher eine Wirbelschichtbildung auftritt, weshalb in dieser Erfindung die Dimensionen des Überführungsrohrs 38 allgemein so ausgelegt sind, daß eine Froude-Zahl im Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0,15 gewährleistet ist. Die Froude-Zahl wird durch die

ο
Gleichung N_pR = Vc bestimmt, wobei Vc die Strömungsge-

gd

schwindigkeit, d der kleinste Teilchendurchmesser, der zurückgehalten werden soll und g die Beschleunigung gemäß der Schwerkraft ist.

Es wurde gefunden, daß eine zweckmäßige Querschnittsfläche des Überführungsrohrs 38, die geeignet ist, Froude-Zahlen innerhalb des gewünschten Bereichs und annehmbare Durchsätze vorzubrin-

2 «

gen, etwa 0,00093 m /t Feststoffe/Tag betragt , obwohl ein Wert

im Bereich von etwa 0,00046 bis etwa 0,00134 m /t Feststoffe/Tag

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- γ- ι λ -

verwendet werden kann.

Die Reynolds-Zahl bestimmt die Geschwindigkeit, bei welcher eine laminare Strömung auftritt. Die Reynolds-Zahl beträgt allgemein unterhalb etwa 2000, da eine turbulente Strömung oberhalb dieses Wertes auftritt. Die Reynolds-Zahlist durch folgende Gleichung definiert:

RE ~ u

in der D der Durchmesser des Überführungsrohrs 38, V die Strömungsgeschwindigkeit, P die Dichte der Aufschlemmung und u die Viskosität der Aufschlemmung ist.

Das erfolgreiche Absitzen und Eindicken der Aufschiemmung hängt von der Gesamtweite des Abteils 26 ab und ist von den Dimensionen des Überführungsrohrs 38 unabhängig, unter der Voraussetzung, daß die Beschränkung der Froude-Zahl eingehalten wird.

Die Querschnittsfläche, die für jedes gegebene Material benötigt wird, wird aus Versuchen zum Absitzen von Ansätzen bestimmt, die bei der gewünschten Aufschlemmungskonzentration durchgeführt werden. Dieses Verfahren ist an sich bekannt und wurde zuerst von Coe und Clevenger in Trans.Am.Inst. Mining Engineers, Bd. 55» Seite 356 (I916) beschrieben. Ein mathematisches Modell und die Analyse für die Bestimmung von Querschnittflächen von Verdickern wurde von Talmage und Pitch, Industrial and Engineering Chemistry, Bd. k7 (D, Seite 38 (1955) beschrieben.
Das letztgenannte Modell ergibt folgende Gleichung:

tu 2
Flächeneinheit = ^—3- m /kg Feststoffe/sec.

CO riO

wobei tu die Zeit am Schnittpunkt der Tangente an die Absitzungskurve für die Aufschlemmung, mit einer willkürlich gewählten Absitzzeit, und der Mindestaufschlemmung bei einer maximalen Konzentration bedeutet, Co die Anfangskonzentration

•z

der Aufschlemmung ist (kg/m ) und Ho die Anfangshöhe der Aufschlemmung für das Absitzen darstellt.

Die Flächeneinheit kann in weiten Grenzen schwanken, je nach dem gewählten Wert tu und liegt zweckmäßig im Bereich von

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etwa Ο,ΟΟ65 bis etwa 0,01 m /t Feststoffe/Tag, z.B. bei etwa 0,0085 m²/t Feststoffe/Tag.

Die Gesamthöhe der Kolonne 2k hängt von der Zahl der Abteile 26 ab, die in der Kolonne vorliegen, sowie von der Höhe jedes einzelnen Abteils. Die Zahl der Abteile 26 hängt von der Waschwirkung jeder einzelnen Stufe ab. Die Wirksamkeit jeder einzelnen Stufe kann aus der Gleichung

_ Gelöster Stoff eingespeist - gelöste Stoffe abgezogen k ⁼ χ 1,25

gelöster Stoff eingespeist

errechnet werden, wobei die Werte für die Einspeisung und den Abzug von gelöstem Stoff die Strömungen gelöster Stoffe in Verbindung mit dem Strom der festen Stoffe in das Abteil und aus diesem heraus darstellen.

Aus diesen Werten ergibt sich bei einer Wirksamkeit eines Bodens von etwa 60 % einer Flächeneinheit mit einem Wert von 0,0085 m /t/Tag und einem ausgelegten Gesamtwirkungsgrad von mehr als 96 %, daß eine Kolonne mit 5 Abteilen 26 benötigt werden wird.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Erfindung erläutert, bei der eine doppelte Umsetzung mit einbezogen ist. Wie Fig. 2 zeigt, nimmt die Vorrichtung 2k die Form eines Reaktors 110 an. Die physikalische Form des Reaktors 110 ist die gleiche, wie die der Waschvorrichtung 2k, in Verbindung mit Fig. 1. In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird Salzsäure in eines der mittleren Abteile 26 durch die Leitung 112 eingespeist, während Frischwasser in das niedrigste Abteil durch die Leitung 46 eingespeist wird.

Die Aufschlemmung von Natriumsulfat wird nicht nur gewaschen zur Entfernung von eingeschlepptem Reaktionsmedium, sondern auch mit der Salzsäure umgesetzt, wobei sich festes Natriumchlorid und Schwefelsäure bildet. Das feste Natriumchlorid, das sich aus der doppelten Umsetzung ergibt und anschließend gewaschen wird, wird aus dem Reaktor 110 durch die Leitung Il4 abgezogen, während die Schwefelsäure zusammen mit restlichem, aus der Aufschlemmung ausgewaschenem Reaktionsmedium,

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- ψ- Il '

durch die Leitung Il6 in den Generator 10 zurückgeführt wird.

Wenn eine 100-prozentige Umwandlung des Natriumsulfats in Schwefelsäure nach diesem Verfahren erreicht werden soll, ist keine äußere Quelle von Schwefelsäure für dieses Verfahren notwendig und das hergestellte Natriumchlorid kann verwendet werden, um die Gesamtmengen Natriumchlorid und Natriumchlorat zur Verfügung zu stellen, die im Generator 10 benötigt wird, so daß das System sich selbst hinsichtlich dieser Chemikalien regeneriert und das Gesamtverfahren folgender Gleichung entspricht: 2HCl + 2HgO * ClO₂ + 1/2 Cig + 3Hg

Die doppelte Umsetzung kann auch im Reaktor 110 durchgeführt werden, unabhängig von einer Waschoperation· In diesem Fall werden Salzsäure oder ein anderes Reagenz für die Metathesis in der niedrigsten Abteil 26 des Reaktors 110 eingespeist, und danach gegebenenfalls kann ein Waschen der Kristalle durchgeführt werden, die von der doppelten Umsetzung erzeugt werden, in einem getrennten mehrstufigen Dekantierungs-Waseher 2k analog zum Verfahren, das hinsichtlich Fig. 1 erläutert wurde·

Der Reaktor für die doppelte Umsetzung 110 kann auch verwendet werden, um saures Natriumsulfat aus dem Generator 10, falls dieses Material ein Nebenprodukt der Erzeugung von Chlordioxid ist, zu neutralem Natriumsulfat durch Fortlassen der Einspeisung von Salzsäure zu bilden. Die Erfindung durch das folgende Beispiel erläutert: Beispielι

Eine Eindickungs-Waschkolonne der in Fig· I dargestellten Art wurde mit 5 Böden 30, einem Durchmesser von 25,4 cm und einer Länge von 3 m aufgestellt. Die Kolonne wurde bei Umgebungstemperatur von etwa 20 bis 25° C mit einer Aufschwemmung von Natriumchlorid der Konzentration 17 Gewichtsprozent, die in die Spitze der Kolonne eingespeist wurde, betrieben, wobei

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das Eindicken der Aufschlemmung in dem obersten Abteil durchgeführt wurde,wöbeleine. Aufschlemmung von etwa 65 Gewichtsprozent Feststoffgehalt am unteren Ende abgezogen wurde, wobei der gesamte Wirkungsgrad der Extraktion etwa 98 % betrug.

Die Kolonne wurde kontinuierlich betrieben mit einer Einspeisungsmenge für Feststoffe entsprechend etwa k t/Tag Produktion von Chlordioxid und einem Verhältnis Waschwasser zu Salz von etwa 1. Der durchschnittliche Wirkungsgrad des Waschens für jede Stufe der Kolonne wurde mit etwa 67 % bestimmt. Insgesamt stellt die Erfindung ein wirksames Waschverfahren für kristalline Nebenprodukte von Verfahren zur Herstellung von Chlordioxid dar und ebenfalls eine Verfahrensweise zur Überführung bestimmter Nebenprodukte in andere chemische Formen, mit oder ohne Waschen. Modifikationen sind innerhalb des Erfindungsgedankens möglich.

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Claims

ERCO Industries Limited, Islongton, Ontario, Canada Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Chlordioxid durch Reduktion von Chlorationen in einem wässerigen sauren Reaktionsmedium, welches Chloridionen enthält,und isolieren. des als Nebenprodukt gebildeten Salzes aus dem Reaktionsmedium in Form einer Aufschlemmung, die eingeschlepptes Reaktionsmedium enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aufschlemmung einer mehrstufigen Aufarbeitung unterwirft, wobei dekantiert und gewaschen wird unter Verwendung von Wasser, und eine Aufschlemmung gewonnen wird, die einen geringeren Gehalt an eingeschlepptem Reaktionsmedium aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrstufige Aufarbeitung durch Dekantierung und Waschen in einer Mehrzahl übereinander angeordneter, mit Flüssigkeit und fester Substanz gefüllter Abteile durchgeführt wird, wobei in jedes Abteil eingedickte Kristallaufschlemmung aus dem nächst höher gelegenen Abteil zusammen mit Waschwasser aus der überfließenden Flüssigkeit des nächst niedrigen Abteils eingespeist wird, und die auf den Boden des Abteils gefallenen Kristalle vor der Überführung in das nächst niedrig gelegene Abteil eingedickt werden, während die wässerige Phase an einer Stelle nahe dem oberen Teil des Abteils abgezogen und in das nächst höhere Abteil eingeleitet wird,

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst eine Aufschlemmung mit einer Konsistenz von etwa 1 bis etwa 3o Gewichtsprozent Feststoffgehalt auf eine Konsistenz von etwa 50 bis etwa 80 Gewichtsprozent Feststoffgehalt vor dem Waschen in der mehrstufig arbeitenden Aufarbeitung eindickt.

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4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Eindicken der anfangs eingeleiteten Aufschlemmung mittels einer Zyklon-Trennvorrichtung durchführt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Waschwasser einer Temperatur von 20 bis etwa 80 C angewendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß Waschfässer einer Temperatur von etwa 30 bis etwa 80 C angewendet wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, bestehend aus wenigstens einem Behälter zur Erzeugung von Chlordioxid und von einem Salz als Nebenprodukt durch Reduktion von Chlorationen in einem wässerigen sauren Reaktionsmedium, welches Chloridionen enthält, ' in - . . dem Behälter . und daß wenigstens eine Waschvorrichtung zum Waschen der aus dem Reduktionsmedium abgezogenen Aufschlemmung eines festen Salzes als Nebenprodukt vorhanden ist, um die Konzentration von eingeschlepptem Reaktionsmedium in der Auf schlemmung zu vermindern, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschvorrichtung aus einer Kolonne (24) zur Durchführung von Dekantierungen und Waschen besteht, die . eine Vielzahl übereinander angeordnete" Abteile (26) für das Dekantieren und Waschen enthält sowit eine obere Einspeiseöffnung (22) aufweist, durch welche d. Einspeisung in das oberste Abteil eingeleitet wird, und eine untere Austrageöffnung (44) vorgesehen ist, aus welcher die gewaschene Aufschwemmung aus der Säule abgezogen wird, daß die Kolonne weiterhin eine untere Einspeisung (46) aufweist, durch welche Waschwasser in die Kolonne eingespeist wird, sowie eine obere Austrageöffnung (32), aus welcher gebrauchtes Waschwasser aus der Kolonne ausgetragen wird und daß die Kolonne eine Vielzahl Rohrleitungen (38) zur Überführung der Aufschlemmung zwischen dem einen Abteil (26) zum nächst niedrigen Abteil aufweist und daß die Kolonne eine Vielzahl Rohrleitungen zum Leiten von Waschwasser (40,28) aufweist, die sich zwischen einem oberen Be-

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reich des einen Abteils und der Rohrleitung für die Überführung der Aufschwemmung (38) des nächst höheren Abteils erstrecken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonne (24) zum Dekantieren und Waschen allgemein zylindrische Form aufweist und jedes Abteil (26) zum Dekantieren und Waschen von dem nächst niedrigen Abteil durch eine nach unten konisch gekrümmte Trennwand (30) abgetrennt ist, welche eine Zentralöffnung aufweist, die mit einem kurzen Rohr (38) für die Überführung der Aufschlemmung in Verbindung steht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zyklon-Abscheider (20) vorgesehen ist, in welchem die Aufschlemmung des Nebenprodukts vor der Einleitung in die Kolonne (24) zum Dekantieren und Waschen eingedickt wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonne (24) zum Dekantieren und Waschen ein Abteil zum Eindicken aufweist, das auf dem höchstgelegenen Abteil (26) zum Dekantieren und Waschen aufgesetzt ist und mit diesem in Verbindung steht.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Überführungsrohr (38) frei durchlässig ist und daß keine Vorrichtungen zur Stromungsregelung zwischen aufeinanderfolgenden Abteilen vorgesehen sind.

12. Verfahren zur Herstellung von Chlordioxid durch Reduktion von Chlorationen in einem wässerigen sauren Reaktionsmedium, das Chloridionen und Schwefelsäure enthält und Isolieren des als Nebenprodukt gebildeten Natriumsulfats aus dem Reaktionsmedium als Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aufschwemmung einer mehrstufigen Aufarbeitung durch Dekantieren und doppeltes Umsetzen unter Verwendung eines Reagenzes zur Durchführung der doppelten Umsetzung (Metathese) unter Bildung von Schwefelsäure und einem anderen Salz aus wenigstens einem Teil des als Nebenprodukt gebildeten Natriumsulfate unterwirft.

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13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man das Salz, das in der doppelten Umsetzung gebildet wird, einer mehrstufigen Dekantierung und Wäsche unter Verwendung von Wasser unterwirft.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß man als Reagenz zur Durchführung der doppelten Umsetzung Chlorwasserstoff verwendet und das als weiteres Salz gebildete Natriumchlorid abzieht.

15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Natriumsulfat der doppelten Umsetzung unterwirft, welches saures Natriumsulfat ist, daß man als Reagenz für die doppelte Umsetzung Wasser verwendet und das als anderes Salz gebildete neutrale Natriumsulfat abzieht.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man

die doppelte Umsetzung bei einer Temperatur durchführt, die ausreicht, wasserfreies neutrales Natriumsulfat herzustellen.

17. Verfahren nach den Ansprüchen 12 bis l6, dadurch gekennzeichnet, daß man die doppelte Umsetzung bei einer Temperatur von etwa 20 bis etwa 35° C durchführt.

18. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Einspeisung der verdickten Aufschwemmung aus einem Abteil in das nächst-niedrig gelegene Abteil derart durchführt, daß kein Fließbett vorliegt, jedoch ein laminarer Strom erhalten bleibt.

19. Verfahren nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Einspeisung der verdickten Aufschlemmung bei einer Froude-Zahl^etwa 0,05 bis etwa 0,15 durchführt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Überführungsrohr (38) einen Querschnitt aufweist, der einer

Flächenausdehnung von etwa 0,00046 bis etwa 0,00134 m /t Feststoffe/Tag aufweist und daß die Kolonne (24) eine Querschnittaus dehnung aufweist, die einer Flächenausdehnung von etwa O,OO65 bis etwa 0,01 m /t Feststoffe/Tag entspricht.

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