DE406452C

DE406452C - Herstellung von Loesungen von Hypochloriten oder freier unterchloriger Saeure

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Publication number: DE406452C
Application number: DEO13416D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-12-14
Filing date: 1922-12-14
Publication date: 1924-11-21

Description

Herstellung von Lösungen von Hypochloriten oder freier unterchloriger Säure. In immer weiterem Maße wird in der Praxis, beispielsweise in der Bleicherei, an Stelle des früher üblichen Chlorkalks flüssiges Chlor gebraucht, das am Verwendungsort, gewöhnlich mit Hilfe von Alkalien, 'in Lösungen übergeführt wird, die das Chlor in der für den Verwendungszweck erwünschten Form, gewöhnlich als Hypochlorit oder freie unterchlorige Säure, enthalten.
Zum weitaus größten Teil wird als Alkali zur Bindung des Chlors Kalk, und zwar in Gestalt von Kalkmilch benutzt. Die Vereinigung geschieht in verschiedener Weise. Nach einem Verfahren wird ein großer, mit Rührwerk und Kühlmantel versehener Behälter mit Kalkmilch gefüllt und in diese eine gewisse Menge Chlor eingeführt. Während des Einleitens ist ständiges Rühren notwendig, weil sonst die Chlorblasen trotz der großen Affinität .des Chlors zum Kalk nur zum Teil absorbiert werden und zum anderen nach Durchperlen an die Oberfläche entweichen würden, wodurch gleichzeitig Chlorverluste und große Belästigung der Umgebung eintreten. Nach anderen Verfahren benutzt man Rieseltürme, in denen die Kalkmilch herabrieselt und in die das Chlor in Gegenstrom von unten nach oben gintritt, oder man zerstäubt durch Streudüsen Kalkmilch in einem von Chlorgas erfüllten Raum und andere Methoden mehr. Alle Verfahren haben das eine gemeinsam, daß die Kalkmilch gepumpt oder sonstwie bewegt werden muß. Nach dem zuerst beschriebenen Verfahren kann man nur absatzweise arbeiten; in den mit Rührwerkversehenen Behälter wird so lange Chlor eingeleitet, bis die Kalkmilch fast gesättigt ist. Dann läßt man die Lösung abklären, zieht die klare Lösung vom Schlamm ab, füllt den Behälter mit frischer Kalkmilch usf. Nach den anderen Verfahren kann man wohl kontinuierlich arbeiten, muß aber, um Chloratbildung zu verhindern, stets einen gewissen Überschuß von freiem Kalk in der Lösung belassen, der hinterher ausgefällt und von Zeit zu Zeit als Schlamm abgefahren «-erden rnuß. Allen Verfahren ist ferner gemeinsam, daß sie umfangreiche und kostspielige Bauten in Gestalt von Behältern, Absorptionstürmen usw. erfordern, zu denen bisweilen, wie im erstbeschriebenen Falle, sogar noch ein Kühlmantel kommt.
Diese Nachteile und Umständlichkeiten der bisher üblichen Verfahren sollen durch die Erfindung vermieden werden.
Gemäß der Erfindung wird durch geeignetes Zusammenwirken von Chlor und Wasser eine übersättigte Lösung oder Emulsion hergestellt und diese auf eine Suspension eines nicht oder schwer löslichen Stoffes zur Einwirkung gebracht, der mit Chlor unter Bildung von Hypochloriten oder freier unterchloriger Säure zu reagieren vermag. Als solcher Stoff kommt vor allem Calciumhydr--oxyd in Form von Kalkmilch in Betracht, es können aber auch Suspensionen anderer nicht oder schwer löslichen Hydroxyde, Oxyde, Carbonate, Phosphate und anderer Verbindungen von Metallen benutzt werden, die den genannten Bedingungen entsprechen. Beim Zusammentreffen der übersättigten Chlorlösung oder -emulsion mit der Suspension bindet sich sämtliches darin befindliche Chlor sofort mit dem suspendierten Stoff, z. B. dem Kalk, ab.
Zur Herstellung der übersättigten Chlorlösung und ihrer Einwirkung auf die Suspension kann man in verschiedener Weise vorgehen.
Beispiel i.
Man mischt Chlorgas mit Wasser von 8° C und darunter, wobei sich zum Teil Chlorhydrat in Form von Flocken bildet, die nach der Formel Cl, + 8 H,0 rund 33 Prozent Chlor enthalten. Diese Flocken fließen mit dem Chlorwasser der Kalkmilch zu und werden ebenso wie das im Chlorwasser enthaltene Chlor ohne weiteres von der Kalkmilch absorbiert und in Calciumhypochlorit umgewandelt. Beispiel e. Man kann auch die Absorption von Chlor in Wasser von gewöhnlicher oder niedrigerer Temperatur so vornehmen, daß man beide in einem Absorptionsgefäß unter Druck vereinigt, wobei sich, ähnlich wie bei der Lösung von Kohlensäure in Wasser, eine übersättigte Lösung bildet, die den Gasüberschuß bei Entspannung des Druckes wieder abgibt. Leitet man diese Lösung in der Weise in Kalkmilch ein, daß die Entspannung auf gewöhnlichen Druck unmittelbar bei Eintritt in die Kalkmilch stattfindet, so erhält man abermals unter augenblicklicher Bindung des gesamten Chlors mit der Kalkmilch eine Lösung, deren Konzentration nach Belieben durch den bei der Herstellung der Chlorwasserlösung angewendeten Druck geregelt werden kann.
In den beiden vorhergehenden Beispielen wurde von Chlorgas ausgegangen, das man ohne weiteres aus flüssigem Chlor durch Öffnen des auf der Stahlflasche befindlichen Ventils erhält.
Man kann aber auch unmittelbar von dem flüssigen Chlor ausgehen. Beispiel 3. Man läßt das Chlor unmittelbar vor oder bei dem Eintritt in die Kalkmilch in flüssiger Form aus einem geeigneten Ventil austreten und schleudert es im Augenblick des Austretens durch einen Druckwasserstrahl, etwa mittels zweier rechtwinklig zueinander stehenden Düsen, in fein verteilter Form in die Kalkmilch hinein. Hierbei tritt infolge der Verdampfung des flüssigen Chlors auf Kosten der in dem Wasser enthaltenen Wärme eine große Wärmeabsorption ein. Das Wasser wird dadurch stark abgekühlt, so daß wiederum Chlorhydrat entsteht, das, wie oben beschrieben, sich ebenso wie das im Chlorwasser enthaltene Chlor sofort mit der Kalkmilch bindet.
In -allen drei Ausführungsbeispielen bedient man sich als treibender Kraft lediglich des Druckes des flüssigen Chlors und des Wasserdruckes in der Wasserleitung, so daß besondere Kraftquellen fortfallen.
Manchmal kann es zweckmäßig sein, bereits dem Lösungswasser eine geringe Menge Kalkmilch beizumengen; nur darf diese Menge natürlich nicht so groß sein, daß sie, etwa beim ersten Ausführungsbeispiel, durch die bei der Vereinigung entstehende Wärme die Temperatur des angewandten Wassers so sehr steigert, daß damit die Bildung von Chlorhydrat unterbunden wird. Immerhin kann man, ohne das Eintreten einer solchen Wirkung befürchten zu müssen, Kalkmilch bis zu 2,5° Be und auch etwas höher anwenden.
.Nachdem auf eine der vorbeschriebenen Weisen das Chlor mit dem Kalk gebunden worden ist, kann man die entstehende Hypochloritlösung durch einen Überlauf ununterbrochen ablaufen lassen. Bei geeigneter Größe und Form des Behälters findet gleichzeitig eine Klärung der Lösung statt, so daß dauernd eine der Menge des einfließenden Wassers entsprechende Menge von fertiger klarer Lösung abläuft, während der überschüssige Kalk zurückbleibt.
Abgesehen von der Vermeidung einer gesonderten Kraftquelle zum Pumpen der Kalkmilch bietet das Verfahren nach der Erfindung einen weiteren großen Vorteil dadurch, daß man die Menge der Kalkmilch nicht abzumessen° braucht, sondern nur dafür sorgen muß, daß stets ein Überschuß vorhanden ist. Die zum Lösen des Chlors nicht gebrauchte Kalkmilch bleibt an Ort und Stelle liegen, bis sie von später eingeleiteten Chlormengen aufgelöst wird, während bei dem eingangs beschriebenen Verfahren der Überschuß an Kalkmilch, der erforderlich ist, um einen Überschuß an Chlor und die damit vorhandene Gefahr der Chloratbildung zu vermeiden, später als Schlamm verlorengeht.
Verfährt man in der Weise, daß man bereits dem Lösungswasser eine geringe Menge Kalkmilch zusetzt, so kann man diese im Gegensatz zu den bekannten Verfahren unbesorgt mit Chlor übersättigen, da sie ja doch im nächsten Augenblick mit einem Überschuß von Kalk zusammentrifft und dort wieder zu einer alkalischen Hypochloritlösung umgewandelt wird.
Ferner ist nach dem neuen Verfahren die Schlammbildung auf die Bestandteile der Kalkmilch beschränkt, die mit dem Chlor nicht zu reagieren vermögen. Diese bilden aber nur einen geringen Prozentsatz der gesamten bei der nach anderen Verfahren anfallenden Schlammengen. Es kann sogar nach diesem Verfahren alter Schlamm, soweit er noch brauchbare Mengen von Ätzkalk enthält, aufgearbeitet werden.
Nach dem vorbeschriebenen Verfahren lassen sich ohne weiteres Lösungen von der in der Praxis üblichen Stärke von etwa 3 bis 414° Be oder höher herstellen.
Bei Benutzung der zu Anfang erwähnten anderen Stoffe an Stelle des Calciumhydroxyds wird in entsprechender Weise gearbeitet. Wenn man hierbei dem Lösungswasser eine gewisse Menge des reaktionsfähigen Stoffes zusetzt, so braucht dies nicht notwendigerweise derselbe zu sein, der zur Herstellung der Suspension dient.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Lösungen von Hypochloriten oder freier unterchloriger Säure, dadurch gekennzeichnet, daß übersättigte Lösungen oder Emulsionen von Chlor in Wasser mit Suspensionen nicht oder schwer in Wasser löslicher Stoffe zusammengebracht werden, die mit Chlor unter Bildung von Hypochloriten oder freier unterchloriger Säure zu reagieren vermögen. -,. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man Chlor in Wasser von 8° C oder darunter löst und die gebildete Emulsion von Chlorwasser und Chlorhydrat in die Suspension einführt. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man Chlor und Wasser unter Druck zu einer übersättigten Lösung vereinigt und diese derart in die Suspension einführt, daß sie unmittelbar beim Eintritt auf gewöhnlichem Druck entspannt wird. 4.. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man flüssiges Chlor mittels eines Druckwasserstromes in die Suspension hinein versprüht. Verfahren nach Anspruch i, 2, 3 oder .4, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Lösungswasser für das Chlor eine begrenzte Menge eines der zur Herstelhing der Suspensionen geeigneten Stoffe zusetzt. 6. Verfahren nach Anspruch i, 2, 3, 4. oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als zu suspendierenden Stoff Calciumhydroxyd anwendet.