DE454406C

DE454406C - Method and device for the production of hypochlorites

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Publication number: DE454406C
Application number: DEO13508D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1923-02-02
Filing date: 1923-02-02
Publication date: 1928-01-10

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hypochloriten. In der Patentschrift q.o6 452 ist eine Arbeitsweise beschrieben, bei der eine übersättigte Chlorlösung hergestellt und diese dann mit einer Suspension eines nicht oder schwer in Wasser löslichen Stoffes zusammengebracht wird, der mit Chlor zu reagieren vermag. Bei einer Ausführungsform dieses Verfahrens wird dem zur Herstellung der übersättigten Chlorlösung benutzten Wasser eine begrenzte Menge eines zur Herstellung der Suspension dienenden reaktionsfähigen Stoffes zugesetzt. Diese Menge soll jedoch nach der dort gegebenen Vorschrift nicht so groß sein, daß durch die Reaktionswärme die Temperatur des Wassers zu sehr gesteigert wird.Method and device for the production of hypochlorites. In the Patent specification q.o6 452 describes a mode of operation in which a supersaturated Chlorine solution prepared and this then with a suspension of a no or difficult water-soluble substance is brought together, which is able to react with chlorine. In one embodiment of this process is used to produce the supersaturated Chlorine solution used a limited amount of water to make the suspension serving reactive substance added. However, this amount is said to be after there given instructions should not be so great that the heat of reaction increases the temperature of the water is increased too much.

Bei weiterer Durcharbeitung des Verfahrens hat sich nun ergeben, daß es nicht erforderlich ist, die Menge de-, Zusatzes zu beschränken, daß man vielmehr unter geeigneten Bedingungen auch mit beliebigen Mengen des reaktionsfähigen Stoffes brauchbare Ergebnisse erhalten kann, die noch besondere Vorteile mit sich bringen.On further working through the procedure it has now been found that it is not necessary to limit the amount of additive that one can under suitable conditions also with any amount of the reactive substance can obtain useful results that have particular advantages.

Bei der bisher üblichen Arbeitsweise wurde beispielsweise bei der Herstellung von Calciumhypochlorit lediglich das in der Kalkmilch suspendierte Calciumhydroxyd mit Chlor gesättigt, während das Calciumcarbonat, das besonders bei schlecht gebranntem Kalk in. verhältnismäßig großen Mengen vorhanden ist, unangegriffen blieb und ebenso wie die vorhandenen nicht reaktionsfähigen Stoffe, wie Kieselsäure, Ton o. dgl., in den Schlamm überging, dessen Beseitigung erhebliche Schwierigkeiten machte. Es wurde sogar in der Regel derart gearl:eitet, daß noch ein Teil des Caleiumhydroxyds unangegriffen blieb.In the previously usual way of working, for example, the The only production of calcium hypochlorite is the calcium hydroxide suspended in the milk of lime saturated with chlorine, while the calcium carbonate, which is especially bad when burned Lime is present in comparatively large quantities, has remained unaffected and likewise such as the non-reactive substances present, such as silica, clay or the like, passed into the mud, the removal of which caused considerable difficulties. It as a rule it was even worked in such a way that a part of the calcium hydroxide was still present remained unaffected.

Diese Verluste können gemäß der Erfindung vermieden werden, indem man die Kalkmilch mit Chlor übersättigt. Hierbei wird alles Calciumhydroxyd verbraucht, und der überschuß des Chlors greift alsdann auch das Calciumcarbonat unter Bildung freier unterchloriger Säure an. Diese an sich unbeständige Lösung der Mischung von Calciumhypochlorit und freier unterchloriger Säure wird dann mit einer weiteren Menge von Kalkmilch gemischt, deren Gehalt so bemessen ist, daß die freie unterchlorige Säure ebenfalls in Calciumhypochlorit übergeführt wird und noch der bei der Herstellung von Calciumhypochloritlösungen übliche Überschuß von Calciumhydroxy d verbleibt.These losses can be avoided according to the invention by the milk of lime is supersaturated with chlorine. All calcium hydroxide is consumed here, and the excess of chlorine then also attacks the calcium carbonate with formation free hypochlorous acid. This inherently inconsistent solution of the mixture of Calcium hypochlorite and free hypochlorous acid is then combined with another Amount of milk of lime mixed, the content of which is such that the free hypochlorite Acid is also converted into calcium hypochlorite and still that during manufacture The usual excess of calcium hydroxide from calcium hypochlorite solutions remains.

Bei dieser Arbeitsweise ist es nicht notwendig, auf eine Beschränkung des Gehalts des Calciumhydroxyds bedacht zu sein, da die eintretende Temperatursteigerung durch die Mischung mit der zweiten Menge der Kalkmilch ausgeglichen wird. Natürlich darf die 'Menge des Chlors nicht größer sein als der Gehalt der ersten Kalkmilchmenge an Calciumhydroxyd und Calciumcarbonat sowie die Aufnahmefähigkeit des Wassers zusammen gestatten.There is no need to be limited in this way of working the content of calcium hydroxide to be considered, since the occurring temperature increase by mixing with the second amount of Lime milk balanced will. Of course, the amount of chlorine must not be greater than the content of the first amount of lime milk of calcium hydroxide and calcium carbonate as well as the absorption capacity allow the water together.

Das Verfahren kann beispielsweise folgendermaßen ausgeführt werden: In einen Behälter wird eine beliebige Menge Kalkmilch von beliebiger Konzentration, beispielsweise 2 bis 5° Be, gefüllt. Durch eine Pumpe oder einen Strahlapparat wird ständig Kalkmilch abgesaugt und einem Mischgefäß, beispielsweise einem Absorptionsturm, zugeführt, in welchen sie von oben hineinfließt, während ihr Chlor von unten im Überschuß entgegenströmt. Die so gebildete, im Verhältnis zu dem Gehalt an Calciumhydroxyd übersättigte Lösung, welche neben Calciumhypochlorit freie unterchlorige Säure enthält, fließt dann am unteren Ende des Absorptionsturmes wieder in den Behälter zurück, wo die dort vorhandene Kalkmilch die freie unterchlorige Säure ebenfalls in Calciumhypochlorit umwandelt. Man kann nun bei Benutzung einer Pumpe und eines Absorptionsturmes die Kalkmilch so lange zirkulieren lassen, bis nur noch ein ganz kleiner Überschuß von Calciumhydroxyd und -carbonat vorhanden ist, um die Lauge dann von dem geringen übriggebliebenen Schlamm abklären zu lassen und abzuziehen. Es ist indessen auch möglich, das Verfahren ununterbrochen durchzuführen. Hierbei muß natürlich entsprechend der ständig abgezogenen fertigen Hypochloritlösung Wasser zugeführt werden, das entweder von dein in einem zur Beförderung der Flüssigkeit dienenden Strahlapparat als Treibmittel benutzten Wasser geliefert werden oder als Frischwasser dem Absorptionsturm zufließen. kann. Dieses hinzugefügte Wasser ermöglicht gleichzeitig eine Vermehrung der in der ersten Phase der Reaktion absorbierten Chlormenge, da auch dieses Wasser Chlor aufzunehmen vermag. Gleichzeitig wird durch das kalte Frischwasser der Reaktionswärme entgegengewirkt.The method can be carried out, for example, as follows: Any amount of milk of lime of any concentration, for example 2 to 5 ° Be, filled. By means of a pump or a jet device lime milk is constantly sucked off and placed in a mixing vessel, for example an absorption tower, fed into which it flows in from above, while its chlorine flows in from below Excess flows in the opposite direction. The so formed, in proportion to the content of calcium hydroxide supersaturated solution which contains calcium hypochlorite and free hypochlorous acid, then flows back into the container at the lower end of the absorption tower, where the milk of lime present there also converts the free hypochlorous acid into calcium hypochlorite converts. You can now use a pump and an absorption tower the Let the milk of lime circulate until there is only a very small excess of Calcium hydroxide and carbonate is present to make the lye then of the minor to clarify and remove any remaining sludge. It is, however, too possible to carry out the procedure continuously. Of course, this must be done accordingly the constantly withdrawn finished hypochlorite solution water are supplied, the either from your in a jet device that is used to transport the liquid Water used as a propellant can be supplied or as fresh water to the absorption tower flow in. can. This added water enables it to multiply at the same time the amount of chlorine absorbed in the first phase of the reaction, since this is also water Able to absorb chlorine. At the same time, the cold fresh water reduces the heat of the reaction counteracted.

Eine zur Durchführung dieser Arbeitsweise geeignete Vorrichtung ist in der Zeichnung beispielsweise schematisch dargestellt.A suitable device for performing this procedure is shown schematically in the drawing, for example.

In einem Behälter a, der mit Scheidewänden h versehen ist, die abwechselnd unten und oben Durchtrittsöffnungen haben, befindet sich in der an einem Ende liegenden Abteilung c eine starke Kalkmilch, die durch in das Gefäß auf dessen Boden eingebrachten Ätzkalk stetig erneuert wird. Die Kalkmilch wird mittels einer Pumpe d durch ein Rohr e auf einen Absorptionsturm f gepumpt, der in bekannter Weise mit geeigneten Füllkörpern ausgefüllt ist und dem gleichzeitig durch ein Rohr g Frischwasser zufließt. Letzterer Wasserzufluß kann wegfallen, wenn statt der Pumpe d eine Wasserstrahlv orrichtung verwendet wird. In den unteren Teil des Absorptionsturmes wird durch ein Rohr 1a Chlor eingeleitet, das der von oben herabrieselnden Flüssigkeit entgegenströmt und von ihr absorbiert wird. Hierbei entsteht die vorher erwähnte gegenüber dem Calciumhydroxyd übersättigte Chlorlösung, die durch ein Rohr i wiederum in die Abteilung c zurückfließt. Dort wird die in der Lösung enthaltene unterchlorige Säure und das durch das zugefügte Frischwasser absorbierte freie Chlor von der Kalkmilch gebunden und ebenfalls in Calciumhypochlorit übergeführt. Die so erhaltene Calciumhypochloritlösung fließt durch die Durchtrittsöffnungen unterhalb und oberhalb der Scheidewände b ab, wobei sich das etwa darin noch suspendierte Calciumhydroxyd oder -carbonat sowie die nicht reaktionsfähigen Stoffe absetzen. Die klare Lösung fließt dann durch einen Überlauf k ab und gelangt zu einem Vorratsbehälter oder der Verbrauchsstelle.In a container a, which is provided with partitions h, which alternate have through openings at the bottom and at the top, is located in the one at one end Division c a strong milk of lime, which was brought into the vessel on its bottom Caustic lime is constantly renewed. The milk of lime is pumped through a Tube e is pumped to an absorption tower f, which in a known manner with suitable Packing is filled and at the same time g fresh water flows through a pipe. The latter water inflow can be omitted if a water jet instead of the pump d device is used. In the lower part of the absorption tower is through a tube 1a introduced chlorine, which flows counter to the liquid trickling down from above and is absorbed by it. Here arises the previously mentioned compared to the Calcium hydroxide supersaturated chlorine solution, which in turn through a tube i into the department c flows back. There the hypochlorous acid contained in the solution and the Free chlorine absorbed by the added fresh water is bound by the milk of lime and also converted into calcium hypochlorite. The calcium hypochlorite solution thus obtained flows through the passage openings below and above the partitions b from, with the calcium hydroxide or carbonate still suspended in it as well as settle the non-reactive substances. The clear solution then flows through you Overflow k from and arrives at a storage container or the point of consumption.

Diese Arbeitsweise hat den l:esonderen Vorteil, daß keinerlei Kontrolle des Verhältnisses zwischen Chlor und Calciumhydroxyd notwendig ist. Es braucht nur dafür gesorgt werden, daß in dem Behälter stets reichlich Kalk vorhanden ist und daß aus der Absorptionsvorrichtung kein Chlor unabsorbiert entweicht. Alles andere stellt sich bei dem Durchpassieren der mit Chlor übersättigten Lauge durch den vorhandenen Überschuß von Kalkmilch selbsttätig -ein, während an Schlamm nichts . weiter übrigbleibt, als die auch gegen überschüssiges Chlor indifferenten Substanzen und etwaige geringe Mengen von Calciumhydroxyd oder -carbonat.This mode of operation has the special advantage that there is no control whatsoever the ratio between chlorine and calcium hydroxide is necessary. It just takes ensure that there is always plenty of lime in the container and that no chlorine escapes unabsorbed from the absorption device. Everything else arises when the lye, which is supersaturated with chlorine, passes through the existing one Excess of milk of lime automatically - one, while nothing of sludge. remains, as well as the substances indifferent to excess chlorine and any minor ones Amounts of calcium hydroxide or carbonate.

Man kann die übersättigte Chlorlösung anstatt mit gasför _iigem Chlor auch mit flüssigem Chlor -herstellen, indem man dafür sorgt, daß das Auslaßventil der Chlorflasche nicht von Chlorgas, sondern von flüssigem Chlor umspült wird, was man ohne weiteres dadurch erreichen kann, daß man entweder die Flasche umkehrt oder innerhalb der Flasche am Ventil ein Tauchrohr anordnet, das fast bis zum Boden reicht. Ferner muß das Austrittsventil unmittelbar in die Absorptionsflüssigkeit münden, damit vor dem Zusammentreffen finit der Flüssigkeit keine Vergasung stattfinden kann. Beim Austritt des flüssigen Chlors in die Flüssigkeit entspannt es sich, wodurch eine große Wärmemenge absorbiert wird, so daß bei Anwendung von Flüssigkeiten von gewöhnlicher Temperatur das Chlor nicht in Gas verwandelt wird, das großenteils aus der Flüssigkeit unverbraucht entweichen würde, sondern mit dem Wasser sofort festes Chlorhydrat gebildet wird, das sich mit der Kalkmilch zu Calciumhypochlorit oder mit dem Calciumcarbonat zu freier unterchloriger Säure umsetzen kann. Es ist zweckmäßig. an der Eintrittsstelle des flüssigen Chlors für eine kräftige Durchmischung Sorge zu tragen, was beispielsweise mittels unter Druck stehender Flüssigkeit (beispielsweise Wasser oder auch Kalkmilch) geschehen kann, die durch eine zur Austrittsöffnung des Chlors im Winkel oder konzentrisch angeordnete Düse austritt. Es gelingt auf diese Weise, die Menge des in der Zeiteinheit absorbierten Chlors erheblich zu steigern. Es gelingt beispielsweise bei Benutzung einer Absorptionsvorrichtung, in der höchstens 12 kg Chlorgas in der Stunde absorbiert werden, die in der Stunde absorhierte Menge bei Anwendung von flüssigem Chlor und Kalkmilch auf 7o kg zu steigern.The supersaturated chlorine solution can be used instead of gaseous chlorine can also be made with liquid chlorine by making sure that the outlet valve the chlorine bottle is bathed not by chlorine gas, but by liquid chlorine, which can be easily achieved by either inverting the bottle or a dip tube is arranged inside the bottle on the valve, which reaches almost to the bottom. Furthermore, the outlet valve must open directly into the absorption liquid, so that no gasification takes place before the finite meeting of the liquid can. When the liquid chlorine escapes into the liquid, it relaxes, whereby a large amount of heat is absorbed, so that when using liquids of ordinary temperature the chlorine is not converted into gas, for the most part from the liquid would escape unused, but with Solid chlorine hydrate is formed immediately in the water, which is increased with the milk of lime Calcium hypochlorite or react with the calcium carbonate to form free hypochlorous acid can. It's functional. at the point of entry of the liquid chlorine for a powerful Care must be taken to ensure thorough mixing, for example by means of pressurized Liquid (for example water or milk of lime) can happen through a nozzle arranged at an angle or concentrically to the outlet opening of the chlorine exit. In this way it is possible to determine the amount of the absorbed in the unit of time To increase chlorine considerably. It is possible, for example, when using an absorption device, in which a maximum of 12 kg of chlorine gas per hour are absorbed, that per hour to increase the amount absorbed to 70 kg when using liquid chlorine and milk of lime.

In gleicher Weise verfährt man, wenn es sich um die Verwendung anderer reaktionsfähiger, in Wasser suspendierter Stoffe als Calciumhydroxyd handelt, beispielsweise Bariumhydroxyd o. dgl., neben denen andere Stoffe vorhanden sind, die mit Chlor unter Bildung freier unterchloriger Säure zu reagieren vermögen, so daß sich eine im Verhältnis zum vorhandenen Hy droxy d übersättigte Lösung zu bilden vermag.One proceeds in the same way when it comes to the use of others reactive substances suspended in water act as calcium hydroxide, for example Barium hydroxide or the like, in addition to which other substances are present that interact with chlorine able to react with the formation of free hypochlorous acid, so that a able to form a supersaturated solution in relation to the existing Hy droxy d.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Process for the preparation of solutions of hypochlorites according to patent .4o6 452, characterized in that in a suspension - the next also contains substances that react with chlorine to form hypochlorites, capable of forming hypochlorous acid free with chlorine, chlorine in such quantities is initiated that free hypochlorous acid is formed, and that then the formed hypochlorous acid - immediately after its formation by acting on new quantities the suspension is also converted into hypochlorite.

2. The method according to claim r, characterized in that the suspension removed from a container continuously is fed to an absorption device, from which it after receiving the required Amount of chlorine flows back into the container from which the hypochlorite solution formed, preferably after clarification, is constantly withdrawn, while at the same time the for Supplement necessary quantities of reactive substances and one of the withdrawn Hypochlorite solution a corresponding amount of water must be constantly added.

3. The method according to claim r or 2, characterized in that instead of gaseous chlorine, liquid chlorine is introduced directly into the absorption liquid. q .. Device for carrying out the method according to claim 2, characterized by an absorption device (f) to which, on the one hand, the suspension from a container (a) and optionally fresh water and, on the other hand, chlorine is continuously fed, and from which the solution formed is fed into the container ( a) flows back, which is provided with a device (k) for the permanent drainage of the finished solution and preferably with a clarifying device (b).