-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Reinigung von mit Brom-verunreinigtem gasförmigen Chlor. Insbesondere
ist es das Ziel der Erfindung einerseits, ein Verfahren zur Reinigung
eines Stroms von gasförmigem
Chlor zur Verfügung
zu stellen mit dem Ziel, daraus das darin enthaltene Brom zu entfernen
und andererseits, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Durchführung einer
vorteilhaften Ausführungsform
des Verfahrens ermöglicht.
-
Dem
Durchschnittsfachmann ist bekannt, dass gasförmiges Chlor im Allgemeinen
durch Elektrolyse einer gesättigten
Sole eines Alkalimetallchlorids erhalten wird, im Allgemeinen von
Natriumchlorid oder Kaliumchlorid. Die Sole wird aus Steinsalz oder
Meersalz hergestellt. Daher enthält
sie unausweichlicherweise in Verbindung mit dem Alkalimetallchlorid
das entsprechende Bromid dieses Alkalimetalls. Wie auch immer man die
Elektrolyse durchführt
(Quecksilberelektrolyse, Diaphragmaelektrolyse, Membranelektrolyse)
findet man daher im Strom des so hergestellten gasförmigen Chlors
Brom. Man findet Gehalte, die von weniger als 100 ppm bis zu mehr
1500 ppm reichen in Abhängigkeit
von der Art des verwendeten Salzes. Im Allgemeinen sind Konzentrationen
in der Größenordnung
von 250 ppm im gasförmigen
Chlor enthalten, wenn man nicht zur Sättigung der Sole vorab behandeltes
Natriumchlorid verwendet.
-
Das
Brom stört
verschiedene Anwender des Chlors beträchtlich. Insbesondere geht
man davon aus, dass es Probleme in Bezug auf die Qualität, der Färbung etc.
von industriellen Produkten verursacht, die mit diesem Chlor hergestellt
wurden. Es wurde in diesem Zusammenhang als wünschenswert angesehen, über Chlor
zu verfügen,
das weniger als 50 ppm Brom enthält.
-
Das
von den Anmeldern beabsichtigte zu lösende Problem bestand daher
in der Reinigung eines Stroms von mit Brom verunreinigtem gasförmigen Chlor.
-
In
der Patentanmeldung JP-A-59 92 903 wurde eine Methode zur Reinigung
von Chlor beschrieben, das weniger als 2500 ppm Brom enthält. Diese
Methode besteht darin, dass das Chlor mit Wasser gewaschen wird.
Diese Methode ist an sich zufriedenstellend, jedoch wirft ihre Durchführbarkeit
im industriellen Maßstab Schwierig keiten
auf. Sie bedarf einen großen
Wasser- und Energieverbrauchs zum Waschen des Gases und wirft das
Problem der Wiederverwendbarkeit dieses Wassers auf.
-
Die
Anmelderinnen haben zu allererst daran gedacht, den verflüssigten
mit Brom verunreinigen Chlorstrom einer fraktionierten Destillation
zu unterziehen. Dies hat sich aufgrund des Vorkommens von Brom in Chlor
als problembehaftet erwiesen und außerdem als sehr gefährlich.
-
Die
Anmelderinnen haben daher das ursprüngliche Konzept der vorliegenden
Erfindung entwickelt, das auf einer Spülung des verunreinigten Chlorstroms
mit einer an Salz verarmten Sole beruht, die aus der Elektrolyse
stammt. In völlig überraschender
Weise hat sich eine derartige Spülung
mit einer an Salz verarmten Sole nicht nur als möglich erwiesen, sondern als
besonders effizient und vorteilhaft. Man erhält insbesondere bessere Resultate
ohne weitere Mengen an verunreinigtem Wasser zu erzeugen, insbesondere
was die Menge an erhaltenem Brom am Ausflußg der Spülung der Sole betrifft in Bezug
auf diejenigen, die bei einer Spülung
mit Wasser erhalten wurden. Die Menge an gewonnenem Brom kann weiter
verwendet werden und es ist deshalb in Bezug auf die eingesetzte
Energie möglich,
die Durchführung
dieser Spülung
mit Sole zu optimieren. Der Durchschnittsfachmann wird jedenfalls
die Erfindung aufgrund der nachstehenden allgemeinen Beschreibung
und der detaillierten Beschreibung, die sich daran anschließt und in
Bezug auf die beigefügten Figuren
verstehen, ohne dass diese die Erfindung einschränken sollen.
-
Es
wird erfindungsgemäß ein neues
Reinigungsverfahren eines Stroms von gasförmigem Chlor, das durch Brom
verunreinigt ist, vorgeschlagen. Dieses Verfahren umfasst die Spülung dieses
Stroms mit einer wässrigen
Lösung.
Insbesondere wird die Spülung
mit einer an Salz verarmten Sole als wässriger Lösung durchgeführt, die
stromabwärts
von den Elektrolyseuren aus einer Einheit zur Herstellung von gasförmigem Chlor
durch Elektrolyse einer Sole (die im Allgemeinen an NaCl oder KCl
gesättigt
ist) entnommen wird.
-
Das
vorliegende Reinigungsverfahren, das als Debromierungsverfahren
bezeichnet werden kann, ist ein Reinigungsverfahren durch Spülung mit
einer wässrigen
Lösung.
Es ist erfinderisch aufgrund der Art der wässrigen Lösung. Diese besteht aus einer
an Salz verarmten Sole, die stromabwärts von den Elektrolyseuren aus
einer Einheit zur Herstellung von Chlor durch Elektrolyse entnommen
wird. Diese Einheit besteht im Allgemeinen aus einem Elektrolysekreislauf – die an
Alkalimetallchlorid gesättigte
Sole wird hergestellt und anschließend elektrolysiert, und die
an Salz verarmte Sole wird am Ausfluß der Elektrolyse gewonnen
und anschließend
rezykliert, um die gesättigte
Sohle herzustellen – und
einer verarmten Sole nützlich
zur Durchführung
der Spülung
gemäß der Erfindung,
die im Allgemeinen im Rezyklierungskreislauf der verarmten Sole stromabwärts von
den Elektrolyseuren entnommen wird.
-
Es
wurde von Elektrolyseuren einer Einheit zur Herstellung von Chlor
durch Soleelektrolyse dahingehend gesprochen, daß diese Einheiten im Allgemeinen
mehrere parallel angeordnete Elektrolyseure umfassen. Es versteht
sich, dass der Plural in keiner Weise beschränkend ist und dass die Erfindung
ebenfalls mit einer an Salz verarmten Sole, die von einem einzigen
Elektrolyseur stammt ausgeführt
werden kann.
-
Die
erfindungsgemäße Spülung des
gasförmigen
Chlors – eine
per se klassische Spülung,
erfinderisch aufgrund der Art der verwendeten Spüllösung – wird vorteilhafterweise unter
Zirkulation gegen den Strom des gasförmigen Stroms und des flüssigen Stroms
durchgeführt.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform wird
das Verfahren mit einem aufsteigenden Strom an gasförmigem Chlor
und mit einem abwärts
fließenden Strom
mit an Salz verarmter Sole durchgeführt.
-
Die
Spülung
mit der Sole oder ursprüngliche
Debromierung gemäß der Erfindung
wird im Allgemeinen mit einer an Salz verarmten Sole durchgeführt, die
eine Temperatur im Bereich von 10 bis 35°C, vorzugsweise zwischen 15
und 20°C
aufweist. Eine entsprechende Säule
wird mit der Sole beschickt, vorteilhafterweise wie vorstehend ausgeführt im Gegenstrom
zum Strom des zu reinigenden Chlors. Dieser Strom wird im Allgemeinen
bei einer Temperatur von 35 bis 40°C verwendet.
-
Die
Spülung
mit der Sole kann direkt in eine Einheit zur Herstellung von Chlor
mittels Elektrolyse integriert werden und zur gleichen Zeit wie
die Elektrolyse durchgeführt
werden. Unter Annahme einer derartigen Hypothese werden vor der
Durchführung der
Spülung
stromabwärts
von den Elektrolyseuren die Ströme
von Chlor und der Sole abgekühlt.
-
Die
Spülung
mit der Sole kann unabhängig
vom Funktionieren der Einheit zur Herstellung von Chlor durchgeführt werden;
das Chlor kann vor seiner Spülung
in flüssiger
Form bei normalem Druck und Raumtemperatur oder bei Atmosphärendruck
bei ungefähr
-30°C gespeichert
werden; die Sole trifft bei einer entsprechenden Temperatur auf
das Chlor, das am Ausgang seines Reservoirs verdampft wird, wobei
die Sole entweder aus der gleichen Einheit zur Herstellung von Chlor
stammt oder nicht.
-
Die
Spülung
mit der Sole kann auch zur Hälfte
abhängig
von der Herstellung des Chlors durchgeführt werden: die Sole, die direkt
aus dem Elektrolysebehälter
stammt und das Chlor aus einer Vorratseinheit oder beispielsweise
mit Chlor, das direkt aus dem Elektrolysekreislauf stammt und die
Sole aus einer Speichereinheit.
-
Es
versteht sich, dass das ursprüngliche
erfindungsgemäße Debromierungsverfahren
durch Spülung mit
einer verarmten Sole in unterschiedlichen Zusammenhängen durchgeführt werden
kann. Es wurde schon vorher präzisiert,
dass es vorfeilhafterweise auf dem Gelände einer Einheit zur Herstellung
von Chlor durch Elektrolyse direkt integriert, halbintegriert oder
nicht in die Einheit integriert durchgeführt werden kann.
-
Die
erfindungsgemäß verwendete
verarmte Sole zur Spülung
eines Stromes von Chlor der mit Brom beladen ist, ist am Ende der
Spülung
ebenfalls mit Brom und mit Chlor beladen. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird vorteilhafterweise dieses Brom und Chlor verworfen. Dies kann
in einfacher Weise durch ein Stripping der Sole realisiert werden.
Ein derartiges Verfahren ist dem Durchschnittsfachmann vertraut.
Es kann insbesondere nach zwei grundsätzlichen Varianten durchgeführt werden:
Stripping mit Wasserdampf in Vakuum oder Stripping mit einem Gas,
vorteilhafterweise mit Luft. Die erste der beiden Varianten ist im
Allgemeinen bevorzugt.
-
Diese
Möglichkeit
der "Regeneration" der verarmten Sole,
in dem der gesamte gasförmige
an Brom angereicherte Strom wiedergewonnen wird, ist besonders interes sant.
Ausgehend von diesem an Brom angereicherten gasförmigen Strom, kann man leicht
mittels Kondensation das Brom gewinnen und verwerten.
-
Die
Durchführung
der erfindungsgemäßen Bromierung
ist daher besonders vorteilhaft. Sie verunreinigt nicht einen zusätzlichen
Strom. Sie kann mit der Wiedergewinnung der an Salz verarmten Sole
durchgeführt
werden, die für
die Debromierung verwendet wird und erlaubt in einfacher Weise,
sowohl das von Brom gereinigte Chlor und das von Chlor gereinigte
Brom zu gewinnen.
-
Es
wurde schon gesehen, dass die Debromierung durch Spülung mit
Sole vorteilhafterweise auf dem Gelände einer Einheit zur Herstellung
von Chlor mittels Solelektrolyse durchgeführt wird, indem man insbesondere
direkt und zur Gänze
(die Debromierung wird zur gleichen Zeit wie die Elektrolyse mit
dem Strom an hergestelltem Chlor behandelt mit dem Strom an Sole,
der direkt am Elektrolysekreislauf entnommen wurde durchgeführt) oder
teilweise (die Debromierung wird gleichzeitig wie die Elektrolyse
durchgeführt
mit nur dem Strom an Chlor oder der Sole, die direkt dem Elektrolysekreislauf
entnommen wurde) in die Produktionseinheit integriert werden.
-
In
einem derartigen Zusammenhang kann die an Salz verarmte Sole, die
für die
Debromierung verwendet wird, direkt an der Einheit entnommen werden,
im Allgemeinen am Elektrolysekreislauf. Sie wird anschließend abgekühlt, bevor
die Spülung
durchgeführt
wird und die freigesetzte Wärme
kann vorteilhafterweise für
das Stripping wiedergewonnen werden, stromaufwärts von der Spülung mit
der Sole zur Entfernung des Broms und des Chlors mit der die Sole
beladen ist.
-
So
kann gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens die
an Salz verarmte Sole (direkt am Elektrolysekreislauf entnommen)
vor der Durchführung
der Debromierung durch Spülung
abgekühlt
werden und die verarmte Sole, die mit Brom und Chlor beladen ist,
am Ausfluß der Spülung gestrippt
werden; die durch das Abkühlen
der verarmten Sole erzeugte Wärme
kann vorteilhafterweise für
die Durchführung
des Strippings verwendet werden.
-
Vorteilhafterweise
wird die verarmte Sole durch das Stripping "regeneriert" (das Stripping kann mit oder ohne,
vorteilhafterweise mit dem Wiedergewinnen der Wärme (siehe oben) durchgeführt werden)
und zwar wird sie stromaufwärts
der Elektrolyseure wiedergewonnen. Das erfindungsgemäße Debromierungsverfahren
kann daher in einem Elektrolysekreislauf des Standes der Technik
integriert werden ohne ihn zu stören. Man
sieht klassischerweise wenigstens einen Ablaß im Wiedergewinnungskreislauf
der verarmten Sole vor, wobei der Ablaß dazu bestimmt ist, die Akkumulierung
von Unreinheiten im Elektrolysegefäß zu verhindern.
-
Die
Anmelderinnen stellen ganz besonders fest, dass die Durchführung der
erfindungsgemäßen Debromierung
mit der direkten Integration, der totalen oder teilweisen in einen
Elektrolysekreislauf mit der Durchführung des Strippings der verarmten
Sole, die für
die Debromierung verwendet wird und der Wiedergewinnung derselben
besondere Vorteile aufweist.
-
Im
Nachfolgenden wird die Erfindung unter ihrem Vorrichtungsaspekt
beschrieben.
-
Für die erfindungsgemäße Durchführung der
Debromierung durch Spülung
mit einer an Salz verarmten Sole muss natürlich ein entsprechender Rieselturm
verwendet werden, wobei der Rieselturm für die Spülung eines Gases mit einer
Flüssigkeit
vorgesehen ist. Dieser Rieselturm wird vorteilhafterweise für die Spülung im
Gegenstrom ausgelegt. Es versteht, dass an diesen Rieselturm vorteilhafterweise
eine Einheit zum Stripping angeordnet ist, um die verarmte Sole
zu regenerieren, die im Verlaufe der Spülung mit Brom und Chlor beladen
wurde.
-
Wie
vorstehend ausgeführt,
wird die erfindungsgemäße Debromierung
vorteilhafterweise direkt in einer Herstellungseinheit von Chlor
durch Elektrolyse integriert. Daher betrifft die vorliegende Erfindung
in einem zweiten Aspekt eine Vorrichtung, die zur Durchführung der
Debromierung geeignet ist, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst:
- – eine
Einheit zur Herstellung von gasförmigem
Chlor durch Soleelektrolyse, wobei die Einheit Elektrolyseure umfasst;
- – einen
Rieselturm für
die Spülung
des hergestellten gasförmigen
Chlors,
- – einen
Zustrom einer Fraktion der an Salz verarmten Sole, die stromabwärts von
den Elektrolyseuren entnommen wurde, in den Rieselturm.
-
Die
Einheit zur Herstellung von gasförmigem
Chlor durch Elektrolyse einer Sole ist ein gängiger Typ. Sie besteht im
Allgemeinen aus einem Elektrolysekreislauf, der in Serie angeordnet
einen Behälter
zur Herstellung einer gesättigten
Sole eines Alkalimetallchlorids umfasst, wenigstens eine Einheit
zur chemischen Behandlung der Sole zur Entfernung bestimmter Unreinheiten,
wenigstens einen Elektrolyseur und im Allgemeinen mehrere Elektrolyseure,
die parallel angeordnet sind, einen Kreislauf zur Wiedergewinnung
der aus der Elektrolyse stammenden Sole – die an Salz verarmte Sole – zum Behälter für die Herstellung
der gesättigten Sole;
wobei der Kreislauf zur Wiedergewinnung vorteilhafterweise eine
Einheit zur Dechlorierung der an Salz verarmten Sole am Ausgang
der Elektrolyseure umfasst und wenigstens einen Ablaß. Der Elektrolysekreislauf umfasst
ebenfalls üblicherweise
im Zusammenhang mit einer Membranelektrolyse wenigstens eine Einheit
zur Behandlung der Sole mit Ionenaustauscherharzen stromaufwärts der
Membranelektrolyseure und stromabwärts von der oder den Einheiten
zur chemischen Behandlung der Sole.
-
Typischerweise
wird erfindungsgemäß in die
Einheit ein Rieselturm für
die Spülung
des hergestellten gasförmigen
Chlors integriert, wobei der Turm mit an Salz verarmter Sole als
Flüssigkeit
zur Spülung
beschickt wird, die stromabwärts
von den Elektrolyseure entnommen wurde, vorteilhafterweise stromabwärts von
der Einheit zur Dechlorierung der an Salz verarmten Sole.
-
Der
Rieselturm ist vorteilhafterweise so ausgestaltet, dass er die Durchführung der
Spülung
des gasförmigen
Stroms im Gegenstrom ermöglicht.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
mündet
der Zuführungskreislauf
der Spülsole
in den oberen Teil des Rieselturms, während der zu reinigende gasförmige Strom in
den unteren Teil des Rieselturms zugeführt wird.
-
Die
Vorrichtung, die im Wesentlichen aus der Einheit zur Herstellung
von gasförmigem
Chlor durch Elektrolyse besteht, in die man erfindungsgemäß den Rieselturm
oder die Debromierung des hergestellten Chlors integriert hat, umfasst
vorteilhafterweise außerdem
eine Einheit zum Strippen, die zur Durchführung des Strippens für die Fraktion
der verarmten Sole, die mit Brom und Chlor beladen ist, am Ausgang
des Rieselturms (der für
die Spülung
verwendet wurde) bestimmt ist.
-
Man
hat vorstehend gesehen, dass die Durchführung des Strippens in Bezug
auf die Energie optimiert werden kann. Demzufolge umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung
vorteilhafterweise eine Einheit zum Strippen, die vorteilhafterweise
mit der Einheit verbunden ist, einen Wärmetauscher, der am Zufuhrkreislauf zum
Rieselturm der Fraktion der an Salz verarmten Sole angeordnet ist,
und der dazu bestimmt ist, die Fraktion der an Salz verarmten Sole
abzukühlen
(vor ihrer Verwendung im Rieselturm) und zur Erwärmung der entsprechenden Fraktion
der verarmten Sole, die aus dem Rieselturm (nach ihrer Verwendung
in dem Rieselturm und mit Brom und Chlor beladen) vor ihrem Eintritt
in die Einheit zum Strippen (wo sie von Brom und Chlor befreit wird)
austritt.
-
Man
kann, wie vorstehend schon präzisiert
wurde, die Wiedergewinnung der regenerierten Sole vorsehen. Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst daher im Allgemeinen zusätzlich
zur Einheit zum Strippen (oder Einheit zur Regenerierung der Fraktion
der Sole, die für
die Spülung
des Chlors verwendet wurde) einen Kreislauf zur Wiedergewinnung
der verarmten Sole am Auslaß der
Einheit zum Strippen stromaufwärts
von den Elektrolyseuren, im Allgemeinen stromaufwärts zum
Behälter
für die
Herstellung der an Alkalimetallchlorid gesättigten Sole, die dazu bestimmt
ist, die Elektrolyseure zu versorgen. In diesem Wiedergewinnungskreislauf
ist wenigstens ein Ablaß vorgesehen.
-
Wenigstens
ein Teil des Wiedergewinnungskreislaufs der an Salz verarmten wiedergewonnenen
Sole (die aus der Einheit zum Strippen stammt) ist vorteilhafterweise
mit dem klassischen Wiedergewinnungskreislauf der an Salz verarmten
Sole des Elektrolysekreislaufs gemeinsam. Mit anderen Worten, die
erfindungsgemäß entnommene,
an Salz verarmte Sole zur Durchführung
der Debromierung wird vorteilhafterweise stromaufwärts von
den Elektrolyseuren wiedergewonnen, indem man sie mit der Fraktion
der klassischerweise wiedergewonnenen verarmten Sole vereinigt (die
nicht für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet wurde).
-
Die
Erfindung wird nachfolgend unter ihren beiden Aspekten, d.h. des
Verfahrens- und
des Vorrichtungsaspekts unter Bezugnahme auf die zwei beigefügten Figuren
beschrieben, ohne dass diese Beschreibung beschränkend verstanden werden soll.
-
1 stellt
ein Schema des Prinzips des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, das direkt
und zur Gänze
in ein klassisches Verfahren zur Herstellung gasförmigen Chlors
durch Elektrolyse integriert wurde.
-
2 zeigt
schematisch eine Vorrichtung, die zur vorteilhaften Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
dient (Debromierungsverfahren eines Stroms von gasförmigem Chlor).
Die 2 wird ohne in irgendeiner Weise einschränkend zu
sein im Zusammenhang mit 1 beschrieben. Man findet daher
in den 1 und 2 gemeinsame Bezugszeichen.
-
Auf
dem linken Teil der 1 findet man ein klassisches
Elektrolysegefäß für eine entsprechende
Sole. Diese Sole wird hergestellt, indem sie durch Zugabe von Alkalimetallchlorid
gesättigt
wird: NaCl – in
einem Sättigungsbehälter 1.
Sie wird anschließend
zur Reinigung einer chemischen Behandlung unterzogen, bevor sie
den Elektrolyseuren 3 zugeführt wird. Diese Behandlung
schafft es nicht, die in der Sole enthaltenen Unreinheiten, und
insbesondere das Brom, das unvermeidlicherweise mit dem Alkalimetallchlorid
eingeführt
wurde vollständig
zu entfernen. In den Elektrolyseuren 3 verarmt die Sole
an Salz und erzeugt einen Strom an gasförmigem Chlor. Dieser Chlorstrom,
der durch Brom verunreinigt ist, wird stromabwärts von der Elektrolyse abgekühlt. Die
an Salz verarmte Sole, die aus den Elektrolyseuren 3 stammt,
wird klassischerweise zu dem Sättigungsbehälter 1 rezykliert.
Man findet daher im Wiedergewinnungskreislauf:
- – eine Einheit
zur Dechlorierung 9 der an Salz verarmten Sole: wobei die
letztere von der Elektrolyse stammt und an gasförmigem Chlor gesättigt ist
und es ist insbesondere empfehlenswert, sie zu dechlorieren (man
führt im
Allgemeinen eine Dechlorierung im Vakuum durch). Das während dieser
Dechlorierung gewonnene Chlor der an Salz verarmten Sole wird mit
dem Chlor, das direkt aus der Elektrolyse stammt, etwa auf der Höhe der Abkühlungsmittel
gemischt;
- – einen
Ablaß für die an
Salz verarmte Sole: mittels dieses Ablasses verhindert man die Akkumulierung
von Unreinheiten und insbesondere diejenige von Sulfaten im Elektrolysekreislauf.
-
Im
rechten Teil der 1 findet man in schematischer
Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Debromierungsverfahrens.
Gemäß dieser
Variante wird der Strom des gasförmigen Chlors,
der aus den Elektrolyseuren 3 austritt, nach seiner Abkühlung debromiert.
Das in diesem Strom enthaltene Brom wird aus diesem extrahiert,
indem im Gegenstrom in einem Rieselturm 5 dieser Strom
mit einem Strom an Salz verarmter Sole in Kontakt gebracht wird,
die dem Wiedergewinnungskreislauf der an Salz verarmten Sole entnommen
wurde und in 9 dechloriert wurde. Das gasförmige Chlor,
das so durch Spülung
mit an Salz verarmter Sole debromiert wurde, wird für die Zwecke
seiner Speicherung verflüssigt
oder direkt zum Verbraucher geschickt.
-
Die
an Salz verarmte Sole, die zur Extraktion des vorerwähnten Broms
in 5 gedient hat, ist noch mit Brom und Chlor beladen. Das Brom
und das Chlor werden durch Stripping im Vakuum in einem Entgaser 7 extrahiert.
Sie werden beide am Ausgang des Entgasers 7 gewonnen. Die
an Salz verarmte Sole, die derart dechloriert und debromiert wurde
und aus 7 stammt, wird in einem Mischgefäß 8 mit
der an Salz verarmten Sole, die dem Wiedergewinnungskreislauf entnommen
wurde, gemischt. Die Mischung der in 8 hergestellten an
Salz verarmten Sole, wird so teilweise für die Extraktion des Broms
in der Füllkörpersäule 5 verwendet
und teilweise für
den Sättigungsbehälter 1 wiedergewonnen.
Man erinnert sich, dass ein Ablaß in der Wiedergewinnungslinie
vorgesehen ist.
-
In
Bezug nun auf 2, wird die erfindungsgemäß durchgeführte Debromierung
eines Stroms F1 von mit Brom verunreinigtem
gasförmigen
Chlors genauer ersichtlich; vorliegend, ohne beschränkend zu
sein, handelt es sich um den Strom F1 der
von den Elektrolyseuren 3 in 1 stammt. 2 beschreibt
in nicht einschränkender
Weise die Parameter des Debromierungsverfahrens genauer. Diese Parameter
entsprechen einer Elektrolyse einer an NaCl gesättigten Sole. Der Durchschnittsfachmann
versteht sofort, dass die in 2 dargestellte
Debromierung in diesem Zusammenhang in keiner Weise einschränkend ist.
-
Der
Strom F1 des mit Brom beladenen Chlors (bei
dem der Gehalt an Brom allgemeinen im Bereich zwischen 250 und 400
ppm liegt) wird zum unteren Ende der Füllkörperkolonne 5 geleitet,
wo im Gegenstrom ein Durchfluss F3 der an
Salz verarmten Sole zirkuliert (bei dem der Gehalt an NaCl im Allgemeinen
in der Nähe von
200 g/l liegt) und wird abgekühlt
(wobei die Temperatur im Allgemeinen in einem Bereich zwischen 10
und 35°C,
vorteilhafterweise zwischen 15 und 20°C liegt).
-
Am
Ausgang des Turms 5 hat der gasförmige debromierte Strom F2 im Allgemeinen einen Gehalt an Brom von
weniger als 100 ppm, vorteilhafterweise weniger als 50 ppm. Er wird
den Behandlungseinheiten zugeführt
(Trocknung, Filtrierung, Komprimierung und Verflüssigung) und anschließend zum
Verbraucher oder direkt zum Verbraucher geführt.
-
Der
Strom F4, der mit Chlor und Brom beladenen
Sole (wobei der Gehalt im Allgemeinen niedriger als 100 ppm ist,
vorzugsweise weniger als 50 ppm) wird in einem Behälter 6 aufgefangen.
Ein Strom F5 wird unter Vakuum 7 vom
Behälter 6 über die
Pumpe P1 zum Strippingturm zugeführt.
Dieser Strom der Sole F5 wird im Allgemeinen
auf 80 bis 95°C,
vorteilhafterweise auf zwischen 90 und 95°C mit Dampf im Stellrohrvorwärmer E1
anschließend
im Wärmeaustauscher
E2 erwärmt.
-
Eine
Vakuumpumpe C1 erlaubt es am oberen Teil des Turms 7 ein
Vakuum anzulegen, das im Allgemeinen zwischen 0,3 und 0,4 bar liegt,
wobei dieses Vakuum das Stripping des Chlors und des Broms mit Hilfe von
Wasserdampf im Strom F9, der aus 7 stammt,
ermöglicht.
-
Der
Kondensator E3 ermöglicht
die Abkühlung
des gasförmigen
Stroms F9 im Allgemeinen zwischen 15 und
35°C, vorteilhafterweise
zwischen 20 und 25°C.
-
Aus
Ausgang des Turmes 7 wird der Strom der Sole F6 im
Behälter 8 mit
einem Strom der an Salz verarmten Sole F7,
der von den Elektrolyseuren 3 stammt, genauer gesagt von
der Dechlorierungseinheit 9, gemischt.
-
Die
Pumpe P2 rezykliert den Strom F8 der Sole
des Behälters 8 zum
Stellrohrvorwärmer
E1, wo sie den Strom der Sole F5 erwärmt, und
anschließend
zum Austauscher E4, wo die Temperatur des Stroms der Sole F3 reguliert
wird. Der Strom F8 unterscheidet sich vom
Strom F3 durch seine Temperatur.
-
Ausgehend
vom Behälter 8,
rezykliert eine Pumpe P3 den Überschuss
an Sole – ein
Strom F10 – zum Elektrolysekreislauf.
Ein Teil dieses Stroms F10 (ein Strom F11) wird abgelassen. Dieser Ablaß (Sulfatablaß) nimmt
ebenfalls an der Entfernung des Broms aus der Sole teil.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend genauer durch die Tabelle mit den nachstehenden
Zahlen erläutert. Diese
Zahlen verdeutlichen eine Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
in einer Vorrichtung wie sie schematisch in 2 dargestellt
ist; wobei das erfindungsgemäße Verfahren
direkt in einem klassischen Verfahren zur Herstellung von Chlor
durch Elektrolyse (siehe 1) einer an Natriumchlorid gesättigten
Sole integriert ist. Bei Betrachtung dieser Zahlen wird der Durchschnittsfachmann
sofort die vorliegende Erfindung verstehen.
-
