DE924749C - Verfahren zur Herstellung von waesserigen Loesungen mit einem Gehalt an elementarem und/oder aktivem Chlor - Google Patents

Description

Die Erfindung ibetrifEt ein Verfahren zur Herstellung von wässerigen Lösungen mit einem Gehalt am elementarem und/oder aktivem Chlor mittels eines .an eine Chlorzuleitunig angeschlossenen Injektors. Die Erfindung bezweckt die Vereinfachung der Herstellhing sowie die Erzielung einer möglichst vallkommenein Vermischung zwischen-den gasförmigen und flüssigen Ausgangsstoffen bei hoher Leistung und !beliebiger Konzentration und Zusammensetzung der Lösungen. Dies wird erfindiungsgemäß dadurch erreicht, daß man Wasser mit einem großen Überschuß an CMorgas in einem Kugekohr unter Bildung eines Schaumes vermischt, vermittels dieses Schaumes in einem Injektor Alkali- oder Erdalkallülösungen bzw. Aufsrihlamniungen zusammen mit Luft ansaugt und das erhaltene Gemisch durch ein zweites Kugeikohr hindurchfüihxit.

Es ist bereits bekannt, zum Mischen und Zerstäuben von Gasen und Flüssigkeiten eine Injektordüse zu verwenden, wobei der Diffusor als Mehrkugekohr ausgebildet ist. Bei diesem bekannten Verfahren -wird jedoch der Injektor anders beaufschlagt als beim Verfahren gemäß der Erfindung, nämlich die Düse ausschließlich mit Gas und das Saugrohr ausschließlich mit Flüssigkeit. Demgegenüber besteht das Wesen der vorliegenden Erfindung darin, daß der Injektordüse eine Emulsion aus> wässeriger Flüssigkeit und Chlorgais unter Druck zugeführt wird, die als feiner Schaum eine über die Löslichkeit weit hinausgehende Menge an Gas enthält. Trotz Vorhandenseins von über-

schüssigem Chlorgas im schauimförmigen Treibmittel kann durch das mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Saugrohr zusätzlich, mit den "einzuführenden Lösungen bzw. Aufschllämimungen Luft mit eingesaugt werden, wodurch das Vermischen der Chlorgasemulsion mit jenen Lösungen bzw. Aufschlämmungen im Diffusor -wesentlich begünstigt wird, der in an sich bekannter Weise als Kugelrohr ausgebildet ist.

to Die Vorteile des neuen Verfahrens gegenüber dem bekannten Injektorverfahren bestehen außer in einer praktisch vollkommenen Vermischung zwischen Chlor und wässeriger Flüssigkeit in dem geringen D.ruckverilust für das Treibmittel. Gegenüber 'anderen bekannten Verfahren zur Herstellung wässeriger Lösunigen mit Gehalt an aktivem Chlor bietet die Erfindung den Vorteil einer wesentlichen Vereinfachung und Erleichterung des Betriebes, insbesondere da handelsübliche, d. lh. konizentriertiere Ausgangslösungen verwendet werden können bei erheblich verringertem Raumbedarf. Die intensive Vermisehungswirkung durch die Kugelrohre wird bereits mit -wenigen Kugeln erreicht' und kann noch, dadurch gesteigert werden, daß die Verbindungsrohre zwischen den Kugeln entweder abwechselnd axial gegeneinander versetzt sind oder vermittels Lenkflächen; in die benachbarten Kugeln hineinragen. In beiden Fallen findet in· jeder Kugel eine kräftige Durchwirbelung der Flüssigkeit untereinander bzw. von Flüssigkeit unid Gas' statt, die im letzteren Falle zu einer raschen Dispergierung, d. h. Schaumbildung, führt. In diesem' Sinne wirkt auch die durch das Saugrohr des Injektors mit angesaugte Luft bzw. die während der Reaktion gebildete Kohlensäure. Die Kugelrohre können beliebige Lagen- eininehmem; es wird jedoch die waagerechte Anordnung bevorzugt, da diese eine Höchstleistung gestattet.

In der Zeichnung ist eine zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignete Vorrichtung im Aufriß, teilweise im Schmitt, dargestellt, wobei der Übersichtlichkeiit halber die Injektorvorrichtung in mehrfach vergrößertem Maß stäbe gegenüber den übrigen Vorrich tunigen gezeichnet wurde.

α bezeichnet den Injektor, b die Injektordüse, welche durch ein Kugelrohr c an. eine Zuleitung d für Wasser und Chlorgas angesdhiiosisen. ist. e bezeichnet das Saugrohr des Injektors, / einen auf diesem sitzenden Trichter, g den Diffusor, h ein an diesen sich anschließendes Kugelrohr, an dessen freiem Ende der Auslauf für die fertige Lösung sitzt. In den Trichter / des Saugrobrs e ragt die Ableitung i vom Vorratsbehälter k für 'die fertige Alkali- oder Erdalkali- oder HypochlorMösung bzw. -aufschlämmung und/oder die Ableitung / der Löseeinriohtung m für festes Alkalicarbonat hinein. Die Ableitung i ist über ein Regulierorgan mit einer an sich bekannten und nicht näher bezeichneten Schwimmervorrichtung verbunden, weiche einen einstellbaren konstanten] Zufluß gestattet. Die Löseeinriohtung für das feste Alfcaliearbonatt besteht aus einem· Behälter m, dessen Wandung vorzugsweise wärmeisoliert ist und der mit einem Siebboden/* verseilen ist. Unterhalb dieses Siebbodens> mündet die mit einem Regelloirgan versehene Zuleitung w für das Lösewasser, welches zweckmäßig auf konstanter Temperatur gehalten wird. Am- unteren Ende des trichterförmig sich verjagenden Behälters ist eine Schlammaustragöffnung vorgesehen. Auf dem Siebboden kann vorteilhaft in bekannter Weise eine Verteilerschicht, beispielsweise aus indifferenten Füllkörpern, gelagert sein. Am oberen Ende des Behälters befindet sich der Überlauf 0, und durch den Deckel ragt ein beiderseitig offener zylindrischer Füllstutzen q in den Behälter hinein, derart, daß der untere Rand dieses Füllstutzens q hinreichend weit unterhalb 'dies Niveaus desi Uberlaufrohres 0 liegt. Die beiden Abilaufrdhre i und / weisen nach oben ragende und mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Abzweigungen auf, um Heberwirikungerj] zu vermeiden. Der Lösebehälter m wird durch den Füllstutzen q hindurch' mit festem Alkalicarbonat angefüllt, derart, daß der Füllstutzen selbst stets einen Vorrat aufweist. Unter diesen Umständen bildet sich der in der Zeichnung angedeutete Böschungskegel zwischen uinteremRand des Füllstutzen q und benachbarter Innenwand des Läsebehälters- m.

Der Betrieb der Vorrichtung gestaltet sich wie folgt: Zu Beginn· einer jeden Betriebsperiode wird zunächst die- mit der Injektordüse in Verbindung stehende Wasserzuleitung geöffnet, dann die den Zufluß in das Tridhtenrohr / regelnden Organe geöffnet und schließlich das Regelorgan für den Ghlbrgasizutritt in das Düsenrohr dem jeweiligen Erfordernis entsprechend eingestellt. Die einmal ermittelten Einstellungen der genannten drei Regelorgane bleiben dann während des gesamten Betriebes unverändert. Die Überwachung kann sich, darauf beschränken, das verbrauchte Alkalicarbonat im Füllstutzen q bzw. die Lösung im Behälter k je nach Bedarf zu erneuern.

Die beschriebene Vorrichtung ist giane allgemein für die Herstellung jeglicher in der Technik erwünschter wässeriger Lösungen mit einem Gehalt an aktivem Chlor geeignet, d. h. für 'die Herstellung von Chlörwasser, Umterchlorigsäurelösung mit oder ohne Gehallt 'an Hypochlorit, Hypochloritlösungen beliebigen p_H-Wertes·, und zwar sowohl von Alkalials auch Erdalkalimetallen.

Beispiel ι

Bei einem Düsendurohimesiser des Injektors von 6 mm und je fünf Kugeln in beiden Kugelrohren vor und hinter dem Injektor mit lichtemi Kugeldurchmesser von etwa 30 mm und lichtem Durchmesser der Verbindungsrohre von etwa. 12 mm bei einer Gesamtlänge jedes Kugelrohres von etwa 300 mm wurde bei einer Stundenleistung von etwa 10501 eine wässerige Lösung von freier unterchloriger Säure neben Calciumhypochilorit mit mit einem Gehalt an aktivem Chlor von etwa 26,7 g/l erhalten, wobei etwa 250 1/Std. einer Calciumhypoahloritlosung mit etwa 88 g aktivem Chlor pro Liter und etwa 750.I Wasser pro Stunde

zusammen mit etwa 4,7 kg Chlorgas p.ro Stunde dem Injektor zugeführt wurden. Um diese Leistung in einer üblichen Turmapparatur zu erzielen, wäre ein Rieselturm mit indifferenten VerteilerkÖTpern von etwa 500 mm lichtem Durchmesser sowie ein Verdünnungsibehälter für die Caleiumhypochloritlauge von etwa 1500 1 Inhalt für einstündigen Betrieb erforderlich. Bei der Bemessung dieses Verdünnungsibehälters muß berücksicihtigit werden, daß die handelsübliche Calciumhypochloritllösung für das Turmverfahren vorher auf ein Vielfadhes ihres Volumens mit Wasser verdünnt werden miuß, während diese Verdünnung bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung gleichzeitig mit der Vermischung und Reaktion im Injektor erfaigt.

Beispiel 2

Bei einem Düsendurchmesser des Injektors von 4 mm, vier Kugeln in dem Kugelrohr vor dem Injektor und fünf Kugeln in. dem Kugelrohr hinter dem Injektor mit lichtem Kugeldurchmesser von 30 mm und lichtem Durchmesser der Venbindungsrohre von 12 mm wurde bei einer Stundenleistung von 4501 eine wässerige Lösung von freier unterchloriger Säure neben NatriurnhypocMorit mit einem' Gehallt an aktivem Chlor von 17,4 g/! erhalten, wobei etwa 1/Std.. Sodalösung mit 110 g/l Na₂CO₃ dem Saugstutzen, des Injektors zugeführt wurden. Der Düse des Injektors wurden etwa 388 1 Wasser pro Stunde zusammen -mit 7,85 kg Chlorgas zugeführt.

Claims (8)

1. Patentanspruch:
2. Verfahren zur Herstellung von wässerigen Lösungen- mit einem Gehalt an elementarem und/oder aktivem Chilbr, dadurch gekennzeichnet, daß man Wasser 'mit einem großen Überschuß an Chlorgas in einem Kugekdhr unter Bildung eines Schaumes vermischt, vermittels dieses Schaumes in einem Injektor Alkali- oder Erdalkalilösungen bzw.
3. Aufschl'ämmungen zusammen mit Luft ansaugt und das erhaltene Gemisch durch ein zweites Kugelrohr hindurchführt.
4. Angezogene Drudeschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 643 424;
   USA.-Patentschrift Nr. 1 971 241;
   GmelUn- Kraut, 8.
5. Auflage, Syst-Nr.
6. 6, Chlor (1927), S. 268.
7. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
8. 9596 2.55