FI65213B - Foerfarande foer framstaellning av en blandning innehaollande klordioxid - Google Patents
Foerfarande foer framstaellning av en blandning innehaollande klordioxid Download PDFInfo
- Publication number
- FI65213B FI65213B FI760545A FI760545A FI65213B FI 65213 B FI65213 B FI 65213B FI 760545 A FI760545 A FI 760545A FI 760545 A FI760545 A FI 760545A FI 65213 B FI65213 B FI 65213B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- alkali metal
- reaction
- column
- chlorine
- chlorine dioxide
- Prior art date
Links
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 28
- 238000005649 metathesis reaction Methods 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 claims description 22
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 claims description 22
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical group [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 20
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 18
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 16
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M chlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 10
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 10
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052936 alkali metal sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- -1 alkali metal chlorate Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylbenzoic acid Chemical group CS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N Manganese(2+) Chemical compound [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- HAYXDMNJJFVXCI-UHFFFAOYSA-N arsenic(5+) Chemical compound [As+5] HAYXDMNJJFVXCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 claims 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims 1
- 229940077449 dichromate ion Drugs 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims 1
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 claims 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 33
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 26
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 26
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000012445 acidic reagent Substances 0.000 description 3
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-N chloric acid Chemical group OCl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 2
- RVBUZBPJAGZHSQ-UHFFFAOYSA-N 2-chlorobutanoic acid Chemical compound CCC(Cl)C(O)=O RVBUZBPJAGZHSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229940005991 chloric acid Drugs 0.000 description 1
- 229910001902 chlorine oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M sodium bisulfate Chemical compound [Na+].OS([O-])(=O)=O WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000342 sodium bisulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B11/00—Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
- C01B11/02—Oxides of chlorine
- C01B11/022—Chlorine dioxide (ClO2)
- C01B11/023—Preparation from chlorites or chlorates
- C01B11/025—Preparation from chlorites or chlorates from chlorates without any other reaction reducing agent than chloride ions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/16—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
- B01D3/24—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with sloping plates or elements mounted stepwise
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00164—Controlling or regulating processes controlling the flow
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
!<U2fr»·! rBl KUULUTUSJULKAISU ,,λ, , J&Ta IBJ ν') utlAggningsskrift OOZ I 3 • SoS c (45) Patentti s-ySnaclty 10 04 19S4
Patent meddelat T (51) Kv.»k.3/ii»t.a.3 C 01 B 11/02 SUOMI —FINLAND (H) PmuitdWww·· —PtaBtuuBtalnf 76051*5 (22) H«k«ml(ptlvi — Am5knlngad«f 02.03.76 * * (23) AlkupUvi—Glltl|hettdag 02.03.j6 (41) Tullut Julkheksl — Blhrlt oftettllg 08.09. J6 _ . (44) N»httvlkslp«nof> |i kuuUulkiUun pvm. — , . ,,
Patent- och registerstyrelaen ' AmMcm utb«d och utUkrift«i pnUksnd 30.12.b3 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeu* —Acflrd priority 07.03.7 5 USA(US) 556379 (71) KemaNord AB, Box 11020, S-100 6l Stockholm, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Willard A. Fuller, Grand Island, New York, USA(US) (71+) Berggren Oy Ab (51+) Menetelmä klooridioksidia sisältävän seoksen valmistamiseksi -Förfarande för framställning av en blandning innehällande klor-dioxid Tämä keksintö koskee klooridioksidin valmistusta. Tarkemmin sanoen tämä keksintö koskee parannuksia menetelmään käsitellä sulfaattia sisältäviä lietteitä, joita saadaan yksiastiaprosessin klooridioksidi-generaattoreista.
Koska klooridioksidilla on huomattavaa kaupallista mielenkiintoa ja merkitystä selluloosan valkaisun, vedenpuhdistuksen, rasvanvalkaisun, teollisuusjätteistä tapahtuvan fenolien poiston, tekstiilien valkaisun yms. alueillaj on erittäin toivottavaa saada aikaan menetelmät, joilla klooridioksidia voidaan taloudellisesti valmistaa ja joiden avulla niillä tuotettujen poistovirtojen tyyppiä voidaan valvoa.
Eräs keino klooridioksidin tuottamiseksi on alkalimetallikloraatin, alkalikloridin ja mineraalihapon, kuten rikkihapon reaktio. Tapahtuvista reaktioista ovat esimerkkeinä seuraavat: (1) NaClO^ + NaCl + I^SO^ > C102 + 0,5 Cl2 + Na^O^ + H20 (2) NaC103 + 5NaCl + HgSOj, —*C102 + 3 Cl2 + 3 Na^O^ + 5H20 6521 3 Tällaisia reaktioita käytetään kaupallisesti syöttäen reagensseja jatkuvasti reaktioastiaan ja poistaen jatkuvasti siinä muodostunutta klooria ja klooridioksidia reaktioastiästä.
Reaktio 2, jota suositaan, koska se tuottaa etupäässä klooridioksidia, on tuloksena suunnilleen ekvivalenttien kloraatti- ja kloridimäärien käytöstä.
Yksiastiaprosessi klooridioksidin valmistamiseksi esitetään amerikkalaisessa patentissa 3 563 702, jonka mukaan alkalimetallikloraattia, alkalimetallikloridia ja mineraalihappoliuosta syötetään jatkuvasti yhden astian generaattori-haihdutin-kiteyttimeen riittävät määrät klooridioksidin ja kloorin kehittämiseksi n. 65-85°C:ssa ja happamuudella, joka on n. 2 yli 4-N katalyytin läsnäollessa tai — 11 — N ilman katalyyttiä, poistaen vettä tyhjön aikaansaamalla haihdutuksella 100-400 mmHg:n absoluuttisessa paineessa poistaen samanaikaisesti klooridioksidia ja klooria, kiteyttäen mineraalihapon suolaa generaattorin sisällä ja poistaen kiteitä astiasta.
Kun reaktio tapahtuu astian sisällä, reaktioissa, joissa rikkihappoa käytetään mineraalihapporeagenssina, natriumsulfaatin ja natrium-bisulfaatin kiteitä, joiden määrä ja läsnäolo riippuu yleensä käytetystä happoväkevyydestä, kiteytyy liuoksesta ja laskeutuu generaattorin pohjalle, josta ne poistetaan lietteen muodossa.
Rikkihapon käytön lisäksi myös kloorivetyhappoa voidaan käyttää mineraalihapporeagenssina, jossa tapauksessa generaattorista poistetut kiteet ovat alkalimetallikloridikiteitä. Kuitenkin kloorivetyhappo-prosessi tuottaa sivutuotteena alkalimetallikloridia, joka tuote on usein vähemmän toivottava kuin alkalimetallisulfaatti. Natriumsul-faatti on arvokas sivutuote, joka on hyödyllinen sulfaattiselluloosan keittoprosesseissa samoin kuin klooridioksidikin. Tämän vuoksi systeemit, jotka tuottavat klooridioksidia ja natriumsulfaattia, ovat erityisen hyödyllisiä, koska paikalla tapahtuva koordinaatio voidaan toteuttaa keitto-operaatioiden kanssa käyttäen hyväksi sekä primääristä klooridioksidituotetta että keittoprosessissa erityisesti sulfaatti keitto-operaatioissa talteenotottua natriumsulfaattia.
Joissakin tapauksissa natriumsulfaatin tarve on kuitenkin suuresti pienentynyt tai torjuttu. Tietyntyyppisissä keittoprosesseissa 3 6521 3 natriumsulfaattia ei tarvita. Tietyissä sulfaattikeitto-operaatloissa natriumsulfaatin tarvetta voidaan pienentää tai vaihdella ja ylimääräisen suolan sijoittaminen tuottaa ongelmia nykyisin voimassa olevien ympäristönsuojelustandardien kannalta. Vaikka pienentyneiden natriumsulfaattimäärien tarve voi vaihdella, klooridioksidin tarve säilyy ennallaan.
Niissä tapauksissa, joissa tarvitaan pienentyneitä määriä tai ei lainkaan natriumsulfaattia, yksiastiaprosessi voidaan muuttaa käyttämään kloorivetyhappoa mineraalihapporeagenssina, jolloin sivutuote on natriumkloridi. Tällaiset systeemit eivät kuitenkaan ole yhtä tehokkaita kuin rikkihappoa käyttävät systeemit. Edelleen saadaan vain natriumkloridia ja niissä tapauksissa, joissa tarvitaan vaihtelevia määriä natriumsulfaattia, vaaditun natriumsulfaattimäärän kehittäminen tekisi välttämättömäksi edestakaisen siirtymisen katalysoidusta rik-kihapposysteemistä katalysoituun kloorivetyhapposysteemiin kaikkine siihen liittyvine ongelmineen.
Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä, jossa yksi-astiaprosessia voidaan käyttää erittäin tehokkaasti tuottamaan kloori-dioksidia ja sivutuotesuolan talteenotto säädellä tuottamaan haluttua suolaa halutut määrät tarvitsematta muuttaa olosuhteita reaktorissa.
Tämän keksinnön lisätarkoituksena on saada aikaan parannettu prosessi yksiastiaprosesseissa tuotetun kidelietteen käsittelemiseksi kiinteitä aineita sisältävään poistovirtaan sisältyvien arvokkaiden kloraatti- ja sulfaattiosien palauttamiseksi generaattoriin jatko-reaktiota varten ja natriumsuolan poistamiseksi kloridina sulfaatti-suolan sijasta.
Tämän keksinnön prosessin mukaisesti yksiastiaprosessin liete, joka sisältää alkalimetallisulfaattikiteitä ja arvokkaita kloraattiosia, syötetään metateesikolonnin yläpäähän. Kloorivetyhapon vesiliuosta, jonka väkevyys on n. 32-37 paino-55 ja lämpötila yli n. 20°C, lisätään jatkuvasti tai jaksottain lähellä metateesikolonnin pohjaa olevan syöttöaukon kautta vastavirtaan alaspäin suuntautuvaan lietevirtaan nähden, lietteeseen sisältyvien kiteiden reagoidessa kloorivetyhapon kanssa tuottaen natriumkloridia ja rikkihappoa, regeneroidun rikkihapon ja arvokkaiden kloraatti-ionien huuhtoutuessa kolonnista generaattoriin ja natriumkloridin poistuessa vesilietteenä poistoaukon 6521 3 kautta, joka sijaitsee lähellä metateesikolonnin pohjaa.
Tämän prosessin käytöllä on monia etuja. Prosessi tekee mahdolliseksi käyttää tehokkaampaa rikkihapporeaktiota yhden astian generaat-tori-haihdutin-kiteyttimessä vaihtamatta tehottomampaan kloorivety-happoreaktioprosessiin niissä tapauksissa, joissa tarvitaan pienentyneitä määriä sivutuotenatriumsulfaattia. Niissä tapauksissa, joissa natriumsulfaattia halutaan lisääntyneessä määrässä tai maksimimäärässä, prosessi tekee mahdolliseksi tällaisen lisäyksen tai maksimoinnin yksinkertaisesti pienentämällä tai korvaamalla metateesikolonnin pohjaan menevä kloorivetyhappovirta tuoreen veden virralla. Niissä tapauksissa, joissa on toteutettava natriumsulfaatin maksimituotanto, ylöspäin virtaava pesuvesi toimii palauttaen oleellisesti kaikki arvokkaat kloridi-, kloraatti- ja rikkihappo-osat jatkuvasti generaattoriin vaatien suhteellisen pienen energiansyötön systeemiin. Lisäksi näissä olosuhteissa ja kun generaattoria käytetään suurilla happovä-kevyyksillä, jotka ovat luokkaa 10-11-N, vesipesu tekee mahdolliseksi natriumsulfaatin talteenoton neutraalina natriumsulfaattina vastakohtana ei-toivotuille happamille natriumsulfaateille, jotka saadaan talteen alalla aikaisemmin käytetyllä lietesuodatustekniikalla.
Nopeudet, joilla kloorivetyhappoa tai vettä syötetään metateesikolonnin pohjalle, riippuvat luonnollisesti halutusta konversiosta tai pesusta, joka on saatava aikaan. Niissä tapauksissa, joissa on toteutettava täydellinen natriumsulfaatin konversio natriumkloridiksi, metateesikolonniin jatkuvasti syötetyn kloorivetyhapon määrän on oltava vähintään kaksi kertaa reaktorissa tuotettavan natriumsulfaatin määrä mooleissa laskettuna. Niissä tapauksissa, joissa poistettavaa natriumsulfaattia on vähennettävä ennalta määrätyt määrät, metateesikolonniin menevän kloorivetyhapon virtauksen säätö tehdään siten, että se tekee mahdolliseksi halutun konversion määrän, konvertoitu-mattoman natriumsulfaatin talteenoton tapahtuessa kolonnin pohjalta.
Natriumsulfaattilietteen alaspäin suuntautuvan virtauksen ja kloori-votyhapon ylöspäin suuntautuvan virtauksen nopeudet säädetään siten, että ne aikaansaavat maksimi konversiohyötysuhteen lisäämättä oleellisesti generaattorissa tapahtuvan tyhjöhaihdutuksen höyryntarvetta.
Yleensä pesu ja konversioreaktio vaativat virtausnopeuksien säätöä siten, että saadaan aikaan n. 10-60 minuutin ja mieluummin n.
15-40 minuutin viipymäaika.
* 5 65213
Kuvat 1 ja 2 esittävät metateesikolonneja, joita on edullista käyttää tässä prosessissa. Kuvat 1 ja 2 ovat kaavamaisia pystyleikkauksia.
Viitaten nyt kuvaan 1 laitteisto käsittää metateesikolonnin tai tornin I, joka on tehty korroosionkestoisesta materiaalista, kuten titaanista, muoveista, keraamisista aineista, lasista tms. Kolonni on mieluummin, vaikkakaan ei välttämättä oleellisesti sylinterimäinen, jossa on syöttölaite 10 sen yläpäässä kidelietteen syöttöä varten yksi-astiareaktorista (ei näkyvissä). Metateesikolonnin alapää on varustettu kloorivetyhapon ja/tai kuuman veden syöttöputkella 7 ja laitteella sisäänvirtaavan kloorivetyhapon ja kuuman veden vaihtelemi-seksi (ei näkyvissä) ja kidelietteen ulosotolla tai poistoaukolla, jota yleisesti on esitetty kohdassa 6. Kolonni 1 on jaettu useisiin reaktio/pesuvyöhykkeisiin 9> 11, jne. alas- ja sisäänpäin kapenevilla, suppilonmuotoisilla ulokkeilla 4, joissa on aukot 5 kärjessä kidelietteen purkamiseksi alaspäin pyörteisiin pesu/reaktiovyöhykkeisiin 9, 11, jne; kiteitä sisältävän lietteen virtaus suunnataan alaspäin ulko-nemalta toiselle ja peräkkäisiin pyörteisiin reaktio/pesuvyöhykkeisiin.
Jokainen suppilonmuotoinen ulkonema on varustettu useilla aukoilla 3, jotka sijaitsevat ulkoneman ylimmän osan ja kolonnin seinämän välisessä yhtymäkohdassa tai lähellä sitä. Kun kiteitä sisältävä liete liikkuu alaspäin ulkonemalle ja aukon 5 läpi, ylöstuleva kloorivetyhapon virtaus suuntautuu osittain aukkojen 3 läpi synnyttäen pyör-teisyyttä vyöhykkeissä, jotka ovat välittömästi ulkonema-aukkojen alapuolella ja konvertoiden jatkuvasti natriumsulfaattia ja palauttaen rikkihappoa ja arvokkaita kloraattiosia generaattoriin. Kiteiden alaspäin suuntautuvan virtauksen ja pyörteisyyden määrän säätö on vaivatonta toteuttaa säätelemällä kiteiden poistoaukkojen 5 ja aukkojen 3 suhteellisia kokoja.
Kolonnin vyöhyke 8 on suhteellisen liikkumaton tai pyörteetön vyöhyke.
Metateesikolonni voidaan sijoittaa välittömästi yksiastiageneraattorin alapuolelle, jossa tapauksessa kideliete liikkuu painovoimavirtauk-sena generaattorista 10 kolonniin ja arvokkaat kloraatti- ja rikkihappo-osat palautetaan jatkuvasti suoraan generaattoriin ylöspäin suuntautuvana virtauksena.
6 65213
Metateesikolonniin sijoitettuj en ulkonemien kokonaislukumäärää voidaan vaihdella riippuen yleisesti käytetystä reaktiohyötysuhteesta ja materiaalien määrästä. Käytännössä käytettäessä kaupallisesti saatavia yksiastiageneraattoreita, joiden vetoisuus on n. 2300 1, metatee-sikolonnit, jotka ovat kuvattua tyyppiä ja joissa on n. 1,7-3,3 ulko-nemaa kolonnin lineaarimetriä kohti, on havaittu tehokkaiksi. Yleensä kolonnit, joiden pituus on n. 3~^j5 m ja joissa on 8-10 ulkonemaa asetettuna suunnilleen 30 cm:n päähän toisistaan, ovat suositeltavia.
Niissä tapauksissa, joissa tila- ja muut tekijät sanelevat metateesi-kolonnin sijoittamisen yksiastiageneraattorin vieressä olevaan kohtaan, generaattorin pohjalta poistettu kiteitä sisältävä liete pumpataan metateesikolonnin yläpäähän sopivalla pumppauslaitteella (ei esitetty) ja arvokkaat kloraatti- ja rikkihappo-osat palautetaan metateesikolonnin vyöhykkeestä 12 generaattoriin sopivan poistoputken ja siirtolaitteen avulla (ei esitetty).
Kuva 2 esittää toista metateesikolonnia, jota voidaan käyttää tämän keksinnön prosessissa. Kuten kuvan 1 kolonnikin tämä metateesikolonni voidaan sijoittaa joko yksiastiageneraattorin viereen tai välittömästi sen alle. Niissä tapauksissa, joissa metateesikolonni on sijoitettu välittömästi yksiastiageneraattorin alle, kidelietettä poistetaan jatkuvasti generaattorin (ei esitetty) pohjalta kolonnin 1 yläosaan vyöhykkeessä 1. Kloorivetyhappoa päästetään jatkuvasti kolonniin putken 2 kautta ja se virtaa ylöspäin kolonnin läpi reagoiden jatkuvasti natriumsulfaattikiteiden kanssa ja palauttaen jatkuvasti siitä poistettuja arvokkaita kloraatti- ja rikkihappo-osia generaattoriin kolonnin yläpäästä. Natriumkloridi liikkuu alaspäin keräilyvyöhykkeeseen 5, josta se poistetaan poistoaukon 3 kautta. Poistoaukkoa 3, joka on esitetty sijoitetuksi kolonnin 1 kohtaan, joka on kloorivetyhapon syöttöaukon 2 yläpuolella, voidaan vaihdella sijainniltaan lähellä kolonnin pohjaa.
Kuten kuvan 1 metateesikolonninkin yhteydessä tämä metateesikolonni voidaan myös sijoittaa yksiastiageneraattorin viereen, jossa tapauksessa se on varustettu pumppauslaitteella kidelietteen syöttämiseksi jatkuvasti generaattorista metateesikolonniin, ja arvokkaita kloraatti-ja rikkihappo-osia sisältävää vettä poistetaan jatkuvasti kolonnin yläosasta ja palautetaan jatkuvasti generaattoriin sopivan pumppaus-ja syöttöputkilaitteen kautta.
6521 3
Seuraavien esimerkkien tarkoituksena on kuvata tätä keksintöä.
Esimerkki 1 Käyttäen kuvassa 1 esitettyä metateesikolonnia, jossa oli 11 uloketta, laimean kloorivetyhapon syöttöaukko sijoitettiin viidennen ja kuudennen ulokkeen väliin pohjalta lukien veden syöttöaukon sijaitessa kolonnin pohjalla. Reaktio, joka tuotti klooridioksidia yksiastiageneraat-torissa, säädettiin tuottamaan natriumsulfaattia nopeudella 26 kg/h. Kloorivetyhapon vesiliuosta syötettiin 36-prosenttisena happona metatee-sikolonniin nopeudella n. 13 kg/h ja kuumaa vettä lisättiin n. 23 kg/h kolonnin pohjalle metateesikolonnissa tuotetun natriumkloridin pesemiseksi. Rikkihappoa otettiin talteen n. 10,5 kg/h:n määrä kolonnin huipulta. Kolonnin pohjalta talteenotetun suolalietteen analyysi osoitti 12,8 kg/h:n talteenottoa natriumkloridille, 19s9 kg/h:n poistoa vedelle, 0,04 kg/h kloorivetyhappoa ja 0,009 kg/h natriumsulfaat-tia, mikä osoitti oleellisesti täydellistä natriumsulfaatin konversiota natriumkloridiksi kolonnissa.
Claims (7)
- 8 65213
- 1. Menetelmä klooridioksidia ja klooria sisältävän seoksen valmistamiseksi jatkuvasti ja alkalimetallikloridilietteen ottamiseksi talteen, jossa (a) alkalimetallikloraatin, alkalimetallikloridin ja rikkihapon annetaan jatkuvasti reagoida yhden astian muodostamassa generaattori-haihdutin-kiteyttimessä suhteissa, jotka synnyttävät klooridioksidia ja klooria; (b) lämpötila pidetään välillä n. 65-85°C; (c) reaktioliuoksen happamuus pidetään välillä n. 2-4-N; (d) reaktioliuos alistetaan n. 100-400 mmHg:n absoluuttiseen tyhjöön vesihöyryn haihtumisen aikaansaamiseksi; (e) mainitulla reaktiolla tuotettua klooridioksidia ja klooria poistetaan sekoituksena mainitun vesihöyryn kanssa ja reaktio suoritetaan katalyytin läsnäollessa, joka on vana-diinipentoksidi, hopeaioni, mangaani-ioni, dikromaatti-ioni ja/tai arseeni-ioni, ja (f) neutraalia alkalimetallisulfaattia kiteytetään astiassa ja poistetaan siitä; tunnettu siitä, että johdetaan jatkuvasti reak-toriastiassa tuotettuja alkalimetallisulfaattikiteitä lietteen muodossa suoraan yhtenäisen metateesikolonnin huipulle alaspäin suuntautuvana virtauksena; johdetaan vastavirtaan laimean kloorivetyhapon virtausta ylöspäin mainitun kolonnin läpi nopeudella ja määrinä, jotka riittävät reagoimaan alkalimetallisulfaatin kanssa konvertoiden alkalimetallisulfaatin rikkihapoksi ja alkalimetalliklori-diksi palauttaen jatkuvasti arvokkaat kloraatti- ja rikkihappo-osat oleellisesti täysin yhden reaktoriastian liete-poistoon; ja poistetaan jatkuvasti alkalimetallikloridilietet-tä metateesikolonnin pohjalta.
- 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkalimetallikloraatti on natriumkloraatti ja alkalimetallikloridi on natriumkloridi. 9 6521 3
- 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kloorivetyhapon vesiliuoksen väkevyys on n. 32-37 paino-jL
- 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kloorivetyhapon vesiliuoksen lämpötila on n. 20-35°C.
- 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumaa vettä syötetään jatkuvasti metateesikolonniin sen pohjalle alkalimetallikloridin pesun aikaansaamiseksi.
- 1. Förfarande för kontinuerlig framställning av en blandning innehällande klordioxid och klor ooh ätervinning av ett alka-limetallkloridslam, varvid (a) ett alkalimetallklorat, en alkalimetallklorid och svavel-syra kontinuerligt bringas att reagera i ett enda kärl, som utgör generator, indunstare och kristallisator, i sädana pro-portioner att klordioxid och klor bildas; (b) temperaturen hälles inom ett omräde av ca 65-ca 85°C; (c) reaktionslösningens surhet hälles inom omrädet ca 2-ca 4-N; (d) reaktionslösningen utsättes för ett absolut vakuum av ca 100-400 mmHg för avdunstning av vattenänga; (e) klordioxid och klor, som framställts vid reaktionen, uttages i blandning med vattenängan, varvid reaktionen utföres i närvaro av en katalysator bestäende av vanadinpentoxid, silverjon, manganjon, dikromatjon eller arsenikjon, och (f) neutralt alkalimetallsulfat kristalliseras i kärlet och uttages därifrän, kännetecknat av att alkali-metallsulfatkristallerna, som bildats i reaktorkärlet, i form av en uppslamning kontinuerligt överföres direkt tili övendelen av en integrerad utbyteskolonn i nedätgäende strömning; en ström av utspädd saltsyra inleds uppät genom kolonnen vid en hastighet och i tillräcklig mängd för ästadkommande av reaktionen med alkalimetallsulfatet, varvid detta överföres
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI811669A FI65607C (fi) | 1975-03-07 | 1981-05-29 | Foerfarande foer kontinuerlig framstaellning av en blandning innehaollande klordioxid och klor samt foer aotervinning av alkalimetallkloridslam |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US55637975 | 1975-03-07 | ||
| US05/556,379 US3976758A (en) | 1975-03-07 | 1975-03-07 | Production of chlorine dioxide |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI760545A FI760545A (fi) | 1976-09-08 |
| FI65213B true FI65213B (fi) | 1983-12-30 |
| FI65213C FI65213C (fi) | 1984-04-10 |
Family
ID=24221108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI760545A FI65213C (fi) | 1975-03-07 | 1976-03-02 | Foerfarande foer framstaellning av en blandning innehaollande klordioxid |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3976758A (fi) |
| JP (1) | JPS5924082B2 (fi) |
| AU (1) | AU498155B2 (fi) |
| BR (1) | BR7601244A (fi) |
| CA (1) | CA1097478A (fi) |
| ES (1) | ES445743A1 (fi) |
| FI (1) | FI65213C (fi) |
| FR (1) | FR2302964A1 (fi) |
| PT (1) | PT64874B (fi) |
| SE (2) | SE416127B (fi) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4049784A (en) * | 1975-03-07 | 1977-09-20 | Hooker Chemicals & Plastics Corporation | Production of chlorine dioxide with product slurry metathesis |
| ZA786778B (en) * | 1978-01-03 | 1980-07-30 | Erco Ind Ltd | Improved washing procedure in chlorine dioxide production |
| NZ190344A (en) * | 1978-05-18 | 1981-02-11 | Hooker Chemicals Plastics Corp | Continuous production of a mixture of chlorine dioxide, chlorine and a neutral alkali metal salt |
| US5770171A (en) * | 1990-03-05 | 1998-06-23 | Eka Nobel Inc. | Process for production of chlorine dioxide |
| US6126702A (en) | 1998-03-09 | 2000-10-03 | International Paper Company | Apparatus and method for treating sesquisulfate waste streams |
| EP2550393A2 (en) | 2010-03-23 | 2013-01-30 | International Paper Company | Improved bctmp filtrate recycling system and method |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE337217C (fi) * | ||||
| NL57583C (fi) * | 1941-05-08 | 1900-01-01 | ||
| US2531137A (en) * | 1946-06-25 | 1950-11-21 | Laubi Otto | Preparation of sulfuric acid and sodium chloride from sodium sulfate solutions |
| US3864456A (en) * | 1964-08-13 | 1975-02-04 | Electric Reduction Co | Manufacture of chlorine dioxide, chlorine and anhydrous sodium sulphate |
| US3563702A (en) * | 1968-03-05 | 1971-02-16 | Hooker Chemical Corp | Production of chlorine dioxide |
| CA920773A (en) * | 1970-01-20 | 1973-02-13 | Electric Reduction Company Of Canada | Production of sulphuric acid |
| US3760065A (en) * | 1970-05-29 | 1973-09-18 | Erco Ind Ltd | Production of chlorine dioxide |
| US3754081A (en) * | 1970-09-17 | 1973-08-21 | Hooker Chemical Corp | Process for the production of chlorine dioxide,chlorine and a mixtureof an alkali metal sulfate and bisulfate |
| US3793439A (en) * | 1971-02-17 | 1974-02-19 | Erco Ind Ltd | Production of chlorine dioxide |
| US3800026A (en) * | 1971-04-06 | 1974-03-26 | Stauffer Chemical Co | Method for preparing sodium chloride brine |
| US3733395A (en) * | 1971-04-07 | 1973-05-15 | Hooker Chemical Corp | Process for producing chlorine dioxide,chlorine and a neutral sulfate salt in the sulfate or kraft process of preparing wood pulp |
-
1975
- 1975-03-07 US US05/556,379 patent/US3976758A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-02-17 CA CA245,890A patent/CA1097478A/en not_active Expired
- 1976-02-18 AU AU11193/76A patent/AU498155B2/en not_active Expired
- 1976-02-23 SE SE7602124A patent/SE416127B/xx unknown
- 1976-02-26 BR BR7601244A patent/BR7601244A/pt unknown
- 1976-03-02 FI FI760545A patent/FI65213C/fi not_active IP Right Cessation
- 1976-03-03 JP JP51023696A patent/JPS5924082B2/ja not_active Expired
- 1976-03-03 ES ES445743A patent/ES445743A1/es not_active Expired
- 1976-03-05 FR FR7606304A patent/FR2302964A1/fr active Granted
- 1976-03-05 PT PT64874A patent/PT64874B/pt unknown
-
1979
- 1979-08-14 SE SE7906795A patent/SE430590B/sv unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES445743A1 (es) | 1977-09-01 |
| FR2302964B1 (fi) | 1981-08-21 |
| JPS5924082B2 (ja) | 1984-06-07 |
| PT64874A (en) | 1976-04-01 |
| SE430590B (sv) | 1983-11-28 |
| SE7906795L (sv) | 1979-08-14 |
| AU1119376A (en) | 1977-08-25 |
| CA1097478A (en) | 1981-03-17 |
| US3976758A (en) | 1976-08-24 |
| SE416127B (sv) | 1980-12-01 |
| PT64874B (en) | 1977-07-22 |
| FI760545A (fi) | 1976-09-08 |
| JPS51112797A (en) | 1976-10-05 |
| AU498155B2 (en) | 1979-02-15 |
| FI65213C (fi) | 1984-04-10 |
| SE7602124L (sv) | 1976-09-08 |
| BR7601244A (pt) | 1976-09-14 |
| FR2302964A1 (fr) | 1976-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1129174A (en) | Process for recovery of chemicals from saline water | |
| AU603252B2 (en) | Process for production of chlorine dioxide | |
| US3975505A (en) | Production of chlorine dioxide | |
| CN109134231A (zh) | 一种微分环流连续生产氯乙酸的装置与工艺 | |
| FI65213B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av en blandning innehaollande klordioxid | |
| FI65977B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av klordioxid | |
| US3974266A (en) | Production of chlorine dioxide | |
| CN112499813A (zh) | 一种硫酸法钛白粉生产废水全资源循环利用的生产方法 | |
| CN105540975B (zh) | 一种pcb电路板蚀刻废液的资源化处理方法及其系统 | |
| SE448864B (sv) | Sett att framstella en vattenlosning lemplig for framstellning av klordioxid och samtidig reducering av klorinnehallet i en gasformig klordioxidstrom | |
| US4156713A (en) | Production of chlorine dioxide | |
| FI107810B (fi) | Menetelmä sulfaatin poistamiseksi alkalimetallikloraattiliuoksista ja menetelmä tällaisten alkalimetallikloraattien valmistamiseksi | |
| JPH03115102A (ja) | 二酸化塩素の製造法 | |
| US4045542A (en) | Production of chlorine dioxide | |
| US4049784A (en) | Production of chlorine dioxide with product slurry metathesis | |
| FI65607C (fi) | Foerfarande foer kontinuerlig framstaellning av en blandning innehaollande klordioxid och klor samt foer aotervinning av alkalimetallkloridslam | |
| FI69822C (fi) | Foerfarande foer utvinning av ett biproduktsalt fraon suspensionen daerav i ett vattenhaltigt surt reaktionsmedium som anvaends foer framstaellning av klordioxid | |
| US4049785A (en) | Production of chlorine dioxide with product slurry metathesis | |
| KR100804196B1 (ko) | 간수로부터 저 나트륨 염의 회수를 위한 공정 | |
| CA1112424A (en) | Production of chlorine dioxide | |
| CA1115026A (en) | Production of chlorine dioxide | |
| JPH0383802A (ja) | 二酸化塩素の製造法 | |
| AU2018236882B1 (en) | Continuous process for preparation of calcium thiosulfate liquid solution | |
| US20020110512A1 (en) | Process for manufacturing potassium nitrate fertilizer and other metal nitrates | |
| O’Brien | Salt, Chlor-Alkali, and Related Heavy Chemicals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: KEMANORD AB |