FI65607C - FOERFARANDE FOER KONTINUERLIG FRAMSTAELLNING AV EN BLANDNING INNEHAOLLANDE KLORDIOXID OCH KLOR SAMT FOER AOTERVINNING AV ALKALIMETALLKLORIDSLAM - Google Patents

FOERFARANDE FOER KONTINUERLIG FRAMSTAELLNING AV EN BLANDNING INNEHAOLLANDE KLORDIOXID OCH KLOR SAMT FOER AOTERVINNING AV ALKALIMETALLKLORIDSLAM Download PDF

Info

Publication number
FI65607C
FI65607C FI811669A FI811669A FI65607C FI 65607 C FI65607 C FI 65607C FI 811669 A FI811669 A FI 811669A FI 811669 A FI811669 A FI 811669A FI 65607 C FI65607 C FI 65607C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
alkali metal
column
continuously
reaction
chlorine dioxide
Prior art date
Application number
FI811669A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI811669L (en
FI65607B (en
Inventor
Willard A Fuller
Original Assignee
Kema Nord Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/556,379 external-priority patent/US3976758A/en
Application filed by Kema Nord Ab filed Critical Kema Nord Ab
Publication of FI811669L publication Critical patent/FI811669L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI65607B publication Critical patent/FI65607B/en
Publication of FI65607C publication Critical patent/FI65607C/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

1 656071 65607

Menetelmä klooridioksidia ja klooria sisältävän seoksen jatkuvaksi valmistamiseksi ja alkalimetalli-kloridilietteen ottamiseksi talteen Tämä keksintö koskee klooridioksidin ja kloorin seoksen valmistusta ja alkalimetallikloridilietteen talteenottoa. Tarkemmin sanoen tämä keksintö koskee parannuksia menetelmään käsitellä alkalimetallibisulfaattiliettei-tä, joita saadaan yksiastiaprosessin klooridioksidi-generaattoreista.This invention relates to the preparation of a mixture of chlorine dioxide and chlorine and to the recovery of an alkali metal chloride slurry. More specifically, this invention relates to improvements in the process for treating alkali metal bisulfate slurries obtained from single vessel process chlorine dioxide generators.

Koska klooridioksidilla on huomattavaa kaupallista mielenkiintoa ja merkitystä selluloosan valkaisun, veden-puhdistuksen, rasvanvalkaisun, teollisuusjätteistä tapahtuvan fenolien poiston, tekstiilien valkaisun yms. alueilla, on erittäin toivottavaa saada aikaan menetelmät, joilla klooridioksidia voidaan taloudellisesti valmistaa ja joiden avulla niillä tuotettujen poistovirto-jen tyyppiä voidaan valvoa.Given the considerable commercial interest and importance of chlorine dioxide in the fields of cellulose bleaching, water purification, degreasing, phenol removal from industrial waste, textile bleaching, etc., it is highly desirable to provide methods for economically producing chlorine dioxide and using the type of effluents produced. stay up.

Eräs keino klooridioksidin tuottamiseksi on alkalimetal-likloraatin, alkalikloridin ja mineraalihapon, kuten rikkihapon reaktio. Tapahtuvista reaktioista ovat esimerkkeinä seuraavat: (1) NaC103 + NaCl + H2S04 »C102 + 0,5 Cl2 + Na2S04 + H20One way to produce chlorine dioxide is by the reaction of an alkali metal chlorate, an alkali chloride and a mineral acid such as sulfuric acid. Examples of reactions that can take place are: (1) NaClO3 + NaCl + H2SO4 »C102 + 0.5 Cl2 + Na2SO4 + H2O

(2) NaC103 + 5NaCl + H2S04—*C102 + 3 Cl2 + 3 Na2S04 + SHjO(2) NaClO3 + 5NaCl + H2SO4— * C102 + 3 Cl2 + 3 Na2SO4 + SHjO

Tällaisia reaktioita käytetään kaupallisesti syöttäen rea-gensseja jatkuvasti reaktioastiaan ja poistaen jatkuvasti siinä muodostunutta klooria ja klooridioksidia reaktio-astiasta.Such reactions are used commercially by continuously feeding the reagents into the reaction vessel and continuously removing the chlorine and chlorine dioxide formed therein from the reaction vessel.

Reaktio 2, jota suositaan, koska se tuottaa etupäässä klooridioksidia, on tuloksena suunnilleen ekvivalenttien 2 65607 kloraatti- ja kloridimäärien käytöstä.Reaction 2, which is preferred because it produces primarily chlorine dioxide, results in the use of approximately equivalent amounts of chlorate and chloride.

Yksiastiaprosessi klooridioksidin valmistamiseksi esitetään amerikkalaisessa patentissa 3 563 702, jonka mukaan alka-limetallikloraattia, alkalimetallikloridia ja mineraali-happoliuosta 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 4-11 N ilman katalyyttiä, poistaen vettä tyhjön aikaansaamalla haihdutuksella 100-400 mmHgrn absoluuttisessa paineessa poistaen samanaikaisesti klooridioksidia ja klooria, kiteyttäen mineraalihapon suolaa generaattorin sisällä ja poistaen kiteitä astiasta.A one-pot process for producing chlorine dioxide is disclosed in U.S. Patent 3,563,702, which discloses that alkali metal chlorate, alkali metal chloride, and a mineral acid solution are continuously fed to a single-vessel generator-evaporator crystallizer in amounts sufficient to generate chlorine dioxide and chlorine at about 65-85 ° C. about 2 in the presence of 4-N catalyst or 4-11 N without catalyst, removing water by vacuum evaporation at 100-400 mmHgn absolute pressure while simultaneously removing chlorine dioxide and chlorine, crystallizing the mineral acid salt inside the generator and removing crystals from the vessel.

Kun reaktio tapahtuu astian sisällä, reaktioissa, joissa rikkihappoa käytetään mineraalihapporeagenssina, natrium-sulfaatin ja natriumbisulfaatin kiteitä, joiden määrä ja läsnäolo riippuu yleensä käytetystä happoväkevyydestä, kiteytyy liuoksesta ja laskeutuu generaattorin pohjalle, josta ne poistetaan lietteen muodossa.When the reaction takes place inside a vessel, in reactions in which sulfuric acid is used as a mineral acid reagent, crystals of sodium sulfate and sodium bisulfate, the amount and presence of which generally depend on the acid concentration used, crystallize from solution and settle to the bottom of the generator.

Rikkihapon käytön lisäksi myös kloorivetyhappoa voidaan käyttää mineraalihapporeagenssina, jossa tapauksessa generaattorista poistetut kiteet ovat alkalimetallikloridi-kiteitä. Kuitenkin kloorivetyhappoprosessi tuottaa sivutuotteena alkalimetallikloridia, joka tuote on usein vähemmän toivottava kuin alkalimetallisulfaatti. Natriumsul-faatti on arvokas sivutuote, joka on hyödyllinen sulfaattiselluloosan keittoprosesseissa samoin kuin klooridiok-sidinkin. 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 sulfaattikeitto-operaatioissa talteenotettua natriumsulfaattia.In addition to the use of sulfuric acid, hydrochloric acid can also be used as a mineral acid reagent, in which case the crystals removed from the generator are alkali metal chloride crystals. However, the hydrochloric acid process produces alkali metal chloride as a by-product, which product is often less desirable than alkali metal sulfate. Sodium sulfate is a valuable by-product that is useful in sulfate cellulose cooking processes as well as chlorine dioxide. Therefore, systems that produce chlorine dioxide and sodium sulfate are particularly useful because on-site coordination with cooking operations can be accomplished using both the primary chlorine dioxide product and the sodium sulfate recovered in the cooking process, especially in sulfate cooking operations.

3 656073 65607

Joissakin tapauksissa natriumsulfaatin tarve on kuitenkin suuresti pienentynyt tai torjuttu. Tietyntyyppisissä keittoprosesseissa natriumsulfaattia ei tarvita. Tietyissä sulfaattikeitto-operaatioissa natriumsulfaatin tarvetta voidaan pienentää tai vaihdella ja ylimääräisen suolan sijoittaminen tuottaa ongelmia nykyisin voimassa olevien ympäristönsuojelustandardien kannalta. Vaikka pienentyneiden natriumsulfaattimäärien tarve voi vaihdella, kloori-dioksidin tarve säilyy ennallaan.In some cases, however, the need for sodium sulfate has been greatly reduced or counteracted. Sodium sulfate is not required for certain types of cooking processes. In certain sulphate cooking operations, the need for sodium sulphate can be reduced or varied and the placement of excess salt poses problems for current environmental standards. Although the need for reduced amounts of sodium sulfate may vary, the need for chlorine dioxide remains unchanged.

Niissä tapauksissa, joissa tarvitaan pienentyneitä määriä tai ei lainkaan natriumsulfaattia, yksiastiaprosessi voidaan muuttaa käyttämään kloorivetyhappoa mineraalihappo-reagenssina, 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 natrium-sulfaattimäärän kehittäminen tekisi välttämättömäksi edestakaisen siirtymisen katalysoidusta rikkihapposysteemistä katalysoituun kloorivetyhapposysteemiin kaikkine siihen liittyvine ongelmineen.In cases where reduced amounts or no sodium sulfate are required, the one-pot process can be modified to use hydrochloric acid as the mineral acid reagent, with the by-product being sodium chloride. However, such systems are not as efficient as systems using sulfuric acid. Furthermore, only sodium chloride is obtained and in cases where varying amounts of sodium sulphate are required, the development of the required amount of sodium sulphate would make it necessary to switch back and forth from the catalyzed sulfuric acid system to the catalysed hydrochloric acid system with all its associated problems.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä, jossa yksiastiaprosessia voidaan käyttää erittäin tehokkaasti tuottamaan klooridioksidia ja klooria ja sivutuote-suolan talteenotto säädellä tuottamaan haluttua suolaa halutut määrät tarvitsematta muuttaa olosuhteita reaktorissa.It is an object of the present invention to provide a process in which a one-pot process can be used very efficiently to produce chlorine dioxide and the recovery of chlorine and by-product salt to produce the desired salt without having to change the conditions in the reactor.

Tämän keksinnön lisätarkoituksena on saada aikaan parannettu prosessi yksiastiaprosesseissa tuotetun kidelietteen käsittelemiseksi kiinteitä aineita sisältävään poistovir-taan sisältyvien arvokkaiden kloraatti- ja sulfaattiosien palauttamiseksi generaattoriin jatkoreaktiota varten ja sulfaattisuolan muuttamiseksi kloridisuolaksi halutussa määrin.It is a further object of this invention to provide an improved process for treating crystal slurry produced in single vessel processes to return valuable chlorate and sulfate moieties contained in a solids effluent to a generator for further reaction and converting the sulfate salt to the chloride salt as desired.

4 65607 Tämän keksinnön prosessin mukaisesti yksiastiaprosessin liete, joka sisältää alkalimetallibisulfaattikiteitä ja arvokkaita kloraattiosia, syötetään metateesikolonnin yläpäähän. Kloorivetyhapon vesiliuosta, jonka väkevyys on n. 32-37 paino-% 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 nat-riumkloridia ja rikkihappoa, regeneroidun rikkihapon ja arvokkaiden kloraatti-ionien huuhtoutuessa kolonnista generaattoriin ja natriumkloridin poistuessa vesilietteenä poistoaukon kautta, joka sijaitsee lähellä metateesikolonnin pohjaa.According to the process of the present invention, a single vessel process slurry containing alkali metal bisulfate crystals and valuable chlorate moieties is fed to the top of a metathesis column. An aqueous solution of hydrochloric acid having a concentration of about 32-37% by weight and a temperature above about 20 ° C is added continuously or intermittently through a feed opening near the bottom of the metathesis column to the downstream slurry stream, the crystals in the slurry reacting with hydrochloric acid to give sodium sulfuric acid, with the regenerated sulfuric acid and valuable chlorate ions being leached from the column to the generator and the sodium chloride leaving the aqueous slurry through an outlet located near the bottom of the metathesis column.

Tämän prosessin käytöllä on monia etuja. Prosessi tekee mahdolliseksi käyttää tehokkaampaa rikkihapporeaktiota yhden astian generaattori-haihdutin-kiteyttimessä vaihtamatta tehottomampaan kloorivetyhapporeaktioprosessiin niissä tapauksissa, joissa tarvitaan pienentyneitä määriä sivu-tuotenatriumsulfaattia. Niissä tapauksissa, joissa natrium-sulfaattia halutaan lisääntyneessä määrässä tai maksimimäärässä prosessi tekee mahdolliseksi tällaisen lisäyksen tai maksimoinnin yksinkertaisesti pienentämällä tai korvaamalla metateesikolonnin pohjaan meneväni kloorivetyhappo-virran 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 energian-syötön systeemiin. Lisäksi näissä olosuhteissa ja kun generaattoria käytetään suurilla happoväkevyyksillä, jotka ovat luokkaa 10-11 N,vesipesu tekee mahdolliseksi natriumsulfaatin talteenoton neutraalina natriumsulfaat-tina vastakohtana ei-toivotuille happamille natriumsul-faateille, jotka saadaan talteen alalla aikaisemmin käytetyllä lietesuodatustekniikalla.There are many benefits to using this process. The process makes it possible to use a more efficient sulfuric acid reaction in a single-vessel generator-evaporator crystallizer without switching to a less efficient hydrochloric acid reaction process in those cases where reduced amounts of by-product sodium sulfate are required. In those cases where an increased or maximum amount of sodium sulfate is desired, the process allows such addition or maximization by simply reducing or replacing the hydrochloric acid stream going to the bottom of the metathesis column with a stream of fresh water. In those cases where maximum sodium sulfate production must be achieved, the upstream flowing water works to return substantially all of the valuable chloride, chlorate, and sulfuric acid components to the generator continuously, requiring a relatively small energy supply to the system. In addition, under these conditions and when the generator is operated at high acid concentrations of the order of 10-11 N, water washing allows recovery of sodium sulfate as neutral sodium sulfate as opposed to undesired acidic sodium sulfates recovered by the sludge filtration technique previously used in the art.

5 656075 65607

Nopeudet, joilla kloorivetyhappoa tai vettä syötetään metateesikolonnin pohjalle, riippuvat luonnollisesti halutusta konversiosta tai pesusta, joka on saatava aikaan. Niissä tapauksissa, joissa on toteutettava täydellinen natriuxnbisulfaatin konversio natriumkloridiksi, metateesikolonniin jatkuvasti syötetyn kloorivetyhapon määrän on oltava vähintään kaksi kertaa reaktorissa tuotettavan natriumsulfaatin määrä mooleissa laskettuna.The rates at which hydrochloric acid or water is fed to the bottom of the metathesis column will, of course, depend on the desired conversion or washing to be accomplished. In cases where complete conversion of sodium bisulphate to sodium chloride is required, the amount of hydrochloric acid continuously fed to the metathesis column must be at least twice the amount of sodium sulphate produced in the reactor, expressed in moles.

Niissä tapauksissa, joissa poistettavaa natriumbisulfaat-tia on vähennettävä ennalta määrätyt määrät, metateesikolonniin menevän kloorivetyhapon virtauksen säätö tehdään siten, että se tekee mahdolliseksi halutun konversion määrän, konvertoitumattoman natriumsulfaatin talteenoton tapahtuessa kolonnin pohjalta.In cases where the sodium bisulfate to be removed has to be reduced by predetermined amounts, the flow of hydrochloric acid to the metathesis column is adjusted to allow the desired amount of conversion, with unconverted sodium sulfate being recovered from the bottom of the column.

Natriumbisulfaattilietteen alaspäin suuntautuvan virtauksen ja kloorivetyhapon ylöspäin suuntautuvan virtauksen nopeudet säädetään siten, että ne aikaansaavat maksimi konversiohyötysuhteen lisäämättä oleellisesti generaattorissa tapahtuvan tyhjöhaihdutuksen höyryntarvetta.The rates of downward flow of sodium bisulfate slurry and upward flow of hydrochloric acid are adjusted to provide maximum conversion efficiency without substantially increasing the steam requirement for vacuum evaporation in the generator.

Yleensä pesu ja konversioreaktio vaativat virtausnopeuksien säätöä siten, että saadaan aikaan n. 10-60 minuutin ja mieluummin n. 15-40 minuutin viipymäaika.In general, the washing and conversion reaction require the flow rates to be adjusted to provide a residence time of about 10-60 minutes, and preferably about 15-40 minutes.

Kuvat 1 ja 2 esittävät metateesikolonneja, joita on edullista käyttää tässä prosessissa. Kuvat 1 ja 2 ovat kaavamaisia pystyleikkauksia.Figures 1 and 2 show metathesis columns that are preferred for use in this process. Figures 1 and 2 are schematic vertical sections.

Viitaten nyt kuvaan 1 laitteisto käsittää metateesikolonnin tai tornin 1, 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 syöttö-putkella 7 ja laitteella sisäänvirtaavan kloorivetyhapon 65607 6 ja kuuman veden vaihtelemiseksi (ei näkyvissä) ja kide-lietteen 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 ulkonemalta toiselle ja peräkkäisiin pyörteisiin reaktio/ pesuvyöhykkeisiin.Referring now to Figure 1, the apparatus comprises a metathesis column or tower 1 made of a corrosion resistant material such as titanium, plastics, ceramics, glass, etc. The column is preferably, although not necessarily substantially cylindrical, having a feed device 10 at its top for feeding one crystal slurry not visible). The lower end of the metathesis column is equipped with a hydrochloric acid and / or hot water supply pipe 7 and a device for varying the inflowing hydrochloric acid 65607 6 and hot water (not shown) and the crystal slurry outlet or outlet generally shown in section 6. The column 1 is divided into several reaction / washing zones 9, 11, etc. with downwardly and inwardly tapering, funnel-shaped projections 4 with openings 5 at the tip for discharging the crystalline slurry downwards into the swirling washing / reaction zones 9, 11, etc .; the flow of crystalline-containing slurry is directed downwardly from one protrusion to another and to successive vortices of reaction / wash zones.

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 ulko-nemalle 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 natrium-sulfaattia ja palauttaen rikkihappoa ja arvokkaita klo-raattiosia generaattoriin. Kiteiden alaspäin suuntautuvan virtauksen ja pyörteisyyden määrän säätö on vaivatonta toteuttaa säätelemällä kiteiden poistoaukkojen 5 ja aukkojen 3 suhteellisia kokoja.Each funnel-shaped protrusion is provided with a plurality of openings 3 located at or near the junction between the top of the protrusion and the column wall. As the crystal-containing slurry moves downward to the protrusion and through the orifice 5, the upward flow of hydrochloric acid is partially directed through the orifices 3, creating turbulence in zones immediately below the protrusion openings and continuously converting sodium sulfate to sulfuric acid and valuable chlorate . The control of the amount of downward flow and turbulence of the crystals is effortless to realize by controlling the relative sizes of the crystal outlets 5 and 3.

Kolonnin vyöhyke 8 on suhteellisen liikkumaton tai pyörtee-tön vyöhyke.Zone 8 of the column is a relatively stationary or turbulent zone.

Metateesikolonni voidaan sijoittaa välittömästi yksiastia-generaattorin alapuolelle, jossa tapauksessa kideliete liikkuu painovoimavirtauksena generaattorista 10 kolonniin ja arvokkaat kloraatti- ja rikkihappo-osat palautetaan jatkuvasti suoraan generaattoriin ylöspäin suuntautuvana virtauksena.The metathesis column can be placed immediately below the single-vessel generator, in which case the crystal slurry moves as a gravity flow from the generator 10 to the column and the valuable chlorate and sulfuric acid portions are continuously returned directly to the generator in an upward flow.

7 656077 65607

Metateesikolonniin sijoitettujen ulkonemien kokonaislukumäärää voidaan vaihdella riippuen yleisesti käytetystä reaktiohyötysuhteesta ja materiaalin määrästä. Käytännössä käytettäessä kaupallisesti saatavia yksiastiagene-raattoreita, joiden vetoisuus on n. 2300 1, metateesiko-lonnit, jotka ovat kuvattua tyyppiä ja joissa on n. 1,7- 3,3 ulkonemaa kolonnin lineaarimetriä kohti, on havaittu tehokkaiksi. Yleensä kolonnit, joiden pituus on n. 3-4,5 m ja joissa on 8-10 ulkonemaa asetettuna suunnilleen 30 cm:n päähän toisistaan, ovat suositeltavia.The total number of protrusions placed on the metathesis column can be varied depending on the commonly used reaction efficiency and the amount of material. In practice, using commercially available single-vessel generators with a capacity of about 2300 L, metathesis columns of the type described and having about 1.7 to 3.3 protrusions per linear meter of column have been found to be effective. In general, columns of about 3-4.5 m in length with 8-10 protrusions spaced approximately 30 cm apart are preferred.

Niissä tapauksissa, joissa tila- ja muut tekijät sanelevat metateesikolonnin sijoittamisen yksiastiageneraatto-rin 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).In cases where spatial and other factors dictate the placement of the metathesis column at a location adjacent to the single vessel generator, the slurry containing crystals removed from the bottom of the generator is pumped to the top of the metathesis column by a suitable pumping device (not shown). by means of a transfer device (not shown).

Kuva 2 esittää toista metateesikolonnia, jota voidaan käyttää tämän keksinnön prosessissa. Kuten kuvan 1 kolon-nikin tämä metateesikolonni voidaan sijoittaa joko yksi-astiageneraattorin 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 nat-riumsulfaattikiteiden 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 kloorivety- 8 65607 hapon syöttöaukon 2 yläpuolella, voidaan vaihdella sijainniltaan lähellä kolonnin pohjaa.Figure 2 shows another metathesis column that can be used in the process of this invention. Like the column of Figure 1, this metathesis column can be placed either adjacent to or immediately below the single vessel generator. In cases where the metathesis column is located immediately below the single vessel generator, the crystal slurry is continuously removed from the bottom of the generator (not shown) to the top of column 1 in zone 1. Hydrochloric acid is continuously introduced into valuable parts of chlorate and sulfuric acid to the generator from the top of the column. Sodium chloride moves down to the collection zone 5, from where it is removed through the outlet 3. The outlet 3, which is shown to be located at a point in the column 1 above the hydrochloric acid inlet 2, can be varied in position close to the bottom of the column.

Kuten kuvan 1 metateesikolonninkin yhteydessä tämä metatee-sikolonni voidaan myös sijoittaa yksiastiageneraattorin viereen, jossa tapauksessa se on varustettu pumppaus-laitteella 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.As with the metathesis column of Figure 1, this metathesis column can also be placed next to a single vessel generator, in which case it is equipped with a pumping device for continuously feeding crystal sludge from the generator to the metathesis column, and water containing valuable chlorate and sulfuric acid components is continuously removed from the top of the column and through the feed pipe device.

Seuraavan esimerkin tarkoituksena on kuvata tätä keksintöä.The following example is intended to illustrate the present invention.

Esimerkki 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 yksiastiageneraatto-rissa, säädettiin tuottamaan natriumbisulfaattia nopeudella 26 kg/h. Kloorivetyhapon vesiliuosta syötettiin 36-prosenttisena happona metateesikolonniin 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, 19,9 kg/h:n poistoa vedelle, 0,04 kg/h kloorivetyhappoa ja 0,009 kg/h natriumbisulfaattia, mikä osoitti oleellisesti täydellistä natriumbisulfaatin konversiota natriumkloridiksi kolonnissa.Example Using the metathesis column with 11 protrusions shown in Fig. 1, a dilute hydrochloric acid feed port was placed between the fifth and sixth protrusions from the bottom, with the water feed port located at the bottom of the column. The reaction producing chlorine dioxide in a single vessel generator was adjusted to produce sodium bisulfate at a rate of 26 kg / h. The aqueous hydrochloric acid solution was fed as a 36% acid to the metathesis column at a rate of about 13 kg / h and hot water was added to the bottom of the column at about 23 kg / h to wash the sodium chloride produced in the metathesis column. Sulfuric acid was recovered in an amount of about 10.5 kg / h from the top of the column. Analysis of the brine recovered from the column showed 12.8 kg / h recovery for sodium chloride, 19.9 kg / h removal to water, 0.04 kg / h hydrochloric acid and 0.009 kg / h sodium bisulfate, indicating essentially complete conversion of sodium bisulfate to sodium chloride in the column. .

Claims (6)

1. Menetelmä klooridioksidia ja klooria sisältävän seoksen valmistamiseksi jatkuvasti ja alkalimetallikloridi-lietteen ottamiseksi talteen, jossa (a) alkalimetallikloraatin, alkalimetallikloridin ja rikkihapon annetaan jatkuvasti reagoida yhden astian muodostamassa generaattori-haihdutin-kiteyttimessä suhteissa, jotka synnyttävät klooridioksidia, klooria ja alkalimetallisulfaattia ilman katalyyttiä? (b) lämpötila pidetään välillä n. 65-85°C? (c) reaktioliuoksen happamuus pidetään välillä n. 4-11 N? (d) reaktioliuos alistetaan n. 100-400 mmHg:n absoluuttiseen tyhjöön vesihöyryn haihtumisen aikaansaamiseksi; (e) mainitulla reaktiolla tuotettua klooridioksidia ja klooria poistetaan seoksena vesihöyryn kanssa? ja (f) alkalimetallibisulfaattia kiteytetään jatkuvasti yhden astian reaktorissa ja poistetaan jatkuvasti siitä, tunnettu siitä, että johdetaan jatkuvasti yhdessä astiassa tuotettuja alkalimetallibisulfaattikiteitä lietteen muodossa suoraan yhtenäisen metateesikolonnin huipulle alaspäin suuntautuvana virtauksena; johdetaan vastavirtaan laimean kloorivetyhapon virtausta ylöspäin kolonnin läpi nopeudella ja määrinä, jotka riittävät reagoimaan aikaiimetallisulfaatin kanssa konvertoiden alkalimetallisulfaatin rikkihapoksi ja alkalimetallikloridik-si palauttaen jatkuvasti arvokkaat kloraatti- ja rikkihappo-osat oleellisesti täysin yhden astian lietepoistoon? ja poistetaan jatkuvasti alkalimetallikloridilietettä metateesikolonnin pohjalta.A process for the continuous preparation of a mixture containing chlorine dioxide and chlorine and for recovering an alkali metal chloride slurry, comprising (a) continuously reacting an alkali metal chlorate, alkali metal chloride and sulfuric acid in a single vessel generator-evaporator-crystallizer in chlorine dioxide (b) the temperature is maintained between about 65-85 ° C? (c) the acidity of the reaction solution is maintained between about 4-11 N? (d) subjecting the reaction solution to an absolute vacuum of about 100-400 mmHg to cause evaporation of water vapor; (e) the chlorine dioxide and chlorine produced by said reaction are removed as a mixture with water vapor? and (f) the alkali metal bisulfate is continuously crystallized in and continuously removed from the single vessel reactor, characterized in that the alkali metal bisulfate crystals produced in one vessel are continuously passed in the form of a slurry directly downstream to the top of the unitary metathesis column; directing a countercurrent flow of dilute hydrochloric acid through the column at a rate and in amounts sufficient to react with the early metal sulfate to convert the alkali metal sulfate to sulfuric acid and alkali metal chloride, continuously returning the valuable chlorate and sulfuric acid portions to substantially one vessel slurry? and continuously removing the alkali metal chloride slurry from the bottom of the metathesis column. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että aikaiimetallikloraatti on natriumkloraatti ja alkalimetallikloridi on natriumkloridi.Process according to Claim 1, characterized in that the early metal chlorate is sodium chlorate and the alkali metal chloride is sodium chloride. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen mentelmä, tunne t t u siitä, että kloorivetyhapon vesiliuoksen väkevyys on n. 32-37 paino-%. 65607 10Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the concentration of the aqueous hydrochloric acid solution is about 32 to 37% by weight. 65607 10 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kloorivetyhapon vesiliuoksen lämpötila on n. 20-35°C.Process according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the temperature of the aqueous hydrochloric acid solution is about 20 to 35 ° C. 5. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumaa vettä syötetään jatkuvasti metateesikolonniin sen pohjalta alkalimetallikloridin pesun aikaansaamiseksi.Process according to Claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that hot water is continuously fed to the metathesis column on its basis in order to effect washing of the alkali metal chloride. 1. Förfarande för kontinuerlig bildning av en blandning innehällande klordioxid ooh klorid och ätervinning av ett alkalimetallkloridslam, varvid (a) ett alkalimetallklorat, en alkalimetallklorid och svavel-syra kontinuerligt bringas att reagera i en enkärlsreaktor, som samtidigt utgör generator, indunstare och kristallisator, i sädana proportioner att klordioxid, klor och alkalimetall-sulfat bildas, i fränvaro av en katalysator; (b) temperaturen hälles vid ca 65 - ca 85°C; (c) reaktionslösningens surhet hälles vid ca 4 - ca 11 N; (d) reaktion s lösningen utsättes för ett absolut vakuum av ca 100-400 mmHg för avdunstning av vattenänga; (e) klordioxid och klor, som bildats vid reaktionen, uttages i blandning med vattenängan; och (f) alkalimetallvätesulfat kontinuerligt bringas att kristal-lisera i enkärlsreaktorn och kontinuerligt uttages därifrän; kännetecknat av att alkalimetallvätesulfatkris-tallerna, som bildas i enkärlsreaktorn, kontinuerligt i form av en uppslamning överföres direkt tili överdelen pä en integrerad utbyteskolonn, i nedätgäende strömning; varvid samtidigt en Ström av utspädd saltsyra bringas att passera uppät genom kolonnen vid en hastighet och i tillräck-liga mängder för ästadkommande av reaktion med alkalimetall-sulfatet, varvid detta sulfat överföres tili svavelsyra och alkalimetallklorid, att kontinuerligt värdefulla klorat och svavelsyra väsentligen fullständigt äterföres tili enkärlsreaktorns1. A compound for the treatment of alkali metal chlorides and alkali metal chlorides and alkaline metal chlorides, including alkali metal chlorides and alkali metal crystals, such as an alkali metal reactor, an reactor, a reactor the proportion of chlorine dioxide, chlorine and alkali metal sulphate in the catalyst, including the catalyst; (b) a temperature between about 65 ° C and about 85 ° C; (c) reacting at a rate of about 4 to about 11 N; (d) reacting the reaction with an absolute vacuum of about 100-400 mmHg for water treatment; (e) chlorine dioxide and chlorine, in which case the reaction is carried out; and (f) alkali metal sulphate in a continuous ring of crystals in an enrichment reactor and in a continuous reactor; kännetecknat av att alkalimetallvätesulfatkris-tallerna, som bildas i enkärlsreaktorn, kontinuerligt i forma av en uppslamning överföres direkt account överdelen päen integrerad utbyteskolonn, i nedätgäende strömning; variables of the same color as the compounds of the alkali metal salt of the bracket of the genomic columns of the solid state and alkali metal chlorides of the reaction group with the addition of alkali metal and alkali metal chlorides enkärlsreaktorns
FI811669A 1975-03-07 1981-05-29 FOERFARANDE FOER KONTINUERLIG FRAMSTAELLNING AV EN BLANDNING INNEHAOLLANDE KLORDIOXID OCH KLOR SAMT FOER AOTERVINNING AV ALKALIMETALLKLORIDSLAM FI65607C (en)

Applications Claiming Priority (4)

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
FI760545 1976-03-02
FI760545A FI65213C (en) 1975-03-07 1976-03-02 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN BLANDNING INNEHAOLLANDE KLORDIOXID

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI811669L FI811669L (en) 1981-05-29
FI65607B FI65607B (en) 1984-02-29
FI65607C true FI65607C (en) 1984-06-11

Family

ID=26156788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI811669A FI65607C (en) 1975-03-07 1981-05-29 FOERFARANDE FOER KONTINUERLIG FRAMSTAELLNING AV EN BLANDNING INNEHAOLLANDE KLORDIOXID OCH KLOR SAMT FOER AOTERVINNING AV ALKALIMETALLKLORIDSLAM

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI65607C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI811669L (en) 1981-05-29
FI65607B (en) 1984-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0212523B1 (en) Process for the simultaneous absorption of sulfur oxides and production of ammonium sulfate
KR20220085822A (en) Extraction-Reverse Extraction Method of Separation and Purification to Extract Lithium
CA1129174A (en) Process for recovery of chemicals from saline water
EP1900688A1 (en) Method for obtaining sodium carbonate crystals
US3975505A (en) Production of chlorine dioxide
CN109134231B (en) Device and process for continuously producing chloroacetic acid by differential circulation
FI65977B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV KLORDIOXID
FI65213B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN BLANDNING INNEHAOLLANDE KLORDIOXID
EP0362978B1 (en) Process for treating caustic cyanide metal wastes
US3974266A (en) Production of chlorine dioxide
FI65607C (en) FOERFARANDE FOER KONTINUERLIG FRAMSTAELLNING AV EN BLANDNING INNEHAOLLANDE KLORDIOXID OCH KLOR SAMT FOER AOTERVINNING AV ALKALIMETALLKLORIDSLAM
US5225086A (en) Process for the treatment of wash water from the gas washing system of an iron ore reduction plant
SE448864B (en) SET TO PREPARE A WATER SOLUTION SUITABLE FOR PREPARATION OF CHLORIDE Dioxide AND SIMILAR REDUCTION OF CHLORINE CONTENT IN A GAS SHELLED CHLORO Dioxide stream
US4156713A (en) Production of chlorine dioxide
FI69822C (en) FOERFARANDE FOER UTVINNING AV ETT BIPRODUKTSALT FRAON SUSPENSIONEN DAERAV I ETT VATTENHALTIGT SURT REAKTIONSMEDIUM SOM ANVAENDS FOER FRAMSTAELLNING AV KLORDIOXID
SE504562C2 (en) Process for removing sulfate from an aqueous solution of alkali metal chlorate
CN115159753B (en) Zero discharge system for magnesium desulfurization wastewater and treatment method thereof
CN207468391U (en) A kind of system for spent lye processing
US6334984B1 (en) Hydrolysis reactor for removal of urea, ammonia and carbon dioxide from a liquid phase comprising urea in aqueous solution
CN109354047A (en) A method of preparing high-purity magnesium oxide
EP0500533B1 (en) Production of copper compounds
CA1112424A (en) Production of chlorine dioxide
CA1115026A (en) Production of chlorine dioxide
RU2596223C2 (en) Method of producing high-purity hydrazine
US6475457B2 (en) Process for manufacturing potassium nitrate fertilizer and other metal nitrates

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: KEMANORD AB