FI68601C - Foerfarande foer framstaellning av klordioxid med laog klorhalt - Google Patents

Description

FBI ill KUULUTUSjULKAlSU . ,ni l ] (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT ΟΟΟΙΠ c MS) r-torlti 13 10 1985

Patent neddelat (51) Kv.lk.'/Int.CI.4 C 01 B 11/02 SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 791552

(22) Hakemispäivä — Ansöknlngjdag 1C n C 7Q

' ' (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 15.05.79 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 2Q jj yg

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon |a kuul.julkaisun pvm.- ’

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publlcerad 2o.0o.o5 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 19-05.78 USA(US) 907432 (71) KemaNord AB, Box 11020, S-100 61 Stockholm, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Daniel J. Jaszka, Tonawanda, New York, Harold deVere Partridge, Wilson,

New York, USA(US) (74) Berggren Oy Ab (54) Menetelmä klooridioksidin valmistamiseksi, jolla on alhainen kloori-pitoisuus - Förfarande för f ramstä1I ning av klordioxid med lag klor-halt

Klooridioksidia, jota käytetään valkaisukäsittelyissä, kuten sellu-loosakuitujen valkaisussa, voidaan valmistaa eri tavoilla, jotka käsittävät yleensä kloraatin pelkistämisen kloridin avulla hapon läsnäollessa. Klooridioksidia käytetään tavallisesti vesiliuoksen muodossa. Koska klooridioksidilla on huomattavaa kaupallista mielenkiintoa ja se on tärkeä sellaisilla aloilla, kuten edellä mainittu . massan valkaisu, veden puhdistus, rasvan valkaisu, fenolien poisto teollisuusjätteistä, tekstiilien valkaisu yms., on toivottavaa aikaansaada menetelmä, jolla klooridioksidia voidaan valmistaa taloudellisesti ja tällöin valmistetun kloorin määrää voidaan säätää. Perusreaktiota, joka sisältyy tavanomaisiin menetelmiin, voidaan esittää yhtälöllä C103~ + Cl" + 2H+ -* C102 + 1/2 Cl2 + H20

Tavallisesti klooridioksidin valmistaminen käsittää aikaiimetalli-kloraatin pelkistämisen alkalimetallikloridilla happamassa väliaineessa. Tapahtuvat reaktiot on esitetty esimerkkien avulla jäljempänä. Käytetty kloraatti on esitetty selventävässä mielessä natriumkloraattina, käytetty kloridi on natriumkloridi ja käytetty voimakas happo rikkihappo: 2 68601

NaClOj + NaCl + H2S04 -> C102 + 1/2 Cl2 + Na2S04 + H20

Eräs vaihtoehtoinen menetelmä käsittää kloraatin pelkistämisen kloorivetyhapolla, jolloin kloorivetyhappo aikaansaa sekä pelkis-tysaineen että happaman väliaineen. Tätä menetelmää, jossa alkali-metalli on natrium, voidaan esittää esimerkkinä seuraavalla yhtälöllä:

NaCl03 + 2HC1 -? C102 + 1/2 Cl2 + H20 + NaCl Näitä reaktioita käytetään tehdasmittakaavassa, jolloin reagoivat aineet johdetaan jatkuvasti reaktioastiaan ja muodostunut kloori ja klooridioksidi poistetaan jatkuvasti reaktioastiasta.

Yhtä ainoata säiliötä käyttävä menetelmä klooridioksidin valmistamiseksi on esitetty US-patentissa n:o 3 563 702, johon tässä yhteydessä viitataan, ja jonka mukaisesti aikaiimetalLikloraatti-, al-kalimetallikloridi- ja mineraalihappoliuos johdetaan jatkuvasti yhden ainoan säiliön muodostamaan generaattori-haihduttaja-kiteyt-täjään määrissä, jotka ovat riittävät muodostamaan klooridioksidia ja klooria lämpötilassa noin 50-100°C, ja happamuuden ollessa arvosta noin 2 suurempaan arvoon kuin noin 5 normaalia katalyytin läsnäollessa, tai arvossanoin 4-12 normaalia ilman katalyyttiä, vesi poistetaan tyhjöhaihdutuksen avulla paineessa noin 100-140 mm Hg, jolloin samanaikaisesti poistetaan klooridioksidi ja kloori, mine-raalihapposuola kiteytetään generaattorissa ja kiteet poistetaan astiasta. Tällaista järjestelmää sovelletaan kaupallisessa mittakaavassa ja sitä nimitetään nimellä SVP ® -menetelmä (Hooker Chemicals & Plastics Corp.).

Koska reaktio tapahtuu generaattorissa, niin sellaisissa reaktioissa, joissa rikkihappoa käytetään mineraalihappona, kiteytyy nat-riiimsulfaatin ja natriumbisulfaatin kiteitä määrissä, jotka riippuvat yleensä hapon käytetystä väkevyydestä, ja ne laskeutuvat generaattorin pohjalle, josta ne poistetaan lietteen muodossa.

Rikkihapon käytön lisäksi myös kloorivetyhappoa voidaan käyttää reagoivana mineraalihappona, jossa tapauksessa kiteet, jotka on poistettu generaattorista, ovat aikaiimetallikloridikiteitä, joka tuote on usein vähemmän toivottava kuin aikaiimetallisulfaatti. Natriumsulfaatti on arvokas sivutuote, joka on käyttökelpoinen voi- 68601 mamassan, samoin kuin klooridioksidikin, valmistuksessa. Tämän johdosta sellaiset järjestelmät, jotka aikaansaavat klooridioksidia ja natriumsulfaattia, ovat erittäin käyttökelpoisia koska koordinoimista voidaan aikaansaada massan valmistuskäsittelyissä käyttäen hyväksi sekä primääristä klooridioksidi-tuotetta että talteenotettua natriumsulfaattia massanvalmistuskäsittelyssä, erikoisesti voima-massaa valmistettaessa.

Muutamissa tapauksissa natriumsulfaatin tarve on huomattavasti kuitenkin pienentynyt tai vältetty kokonaan. Määrätyn tyyppisissä massanvalmistusmenetelmissä natriumsulfaattia ei tarvita. Eräissä muissa voimamassan valmistusmenetelmissä voidaan natriumsulfaatin tarvetta pienentää tai se vaihtelee, ja ylimääräisten suolamäärien käyttö aiheuttaa vaikeuksia ympäristösuojelumääräykset huomioon ottaen. Vaikkakin natriumsulfaatin pienentyneiden määrien tarve vaihtelee, klooridioksidin tarvittava määrä pysyy ennallaan.

Sellaisissa tapauksissa, joissa tarvitaan pienempiä määriä natrium-sulfaattia tai ei sitä ollenkaan, voidaan edellä mainittu yhdessä säiliössä tapahtuva prosessi muuttaa sellaiseksi, että siinä käytetään hyväksi kloorivetyhappoa mineraalihappona, jossa tapauksessa sivutuotteena saadaan natriumkloridia. Tällainen järjestelmä ei ole kuitenkaan yhtä tehokas kuin se, jossa käytetään rikkihappoa.

Tällöin muodostuu myös ainoastaan natriumkloridia, ja sellaisissa tapauksissa, joissa tarvitaan vaihtelevia määriä natriumsulfaattia, vaatii tarvittava natriumsulfaattimäärän valmistaminen katalyytin vaihtelemisen rikkihaposta kloorivetyhappoon ja takaisin kaikkine siihen liittyvine vaikeuksineen.

Esillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa kaikissa tavanomaisissa klooridioksidin valmistusmenetelmissä, joissa käytetään kloridi-pelkistysainetta ja jossa samanaikaisesti muodostuu klooria. Esi- (S) merkkejä tällaisista järjestelmistä ovat SVP ^ II-menetelmä (Hooker Chemicals & Plastics Corp.), samoin kuin R-2-menetelmä ja Kesting-menetelmä. Voidaan todeta, että tällaiset kaupalliset menetelmät aikaansaavat tavanomaisesti klooridioksidin ja kloorin seoksen. ClC^jn käytön etu C^rn sijasta esimerkiksi massan valkaisussa on se, että aikaansaadaan suurempi valkoisuus kuitulujuuden pienenemisen ollessa vähäisemmän. Nykyisin kaikki esiintyvät teh-dasmittakaavaa olevat menetelmät muodostavat C^ita vaihtelevia 68601 määriä yhdessä ClC>2:n kanssa. Tällaisissa laitoksissa tapahtuu ainoastaan nimellinen erottuminen ClC^-pesureissa koska CIO2 liukenee veteen paljon paremmin kuin CI2- Pesureista poisvirtaava liuos sisältää noin 8 g/1 C1C>2 ja 1,5-2 g/1 CI2· Ylimääräinen CI2 otetaan talteen pesurin yläosassa ja johdetaan alkaliseen pesuriin. Mikäli CIO2-H2O-I1UOS sisältää kuitenkin Cl2:ta/ vaikutetaan haitallisesti kuitujen lujuuteen. Nykyisin aikaansaatu 1-2 g/1 suuruinen arvo on ääriarvo tässä suhteessa ja olisi toivottavaa että tehokkaampi ClC^tn erottaminen C^tsta olisi mahdollinen.

Erilaisia menetelmiä Cl2:n selektiiviseksi erottamiseksi ClC^sta ja päinvastoin on käytetty useiden vuosien ajan. US-patenttijulkaisussa 2 036 311 on esitetty, että alkali- ja maa-alkalimetallien oksidit, hydroksidit ja karbonaatit veden läsnä ollessa absorboivat selektiivisesti Cl2:n· US-patenttijulkaisu ssa 2 078 045 on esitetty, että kloorattaessa kalsiumoksidia saadaan kaisiumkloraattia, joka, kun sitä käsitellään HCljllä, muodostaa ClC^tta.

US-patentti julkaisussa 2 108 976 on esitetty, että kun ClC^-C^-kaasuseoksen annetaan poreilla i^SO^rn vesiliuoksen lävitse, absorboituu CI2 selektiivisesti ja se voidaan ottaa myöhemmin talteen ilman avulla. Samalla tavoin kuin CIO2-CI2 saatetaan poreilemaan laimean HCl:n vesiliuoksen lävitse, absorboituu C1C>2 selektiivisesti .

US-patenttijulkaisussa 3 063 218 on esitetty, että Cl02 voidaan absorboida selektiivisesti Cl2:sta kun se saatetaan kosketuksiin piioksidigeelin kanssa korkeammassa lämpötilassa kuin 30°C, jolloin muodostuu klooridioksidin ja piioksidigeelin stabiili seos. Kloori-dioksidi voidaan desorboida nostamalla lämpötilaa ja poistamalla ilman avulla. US—patenttijulkaisussa 2 481 241 on esitetty, että C1C>2 voidaan puhdistaa lisäämällä riittävästi SC^ta niin, että se reagoi Cl2:n kanssa. US-patenttijulkaisussa 2 871 097 on esitetty C102-Cl2-kaasuseoksen vastavirtareaktio NaClC^m ja NaCl02:n ekvi-molaarisen liuoksen kanssa.

Kaikkien edellä mainittujen menetelmien avulla voidaan saada puhdistettua Cl02:ta. Mikään niistä ei kuitenkaan näytä olevan käyttö- 5 68601 kelpoinen käytännöllisyyden ja taloudellisuuden kannalta katsottuna. Nykyisin ei tarvita puhdasta ClC>2:ta eikä Cl2“tuotannon täydellistä eliminoimista. On ainoastaan tarpeellista pienentää 1-2 g/l:n suuruista Cl2~määrää nykyisin saatavissa ClC^-liuoksissa. Edelleen, koska massanvalmistusmenetelmissä tavallisesti käytetään hyväksi Cl2:ta valkaisukäsittelyissä, näyttää tarpeettomalta pyrkiä eliminoimaan täydellisesti C^-tuotanto.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti on nyt todettu, että kloorin tehokas poistaminen klooria ja klooridioksidia sisältävistä kaasu-seoksista voidaan aikaansaada saattamalla tällainen kaasuseos virtaamaan vastavirrassa sellaiseen pesuliuokseen nähden, joka sisältää natriumkloraattia, natriumkloridia ja natriumhydroksidia. Kaikkein tehokkain tällaisen tekniikan käyttö tapahtuu silloin, kun kloraatin, kloridin ja hydroksidin suhde on sellainen, että aikaansaadaan (reaktion jälkeen kloorin kanssa kaasumaisessa seoksessa) sellainen tuotevirta, jolla on suunnilleen sama koostumus kuin R-2-virtauksella klooridioksidigeneraattoriin. Ihanteelliset käsittelyolosuhteet edellyttävät melkein neutraalia pesuliuosta, so. pH 6-8 ja lämpötila-aluetta noin 60-80°C, vaikkakin lämpötilat noin 50-100°C ja pH-arvo noin 4-9 voivat olla käyttökelpoiset. Keksinnön avulla aikaansaadaan jatkuva eikä jaksottainen käsittely kloorin määrän pienentämiseksi klooridioksidin tuotevirtauksessa, joka käsittely kuluttaa kaiken sen alkalin, joka esiintyy pesuliuok— sessa.

Oheenliitetty piirustus esittää juoksukaaviota keksinnön toteuttamiseksi .

Piirustuksessa 10 on klooridioksidi-reaktori, joka voi olla mikä hyvänsä klooridioksidin valmistukseen soveltuva reaktori. Esitetty klooridioksidireaktori toimii generaattori-haihduttaja-kiteyttä-jänä ja sen muodostaa yksi ainoa säiliö. Reaktioastiaan 10 on yhdistetty kaareva reaktioliuoksen kierrätysjohto 42, joka on varustettu lämmönvaihtajalla 44, hapon syöttölaitteella 46, kloraatin syöttöjohdolla 48, joka voi myös toimia pelkistysaineen, kuten alkalimetallikloridin, syöttöjohtona, poistojohto 50 alkalimetalli-suolakiteiden poistamiseksi ja pumppu 52.

Reaktioliuos pumpataan jatkuvasti johdon 42 kautta, jossa reagoivan 68601 aineen väkevyys ja reaktioliuoksen lämpötila säädetään ja kiinteä aine poistetaan. Kiinteä kiteinen alkalimetallisulfaattiliete, joka on poistettu johdosta 50, johdetaan johdon 54 kautta kiinteän ja nestemäisen aineen erotuslaitteeseen 56, joka voi olla mitä hyvänsä tunnettua rakennetta, mutta on tässä esitetty pyöriväksi suodattimeksi. Syklonierottaja (ei esitetty) voidaan sopivasti sovittaa suodattimen 56 ja poistojohdon 50 väliseen johtoon 54 kiinteän al-kalimetallisulfaattilietteen luokittelemiseksi ja sakeuttamiseksi ennen sen johtamista suodattimetle. Täten määrätty määrä hienojakoisia aineita voidaan erottaa ennen suodattamista ja palauttaa yhdessä suodattimelta 56 tulevan suodoksen ja pesuveden kanssa johdon 58 kautta johdon 42 syöttökohtaan 48. Joka tapauksessa suodattimelta 56 tuleva pesuvesi ja suodos palautetaan johdon 58 ja johdon 42 kautta reaktorissa 10 olevan reaktioseoksen pääosaan. Tuote, neutraalinen alkalimetallisulfaatti (Na2SC>4) , poistetaan suodattimelta 56.

Tuotteesta vapautuva höyry, joka sisältää aina noin 10 % kloori-dioksidic., klooria ja vesihöyryä, poistuu reaktorista 10 johdon 60 kautta lauhduttajaan 62, jossa vesihöyry lauhtuu ja klooridioksidi-klooriseos jäähdytetään nopeasti sen hajoamislämpötilan alittavaan lämpötilaan. Lauhde poistetaan lauhduttajasta 62 johdon 64 kautta ja kierrätetään johtoon 80 absorptiolaitteeseen 82 syöttämistä varten. Tällä tavoin ainoastaan kaasut johdetaan klooridioksidipesu-riin käsittelyä varten. Kaasumainen klooridioksidi ja kloori poistuvat lauhdutteesta 62 johdon 70 kautta ja johdetaan klooridioksidin pesulaitteen 72 alaosaan. Kaasuseoksessa oleva kloori reagoi vastavirrassa nesteen kanssa, jonka muodostaa natriumkloridi/natrium-kloraatti/natriumhydroksidiliuos, joka johdetaan johdon 66 kautta seuraavan reaktiokaavion mukaisesti: 3C12 + 6 NaOH -> NaClO-j + 5 NaCl + 3H20

Se suolaseos, joka johdetaan johdon 66 kautta, säädetään siten, että se sisältää suunnilleen stökiömetrisen määrän natriumhydroksi-dia, joka reagoi edullisesti kloorin kanssa, jolloin saadaan erittäin pienen klooripitoisuuden omaavaa klooridioksidia. Läsnä olevan natriumkloraatin ja natriumkloridin suhde säädetään siten, että aikaansaadaan sellainen tuotevirta, jolla on suunnilleen sama koostumus kuin sillä kloraatti-reaktantilla, joka johdetaan johdon 42 kautta johdon 48 lävitse. Lisäksi on toivottavaa pitää natrium- 68601 kloridin väkevyys lähellä kyllästysmipistettä (esim. arvossa yli noin 75 % ja edullisesti yli noin 90 % kyllästysväkevyydestä) kloo-ridioksidin liukoisuuden tekemiseksi pienemmäksi pesuliuokseen samalla kun kloraattiväkevyys tehdään pienemmäksi siinä määrin, joka on tarpeellinen välttämään kiteytymisen pesurissa. Haluttu reaktio aikaansaadaan työskentelemällä pesujärjestelmässä lämpötila-alueella 60-80°C pesuliuoksen pH-arvon ollessa lähellä neutraalitilaa, so. pH 6-8, joissa olosuhteissa kloraatin muodostuminen HOCl:stä ja NaOCl:stä on mahdollisimman suuri. Säiliö 76 voi olla tarpeellinen OC1 :n muuttamiseksi ClO-j :ksi. Pesureaktion reaktiotuote poistuu pesurista 72 johdon 74 kautta mahdolliseen varastosäiliöön 76 ja johdetaan sitten johdon 78 kautta takaisin reaktioliuoksen kiertojohtoon 42. Mukavuussyistä on johto 78 esitetty yhtymään johtoon 48, kloraatin syöttöjohtoon, vaikkakin on ymmärrettävää, että myös vaihtoehtoiset sovitelmat ovat mahdollisia.

Klooridioksidi, josta on oleellisesti poistettu kaasumainen kloori, poistuu pesurista 72 johdon 80 kautta Cl02:n absorptiolaitteeseen 82, jossa se yhdistetään johdosta 64 tulevan vesilauhteen kanssa. Jäähdytettyä vettä johdetaan absorptiolaitteen yläosaan johdon 81 kautta ja se poistetaan käyttöä varten absorptiolaitteen pohjalta klooridioksidiliuoksena johtoa 84 pitkin.

Suolaliuosten määrien valinnassa on oltava varovainen niin, että vältetään natriumkloraatin kiteytyminen pesukolonnissa. Kuten edellä mainittiin, on kuitenkin toivottavaa lisätä määrätyt määrät kloraat-tia, kloridia ja hydroksidia pesuliuokseen niin, että saadaan sellainen tuoteliuos, jolla on suunnilleen alustavien reagoivien aineiden koostumus, so. sama kuin klooridioksidi-generaattoriin johdetuissa aineissa. Ideaalisesti vastaa reagoivien aineiden syöttö-liuoksen koostumus R-2-liuosta, jossa kloridin ja kloraatin suhde on noin 0,7:1-5:1. Riippuen reaktioliuoksen aktiivisuudesta gene-raattori-haihduttaja-kiteyttäjä-yhdistelmässä, jota käytetään edullisen toteuttamismuodon mukaisesti, ja myös reaktioliuoksen lämpötilasta, voi sellaisten syöttöliuosten käyttö, joissa kloridin ja kloraatin moolisuhde on lähellä 0,7:1 tai 5:1, aikaansaada vastaavasti natriumkloraatin tai natriumkloridin saostumisen, joka otetaan talteen yhdessä käytetyn hapon aikaiimetallisuolan kanssa. Lisäksi johdettaessa reaktoriin sellaista liuosta, jossa kloridin ja kloraatin suhde on pienempi kuin 1:1, voidaan tarvita kloridi- 68601 lisäystä tehokkaan toiminnan aikaansaamiseksi. Tämä voidaan välttää vaihtelemalla syöttöliuoksen koostumusta. Klooridioksidin valmistamiseksi on sellaisten syöttöliuosten käyttö, joissa moolisuhde on suuruusluokkaa 1,0:1-1,3:1, edullisin. Ylläpidettäessä edellä mainittua suhdetta on edullista, että lisättävien aineiden reagoi-misjärjestelmän happo-normaalisuus pidetään arvossa noin 3-4, vaikkakin on vielä edullisempaa ylläpitää sellaista normaalisuutta, joka on noin 3,4-3,8. Edelleen on edullista pitää kloridi-ionin molaarisuus arvossa noin 0,5-2 ja kloraatti-ionin molaarisuus arvossa noin 1-2.

Keksinnön kuvaamiseksi esitetään seuraavat esimerkit, jotka kuitenkaan eivät rajoita keksintöä.

Esimerkit 1-4

NaCl02-tyyppistä laboratorio-ClC>2-generaattoria käytettiin sellaisen seoksen saamiseksi, jossa oli C1C>2, Cl2 ja ilmaa. Tätä seosta laimennettiin edelleen noin 2100 ml/min risäilmaa. Tämä kaasuseos johdettiin sellaisen lasiastian pohjalle, jonka korkeus oli 12,7 cm ja halkaisija 2,22 cm ja joka oli täytetty halkaisijaltaan 3 mm:n suuruisilla lasikuulilla. Samanaikaisesti johdettiin natriumklori-din, natriumkloraatin ja natriumhydroksidin muodostama kuuma liuos vastavirtaan alaspäin tämän lasiastian lävitse kaasuseoksen pesemiseksi. Syötetyn kaasun seos analysoitiin sekä kloorin että klooridioksidin suhteen, molemmat ennen pesemistä ja sen jälkeen. Lisäksi määrättiin käytetyn pesuliuoksen koostumus NaClO:n ja- NaClO^jn suhteen. Mitattiin myös pesuliuoksen lämpötila ja käytetyn liuoksen pH-arvo. Näiden esimerkkien tulokset on esitetty taulukossa I, josta ilmenee selvästi parannus siinä klooridioksidin määrässä, joka jää pestyyn kaasuvirtaan.

9 68601 I-1 CM -00 33 '(M -

Or t— rH VO

I I I

CN CN O VO

in ΰ in

rH

rH CO

_ \ O K

C C dni-h Ln vo 3 3 CJ p r- g in φω (0 g h* g on g ,g § H 5*0

g P 03 rH CN on O

•HtfiOU ON

movoiro . s CO) vo

p X 00 Γ' O CO

(/3 rH I vo Cn 00 a) :(d o (NTLi -ro 00 0 1 1 0 c (d r- dP φ P in CN H1 H* C (/3 I H· lD m

<d 5 Φ (N

Ö M On H· h £ 4-> I Ίϋ

M 4-) g rH O O O

H (fo -H O 00 00 00 „ MH +) Γ" I I I o :¾ >1(0 O O O _ Ä Njr) a r-~ r~- r- K cn h1 oo Λί Q Ή CN r- 3 $ 1-1 3 CN rH vo vo n (d ο Ν' λ η m

Eh rH - m U o - o o o (/3 00 VO CN CN rH '3 KOCNOCOOO rHUmoOrH g

KrHrH - rH -- \ ffl 00 oo r- rd\ DCJO'OO erg (0 d CO U3 g H (d E rd ° cn o m m m eno

c> o m m h* -d· 4-) rH

- h ^ in ' v rd cn 0 0 - 0 0 u. .

§ :r3 ° on £3 -5 p cn:cd oomoo O 3 Q c (d C/3 CN CN on CN CN Hoorn C C ·· (d-HrH -m-- o h1 oo -H cn g co O o - o o (donmcN g rd ή

o g >1 rH U

S. rd (d > 5 I § 4j ·η ή w (/3 CCQUr^^-H^ O n- r- r~ in P 0 >i p ----. Π34-)&|4-) -H 00 rH 00 00 > 4-> Ή 4-) rH I I rd O) Q) :(d

e m on -P g X H

rH -H 4-) C :0 :rd g g On rH Jfl aj 4-J (jj

ο P rd :rd -H

m p 33 P g W

δ i 3

in 3 P

1 Sc 4-) m y,

p ο ω < cq ο ο a> «.SSQ

in p o 0j kkkz a) -h 8

Or rH λ; o .. CN rH CN on C on H* H* H*

I—( rH r—I I—I

I I I I

S vo vo vo vo

00 30 00 0O

m m m m m on on on on 10 68601

Esimerkki 5

Klooridioksidin laboratorio-generaattoria käytettiin klooridioksi-din ja kloorin valmistamiseksi esimerkeissä 1-4 kuvatulla tavalla. Tasapainon saavuttamisen jälkeen saatiin suunnilleen seuraavat tuo-tevirrat ja aineiden tasapaino.

Kaasuvirta, jossa oli 0,20 g/min Cl2 ja 0,45 g/min CIO2, saatettiin kosketuksiin Cl02~pesurissa 3,5 ml/min pesuliuoksen kanssa, joka sisälsi 283 g/1 NaCl03 (21,8 %), 71 g/1 NaCl (5,6 %), 78 g/1 NaOH (6,0 %) ja 868 g/1 H20 (66,6 %). Pesuliuos aikaansai täten 0,27 g/min NaOH, 0,25 g/min NaCl, 0,98 g/min NaCl03 ja 3,00 g min H20. Työskenneltäessä pH-arvossa 7 ja lämpötilassa 70-80°C oli poistuvan kaasun koostumus 0,33 g/min CIO2 ja 0,02 g/min Cl2, mikä vastasi 90 %:sta Cl2-poistoa ja 73 %:sta Cl02~talteenottoa. Poistuneen pesuliuoksen koostumus oli 0,52 g/min NaCl (10,8 %), 1,23 g/min NaCl03 (25,6 %) ja 3,06 g/min H20 (63,6 %). Se C102, joka oli reagoinut pesuliuoksen kanssa (27 %:n häviö), muuttui'NaClO^:ksi seuraavan kaavion mukaisesti : 2NaOH + 2 C102 -> NaCl02 + NaClO-j + H20 HOC1 + NaC102 -> NaCl03 + HC1 HC1 + NaOH -> NaCl + H20

Keksintöä on edellä kuvattu määrättyihin toteuttamismuotoihin viitaten, mutta asiantuntijalle on ilmeistä, että keksintöön voidaan tehdä muutoksia joutumatta silti pois sen piiristä.

Claims (6)

68601

1. Menetelmä klooridioksidin valmistukseen soveltuvan vesiliuoksen valmistamiseksi, ja kloraattia pelkistämällä saadussa kaasumaisessa klooridioksidivirrassa olevan kloori-sisällön samanaikaiseksi pienentämiseksi, tunnettu siitä, että kloori poistetaan saattamalla tämä reagoimaan natriumkloraatin, natriumkloridin ja natriumhydroksidin vesiliuoksen kanssa 50-100°C:ssa ja pH-arvossa 4-9, jossa kloridin ja kloraatin moolisuhde on noin 0,7:1 - 5:1.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vesiliuos sisältää natriumkloridia, natrium-kloraattia ja natriumhydroksidia sellaisissa suhteissa, että reaktion jälkeen kloorin kanssa saatu tuote sisältää natriumkloridia ja natriumkloraattia moolisuhteessa noin 1,0:1 - 1,3:1.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktio suoritetaan niin, että natriumkloridia on läsnä enemmän kuin noin 75 % kyllästysväkevvydestä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että reaktio toteutetaan niin, että natriumkloridia on läsnä suuremmassa määrässä kuin noin 90 % kyl-lästysväkevyydestä.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että reaktio suoritetaan noin 70-80°C:n lämpötilassa ja pH-arvossa noin 6-8.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että natriumhydroksidia on läsnä suurin piirtein stökiömetrinen määrä kloorin kanssa tapahtuvaa reaktiota varten.