FI69822B - FOERFARANDE FOER UTVINNING AV ETT BIPRODUKTSALT FRAON SUSPENSIONEN DAERAV I ETT VATTENHALTIGT SURT REAKTIONSMEDIUM SOM ANVAENDS FOER FRAMSTAELLNING AV KLORDIOXID - Google Patents

FOERFARANDE FOER UTVINNING AV ETT BIPRODUKTSALT FRAON SUSPENSIONEN DAERAV I ETT VATTENHALTIGT SURT REAKTIONSMEDIUM SOM ANVAENDS FOER FRAMSTAELLNING AV KLORDIOXID Download PDF

Info

Publication number
FI69822B
FI69822B FI790007A FI790007A FI69822B FI 69822 B FI69822 B FI 69822B FI 790007 A FI790007 A FI 790007A FI 790007 A FI790007 A FI 790007A FI 69822 B FI69822 B FI 69822B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
chamber
washing
suspension
wash water
column
Prior art date
Application number
FI790007A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI69822C (en
FI790007A (en
Inventor
Gerald Cowley
Peter David Dick
Original Assignee
Erco Ind Ltd
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
Application filed by Erco Ind Ltd filed Critical Erco Ind Ltd
Publication of FI790007A publication Critical patent/FI790007A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI69822B publication Critical patent/FI69822B/en
Publication of FI69822C publication Critical patent/FI69822C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B11/00Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
    • C01B11/02Oxides of chlorine
    • C01B11/022Chlorine dioxide (ClO2)
    • C01B11/023Preparation from chlorites or chlorates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B11/00Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
    • C01B11/02Oxides of chlorine
    • C01B11/022Chlorine dioxide (ClO2)
    • C01B11/023Preparation from chlorites or chlorates
    • C01B11/025Preparation from chlorites or chlorates from chlorates without any other reaction reducing agent than chloride ions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B1/762Exterior insulation of exterior walls
    • E04B1/7629Details of the mechanical connection of the insulation to the wall
    • E04B1/7633Dowels with enlarged insulation retaining head

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)

Description

r^TSS^TTl r„, KUULUTUSJULKAISUr ^ TSS ^ TTl r „, ANNOUNCEMENT

B 11 UTLÄGG NIN GSSKRIFT 698 2 2B 11 UTLÄGG NIN GSSKRIFT 698 2 2

c (45) Patentti i.y:: ns tty J Parent ! ” 1 - t 2C.r-.CCc (45) Patent i.y :: ns tty J Parent! ”1 - t 2C.r-.CC

(51) Kv.ik.*/int.ci.* C 01 B 11/02 SUOMI —FINLAND (21) Pitenttihakemus — Patentansökning 790007 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 02.01 .79 (*=«) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 02.01 .79 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 0*4.07.79(51) Kv.ik. * / Int.ci. * C 01 B 11/02 FINLAND —FINLAND (21) Patent application - Patentansökning 790007 (22) Application date - Ansökningsdag 02.01 .79 (* = «) (23) Starting date - Giltighetsdag 02.01 .79 (41) Has become public - Blivit offentlig 0 * 4.07.79

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. - 31.12.85National Board of Patents and Registration Date of publication and publication. - 31.12.85

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 03.01.78 O7.O3.78, i2.O5.78 Englanti-England(GB) 00029/78, Ο9Ο5Ο/78, 19235/78 (71) Erco Industries Ltd, 2 Gibbs Road, Islington, Ontario, Kanada(CA) (72) Gerald Cowley, Mississauga, Ontario,Patent- och registerstyrelsen '' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (32) (33) (31) Privilege requested - Begärd priority 03.01.78 O7.O3.78, i2.O5.78 England-England (GB) 00029/78 , Ο9Ο5Ο / 78, 19235/78 (71) Erco Industries Ltd, 2 Gibbs Road, Islington, Ontario, Canada (CA) (72) Gerald Cowley, Mississauga, Ontario,

Peter David Dick, Brompton, Ontario, Kanada(CA) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Menetelmä sivutuotesuolan ta 1teenottamiseksi sen suspensiosta happamassa vesipitoisessa reaktiovä1 iaineessa, jota käytetään klooridiok-sidin valmistukseen - Förfarande för utvinning av ett biproduktsa1t frän suspensionen därav i ett vattenha1tigt, surt reaktionsmedium som används för framstä11 ning av klordioxidPeter David Dick, Brompton, Ontario, Canada (CA) (7 * 0 Oy Kolster Ab (5 * 0 Method for obtaining a by-product salt from its suspension in an acidic aqueous reaction medium used for the preparation of chlorine dioxide - Preparation of the utilization of a biproduct suspension) i ett vattenha1tigt, surt reaktionsmedium som används för framstä11 Ning av klordioxid

On tunnettua valmistaa klooridioksidia pelkistämällä kloraatti-ioneja kloridi-ioneilla vesifaasissa vapaiden vetyionien läsnäollessa seuraavan yhtälön mukaan: C103“ + Cl“ + 2H+ -> C102 + 1/2 Cl2 + H20 Tämä menetelmä voidaan toteuttaa monin tavoin ja laajasti ottaen voidaan erottaa kaksi ryhmää. Ensimmäisessä ryhmässä kloridi-ionit lisätään reaktioväliaineeseen esim. kloridisuolan, tavallisesti alkalimetallikloridin, edullisesti natriumkloridin tai kloo-rivetyhapon muodossa ja toisessa ryhmässä kloridi-ionit kehitetään reaktion yhteydessä pelkistämällä klooria käyttäen tavallisesti pelkistimenä rikkidioksidia tai metanolia.It is known to prepare chlorine dioxide by reducing chlorate ions with chloride ions in the aqueous phase in the presence of free hydrogen ions according to the following equation: C103 “+ Cl“ + 2H + -> C102 + 1/2 Cl2 + H 2 O This method can be carried out in many ways and broadly separates the two groups. In the first group, chloride ions are added to the reaction medium, e.g. in the form of a chloride salt, usually an alkali metal chloride, preferably sodium chloride or hydrochloric acid, and in the second group, chloride ions are generated during the reaction by reducing chlorine, usually with sulfur dioxide or methanol.

2 698222 69822

Voidaan käyttää erilaisia vahvoja happoja yksinään tai seoksena muodostamaan klooridioksidin valmistusreaktiossa tarvittavat vapaat vetyionit, kuten rikkihappoa, kloorivetyhappoa ja fosfori-happoa. Käytettäessä varpaiden vetyionien lähteenä pelkästään kloorivetyhappoa sa samalla toimii kloridi-ionipelkistimenä. Käytettäessä kloorivetyhapon ja muiden happojen seoksia kloorivetyhappo voi myös toimia osaksi tai kokonaan kloridi-ionipelkistimenä käytetystä moolimäärästä riippuen.Various strong acids can be used alone or in admixture to form the free hydrogen ions required in the chlorine dioxide production reaction, such as sulfuric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid. When hydrochloric acid alone is used as the source of hydrogen ions, it also acts as a chloride ion reducing agent. When mixtures of hydrochloric acid and other acids are used, hydrochloric acid may also act in part or in whole as a chloride ion reducing agent, depending on the molar amount used.

Tavallisesti kloraatti-ionit lisätään reaktioväliaineeseen alkalimetallisuolan, edullisesti natriumkloraatin muodossa. Klo-raatin kationi ja muut reaktioväliaineeseen lisätyt kationit yhdistyvät hapon anioniin muodostaen sivutuotesuolan. Seuraavat yhtälöt kuvaavat näiden sivutuotteiden muodostumista:Usually chlorate ions are added to the reaction medium in the form of an alkali metal salt, preferably sodium chlorate. The chlorate cation and other cations added to the reaction medium combine with the acid anion to form a by-product salt. The following equations describe the formation of these by-products:

NaC 10^ + NaCl + H0SO. ->C100 + h Cl0 + Ho0 + Nä S0„ o 24 2 2224NaC 10 ^ + NaCl + HSO 2. -> C100 + h Cl0 + Ho0 + Nä S0 „o 24 2 2224

NaC103 + 2 HC1 -> C102 + % Cl2 + H20 + NaCl 2 NaC102 + S02 + H2S04 -> 2 C1C>2 + NaHS04NaClO3 + 2 HCl -> C102 +% Cl2 + H2O + NaCl2 NaC102 + SO2 + H2SO4 -> 2 C1C> 2 + NaHSO4

Sivutuote poistetaan reaktioväliaineesta jatkuvatoimisesti tai panoksittain kiteyttämällä kiintofaasina. Tällainen kiteyttäminen voidaan suorittaa reaktioastian sisä- tai ulkopuolella. Poistettaessa kiteinen aines emäliuoksesta siihen jää tavallisesti hiukan emäliuosta.The by-product is removed from the reaction medium continuously or in batches by crystallization as a solid phase. Such crystallization can be performed inside or outside the reaction vessel. When the crystalline material is removed from the mother liquor, there is usually some mother liquor left in it.

Emäliuoksen erottamiseksi ja sivutuotekiteiden puhdistamiseksi on käytetty tavanomaisia erotusmenetelmiä usein yhdistettyinä vesi-pesuun. Tavallisesti erotettu emäliuos ja käytetty pesuvesi palautetaan reaktioväliainetta sisältävään generaattoriin niiden sisältämien kemiaalien häviön välttämiseksi.Conventional separation methods, often combined with water-washing, have been used to separate the mother liquor and purify the by-product crystals. Usually, the separated mother liquor and spent wash water are returned to the generator containing the reaction medium to avoid the loss of the chemicals they contain.

Keksinnön kohteena on menetelmä sivutuotesuolan talteenottami-seksi sen suspensiosta vesipitoisessa happamessa reaktiovällaineessa, jota käytetään klooridioksidin valmistukseen ja joka sisältää kloraatti- ja kloridi-ioneja, jossa menetelmässä osan suspensiosta annetaan virrata alaspäin painovoiman vaikutuksesta useiden päällekkäisten nesteellä ja kiintoaineella täytettyjen kammioiden lävitse ja pestään siinä.The invention relates to a process for recovering a by-product salt from its suspension in an aqueous acidic reaction medium used for the production of chlorine dioxide containing chlorate and chloride ions, in which part of the suspension is allowed to flow downwards by gravity over several overlapping liquids and solids.

69822 369822 3

Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan mukaan tulleen reaktioväliaineen tehokkaampi peseytyminen kiteistä. Käsiteltävänä olevassa keksinnössä sivutuotekiteisiin kohdistetaan monivaiheinen dekantointi-pesukäsittely ja puhdistetut kiteet poistetaan tästä käsittelystä.The process according to the invention achieves a more efficient washing of the included reaction medium from crystals. In the present invention, the by-product crystals are subjected to a multi-stage decantation-washing treatment and the purified crystals are removed from this treatment.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että suspensio johdetaan myötävirtaan pesuveden kanssa yhdestä kammiosta seuraavaan alempaan kammioon, jolloin kiteet laskeutuvat seuraavan alemman kammion pohjalle ja ne sakeutetaan ennen niiden siirtoa seuraavan alempaan kammioon, ja vesifaasi joka on poistettu lähellä kammion yläpäätä olevasta kohdasta, johdetaan kohtaan, joka sijaitsee lähellä seuraavan ylemmän kammion yläpäätä, käytettäväksi siinä myötävirtaan johdettavana pesuvetenä.The method according to the invention is characterized in that the suspension is passed downstream of the washing water from one chamber to the next lower chamber, whereby the crystals settle to the bottom of the next lower chamber and thicken before being transferred to the next lower chamber. located near the upper end of the next upper chamber, for use therein as a downstream wash water.

Joskin käsiteltävänä oleva keksintö on laajasti sovellettavissa mihin tahansa klooridioksidia kehittävään ja kiteistä sivutuotetta muodostavaan menetelmään, keksintö on erityisen käyttökelpoinen seuraavissa klooridioksidia kehittävissä, alla kuvattavissa erikois-systeemissä.Although the present invention is broadly applicable to any process for generating chlorine dioxide and forming a crystalline by-product, the invention is particularly useful in the following specific systems for generating chlorine dioxide, described below.

US-patentissa n:o 3 864 456 on kuvattu klooridioksidin, kloorin ja vesihöyryn seoksen valmistus jatkuvatoimisessa prosessissa, jossa natriumkloraatti pelkistetään kloridi-ioneilla happamassa vesireak-tioväliaineessa, joka sisältää rikkihappoa hapon normaalisuuden ollessa n. 2 - n. 4,8. Reaktioväliaine pidetään kiehumapisteessään reaktiovyöhykkeen ollessa alipaineessa.U.S. Patent No. 3,864,456 describes the preparation of a mixture of chlorine dioxide, chlorine and water vapor in a continuous process in which sodium chlorate is reduced with chloride ions in an acidic aqueous reaction medium containing sulfuric acid with an acid normality of about 2 to about 4.8. The reaction medium is kept at its boiling point while the reaction zone is under reduced pressure.

Kloridi-ionilähteenä voi olla natriumkloridi, kloorivety tai niiden seokset. Käytettäessä kloorivetyä ainakin kloridi-ionin osa-lähteenä se voi myös täyttää osan happotarpeesta, jolloin happo muodostuu rikkihapon ja kloorihapon seoksesta.The chloride ion source may be sodium chloride, hydrogen chloride or mixtures thereof. When hydrogen chloride is used as at least a partial source of chloride ion, it can also fill part of the acid requirement, whereby the acid consists of a mixture of sulfuric acid and chloric acid.

Tässä menetelmässä sivutuote eli natriumsulfaatti saostuu reak-tioväliaineesta kiteisenä, neutraalina ja vedettömänä muotona natriumsulf aatin kyllästettyä reaktioväliaineen reaktion käynnistyksen jälkeen.In this process, the by-product, i.e. sodium sulfate, precipitates from the reaction medium in crystalline, neutral and anhydrous form after saturation of the sodium sulfate with the reaction medium after the start of the reaction.

US-patentissa n:o 3 563 702 on osoitettu, että US-patentin n:o 3 864 456 mukaisen klooridioksidin valmistusmertetelmän tuotantotehoa, so. kuinka pitkälle reaktioväliaineessa oleva kloraatti reagoi kloo-ridioksidiksi, voidaan lisätä käyttämällä pieniä määriä katalyyttiä 4 69822 kuten vanadiinipentoksidia, hopeaioneja, mangaani-ioneja, dikro-maatti-ioneja ja arseeni-ioneja.U.S. Patent No. 3,563,702 demonstrates that the production efficiency of the chlorine dioxide production process of U.S. Patent No. 3,864,456, i. how far the chlorate in the reaction medium reacts to chlorine dioxide can be increased by using small amounts of catalyst 4 69822 such as vanadium pentoxide, silver ions, manganese ions, dichromate ions and arsenic ions.

Jälkimmäiset menetelmät suoritetaan lämpötilassa yli n. 30°C ja alle lämpötilan, jossa klooridioksidi alkaa huomattavassa määrin hajaantua, mieluiten alueella n. 50° - n. 85°C ja erityisesti n.The latter methods are carried out at a temperature above about 30 ° C and below a temperature at which the chlorine dioxide begins to decompose considerably, preferably in the range from about 50 ° to about 85 ° C and especially at about

65° - n. 75°C. Reaktiovyöhykkeessä käytetään alipainetta, joka on tarpeen kiehumapisteen saavuttamiseksi reaktiolämpötilassa ja yleensä se on absoluuttipaineena n. 100 - n. 400 mm Hg.65 ° to about 75 ° C. The reaction zone uses the vacuum required to reach the boiling point at the reaction temperature and is generally about 100 to about 400 mm Hg in absolute pressure.

Reaktioväliaineen happonormaalisuuden ollessa yli n. 5 ja n. kahteentoista saakka klooridioksidia voidaan tuottaa suuritehoisesta ilman lisättyä katalyyttiä käyttämällä menetelmää, joka vastaa US-patentissa n:o 3 864 456 kuvattua menetelmää. Mutta näissä suuremmissa happonormaalisuuksissa natriumsulfaatti kiteytyy reaktio-väliaineesta happaman sulfaatin kuten natriumseskvisulfaatin tai natriumsulfaatin muodossa reaktioväliaineen happonormaalisuudesta ri ippuen.When the acidity of the reaction medium is above about 5 and up to about twelve, chlorine dioxide can be produced from high power without the addition of a catalyst using a process similar to that described in U.S. Patent No. 3,864,456. But at these higher acid normalities, sodium sulfate crystallizes from the reaction medium in the form of an acid sulfate such as sodium sesquisulfate or sodium sulfate depending on the acid normality of the reaction medium.

Näiden menetelmien klooridioksidireaktorin reaktioväliaineesta saostunut natriumsulfaatti poistetaan tavallisesti generaattorista jatkuvatoimisesti tai panoksittain lietteen muodossa reaktioväliaineen kanssa.Sodium sulfate precipitated from the reaction medium of the chlorine dioxide reactor of these methods is usually removed from the generator continuously or in batches in the form of a slurry with the reaction medium.

Kanadalaisissa patenteissa nro 913 328 ja 956 784 on kuvattu klooridioksidin valmistus antamalla natriumkloraatin reagoida kloo-rivetyhapon kanssa hapon kokonaisnormaalisuudessa alle n. 1 mieluiten yhdessä generaattori-haihdutin-kiteytinastiassa samalla tavoin kuin on yllämainitussa US-patentissa nro 3 864 456 kuvattu rikkihapon osalta. Tässä tapauksessa kiteinen sivutuote on natriumklo-ridi.Canadian Patent Nos. 913,328 and 956,784 describe the preparation of chlorine dioxide by reacting sodium chlorate with hydrochloric acid at a total acidity of less than about 1, preferably in a single generator-evaporator-crystalline vessel in the same manner as described in the aforementioned U.S. Patent No. 3,864,456. In this case, the crystalline by-product is sodium chloride.

Toinen menetelmä, johon käsiteltävänä oleva keksintö lienee erityisen hyvin sovellettavissa, on kuvattu US-patentissa nro 4 081 520, jossa annetaan metanolin, natriumkloraatin ja rikkihapon reagoida hapon normaalisuuden ollessa suuri yhdessä generaattori-haihdutin-kiteytinastiassa kiteiseksi natriumbisulfaatiksi.Another method to which the present invention may be particularly applicable is described in U.S. Patent No. 4,081,520, which allows methanol, sodium chlorate and sulfuric acid to react with high acid normality in a single generator-evaporator-crystalline vessel to crystalline sodium bisulfate.

US-patentissa 3 975 505 on kuvattu kidepesumenetelmän neutraalille, vedettömälle natriumsulfaatille, joka saadaan esim. US-paten-tin nro 3 864 456 menetelmässä. US-patentissa nro 4 045 542 kuvataan kidepesumenetelmää natriumkloridille, joka saadaan esim. kanadalaisten patenttien nro 913 328 ja 956 784 menetelmässä. Molem- 69822 5 missä menetelmissä liete syötetään erotuskolonnin yläosaan ja lämmintä vettä, lämpötila n. 30° - n. 70°C, syötetään kolonnin alaosaan vastakkaiseen suuntaan kuin alaspäin virtaava liete. Vesi pesee jatkuvasti alaspäin virtaavassa lietteessä olevia kiteitä, pesty vesiliete poistetaan kolonnin alapäästä ja lietteestä peseytyneitä kemikaaleja sisältävä pesuvesi johdetaan generaattoriin.U.S. Patent 3,975,505 describes a crystal washing process for neutral, anhydrous sodium sulfate obtained, e.g., by the process of U.S. Patent No. 3,864,456. U.S. Patent No. 4,045,542 describes a crystal washing process for sodium chloride obtained, e.g., by the process of Canadian Patent Nos. 913,328 and 956,784. In both methods, the slurry is fed to the top of the separation column and warm water, a temperature of about 30 ° to about 70 ° C, is fed to the bottom of the column in the opposite direction to the downstream flowing slurry. The water continuously washes the crystals in the downstream slurry, the washed aqueous slurry is removed from the lower end of the column, and the wash water containing washed chemicals from the slurry is fed to a generator.

Tämän keksinnön dekantointipesumenetelmän pesuteho on huomattavasti suurempi kuin jälkimmäisessä vastavirtapesumenetelmässä.The washing efficiency of the decantation washing method of the present invention is considerably higher than that of the latter countercurrent washing method.

Niinpä jokainen dekantointipesun vaihe on vähintään 50%:sti tehokas aikaisemman patenttimenetelmän jokaisen vaiheen tehon ollessa n.Thus, each step of the decantation wash is at least 50% efficient, with the efficiency of each step of the prior patent method being n.

20%. Jossa siis saavutettaisiin vähintään sama kokonaispesuteho kuin aikaisemman patentin pesurin kymmenessä vaiheessa tarvitaan keksinnön menetelmässä vain neljä vaihetta.20%. Thus, in order to achieve at least the same total washing power as in the ten steps of the washer of the previous patent, only four steps are required in the method of the invention.

Tämän keksinnön menetelmän mukaan pestävän kidelietteen kon-sentraatio voi vaihdella laajasti, mutta yleensä se on n. 1 - n.According to the method of the present invention, the concentration of the crystalline slurry to be washed can vary widely, but is generally about 1 to about.

30 paino-%.30% by weight.

Ennen lietteen dekantointipesua se ensin sakeutetaan siihen liittyneen vesifaasin osittaiseksi poistamiseksi esim. sykloni-erottimessa tai dekatointipesulaitteen ylimmässä, sopivasti suunnitellussa kammiossa. Yleensä tämä alkusakeuttaminen johtaa lietteeseen, jonka sakeus on n. 50 - n. 80 p/p-%. Pesuvaiheesta tulevalla tuotteella on tämä lietekonsentraatio.Prior to decantation washing of the slurry, it is first thickened to partially remove the associated aqueous phase, e.g. in a cyclone separator or in the uppermost, suitably designed chamber of the decatement washing device. Generally, this initial thickening results in a slurry having a consistency of about 50 to about 80% w / w. The product from the washing step has this sludge concentration.

Syklonisakeuttamisvaiheen käyttö on suositeltavaa, koska tämä on nopea ja ensimmäisen pesuvaiheen pesuvesi laimentaa sakeutetun lietteen vesifaasia, jolloin vesifaasin reaktanttien konsentraatio alenee tasolle, joka ei pysty ylläpitämään jäännösklooridioksidin muodostumista. Muussa tapauksessa tällainen jäännöskloridioksidin muodostuminen saatta häiritä kiteiden asianmukaista laskeutumista dekantointipesivaiheissa.The use of a cyclone thickening step is recommended because this is rapid and the wash water of the first wash step dilutes the aqueous phase of the thickened slurry, thereby reducing the concentration of reactants in the aqueous phase to a level that cannot sustain the formation of residual chlorine dioxide. Otherwise, such formation of residual chloride dioxide may interfere with the proper settling of the crystals in the decantation washing steps.

Sakeutettu liete syötetään monivaiheisen dekantointipesurin pesukammioiden läpi samalla kun kammiosarjan läpi kulkenut pesuvesi poistetaan tavallisesti uudelleenkierrätettäväksi klooridioksidin kehityssysteemiin. Alimpaan kammioon syötetään tuorevettä samalla kun pesty tuote poistetaan tästä kammiosta.The thickened slurry is fed through the wash chambers of a multi-stage decanter scrubber while the wash water passing through the series of chambers is usually removed for recycling to the chlorine dioxide generation system. Fresh water is fed to the lowest chamber while the washed product is removed from this chamber.

Pesussa käytetyn pesuveden lämpötila voi vaihdella laajasti ja yleensä ympäristölämpötilasta (n. 20°C) n. 80°C:seen pestävän liet- 6 69822 teen kiintofaasista riippuen. Pestäessä esim. natriumkloridikitei-tä pesuveden lämpötila-alue voi olla ympäristölämpötilasta n. 80°C: een. Pestäessä vedetöntä, neutraalia natriumsulfaattia pesuveden lämpötila voi olla n. 30° - n. 80°C, mieluiten n. 38° - n. 80°C. Pestäessä hydratoitua, neutraalia natriumsulfaattia pesuveden lämpötila voi olla ympäristölämpötilasta n. 30°C:seen tai mieluummin n.The temperature of the wash water used in the wash can vary widely and generally from ambient temperature (about 20 ° C) to about 80 ° C depending on the solid phase of the sludge to be washed. When washing, for example, sodium chloride crystals, the temperature range of the wash water can be from ambient temperature to about 80 ° C. When washing anhydrous, neutral sodium sulfate, the temperature of the wash water may be from about 30 ° to about 80 ° C, preferably from about 38 ° to about 80 ° C. When washing hydrated, neutral sodium sulfate, the temperature of the wash water may be from ambient temperature to about 30 ° C, or preferably n.

2 0° - n. 30°C.20 ° to about 30 ° C.

Sen lisäksi että erilaiset natriumsulfaatit pestään puhtaiksi mukaan tulleista epäpuhtauksista, ne voidaan pesussa muuttaa muiksi tuotteiksi. Esim. kun generaattorin kiintotuote on natriumvety-sulfaatti kuten natriumseskvisulfaatti tai natriumbisulfaatti, jotka muodostuvat reaktioväliaineen happonormaalisuuden ollessa yli n. 5, kiteiden pesuun vedellä liittyy vetysulfaatin muuttaminen neutraaliksi natriumsulfaatiksi seuraavasti: 2 NaHSO. --> Na_S0. + H^SO, 4 2 4 2 4In addition to being washed clean of the impurities that have entered, the various sodium sulfates can be converted to other products in the wash. For example, when the solid product of the generator is sodium hydrogen sulfate such as sodium sesquisulfate or sodium bisulfate, which are formed when the acidity of the reaction medium is above about 5, washing the crystals with water involves converting hydrogen sulfate to neutral sodium sulfate as follows: 2 NaHSO. -> Na_S0. + H ^ SO, 4 2 4 2 4

Siten happoa ei mene hukkaan vetysulfaatin mukana, vaan palautuu käytetyn pesuveden mukana generaattoriin.Thus, the acid is not wasted with the hydrogen sulfate, but is returned to the generator with the spent wash water.

Jälkimmäinen menetelmä on erityisen edullinen, koska suurta happonormaalisuutta käyttävät klooridioksidin kehitysmenetelmät ovat luontaisesti erittäin tehokkaita ja katalyyttejä ei tarvita. Koska samanaikaisesti voidaan pestä prosessin kiinteätä sivutuotetta ja muuttaa neutaalimuotoon hapon ylimäärän palautuessa generaattoriin taloudellisuus ei kärsi systeemin suuremman happamuuden aiheuttamasta happohäviöstä.The latter method is particularly advantageous because chlorine dioxide evolution methods using high acid normality are inherently highly efficient and no catalysts are required. Because at the same time the solid by-product of the process can be washed and converted to the neutral form when the excess acid returns to the generator, the economy does not suffer from the acid loss caused by the higher acidity of the system.

Jälkimmäisessä menetelmässä käytetyn pesuveden lämpötila vaih-telee riippuen siitä, halutaanko neutraalin natriumsulfaatin hydra-toitu tai vedetön muoto. Haluttaessa hydratoitunut muoto pesuveden lämpötila on n. 20° - n. 30°C ja haluttaessa vedetön muoto pesuveden lämpötila on n. 30° - n. 80°C, mieluummin n. 38° - n. 80°C.The temperature of the wash water used in the latter method varies depending on whether a hydrated or anhydrous form of neutral sodium sulfate is desired. If desired, the hydrated form will have a wash water temperature of about 20 ° to about 30 ° C, and if desired, the anhydrous form will have a wash water temperature of about 30 ° to about 80 ° C, preferably about 38 ° to about 80 ° C.

Keksinnön pesumenetelmää voidaan myös käyttää hydratoidun, neutraalin natriumsulfaatin saamiseksi vedetöntä, neutraalia natrium-sulfaattia sisältävästä lietteestä käyttämällä pesuvettä, jonka lämpötila on n. 20° - n. 30°C.The washing method of the invention can also be used to obtain hydrated, neutral sodium sulfate from an anhydrous, neutral sodium sulfate-containing slurry using a wash water having a temperature of about 20 ° to about 30 ° C.

69822 769822 7

Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettyjen yksittäisten dekantointi-sakeutusvaiheiden lukumäärä voi vaihdella laajasti riippuen yksittäiskammioiden koosta. Määrä on vähintään kaksi. Tavallisesti tehokkaaseen kiteiden pesuun riittää noin neljö kammiota.The number of individual decantation-thickening steps used in the process of the invention can vary widely depending on the size of the individual chambers. The number is at least two. Usually, about four chambers are sufficient for efficient crystal washing.

Dekantointipesurin koko vaihtelee laajasti riippuen siihen liittyneen klooridioksidioksidigeneraattorin koosta ja pesu- ja/tai reaktorivaiheiden lukumäärästä. Tyypillisiä mittoja ovat halkaisija n. 0,31 - 0,92 m ja korkeus n. 3,7 - 4,9 m.The size of the decanter scrubber varies widely depending on the size of the chlorine dioxide generator associated with it and the number of washing and / or reactor steps. Typical dimensions are a diameter of about 0.31 to 0.92 m and a height of about 3.7 to 4.9 m.

Kuviossa 1 nähdään kaavamainen juoksukaavio laitteesta keksinnön pesumenetelmän ja siihen liittyvän spesifisen klooridioksidin kehityssysteemin toteuttamiseksi.Figure 1 shows a schematic flow diagram of an apparatus for implementing the scrubbing method of the invention and the associated specific chlorine dioxide generation system.

Kuvion 1 klooridioksidigeneraattori 10 sisältää happoreaktio-väliainetta hapon ollessa kokonaisnormaalisuudeltaan n. 2 - n. 4,8 ja siihen syötetään natriumkloraatti- ja natriumkloridireaktantteja johdon 12 kautta ja rikkihappoa johdon 14 kautta. Haluttaessa natriumkloraatti ja natriumkloridi voidaan syöttää erikseen. Myös katalyyttiä voidaan syöttää generaattoriin 10.The chlorine dioxide generator 10 of Figure 1 contains an acid reaction medium with an acid having a total normality of about 2 to about 4.8 and is fed with sodium chlorate and sodium chloride reactants via line 12 and sulfuric acid via line 14. If desired, sodium chlorate and sodium chloride can be fed separately. The catalyst can also be fed to the generator 10.

Reaktioväliaine pidetään kiehumalämpötilassa, joka on yli n.The reaction medium is maintained at a boiling point above n.

30°C ja alle lämpötilan, jonka yläpuolella tapahtuu klooridioksidin huomattavaa hajaantumista ja generaattoriin imetään alipaine.30 ° C and below the temperature above which considerable decomposition of chlorine dioxide takes place and a vacuum is sucked into the generator.

Klooridioksidin, kloorin ja reaktioväliaineesta syntyneen höyryn seos poistetaan generaattorista 10 johdon 16 kautta käsiteltäväksi tavalliseen tapaan, jolloin saadaan klooridioksidin vesiliuos.A mixture of chlorine dioxide, chlorine and steam from the reaction medium is removed from the generator 10 via line 16 for treatment in the usual manner to give an aqueous solution of chlorine dioxide.

Käynnistymisen jälkeen reaktioväliaine kyllästyy natriumsulfaa-tilla, joka kiteytyy reaktioväliaineesta. Kuvatuissa reaktio-olosuhteissa natriumsulfaatti kiteytyy vedettömänä ja neutraalina nat-riumsulfaattina. Tämä poistetaan generaattorista 10 johdon 18 kautta lietteenä reaktioväliaineen kanssa.After start-up, the reaction medium is saturated with sodium sulfate, which crystallizes from the reaction medium. Under the reaction conditions described, sodium sulfate crystallizes as anhydrous and neutral sodium sulfate. This is removed from the generator 10 via line 18 as a slurry with the reaction medium.

Liete siirretään syklonierottimeen 20 sakeuttamista varten, kuten esim. lietteen konsentraatiosta n. 1 - n. 30 paino-% kon-sentraatioon n. 50 - n. 80 paino-%. Syklonin sakeutetusta lietteestä muodostuva alavirtaus syötetään johdon 22 kautta dekantointipesu-laitteeseen 24. Joissakin tapauksissa natriumsulfaattikiteet, jotka ylittävät pesulaitteessa 24 käsiteltävän määrän, voidaan syöttää eteenpäin syklonierottimesta 20 johdon 22 kautta varmistaen täten, että pesulaite 24 on aina täynnä kiteitä. Kiteiden ylimäärä kierrätetään uudelleen generaattoriin 10 ylivuotopesuveden kanssa pesulait-teesta 24.The slurry is transferred to a cyclone separator 20 for thickening, such as from a slurry concentration of about 1 to about 30% by weight to a concentration of about 50 to about 80% by weight. The downstream of the thickened slurry of the cyclone is fed through line 22 to the decanter washer 24. In some cases, sodium sulfate crystals in excess of the amount processed in the washer 24 can be fed from the cyclone separator 20 via line 22, thus ensuring that washer 24 is always full of crystals. Excess crystals are recycled to generator 10 with overflow wash water from scrubber 24.

6982269822

Pesulaite 24 voi olla halutussa kohdassa generaattorin 10 suhteen. Pesulaite 24 voi esim. olla välittömästi generaattoriin 10 alapuolella tai vaihtoehtoisesti pesulaite 24 voi olla generaattorin 10 sivulla.The washing device 24 may be at a desired position with respect to the generator 10. For example, the washing device 24 may be immediately below the generator 10 or alternatively the washing device 24 may be on the side of the generator 10.

Pesulaitteen 24 muodostaa sarja päällekkäin olevia dekantointi-pesu- ja sakeuttamiskammioita 26, joiden yhteydet on alla kuvatulla tavalla liitetty toisiinsa.The washing device 24 is formed by a series of overlapping decantation-washing and thickening chambers 26, the connections of which are connected to each other as described below.

Johdossa 22 oleva sakeutettu liete saapuu ylimpään kammioon 26, johon samalla syötetään pesuvettä lähinnä alemmasta kammiosta 26 johdon 28 kautta. Kiintofaasi laskeutuu kartiopinnalle 30, joka erottaa ylimmän kammion 26 lähinnä alemmasta kammiosta 26 ja neste-faasi poistetaan ylimmästä kammiosta 26 johdon 32 kautta kierrätettäväksi uudelleen generaattoriin 10 johdon 34 kautta ylivuotavan nestefaasin kera syklonierottimesta 20 johdossa 36. Painovoiman ansiosta lietemäinen kiintoaines virtaa lähinnä alempaan kammioon 26 avoimen siirtojohdon 38 kautta.The thickened slurry in line 22 enters the uppermost chamber 26, to which at the same time wash water is fed mainly from the lower chamber 26 via line 28. The solid phase settles on a conical surface 30 which separates the upper chamber 26 mainly from the lower chamber 26 and the liquid phase is removed from the upper chamber 26 via line 32 for recirculation to generator 10 via line 34 with overflow liquid phase via transmission line 38.

Tällä tavoin painovoiman avulla tapahtuva lietteensiirto on havaittu menestykselliseksi ja on suositeltava. Voidaan kuitenkin käyttää sopivia läppiä siirron edistämiseksi.In this way, gravity sludge transfer has been found to be successful and should be recommended. However, suitable flaps may be used to facilitate transfer.

Pesuvesi tulee siirtoputkeen 38 siihen liittyvän johdon 40 kautta sekoittuen siirrettävään lietteeseen. Tällä tavoin syötetty pesuvesi dekantoidaan lähinnä alemman kammion 26 yläosassa johdon 40 kautta. Sitten sekoitus, dekantointi ja sakeutus toistuvat lähinnä alemmassa kammiossa 26.The wash water enters the transfer tube 38 via its associated line 40, mixing with the slurry to be transferred. The wash water supplied in this way is decanted mainly at the top of the lower chamber 26 via line 40. Mixing, decanting and thickening are then repeated mainly in the lower chamber 26.

Suoran yhteyden johdon 40 ja siirtoputken 38 välissä pesuveden syöttämiseksi vastaavaan kammioon 26 on havaittu toimivan tyydyttävästi ja on suositeltava. Voidaan käyttää muitakin pesuveden syöt-tötapoja, esim. siirtoputken 38 alla olevaa rengassarjaa tai useita pesuveden tuloja siirtojohdossa 38.A direct connection between the line 40 and the transfer tube 38 for supplying the wash water to the corresponding chamber 26 has been found to work satisfactorily and is recommended. Other means of washing water supply can be used, e.g. a set of rings under the transfer tube 38 or several wash water inlets in the transfer line 38.

Vaiheet siirto, sekoitus, dekantointi ja sakeutus toistuvat jokaisessa lähinnä alla olevassa kammiossa 26 kunnes muodostuu lopullisesti pesty ja sakeutettu natriumsulfaattituote, joka poistetaan alimmasta kammiosta 26 siihen liittyvän johdon 42 kautta sopivan poistolaitteen 44 avulla. Mieluiten poistolaite 44 on teholtaan säädettävä poistolaite kuten kääntöläppä, puristusventtiili tai Moyno-pumppu. Johdon 42 tuotelietteessä on tyypillisesti 50-80 pai-no-% kiinteätä, neutraalia ja vedetöntä natriumsulfaattia, 40-16 9 69822 paino-% vettä ja 4-10 paino-% liuennutta natriumsulfaattia.The steps of transfer, mixing, decanting and thickening are repeated in each chamber 26 below, until a finally washed and thickened sodium sulphate product is formed, which is removed from the lowest chamber 26 via an associated line 42 by means of a suitable removal device 44. Preferably, the discharge device 44 is a power-adjustable discharge device such as a reversing flap, a pressure valve or a Moyno pump. The product slurry of line 42 typically contains 50-80% by weight of solid, neutral and anhydrous sodium sulfate, 40-16,989,222% by weight of water, and 4-10% by weight of dissolved sodium sulfate.

Tuotelietteen poistonopeus johdossa 42 on lähes sama kuin lietteen virtausnopeus kolonnin 24 läpi, joten kolonni 24 on koko ajan täynnä lietettä. Kuten yllä jo mainittu virtausnopeuden ajoittaiset vaihtelut, jotka saattavat tyhjentää kolonnin, voidaan tasata syöttämällä ylimäärin lietettä ylimpään kammioon 26 ja kierrättämällä uudelleen kiteiden ylimäärä johtojen 32 ja 34 kautta.The product sludge discharge rate in line 42 is almost the same as the sludge flow rate through column 24, so column 24 is constantly filled with sludge. As already mentioned above, intermittent variations in flow rate that may empty the column can be offset by feeding excess sludge to the uppermost chamber 26 and recirculating the excess crystals through lines 32 and 34.

Uutta lämmintä pesuvettä syötetään johdon 46 kautta siirtoput-keen 38, joka yhdistää alimman kammion 26 lähinnä ylempään kammioon 26. Kussakin peräkkäin ylemmässä kammiossa 26 käytetty pesuvesi muodostuu jatkuvasti likaantuvasta nesteylivuodosta lähinnä alemmasta kammiosta 26.New warm wash water is supplied via line 46 to a transfer pipe 38 which connects the lowest chamber 26 closest to the upper chamber 26. The wash water used in each successive upper chamber 26 consists of a continuously fouling liquid overflow mainly from the lower chamber 26.

Ylimmästä kammiosta 26 johdon 32 kautta poistetulla nesteellä on sama tilavuus kuin laitteeseen 24 johtojen 46 ja 22 kautta syötetyllä nesteellä. Vähemmän nestettä poistuu tuotteen mukana poisto-putken 42 kautta.The liquid discharged from the uppermost chamber 26 via line 32 has the same volume as the liquid fed to device 24 through lines 46 and 22. Less liquid is discharged with the product through the discharge pipe 42.

Siten dekantointi-pesulaitteen 24 kussakin kammiossa 26 johdon 22 kautta tuleva sakeutettu liete sekoittuu ja laimenee laimean pesuliuoksen kanssa, joka virtaa yli eli dekantoituu dekantointi-pesun seuraavasta myöhemmästä vaiheesta. Kaikissa tapauksissa sake-uttamisen jälkeen kiteet virtaavat siirtoputken 38 kautta seuraavaan pesuvaiheeseen ja ylivuoto otetaan talteen ja käytetään pesutarkoi-tuksiin dekantointipesun aikaisemmassa vaiheessa.Thus, in each chamber 26 of the decantation washer 24, the thickened slurry coming through line 22 is mixed and diluted with a dilute wash solution that overflows, i.e., decanted from the next subsequent stage of the decantation wash. In all cases, after thickening, the crystals flow through the transfer tube 38 to the next washing step and the overflow is recovered and used for washing purposes in the earlier stage of the decantation wash.

Kammiossa 26 laskeutumattomat, halkaisijaltaan pienet kiteet dekantoituvat pesuveden mukana ja siirtyvät johdon 40 kautta seuraavaan ylempään kammioon. Johdossa 40 on virtausnopeuden oltava sellainen, että kiteiden aiheuttama tukkiminen minimoituu. Yleensä käytetään virtausnopeutta yli n. 0,92 m/s.In chamber 26, the non-settling, small-diameter crystals decant with the wash water and pass through line 40 to the next upper chamber. In line 40, the flow rate must be such that clogging by crystals is minimized. Generally, a flow velocity above about 0.92 m / s is used.

Kiteiden virtaaminen kammiosta toiseen siirtoputken 38 kautta tapahtuu painovoiman avulla. Tämä suositeltava siirtomekanismi on osoittautunut tehokkaaksi varmistessaan sen, että neste lähinnä alemmasta kammiosta 26 ei virtaa lähinnä ylempään kammioon 26 siirtoputken 38 kautta.The flow of crystals from one chamber to another through the transfer tube 38 takes place by gravity. This preferred transfer mechanism has been shown to be effective in ensuring that fluid from the predominantly lower chamber 26 does not flow predominantly to the upper chamber 26 through the transfer tube 38.

On suositeltavaa suunnitella yksittäiskammiot 26 toimimaan massavirtauskartioina, jolloin painovoima siirtää perusteellisesti ko. kartiopinnalle 30 laskeutuneen kiintoaineksen lähinnä alempaan 10 69822 kammioon 26 vastaavan siirtojohdon 38 kautta. Tämän tuloksen saavuttamiseksi kartiopinta 30 ja siirtoputki 38 on muotoiltava ja mitoitettava sopivasti. Poikkipinta-alaltaan siirtoputki 38 voi olla halutun muotoinen, esim. pyöreä tai soikea.It is recommended to design the individual chambers 26 to act as mass flow cones, whereby gravity thoroughly transfers the solids deposited on the conical surface 30 mainly into the lower chamber 10 69822 via a corresponding transfer line 38. To achieve this result, the conical surface 30 and the transfer tube 38 must be shaped and dimensioned appropriately. The transfer tube 38 may have a desired cross-sectional shape, e.g., round or oval.

Mutta haluttaessa voidaan tässä tarkoituksessa käyttää tarkkaa virtauksen säätölaitetta. Sopivia virtauksen säätölaitteita ovat ylivuotosulkulaite, nestesulku, joka vuoroin on yhteydessä ylempään ja alempaan kammioon, mutta ei koskaan molemiin, tai kierreruuvi-laite tai vastaava.But if desired, a precise flow control device can be used for this purpose. Suitable flow control devices include an overflow shut-off device, a fluid shut-off that alternately communicates with the upper and lower chambers, but never both, or a threaded screw device or the like.

Kuvatussa suositeltavassa toteuttamismuodossa dekantointi-pesu-laite 24 toimii ilman liikkuvia osia ja siten se on rakenteeltaan yksinkertainen eikä tarvitse juuri lainkaan huoltoa.In the preferred embodiment described, the decantation-washing device 24 operates without moving parts and thus has a simple structure and requires almost no maintenance.

Syklonierottimen 20 kautta lietteen alkusakeuttamiseksi johdossa 18 on suositeltavaa, koska sakeutuminen on nopeaa ja johdon 28 ylimpään kammioon 26 syöttämä pesuvesi laimentaa sakeutetun lietteen vesifaasia, jolloin jäännösklooridioksidin muodostuminen estyy.Through the cyclone separator 20 to initially thicken the slurry in line 18, it is preferable because the thickening is rapid and the wash water fed to line 28 in the uppermost chamber 26 dilutes the aqueous phase of the thickened slurry to prevent the formation of residual chlorine dioxide.

Mutta haluttaessa sakeuttaminen voidaan suorittaa dekantointi-pesu-kolonnin 24 ylimmässä kammiossa 26, johon johdossa 18 oleva liete syötetään suoraan.But if desired, thickening can be performed in the uppermost chamber 26 of the decantation-wash column 24, to which the slurry in line 18 is fed directly.

Dekantointi-pesumenetelmää laitteessa 24 on kuvattu viitaten yhteen generaattorissa 10 suoritettuun spesifiseen klooridioksidin kehityssysteeraiin. Kuten yllä mainittiin pesumenetelmä voidaan toteuttaa jokaisella klooridioksidin kehitysmenetelmän kiinteällä sivutuotteella suoritettuna joko yhdessä generaattori-haihdutin-kiteytinastiassa tai saostettaessa kiintotuote erillisessä kitey-tysvyöhykkeessä.The decantation-washing process in device 24 is described with reference to one specific chlorine dioxide generation system performed in generator 10. As mentioned above, the washing process can be carried out with each solid by-product of the chlorine dioxide generation process carried out either in one generator-evaporator-crystallizer vessel or by precipitating the solid product in a separate crystallization zone.

Menestykselliseen dekantointipesuun kolonnissa 24 liittyy useita tärkeitä muuttujia. Kussakin kammiossa 26 tarvitaan kaksieril-listä vaihetta tehokkaan pesun saavuttamiseksi, so. siirretyn lietteen ja dekantoidun pesuveden tehokas sekoitus ja kiteiden tehokas laskeutuminen ja sakeutus pinnalle 30.Successful decantation washing in column 24 involves several important variables. In each chamber 26, a two-stage step is required to achieve efficient washing, i. efficient mixing of the transferred sludge and decanted wash water and efficient settling and thickening of the crystals on the surface 30.

Siirretyn lietteen ja dekantoidun pesuveden sekoitus riippuu useista muuttujista, joita ovat siirtoputken 38 mitoitus, kiintoaineksen ja pesuveden tuotanto kolonnissa 24, siirretyn lietteen kohtaavan pesuveden nopeus ja pesuveden taulukkojen lukumäärä.The mixing of the transferred slurry and the decanted wash water depends on several variables, such as the sizing of the transfer tube 38, the solids and wash water production in column 24, the rate of wash water encountered by the transferred sludge, and the number of wash water tables.

69822 1169822 11

On havaittu, että siirtoputken 38 mitoituksen on oltava sellainen, että lietteen leijutus putkessa 38 estyy ja putkessa tapahtuu laminaarivirtaus. Tällä tavoin putkeen 40 tuleva pesuvesi estyy virtaamasta ylöspäin siirtoputken 38 kautta lähinnä ylempään kammioon 26.It has been found that the dimensioning of the transfer tube 38 must be such that sludge fluidization in the tube 38 is prevented and laminar flow occurs in the tube. In this way, the washing water entering the pipe 40 is prevented from flowing upwards through the transfer pipe 38, mainly to the upper chamber 26.

Froude-luku ilmaisee nopeuden, jolla leijutusta esiintyy ja tässä keksinnössä siirtoputki 38 on yleensä mitoitettu siten, että Froudeluku on n. 0,05 - n. 0,15. Freude-luku saadaan yhtälöstäThe Froude number indicates the rate at which fluidization occurs, and in the present invention, the transfer tube 38 is generally dimensioned such that the Froude number is from about 0.05 to about 0.15. The Freude number is obtained from the equation

Np . ^Np. ^

Fr - gd jossa Vc on virtausnopeus, d on pidättyvän hiukkasen pienin halkaisija ja g on painovoiman kiihtyvyys.Fr - gd where Vc is the flow rate, d is the smallest diameter of the retaining particle and g is the acceleration due to gravity.

On havaittu, että siirtoputken 38 sopiva poikkipinta-ala, jolla saavutetaan halutulla alueella olevia Froude-lukuja ja hyväksyttä- 2 viä tuotantonopeuksia, on n. 9,3 cm /tn kiintoainetta/päivä, joskin 2 voidaan käyttää arvoa n. 4,65 - n. 13,9 cm /tn kiintoainetta/päivä.It has been found that a suitable cross-sectional area of the transfer tube 38 that achieves Froude figures and acceptable production rates in the desired range is about 9.3 cm / t solids / day, although a value of about 4.65 can be used. about 13.9 cm / t solids / day.

Reynolds-luku ilmaisee nopeuden, jolla laminaarivirtausta esiintyy. Yleensä Reynolds-luku on alle n. 2000, koska tämän yläpuolelle esiintyy pyörrevirtausta. Reynolds-luku määritetään seuraavan yhtälön avulla:The Reynolds number indicates the rate at which laminar flow occurs. In general, the Reynolds number is less than about 2000 because there is a vortex flow above this. The Reynolds number is determined using the following equation:

N_ = DVPN_ = DVP

Re - u jossa D on siirtoputken 38 halkaisija, V on virtausnopeus, P on lietteen tiheys ja u on lietteen viskositeetti.Re - u where D is the diameter of the transfer tube 38, V is the flow rate, P is the density of the slurry and u is the viscosity of the slurry.

Lietteen menestyksellinen laskeutuminen ja sakautuminen riippuu kammion 26 kokonaisleveydestä ja on riippumaton siirtoputken 38 mitoituksesta edellyttäen, että Froude-luvun asettama rajoitus otetaan huomioon.The successful settling and settling of the slurry depends on the overall width of the chamber 26 and is independent of the dimensioning of the transfer tube 38, provided that the constraint imposed by the Froude number is taken into account.

Määrätylle ainekselle tarvittava yksikköpinta-ala määritetään panoksittain suoritetuilla laskeutumiskokeilla halutulla lietekon-sentraatiolla. Tämä menetelmä on tunnettu ja ensiksi sen esittävät Coe ja Clevenger, Trans. Am. Inst. Mining Engineers, Voi. 55, s.The unit area required for a given material is determined by batch settling experiments at the desired sludge concentration. This method is known and is first presented by Coe and Clevenger, Trans. Am. Inst. Mining Engineers, Vol. 55, p.

356 (1916) ja matemaattisen mallin ja analyysin sakeuttimen yksik-köpinta-alojen määrittämiseksi ovat esittäneet Talmage ja Fitch, 12 69822356 (1916) and a mathematical model and analysis for determining the unit areas of a thickener have been presented by Talmage and Fitch, 12 69822

Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 47 (1), s. 38 (1955). Jälkimmäinen matti antaa seuraavan yhtälönIndustrial and Engineering Chemistry, Vol. 47 (1), p. 38 (1955). The latter Matti gives the following equation

Yksikköpinta-ala = _^_ m2/kg kiint0ainetta/sUnit area = _ ^ _ m2 / kg solids / s

Co Ho jossa tu on aika tangentin ja lietteen laskeutumiskäyrän leikkaus- kohdassa, kun laskeutumisaika on mielivaltainen ja lietekorkeus on minimissä maksimikonsentraatiolla, Co on lietteen alkukonsentraatio 2 (kg/m ) ja Ho on laskeutuvan lietteen alkukorkeus.Co Ho where tu is the time at the intersection of the tangent and the sludge settling curve, when the settling time is arbitrary and the sludge height is at a minimum maximum concentration, Co is the initial sludge concentration 2 (kg / m) and Ho is the initial sludge height.

Yksikköpinta-ala voi vaihdella laajasti riippuen valitusta tu- 2 arvosta ja sopivasti se on alueella n. 65,0 - n. 102,2 m /tn kiinto- 2 ainetta/päivä, esim. n. 85,5 m /tn kiintoainetta/päivä.The unit area can vary widely depending on the selected support value and is suitably in the range of about 65.0 to about 102.2 m / t solids / day, e.g. about 85.5 m / t sols / day.

Kolonnin 24 kokonaiskorkeus riippuu siinä olevien kammioiden 26 lukumäärästä ja kunkin kammion yksittäiskorkeudesta. Kammioiden 26 lukumäärä riippuu kunkin yksittäisvaiheen pesutehosta. Kunkin yksittäisvaiheen teho voidaan laskea yhtälöstä.The total height of the column 24 depends on the number of chambers 26 therein and the individual height of each chamber. The number of chambers 26 depends on the washing power of each individual step. The power of each individual step can be calculated from the equation.

„ _ Liuote tulo - Liuote poisto E- ------x 1,25„_ Solvent Inlet - Solvent Removal E- ------ x 1.25

Liuote tulo jossa Liuote tulo ja Liuote poisto ovat liuotevirtaukset, jotka liittyvät kiintoainevirtauksiin kammioon ja siitä pois.Solvent Inlet where Solvent Inlet and Solvent Removal are solvent flows associated with solids flows into and out of the chamber.

22

Kun laiteteho on n. 60%, yksikköpinta-ala 85,5 m /tn/päivä ja suunniteltu kokonaisteho yli 96%, saadaan kolonni, jossa on viisi kammiota 26.When the equipment capacity is about 60%, the unit area is 85.5 m / tn / day and the planned total capacity is more than 96%, a column with five chambers is obtained 26.

Seuraava esimerkki valaisee keksintöä.The following example illustrates the invention.

EsimerkkiExample

Pystytettiin kuvion 1 mukainen sakeutus-pesukolonni varustettuna viidellä pohjalla 30, halkaisija 25,4 cm ja pituus 3,05 m. Kolonnia käytettiin ympäristölämpötilassa n. 20°-25°C. Kolonnin yläpäähän syötettiin natriumkloridilietettä, konsentraatio 17 paino-%, lietettä sakeutettiin ylimmässä kammiossa ja n. 65 paino-% kiintoainesta sisältävää lietettä poistettiin alapäästä kokonaispoisto-tehon ollessa n. 98%.A thickening-washing column according to Figure 1 was set up with five bottoms 30, a diameter of 25.4 cm and a length of 3.05 m. The column was used at an ambient temperature of about 20 ° -25 ° C. Sodium chloride slurry was added to the top of the column at a concentration of 17% by weight, the slurry was thickened in the upper chamber, and the slurry containing about 65% by weight solids was removed from the lower end with a total removal efficiency of about 98%.

1 3 698221 3 69822

Kolonnia käytettiin jatkuvatoimisesti kiintoainemäärän vastatessa n. 4 tonnia klooridioksidia päivässä pesuveden ja suolan suhteen ollessa n. 1. Kolonnin kunkin vaiheen keskimääräinen pesuteho oli n. 67%.The column was used continuously with a solids content corresponding to about 4 tons of chlorine dioxide per day with a wash water to salt ratio of about 1. The average washing efficiency of each stage of the column was about 67%.

Claims (13)

14 Patenttivaatimukset 6982214 Claims 69822 1. Menetelmä sivutuotesuolan talteenottamiseksi sen suspensiosta vesipitoisessa happamessa reaktioväliaineessa, jota käytetään klooridioksidin valmistukseen ja joka sisältää kloraatti- ja kloridi-ioneja, jossa menetelmässä osan suspensiosta annetaan virrata alaspäin painovoiman vaikutuksesta useiden päällekkäisten nesteellä ja kiintoaineella täytettyjen kammioiden lävitse ja pestään siinä, tunnettu siitä, että suspensio johdetaan myötävirtaan pesuveden kanssa yhdestä kammiosta seuraavaan alempaan kammioon, jolloin kiteet laskeutuvat seuraavan alemman kammion pohjalle ja ne sakeutetaan ennen niiden siirtoa seuraavan alempaan kammioon, ja vesi-faasi joka on poistettu lähellä kammion yläpaätä olevasta kohdasta, johdetaan kohtaan, joka sijaitsee lähellä seuraavan ylemmän kammion yläpaätä, käytettäväksi siinä myötävirtaan johdettavana pesuvetenä.A process for recovering a by-product salt from a suspension thereof in an aqueous acidic reaction medium used for the production of chlorine dioxide containing chlorate and chloride ions, comprising allowing a portion of the suspension to flow downward by gravity from several overlapping chambers filled with liquid and solid, the suspension is passed downstream of the wash water from one chamber to the next lower chamber, whereby the crystals settle to the bottom of the next lower chamber and are thickened before being transferred to the next lower chamber, and the water phase removed near the top of the chamber is passed near the next upper chamber top end, for use as downstream wash water. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkuperäisen suspension kiintoainepitoisuus on n. 1-n. 30 p/p-% ja suspensio sakeutetaan kiintoainepitoisuuteen n. 50-n. 80 p/p-% ennen monivaihepesua.A method according to claim 1, characterized in that the solids content of the initial suspension is about 1-n. 30% w / w and the suspension is thickened to a solids content of about 50. 80 w / w% before multi-stage washing. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen sakeuttaminen suoritetaan syklonierottimessa.Method according to Claim 2, characterized in that the first thickening is carried out in a cyclone separator. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pesuveden lämpötila on n. 20° - n. 80°C.Process according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the temperature of the wash water is from about 20 ° to about 80 ° C. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pesuveden lämpötila on n. 30° - n. 80°C.Process according to Claim 4, characterized in that the temperature of the washing water is from about 30 ° to about 80 ° C. 6. Klooridioksidin kehityslaite, johon kuuluu vähintään yksi klooridioksidin kehitysastia, sekä vähintään yksi pesuri reaktio-väliaineesta talteenotetun kiinteän sivutuotesuolan suspension pesemiseksi siinä mukana olevan reaktioväliaineen konsentraation vähentämiseksi, jolloin pesuri muodostuu pesukolonnista, jossa on sarja pesukammioita, ylempi sisääntulokohta ylimpään kammioon syöttöä varten, alempi poistokohta pestyn suspension poistamiseksi kolonnista, alempi sisääntulokohta pesuveden syöttämiseksi kolonnin ja ylempi poistokohta käytetyn pesuveden poistamiseksi kolonnista, tunnettu siitä, että sarja suspension siirtoputkia yhdistää yhden kammion ja seuraavan alemman kammion sekä sarja pesuveden siirtoputkia yhdistää yhden kammion yläosan ja seuraavan ylemmän kammion suspension siirtoputken (38). 15 698226. A chlorine dioxide generating apparatus comprising at least one chlorine dioxide generating vessel and at least one scrubber for washing a suspension of solid by-product salt recovered from the reaction medium to reduce the concentration of the reaction medium therein, the scrubber consisting of a washing column with a series of washing chambers to remove the washed suspension from the column, a lower inlet to supply the wash water to the column and an upper outlet to remove the spent wash water from the column, characterized in that a series of suspension transfer tubes connect one chamber and the next lower chamber and a series of wash water transfer tubes connect the top of one chamber and the next upper chamber. 15 69822 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että dekantointi-pesukolonni (24) on yleensä lieriömäinen ja kukin dekantointi-pesukammio (26) on erotettu seuraavasta alemmasta kammiosta alaspäin kallistuvalla katkaistun kartion muotoisella välilevyllä (30), jonka keskusaukko on liitetty lyhyeen suspension siirtoputkeen (38).Apparatus according to claim 6, characterized in that the decantation-washing column (24) is generally cylindrical and each decantation-washing chamber (26) is separated from the next lower chamber by a downwardly sloping frustoconical spacer (30) with a central opening connected to a short suspension transfer tube. (38). 8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että mukana on syklonierotin (20) sivutuotesuspension sake-uttamiseksi ennen sen syöttämistä dekantointi-pesukolonniin (24).Device according to Claim 6 or 7, characterized in that a cyclone separator (20) is provided for thickening the by-product suspension before it is fed to the decantation-washing column (24). 9. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että dekantointi-pesukolonniin (24) kuuluu sakeutuskammio, joka on ylimmän dekantointi-pesukammion (26) yläpuolella ja liitetty siihen.Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the decantation-washing column (24) comprises a thickening chamber above and connected to the uppermost decantation-washing chamber (26). 10. Jonkin patenttivaatimuksen 6-9 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että siirtoputki (38) on avoin ja peräkkäisten kammioiden välissä ei ole virtauksen säätölaitteita.Device according to one of Claims 6 to 9, characterized in that the transfer tube (38) is open and there are no flow control devices between the successive chambers. 11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sakeutetun suspension syöttö kammiosta seuraavaan alempana olevaan kammioon suoritetaan leijuttamatta ylläpitäen laminaa-rivirtausta.A method according to claim 1, characterized in that the feeding of the thickened suspension from the chamber to the next lower chamber is performed without fluidization while maintaining the laminar flow. 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sakeutetun suspension syöttö suoritetaan Froude-luvun arvolla n. 0,05 - n. 0,15.A method according to claim 11, characterized in that the thickened suspension is fed with a Froude value of about 0.05 to about 0.15. 13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että siirtoputken (38) poikkipinta-ala vastaa yksikköpinta- 2 ala-arvoa n. 4,6 - n. 13,9 m /tn kiintoainetta/päivä ja kolonnin (24) poikkipinta-ala vastaa yksikköpinta-ala-arvoa n. 65,0 - noin 2 102,2 m /tn kiintoainetta/päivä. 16 69822Apparatus according to claim 11, characterized in that the cross-sectional area of the transfer tube (38) corresponds to a unit surface area 2 of about 4.6 to about 13.9 m / t solids / day and the cross-sectional area of the column (24) corresponds to a unit area value of about 65.0 to about 2,102.2 m / t solids / day. 16 69822
FI790007A 1978-01-03 1979-01-02 FOERFARANDE FOER UTVINNING AV ETT BIPRODUKTSALT FRAON SUSPENSIONEN DAERAV I ETT VATTENHALTIGT SURT REAKTIONSMEDIUM SOM ANVAENDS FOER FRAMSTAELLNING AV KLORDIOXID FI69822C (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2978 1978-01-03
GB2978 1978-01-03
GB905078 1978-03-07
GB905078 1978-03-07
GB1923578 1978-05-12
GB1923578 1978-05-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI790007A FI790007A (en) 1979-07-04
FI69822B true FI69822B (en) 1985-12-31
FI69822C FI69822C (en) 1986-05-26

Family

ID=27253649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI790007A FI69822C (en) 1978-01-03 1979-01-02 FOERFARANDE FOER UTVINNING AV ETT BIPRODUKTSALT FRAON SUSPENSIONEN DAERAV I ETT VATTENHALTIGT SURT REAKTIONSMEDIUM SOM ANVAENDS FOER FRAMSTAELLNING AV KLORDIOXID

Country Status (18)

Country Link
JP (1) JPS54128998A (en)
AR (1) AR220364A1 (en)
AU (1) AU4303979A (en)
BR (1) BR7808556A (en)
CA (2) CA1117731A (en)
CS (1) CS10279A2 (en)
CU (1) CU35046A (en)
DE (1) DE2856504A1 (en)
ES (1) ES476508A1 (en)
FI (1) FI69822C (en)
FR (1) FR2413320A1 (en)
GB (1) GB2011362A (en)
NO (1) NO784406L (en)
OA (1) OA06144A (en)
PL (1) PL120161B1 (en)
PT (1) PT68985A (en)
SE (1) SE7813136L (en)
ZA (1) ZA786778B (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1149131A (en) * 1980-09-15 1983-07-05 Richard Swindells High efficiency production of chlorine dioxide
US5116595A (en) * 1991-04-22 1992-05-26 Tenneco Canada Inc. Metathesis of acidic by-product of chlorine dioxide generating process
US5205995A (en) * 1991-04-22 1993-04-27 Sterling Canada Inc. Metathesis of acidic by-product of chlorine dioxide generating apparatus
BR9307406A (en) 1992-11-09 1999-06-29 Sterling Canada Inc Process for converting sodium sesquisulfate to neutral anhydrous sodium sulfate Process for converting sodium sesquisulfate paste and process for producing chlorine dioxide
US5399332A (en) * 1993-10-20 1995-03-21 Sterling Canada, Inc. Dynamic leaching procedure for metathesis
US5792441A (en) * 1996-10-11 1998-08-11 Pulp And Paper Research Institute Of Canada Fixed-resin bed technologies for the treatment of the chlorine dioxide generator effluent and feeds stream
FR2757500B1 (en) * 1996-12-23 1999-01-22 Atochem Elf Sa PROCESS FOR PRODUCING CHLORINE BIOXIDE

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
US3816077A (en) * 1971-05-21 1974-06-11 Hooker Chemical Corp Chlorine dioxide generating system
US4045542A (en) * 1974-12-13 1977-08-30 Hooker Chemicals & Plastics Corporation Production of chlorine dioxide
US3975505A (en) * 1974-12-13 1976-08-17 Hooker Chemicals & Plastics Corporation Production of chlorine dioxide
US3976758A (en) * 1975-03-07 1976-08-24 Hooker Chemicals & Plastics Corporation Production of chlorine dioxide
US3974266A (en) * 1975-03-07 1976-08-10 Hooker Chemicals & Plastics Corporation Production of chlorine dioxide

Also Published As

Publication number Publication date
CA1118184A (en) 1982-02-16
PT68985A (en) 1979-01-01
FI69822C (en) 1986-05-26
CS10279A2 (en) 1985-05-15
JPS54128998A (en) 1979-10-05
NO784406L (en) 1979-07-04
OA06144A (en) 1981-06-30
FR2413320B1 (en) 1981-07-24
ZA786778B (en) 1980-07-30
CU35046A (en) 1981-12-04
DE2856504A1 (en) 1979-07-05
ES476508A1 (en) 1979-11-16
PL120161B1 (en) 1982-02-27
FR2413320A1 (en) 1979-07-27
FI790007A (en) 1979-07-04
PL212594A1 (en) 1979-11-19
AU4303979A (en) 1979-07-12
AR220364A1 (en) 1980-10-31
CA1117731A (en) 1982-02-09
BR7808556A (en) 1979-08-07
GB2011362A (en) 1979-07-11
SE7813136L (en) 1979-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4690807A (en) Process for the simultaneous absorption of sulfur oxides and production of ammonium sulfate
US3975505A (en) Production of chlorine dioxide
FI69822B (en) FOERFARANDE FOER UTVINNING AV ETT BIPRODUKTSALT FRAON SUSPENSIONEN DAERAV I ETT VATTENHALTIGT SURT REAKTIONSMEDIUM SOM ANVAENDS FOER FRAMSTAELLNING AV KLORDIOXID
US5376350A (en) Plug flow process for the production of chlorine dioxide
FI65977B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV KLORDIOXID
US4290998A (en) Washing apparatus in chlorine dioxide production
US3974266A (en) Production of chlorine dioxide
FR2618695A1 (en) PROCESS FOR THE PURIFICATION OF EXHAUST GASES FROM COMBUSTION PLANTS CONTAINING HYDROCHLORIC ACID AND SULFUROUS ANHYDRIDE
US4156713A (en) Production of chlorine dioxide
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
FI108536B (en) Process for producing chlorine dioxide by using several reducing agents together
JP4457114B2 (en) Chlorine dioxide production method
FI71290B (en) FREQUENCY REQUIREMENTS FOR CONTAINER FRAMSTERING WITH CHLORIOXIDES
US4049784A (en) Production of chlorine dioxide with product slurry metathesis
FI65213B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN BLANDNING INNEHAOLLANDE KLORDIOXID
EP0667835B1 (en) Metathesis of acidic by-product of chlorine dioxide generating process
EP0357198B1 (en) Production of chlorine dioxide
US4045542A (en) Production of chlorine dioxide
US4049785A (en) Production of chlorine dioxide with product slurry metathesis
FI69292C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV KLORDIOXID
CA1112424A (en) Production of chlorine dioxide
FI80436C (en) FOERFARANDE FOER GENERERING AV KLORDIOXIDGAS.
CN206701066U (en) A kind of calcium method denitrification apparatus
CN211133540U (en) Novel ammonia process desulfurization device
US3357796A (en) Recovery of chlorine from waste gases

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: TENNECO CANADA INC.