FI69822C - 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
FI69822C
FI69822C FI790007A FI790007A FI69822C FI 69822 C FI69822 C FI 69822C FI 790007 A FI790007 A FI 790007A FI 790007 A FI790007 A FI 790007A FI 69822 C FI69822 C FI 69822C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
chamber
washing
suspension
wash water
column
Prior art date
Application number
FI790007A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI790007A (fi
FI69822B (fi
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/fi
Publication of FI69822B publication Critical patent/FI69822B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI69822C publication Critical patent/FI69822C/fi

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)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

r^TSS^TTl r„, KUULUTUSJULKAISU
B 11 UTLÄGG NIN GSSKRIFT 698 2 2
c (45) Patentti 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
Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. - 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,
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 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.
2 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.
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:
NaC 10^ + NaCl + H0SO. ->C100 + h Cl0 + Ho0 + Nä S0„ o 24 2 2224
NaC103 + 2 HC1 -> C102 + % Cl2 + H20 + NaCl 2 NaC102 + S02 + H2S04 -> 2 C1C>2 + NaHS04
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.
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.
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.
69822 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.
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.
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.
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.
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.
Tässä menetelmässä sivutuote eli natriumsulfaatti saostuu reak-tioväliaineesta kiteisenä, neutraalina ja vedettömänä muotona natriumsulf aatin kyllästettyä reaktioväliaineen reaktion käynnistyksen jälkeen.
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.
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.
65° - n. 75°C. Reaktiovyöhykkeessä käytetään alipainetta, joka on tarpeen kiehumapisteen saavuttamiseksi reaktiolämpötilassa ja yleensä se on absoluuttipaineena n. 100 - n. 400 mm Hg.
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.
Näiden menetelmien klooridioksidireaktorin reaktioväliaineesta saostunut natriumsulfaatti poistetaan tavallisesti generaattorista jatkuvatoimisesti tai panoksittain lietteen muodossa reaktioväliaineen kanssa.
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.
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.
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.
Tämän keksinnön dekantointipesumenetelmän pesuteho on huomattavasti suurempi kuin jälkimmäisessä vastavirtapesumenetelmässä.
Niinpä jokainen dekantointipesun vaihe on vähintään 50%:sti tehokas aikaisemman patenttimenetelmän jokaisen vaiheen tehon ollessa n.
20%. Jossa siis saavutettaisiin vähintään sama kokonaispesuteho kuin aikaisemman patentin pesurin kymmenessä vaiheessa tarvitaan keksinnön menetelmässä vain neljä vaihetta.
Tämän keksinnön menetelmän mukaan pestävän kidelietteen kon-sentraatio voi vaihdella laajasti, mutta yleensä se on n. 1 - n.
30 paino-%.
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.
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.
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.
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.
2 0° - n. 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 4
Siten happoa ei mene hukkaan vetysulfaatin mukana, vaan palautuu käytetyn pesuveden mukana generaattoriin.
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.
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.
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.
69822 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.
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.
Kuviossa 1 nähdään kaavamainen juoksukaavio laitteesta keksinnön pesumenetelmän ja siihen liittyvän spesifisen klooridioksidin kehityssysteemin toteuttamiseksi.
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.
Reaktioväliaine pidetään kiehumalämpötilassa, joka on yli n.
30°C ja alle lämpötilan, jonka yläpuolella tapahtuu klooridioksidin huomattavaa hajaantumista ja generaattoriin imetään alipaine.
Klooridioksidin, kloorin ja reaktioväliaineesta syntyneen höyryn seos poistetaan generaattorista 10 johdon 16 kautta käsiteltäväksi tavalliseen tapaan, jolloin saadaan klooridioksidin vesiliuos.
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.
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.
69822
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.
Pesulaitteen 24 muodostaa sarja päällekkäin olevia dekantointi-pesu- ja sakeuttamiskammioita 26, joiden yhteydet on alla kuvatulla tavalla liitetty toisiinsa.
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.
Tällä tavoin painovoiman avulla tapahtuva lietteensiirto on havaittu menestykselliseksi ja on suositeltava. Voidaan kuitenkin käyttää sopivia läppiä siirron edistämiseksi.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Kuvatussa suositeltavassa toteuttamismuodossa dekantointi-pesu-laite 24 toimii ilman liikkuvia osia ja siten se on rakenteeltaan yksinkertainen eikä tarvitse juuri lainkaan huoltoa.
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.
Mutta haluttaessa sakeuttaminen voidaan suorittaa dekantointi-pesu-kolonnin 24 ylimmässä kammiossa 26, johon johdossa 18 oleva liete syötetään suoraan.
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.
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.
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.
69822 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.
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 yhtälöstä
Np . ^
Fr - gd jossa Vc on virtausnopeus, d on pidättyvän hiukkasen pienin halkaisija ja g on painovoiman kiihtyvyys.
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.
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:
N_ = DVP
Re - u jossa D on siirtoputken 38 halkaisija, V on virtausnopeus, P on lietteen tiheys ja u on lietteen viskositeetti.
Lietteen menestyksellinen laskeutuminen ja sakautuminen riippuu kammion 26 kokonaisleveydestä ja on riippumaton siirtoputken 38 mitoituksesta edellyttäen, että Froude-luvun asettama rajoitus otetaan huomioon.
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.
356 (1916) ja matemaattisen mallin ja analyysin sakeuttimen yksik-köpinta-alojen määrittämiseksi ovat esittäneet Talmage ja Fitch, 12 69822
Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 47 (1), s. 38 (1955). Jälkimmäinen matti antaa seuraavan yhtälön
Yksikköpinta-ala = _^_ m2/kg kiint0ainetta/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.
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.
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.
„ _ Liuote tulo - Liuote poisto E- ------x 1,25
Liuote tulo jossa Liuote tulo ja Liuote poisto ovat liuotevirtaukset, jotka liittyvät kiintoainevirtauksiin kammioon ja siitä pois.
2
Kun laiteteho on n. 60%, yksikköpinta-ala 85,5 m /tn/päivä ja suunniteltu kokonaisteho yli 96%, saadaan kolonni, jossa on viisi kammiota 26.
Seuraava esimerkki valaisee keksintöä.
Esimerkki
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%.
1 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%.

Claims (13)

14 Patenttivaatimukset 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.
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.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen sakeuttaminen suoritetaan syklonierottimessa.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pesuveden lämpötila on n. 20° - n. 80°C.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pesuveden lämpötila on n. 30° - n. 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 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).
8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että mukana on syklonierotin (20) sivutuotesuspension sake-uttamiseksi ennen sen syöttämistä dekantointi-pesukolonniin (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.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 6-9 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että siirtoputki (38) on avoin ja peräkkäisten kammioiden välissä ei ole virtauksen säätölaitteita.
11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sakeutetun suspension syöttö kammiosta seuraavaan alempana olevaan kammioon suoritetaan leijuttamatta ylläpitäen laminaa-rivirtausta.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sakeutetun suspension syöttö suoritetaan Froude-luvun arvolla n. 0,05 - n. 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 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 (fi)

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 (fi) 1979-07-04
FI69822B FI69822B (fi) 1985-12-31
FI69822C true FI69822C (fi) 1986-05-26

Family

ID=27253649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI790007A FI69822C (fi) 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 (fi)
AR (1) AR220364A1 (fi)
AU (1) AU4303979A (fi)
BR (1) BR7808556A (fi)
CA (2) CA1117731A (fi)
CS (1) CS10279A2 (fi)
CU (1) CU35046A (fi)
DE (1) DE2856504A1 (fi)
ES (1) ES476508A1 (fi)
FI (1) FI69822C (fi)
FR (1) FR2413320A1 (fi)
GB (1) GB2011362A (fi)
NO (1) NO784406L (fi)
OA (1) OA06144A (fi)
PL (1) PL120161B1 (fi)
PT (1) PT68985A (fi)
SE (1) SE7813136L (fi)
ZA (1) ZA786778B (fi)

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
US5205995A (en) * 1991-04-22 1993-04-27 Sterling Canada Inc. Metathesis of acidic by-product of chlorine dioxide generating apparatus
US5116595A (en) * 1991-04-22 1992-05-26 Tenneco Canada Inc. Metathesis of acidic by-product of chlorine dioxide generating process
CA2148462C (en) * 1992-11-09 1999-08-31 Herbert C. Scribner Metathesis of acidic by-product of chlorine dioxide generating process
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 (fr) * 1996-12-23 1999-01-22 Atochem Elf Sa Procede de fabrication de bioxyde de chlore

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
US3975505A (en) * 1974-12-13 1976-08-17 Hooker Chemicals & Plastics Corporation Production of chlorine dioxide
US4045542A (en) * 1974-12-13 1977-08-30 Hooker Chemicals & Plastics Corporation Production of chlorine dioxide
US3974266A (en) * 1975-03-07 1976-08-10 Hooker Chemicals & Plastics Corporation Production of chlorine dioxide
US3976758A (en) * 1975-03-07 1976-08-24 Hooker Chemicals & Plastics Corporation Production of chlorine dioxide

Also Published As

Publication number Publication date
ZA786778B (en) 1980-07-30
BR7808556A (pt) 1979-08-07
DE2856504A1 (de) 1979-07-05
GB2011362A (en) 1979-07-11
PL212594A1 (pl) 1979-11-19
AR220364A1 (es) 1980-10-31
ES476508A1 (es) 1979-11-16
FI790007A (fi) 1979-07-04
CA1117731A (en) 1982-02-09
PL120161B1 (en) 1982-02-27
PT68985A (en) 1979-01-01
SE7813136L (sv) 1979-07-04
FR2413320A1 (fr) 1979-07-27
CS10279A2 (en) 1985-05-15
NO784406L (no) 1979-07-04
CA1118184A (en) 1982-02-16
OA06144A (fr) 1981-06-30
FI69822B (fi) 1985-12-31
AU4303979A (en) 1979-07-12
JPS54128998A (en) 1979-10-05
FR2413320B1 (fi) 1981-07-24
CU35046A (en) 1981-12-04

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
FI69822C (fi) Foerfarande foer utvinning av ett biproduktsalt fraon suspensionen daerav i ett vattenhaltigt surt reaktionsmedium som anvaends foer framstaellning av klordioxid
NZ242432A (en) Process for the conversion of sodium sesquisulphate to neutral anhydrous sodium sulphate; process and apparatus for generation of chlorine dioxide
US5066477A (en) Production of chlorine dioxide
FI65977B (fi) Foerfarande foer framstaellning av klordioxid
US4290998A (en) Washing apparatus in chlorine dioxide production
US3974266A (en) Production of chlorine dioxide
FR2618695A1 (fr) Procede de purification de gaz d'echappement d'installations de combustion contenant de l'acide chlorhydrique et de l'anhydride sulfureux
US4156713A (en) Production of chlorine dioxide
SE448864B (sv) Sett att framstella en vattenlosning lemplig for framstellning av klordioxid och samtidig reducering av klorinnehallet i en gasformig klordioxidstrom
JPH03115102A (ja) 二酸化塩素の製造法
FI108536B (fi) Menetelmä klooridioksidin valmistamiseksi eri pelkistimien yhteiskäytöllä
JP4457114B2 (ja) 二酸化塩素の製造方法
US4049784A (en) Production of chlorine dioxide with product slurry metathesis
FI65213B (fi) Foerfarande foer framstaellning av en blandning innehaollande klordioxid
EP0667835B1 (en) Metathesis of acidic by-product of chlorine dioxide generating process
US4049785A (en) Production of chlorine dioxide with product slurry metathesis
EP0357198A1 (en) Production of chlorine dioxide
FI69292C (fi) Foerfarande foer framstaellning av klordioxid
CA2946017A1 (en) A method for hydrogen peroxide based chlorine dioxide production process with a vertical generator
CA1112424A (en) Production of chlorine dioxide
FI80436C (fi) Foerfarande foer generering av klordioxidgas.
CN211133540U (zh) 一种新型氨法脱硫装置
US3357796A (en) Recovery of chlorine from waste gases

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: TENNECO CANADA INC.