FI76053C

FI76053C - FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER FRAMSTAELLNING AV UNDERKLORSYRLIGHET.

Info

Publication number: FI76053C
Application number: FI850172A
Authority: FI
Inventors: Robert E Yant; Richard J Galluch
Original assignee: Quantum Technologies Inc
Priority date: 1985-01-15
Filing date: 1985-01-15
Publication date: 1988-09-09
Also published as: FI76053B; FI850172L; FI850172A0

Description

1 760531 76053

Menetelmä ja laitteisto alikloorihapokkeen valmistamiseksi Tämä keksintö koskee alikloorihapokkeen valmistusta ja erityisesti menetelmää ja laitteistoa suolattoman alikloorihapokeliuok-sen paikan päällä tapahtuvaksi valmistamiseksi.The present invention relates to the preparation of alachloric acid and in particular to a method and apparatus for the on-site preparation of a salt-free alchloric acid solution.

Alikloorihapoketta on pitkään harkittu monikäyttöiseksi proses-sointiaineeksi ja kemialliseksi välituotteeksi. Johtuen alikloorihapokkeen voimakkaista ja selektiivisistä hapetusominaisuuk-sista sitä on ehdotettu selluloosan ja tekstiilien valkaisuun erityisesti kuten on kuvattu US-patentissa 2 178 696. Sitä on myös ehdotettu hypokloriittien, kloorihydriinien ja kloori-isosyanuraattien valmistukseen samoin, koska se on niin voimakas hapetin, erityisesti kuten on kuvattu US-patentissa 1 510 790.Alchloric acid has long been considered as a multi-purpose processing agent and chemical intermediate. Due to its strong and selective oxidizing properties, alachloric acid has been proposed for bleaching cellulose and textiles in particular as described in U.S. Patent 2,178,696. It has also been proposed for the preparation of hypochlorites, chlorohydrins and chloroisocyanurates as well as being such a strong oxidant. described in U.S. Patent 1,510,790.

Alikloorihapokkeen on myös ajateltu olevan aktiivinen bakteereja ja mikro-organismeja tappava laji vedenkäsittelyssä käytettäessä klooria, hypokloriitteja tai kloori-isosyanuraatteja erityisesti kuten on kuvattu teoksessa "The Handbook of Chlorination", G.E. White, vuoden 1972 painoksessa.Alichloroacid has also been thought to be an active species that kills bacteria and microorganisms in water treatment using chlorine, hypochlorites or chloroisocyanurates, especially as described in "The Handbook of Chlorination", G.E. White, in the 1972 edition.

Huolimatta alikloorihapokkeen tunnustamisesta halutuksi kemialliseksi aineeksi ja välituotteeksi sen kaupallinen käyttö on ollut rajoitettua, johtuen sen luontaisista ominaisuuksista ja vaikeudesta valmistaa sopivan puhdasta tuotetta kilpailukykyisellä taloudellisella menetelmällä.Despite the recognition of alachloric acid as a desired chemical substance and intermediate, its commercial use has been limited due to its inherent properties and the difficulty of producing a suitably pure product by a competitive economic method.

Alikloorihapoke on suhteellisen epästabiili yhdiste. Jopa laimeassa muodossa alikloorihapoke hajoaa helposti ja hajoamisnopeus kasvaa lämpötilan kasvaessa. Alikloorihapoke hajoaa myös altis-tuessaan valolle. Tämä vaatii, että kaupallisten määrien kuljetus syrjäisiltä seuduilla tapahtuu tiukasti säädettyjen lämpötila-, säiliö- ja aikataulurajoitusten puitteissa. Kuljetuksen on myös oltava oleellisesti tarpeen mukainen, jotta rajoitettaisiin kemiallisen laadun muutosta valmistushetkestä käyttöhetkeen.Alichloric acid is a relatively unstable compound. Even in dilute form, alichloroacid decomposes easily and the rate of decomposition increases with increasing temperature. Alchloric acid also decomposes when exposed to light. This requires that the transport of commercial quantities from remote areas takes place within strictly regulated temperature, tank and schedule constraints. The transport must also be substantially necessary to limit the change in chemical quality from the time of manufacture to the time of use.

2 76053 Väkevöintiongelmat ovat erityisen vaikeita, koska tuote voi olla räjähtävä väkevöitynä liuoksena. Nämä ongelmat korostuvat edelleen, jos liuos sisältää epäpuhtauksia, kuten klorideja tai klo-raatteja.2 76053 Concentration problems are particularly severe because the product can be explosive as a concentrated solution. These problems are further exacerbated if the solution contains impurities such as chlorides or chlorates.

Näin ollen alikloorihapokkeen kaupallisessa käytössä etusijalla on ollut paikan päällä tapahtuva valmistus yhdisteen tarpeen mukaisesti. Näille pyrkimisille ovat olleet tyypillisiä monimutkaiset ja pääomavaltaiset menetelmät ja laitteistot. Niiden ongelmana ovat olleet myös vaikeudet saavuttaa vaadittua tuotteen puhtautta.Thus, in the commercial use of alachloric acid, in-situ preparation according to the need of the compound has been preferred. These endeavors have been characterized by complex and capital-intensive methods and equipment. Their problem has also been the difficulty in achieving the required purity of the product.

On myös ehdotettu, että alikloorihapoketta valmistetaan suoraan kloorin ja veden reaktiolla tai klooriliuoksen reaktiolla vahvan emäksen, kuten natriumhydroksidin tai sammuttamattoman kalkin kanssa. Vaikka nämä molemmat lähestymistavat tuottavat liuoksen, ne tuottavat myös epämieluisia sivutuotteita, kuten klorideja, jotka lisäävät hajoamisnopeutta, tekevät valmistusprosessit monimutkaisiksi ja vaativat edellä mainittuja nopean käytön ja varastoinnin olosuhteita.It has also been suggested that the alachloric acid be prepared directly by the reaction of chlorine and water or by the reaction of a chlorine solution with a strong base such as sodium hydroxide or quicklime. Although both of these approaches produce solution, they also produce undesirable by-products, such as chlorides, which increase the rate of degradation, complicate manufacturing processes, and require the aforementioned conditions of rapid use and storage.

On myös ehdotettu valmistettavaksi alikloorihapokeliuosta valmistaen ensin kloorimonoksidivälituotetta, kuten on selostettu US-patenteissa 2 157 524 ja 2 157 525 ja liuottaen sitten kloori-monoksidi veteen alikloorihapokeliuoksen muodostamiseksi. Tämä liuos sisältää kuitenkin myös epämieluisia klorideja.It has also been proposed to prepare an alchloric acid solution by first preparing a chlorine monoxide intermediate as described in U.S. Patents 2,157,524 and 2,157,525 and then dissolving the chlorine monoxide in water to form an alchloric acid solution. However, this solution also contains undesirable chlorides.

Lisäksi on ehdotettu kloorimonoksidin reaktiota natriumkarbonaatin kanssa alikloorihapokehöyryn muodostamiseksi, joka liuotetaan sitten liuokseen, kuten US-patentissa 2 240 344 on kuvattu. Kaupallisessa käytössä prosessia on muunnettu vesihöyryn käyttämiseksi täydentävänä vesilähteenä ja vedettömän natriumkarbonaatin reagenssina, reaktion tapahtuessa huolellisesti valmistetuissa torneissa tai tynnyrisekoitusreaktoreissa. Kummatkin lähestymistavat tuottavat kuitenkin vain pienen konversion jättäen jäljelle huomattavan määrän reagoimatonta klooria ja on tämän vuoksi rajoitettu niihin laitoksiin, joilla on riittävän suuriIn addition, the reaction of chlorine monoxide with sodium carbonate to form alachloric acid vapor has been proposed, which is then dissolved in solution, as described in U.S. Patent 2,240,344. In commercial use, the process has been modified to use water vapor as a supplemental water source and as an anhydrous sodium carbonate reagent, with the reaction taking place in carefully fabricated towers or barrel mixing reactors. However, both approaches produce only a small conversion, leaving a significant amount of unreacted chlorine and are therefore limited to those plants with a sufficiently high

IIII

3 76053 paikan päällä esiintyvä tarve tekemään investoinnin oikeutetuksi .3 76053 on-site need to justify the investment.

Suuri tyydyttämätön tarve esiintyy yksinkertaiselle, suurisaan-toiselle prosessille ja laitteistolle, jotka ovat sovellettavissa vaihteleviin tuotantotarpeisiin ja jotka kykenevät tuottamaan paikan päällä kloriditonta alikloorihapokeliuosta.There is a great unmet need for a simple, large-scale process and equipment that is applicable to varying production needs and that is capable of producing a chloride-free alchloric acid solution on site.

Tämä keksintö kohdistuu paikan päällä käytettävään suolattomaan, suljetun kierron prosessiin ja laitteistoon, joilla tuotetaan halutun väkevyistä alikloorihapokeliuosta tiiviissä systeemissä, joka toimii suurella konversiohyötysuhteella.This invention relates to an on-site desalinated, closed loop process and apparatus for producing a desired concentrated alichloric acid solution in a compact system operating at a high conversion efficiency.

Tällä keksinnöllä aikaansaadaan kaasumaisen alikloorihapokkeen suora muodostus muodostamalla välituotetta, kuten kloorimonok-sidia, hydrolysoimalla stökiometrisesti klooria vesihöyryllä hiilidioksidin läsnäollessa. Tämä reaktio tuottaa höyrymäistä alikloorihapoketta ja kloorivetyhappoa, joka on oleellisesti vapaa vedestä.The present invention provides for the direct formation of gaseous alichloroacid by forming an intermediate such as chlorine monoxide by stoichiometric hydrolysis of chlorine with water vapor in the presence of carbon dioxide. This reaction produces vaporous alachloric acid and hydrochloric acid that is substantially free of water.

Erityisesti tällä keksinnöllä aikaansaadaan menetelmä alikloori-hapokeliuoksen valmistamiseksi, joka käsittää vaiheet, joissa annetaan kloorin reagoida vesihöyryn kanssa kaasumaisen seoksen tuottamiseksi, joka sisältää alikloorihapoketta ja kloorivetyhappoa, syötetään kaasumainen seos leijukerrokseen, joka sisältää kloridia muodostavaa emästä, johdetaan kaasumainen seos kerroksen läpi kiinteän aineen ja kaasun välisen reaktion tuottamiseksi, stripataan kloorivetyhappohöyry kaasumaisesta seoksesta konversiolla kloridisuolaksi, jolloin muodostuu alikloorihapokkeen stripattu reagenssivirta, ja muodostetaan liuos alikloori-hapokehöyrystä.In particular, the present invention provides a process for preparing an alichloroacid solution comprising the steps of reacting chlorine with water vapor to produce a gaseous mixture containing alachloric acid and hydrochloric acid, feeding the gaseous mixture to a fluidized bed containing a chloride-forming base, passing the gaseous mixture to produce a reaction between, a hydrochloric acid vapor is stripped from the gaseous mixture by conversion to the chloride salt to form a stripped reagent stream of alichloroacid, and a solution of the alichloroacid vapor is formed.

Kloorivetyhapon ja alikloorihapokkeen reagoinut höyryvirta johdetaan leijukerrosreaktoriin. Höyryvirta leijuttaa hiukkasmaisen kerroksen, joka koostuu kloridia muodostavan emäksen, kuten vedettömän natriumkarbonaatin reagenssihiukkasten seoksesta.The reacted steam stream of hydrochloric acid and alachloric acid is passed to a fluidized bed reactor. The steam stream fluidizes a particulate layer consisting of a mixture of reagent particles of a chloride-forming base such as anhydrous sodium carbonate.

4 760534,76053

Reagenssihiukkaset kuljetetaan leijukerrosreaktoriin raaka-aineena. Leijukerrosreaktorissa olevat olosuhteet saavat aikaan kiinteän aineen ja kaasun reaktion kloorivetyhappohöyryn ja kloridia muodostavan emäksen välillä muodostaen natriumkloridia, joka jää sekoittuneena leijukerrokseen reagoimattoman emäksen kanssa. Hiukkasmaista natriumkarbonaattia saattaa myös muodostua. Tasapaino-olosuhteiden ylläpitämiseksi leijukerroksessa ja suolojen poistamiseksi prosessista natriumkloridin ja reagoimattoman emäksen seosta poistetaan reaktorista ja korvataan tuoreella reagoimattomalla emäksellä, jossa ei ole natriumkloridia.The reagent particles are transported to the fluidized bed reactor as raw material. The conditions in the fluidized bed reactor cause a solid-gas reaction between the hydrochloric acid vapor and the chloride-forming base to form sodium chloride, which remains mixed with the unreacted base in the fluidized bed. Particulate sodium carbonate may also be formed. To maintain equilibrium conditions in the fluidized bed and to remove salts from the process, the mixture of sodium chloride and unreacted base is removed from the reactor and replaced with fresh unreacted base without sodium chloride.

Reaktorista poistuva höyryvirta on vapaa kloorivetyhaposta ja koostuu alikloorihapokkeesta ja kierrätetystä ja kerrosreaktoris-ta samalla syntyvästä hiilidioksidista. Höyry johdetaan sykloni-erottimeen, joka poistaa kaikki hiukkasmaiset hienojakoiset osat, jotka ovat saattaneet karata kerroksesta, jolloin poistetaan toinen epäpuhtauksien lähde lopullisesta tuotteesta.The steam stream leaving the reactor is free of hydrochloric acid and consists of alachloric acid and recycled and carbon dioxide generated at the same time from the bed reactor. The steam is passed to a cyclone separator, which removes any particulate fines that may have escaped from the bed, thus removing another source of impurities from the final product.

Höyryvirta, josta hiukkasmaiset hienojakoiset osat on stripattu, johdetaan sitten täytettyyn vastavirtakerrosabsorptiolaittee-seen. Siinä alikloorihapokehöyry liuotetaan halutuksi väkevyydeksi syöttöveteen ja lasketaan ulos tuoteliuoksena paikan päällä esiintyvää, tarpeen mukaista käyttöä varten. Poistuva höyry, joka koostuu vesihöyryllä kyllästetystä hiilidioksidista, on oleellisesti vapaa reagoimattomasta kloorista ja se kierrätetään hydrolyysireaktiovyöhykkeeseen. Ylimääräinen hiilidioksidi lasketaan ulos emäspesurin kautta kloorivapaan poistokaasun tuottamiseksi .The steam stream from which the particulate fines are stripped is then passed to a charged countercurrent bed absorber. In it, the alichloroacid vapor is dissolved to the desired concentration in the feed water and discharged as a product solution for on-site use as needed. The effluent vapor, which consists of carbon dioxide saturated with water vapor, is substantially free of unreacted chlorine and is recycled to the hydrolysis reaction zone. Excess carbon dioxide is discharged through a base scrubber to produce chlorine-free exhaust gas.

Leijukerros ja täydellinen hydrolyysireaktio tekevät mahdolliseksi erittäin tiiviin prosessilaitteistopaketin vastakohtana aikaisempien prosessien massiivisille rakenteille. Koko prosessi soveltuu liukutelalle asennetuksi moduulirakenteeksi, jota voidaan kuljettaa yleisellä kuljetusvälineellä ja joka vaatii ainoastaan kytkemisen talon raaka-aine- ja hyödykelinjoihin.The fluidized bed and complete hydrolysis reaction make possible a very dense process equipment package as opposed to the massive structures of previous processes. The whole process is suitable as a modular structure mounted on a sliding roller, which can be transported by a general means of transport and which only requires connection to the raw material and commodity lines of the house.

Il 5 76053 Näin ollen tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan tiivis, suljettu kiertosysteemi alikloorihapokkeen valmistamiseksi suoraan hydrolysoimalla klooria ja sitten puhdistamalla reagenssi-höyry käyttäen kiinteän aineen ja kaasun välistä leijukerros-reaktiota.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a dense, closed circuit system for the production of alachloric acid by direct hydrolysis of chlorine and then purification of the reagent vapor using a fluidized bed reaction between a solid and a gas.

Tämän keksinnön muuna tarkoituksena on saada aikaan menetelmä alikloorihapokkeen tuottamiseksi hydrolysoimalla klooria vesihöyryllä ja siirtämällä höyrymäinen reagenssi laimennusvirrassa leijukerrosreaktoriin kiinteän aineen ja kaasun välisen reaktion reagenssien strippaamiseksi klorideista kloridia muodostavalla emäksellä.Another object of the present invention is to provide a process for producing alachloric acid by hydrolyzing chlorine with water vapor and transferring a vaporous reagent in a dilution stream to a fluidized bed reactor to strip the solid-gas reaction reagents from chlorides with a chloride-forming base.

Muuna tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä alikloorihapokkeen valmistamiseksi kloorin silmänräpäyksellisellä stökiometrisellä hydrolyysillä vesihöyryn avulla, mitä seuraa kiinteän aineen ja kaasun välinen reaktio kloridisuolan muodostamiseksi ja sen jälkeen alikloorihapokehöyry liuotetaan hapoke-liuoksen muodostamiseksi.Another object of the present invention is to provide a process for the preparation of alachloric acid by flash stoichiometric hydrolysis of chlorine with water vapor, followed by a reaction between a solid and a gas to form a chloride salt and then dissolving the alichloroacid vapor to form an acid solution.

Vielä muuna tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan suljetun kierron prosessi, jossa käytetään leijukerrosreaktiota klo-ridivapaan alikloorihapokeliuoksen tuottamiseksi jatkuvalla tavalla hydrolysoimalla suoraan klooria vesihöyryllä stökio-metrisissä suhteissa hiilidioksidin kierrätysvirrassa, alikloorihapokkeen ja kloorivetyhapon tuottamiseksi höyryfaasissa, joka on oleellisesti vapaa vesihöyrystä ja reagoimattomasta kloorista, jota tuotevirtaa käytetään vedettömän natriumkarbonaatin reagens-sikerroksen leijuttamiseen, joka reagoi kloorivetyhappohöyryn kanssa tuottaen hiukkasmaista natriumkloridia ja poistaen täten kloridilähteen ainevirrasta, jota natriumkloridia poistetaan tasapainonopeudella vapaasti valuvassa muodossa ja kaikki sus-pendoitunut materiaali poistetaan hiukkasmaisen aineen erotus-laitteella ja tuloksena oleva virta väkevöidään vesiliuokseksi täytetyssä kerrosabsorptiolaitteessa ja jäljelle jäävä hiilidioksidi kierrätetään prosessiin.Yet another object of the present invention is to provide a closed loop process using a fluidized bed reaction to produce a chloride-free alachloric acid solution by continuous hydrolysis of chlorine directly with water vapor in stoichiometric ratios to produce carbon dioxide from is used to fluidize an anhydrous sodium carbonate reagent layer that reacts with hydrochloric acid vapor to produce particulate sodium chloride, thereby removing the chloride source from the stream of material which is removed from the water stream at equilibrium. the remaining carbon dioxide is recycled to the process.

6 760536 76053

Vielä muuna tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan tiivis prosessi ja laitteisto alikloorihapokeliuoksen valmistamiseksi suolattomassa muodossa ja paikan päällä haluttuna väkevyytenä suorittamalla kloorin suora hydrolyysi, poistamalla kloridit leijukerrosreaktorissa ja väkevöimällä alikloorihapokehöyry täytetyssä kerrosabsorptiolaitteessa tuoteliuoksen tuottamiseksi, mitä seuraa ainevirran kierrätys suljetun kierron toiminnan toteuttamiseksi.Yet another object of the present invention is to provide a compact process and apparatus for preparing a hydrochloric acid solution in a salt-free form and in situ at a desired concentration by direct hydrolysis of chlorine, removal of chlorides in a fluidized bed reactor and concentration of

Nämä ja muut tämän keksinnön tarkoitukset käyvät alaan perehtyneille ilmi viitaten seuraavaan keksinnön edullisen toteutus-muodon yksityiskohtaiseen kuvaukseen ajateltuna yhdessä liitteenä olevan piirroksen kanssa, jossa ainoa kuva on prosessivir-tauskaavio prosessista, jolla tuotetaan suolatonta alikloori-hapokeliuosta.These and other objects of the present invention will become apparent to those skilled in the art with reference to the following detailed description of a preferred embodiment of the invention, taken in conjunction with the accompanying drawing, in which the only illustration is a process flow diagram of a salt-free alichloroacid solution.

Kuva 1 on lohkokaavio laitteistosta, jolla tuotetaan alikloori-hapoketta kaasumaisesta kloorista ja vesihöyrystä.Figure 1 is a block diagram of an apparatus for producing an alichloroacid from gaseous chlorine and water vapor.

Viitaten piirrokseen, siinä esitetään prosessia ja laitteistoa, joita on yleisesti merkitty numerolla lO, ja patterin rajojen 12 sisäpuolella, joita on merkitty pisteviivoilla, joka laitteisto kuten jäljempänä kuvataan, tuottaa kloridivapaata alikloori-hapokeliuosta suljetussa kiertosysteemissä.Referring to the drawing, there is shown a process and apparatus, generally indicated at 10, and within the radiator boundaries 12, indicated by dotted lines, which apparatus, as described below, produces a chloride-free alichloroacid solution in a closed loop system.

Prosessi ja laitteisto 10 käsittää sarjaan kytketyt pääkomponentit, joihin kuuluu kaksivaiheinen alikloorihapokegeneraattori, joka koostuu hydrolyysireaktorista 13 ja leijukerrosreaktorista 14, syklonierottimesta 16, puhallinyksiköstä 18 ja täytetystä kerrosabsorptiolaitteesta 20, jotka kaikki ovat vastaavasti virtausyhteydessä putkien 22, 24, 26 ja 28 välityksellä.The process and apparatus 10 comprise main components connected in series, comprising a two-stage alchloric acid generator consisting of a hydrolysis reactor 13 and a fluidized bed reactor 14, a cyclone separator 16, a fan unit 18 and a packed bed absorber 20,

Materiaalit ja hyödykkeet toimitetaan talon lähteistä systeemin ja patterirajojen 12 ulkopuolelta, vaikka voidaan arvioida, että prosessi ja laitteisto 10 soveltuvat moduulirakenteeseen, joka voi pitää sisällään omavaraiset muodostus- ja syöttölähteet.Materials and commodities are supplied from house sources outside the system and radiator boundaries 12, although it can be appreciated that the process and equipment 10 are suitable for a modular structure that may include self-sufficient generation and supply sources.

Il 7 76053Il 7 76053

Kuivaa kloorikaasua syötetään kloorivarastosta 30 putken 32 läpi hydrolyysireaktoriin 13, joka on ylävirtaan leijukerros-reaktorista 14. Vesihöyry toimitetaan höyrykattilasta 34 putken 36 kautta hydrolyysireaktoriin 13 ylävirtaan putkesta 32 ja leijukerrosreaktorista 14. Koska reaktio etenee nopeasti erittäin tiiviissä vyöhykkeessä, voidaan arvioida, että vesihöyryn ja kloorin syöttöputkien keskinäisiä sijainteja voidaan vaihtaa.Dry chlorine gas is fed from the chlorine storage 30 through line 32 to hydrolysis reactor 13 upstream of fluidized bed reactor 14. Water vapor is supplied from steam boiler 34 via line 36 to hydrolysis reactor 13 upstream of tube 32 and fluidized bed reactor 14. As the reaction proceeds rapidly, the relative positions of the supply pipes can be changed.

Kierrätysputki 28 on virtausyhteydessä hydrolyysireaktoriin 13 ylävirtaan kloorin syöttöputkesta 32. Kierrätysputki 28 kuljettaa kierrätetyn laimenninvirran, joka koostuu oleellisesti kyllästetystä hiilidioksidista, hydrolyysireaktoriin 13. Reaktori 13 voi muodostaa kierrätysputken 28 jälkeen tai se voi olla sopivasti yhdistetty erillinen kokoonpano.The recycle pipe 28 is in flow communication with the hydrolysis reactor 13 upstream of the chlorine feed pipe 32. The recycle pipe 28 carries a recycled diluent stream consisting essentially of saturated carbon dioxide to the hydrolysis reactor 13. The reactor 13 may form a separate assembly after the recycle pipe 28 or may be suitably assembled.

Kloori ja vesihöyry syötetään reaktoriin 13 säätämällä ja seuraamalla sopivilla kaupallisesti saatavaa tyyppiä olevilla venttiileillä ja instrumenteilla, joita ei ole esitetty.Chlorine and water vapor are fed to reactor 13 by adjusting and monitoring with suitable commercially available valves and instruments not shown.

Kloori toimitetaan kuivassa muodossa, jossa on alle 200 ppm vettä, jotta rajoitettaisiin sen syövyttäviä ominaisuuksia.Chlorine is supplied in a dry form with less than 200 ppm water to limit its corrosive properties.

Kloori johdetaan reaktorin primäärireaktiovyöhykkeeseen ympäristön lämpötilassa.Chlorine is introduced into the primary reaction zone of the reactor at ambient temperature.

Vesihöyry toimitetaan reaktoriin esimerkiksi 3,79 baarin paineessa .Water vapor is delivered to the reactor at a pressure of, for example, 3.79 bar.

Klooria ja vesihöyryä syötetään alla esitetyissä suhteissa. Kloorille tapahtuu oleellisesti silmänräpäyksellinen hydrolyysi, jolloin muodostuu alikloorihapokkeen ja kloorivetyhapon kaasumainen seos, joka on oleellisesti vapaa vesihöyrystä, seuraavan tasapainoreaktion mukaisesti: H20 + Cl2 -* H0C1 + HClChlorine and water vapor are fed in the ratios shown below. Chlorine undergoes essentially blinking hydrolysis to form a gaseous mixture of alachloric acid and hydrochloric acid, which is substantially free of water vapor, according to the following equilibrium reaction: H 2 O + Cl 2 - * HCO 1 + HCl

Klooria ja vesihöyryä syötetään generaattoriin edullisesti stökio-metriset määrät alikloorihapokkeen tuottamiseksi. Jotta saavu- 8 76053 tettaisiin tämä tehokas toimintatapa, klooria syötetään reaktoriin 13 hieman ylimäärin siihen määrään nähden, joka vaaditaan höyryssä ja kyllästetyssä kierrätysvirrassa käytettävissä olevan veden täydelliseen reaktioon. Näin ollen pienehkö osa reagoimatonta klooria tulee leijutusreaktoriin tässä muodossa.Chlorine and water vapor are preferably fed to the generator in stoichiometric amounts to produce alachloric acid. In order to achieve this efficient mode of operation, chlorine is fed to reactor 13 in a slight excess over the amount required for complete reaction of the water available in the steam and saturated recycle stream. Thus, a smaller portion of the unreacted chlorine enters the fluidization reactor in this form.

Kuten jäljempänä esitetään reagoimattomalle kloorille tapahtuu jatkohydrolyysi sen veden avulla, joka syntyy yhdessä kerrosreak-tiossa siten, että poistuvassa virrassa ei ole oleellisesti lainkaan reagoimatonta klooria. Toisaalta mahdollinen reagoimaton kloori on riittävä puhdistamaan kerroksen veden kuten alla esitetään. Mahdollinen jäljelle jäävä kerroksen vesi konvertoidaan natriumbikarbonaatiksi reaktiolla natriumkarbonaatin kanssa, kuten alla myös esitetään.As shown below, the unreacted chlorine undergoes further hydrolysis with the water generated in one bed reaction so that there is substantially no unreacted chlorine in the effluent. On the other hand, any unreacted chlorine is sufficient to purify the bed of water as shown below. Any remaining water in the bed is converted to sodium bicarbonate by reaction with sodium carbonate, as also shown below.

Voidaan joka tapauksessa arvioida, että vesihöyryä voidaan käyttää hyväksi ja sisällyttää kerrokseen tietty määrä sikäli kuin leijutusta ja poistoa ei sammuteta.In any case, it can be appreciated that water vapor can be utilized and a certain amount incorporated into the bed as long as fluidization and removal are not extinguished.

Esimerkiksi kyllästetyn hiilidioksidin 94,4 1/s laimenninvirralla hydrolyysireaktio voi tapahtua reaktorissa, jonka sisähalkaisija on 10,2 cm ja reaktiovyöhykkeen pituus korkeintaan 45,7 cm, ali-kloorihapokeseoksen tuottamiseksi. Reaktori on edullisesti poly-vinyylikloridiputki tai muu sopivasti korroosionkestoinen materiaali .For example, at a diluent flow of 94.4 l / s of saturated carbon dioxide, the hydrolysis reaction can take place in a reactor having an inner diameter of 10.2 cm and a reaction zone length of up to 45.7 cm to produce a subchloric acid mixture. The reactor is preferably a polyvinyl chloride tube or other suitably corrosion resistant material.

Reaktorin 13 pääteosa 39 on virtausyhteydessä yleisesti sylinteri-mäisen leijukerrosreaktorin 14 alempaan kokoomakammioon 40. Kokoomaosan 40 yläpäätä rajoittaa virtaavaa ainetta läpäisevä tukilevy, joka tekee mahdolliseksi virtaavan aineen vähän rajoittavan läpikulun samalla, kun se estää kerroksen hiukkas-maisten aineiden vaeltamisen alaspäin. Sopiva materiaali on poly-tetrafluorieteeniverkko.The end portion 39 of the reactor 13 is in flow communication with the generally collecting chamber 40 of the cylindrical fluidized bed reactor 14. The upper end of the collection portion 40 is bounded by a fluid permeable support plate which allows low restrictive flow of fluid while preventing downward migration of particulate matter. A suitable material is a poly-tetrafluoroethylene net.

Leijukerrosreaktoriin 14 syötetään kaupallista laatua olevaa vedetöntä natriumkarbonaattia varastolähteestä 42. Natrium-karbonaatti tai muu kloridia muodostava emäs, kuten alla mainitut,Commercial grade anhydrous sodium carbonate from feed source 42 is fed to the fluidized bed reactor 14. Sodium carbonate or other chloride-forming base, such as those listed below,

IIII

9 76053 johdetaan syöttöputken 43 kautta suppiloon 44 annosteltua purkamista varten ruuvikuljettimella 46 reaktorin 14 pystysuoraan väliosaan leijukerroksen 48 toimintatason yläpuolelle.9 76053 is passed through a feed pipe 43 to a hopper 44 for metered discharge by a screw conveyor 46 into the vertical intermediate portion of the reactor 14 above the operating level of the fluidized bed 48.

Leijukerros 48 toimii kiinteän aineen ja kaasun reaktiovyöhykkeenä kiinteän kloridia muodostavan emäksen ja kaasumaisen kloori-vetyhapon välillä. Kiinteän aineen ja kaasun reaktio erottaa kloorivetyhappohöyryn reaktiohöyryvirrasta konvertoimalla sen suoraan kloridisuolaksi, natriumkloridiksi. Hiilidioksidia ja vesihöyryä syntyy samalla seuraavan reaktion mukaisesti:The fluidized bed 48 acts as a reaction zone between the solid and the gas between the solid chloride-forming base and the gaseous hydrochloric acid. The reaction of solid and gas separates the hydrochloric acid vapor from the reaction vapor stream by converting it directly to the chloride salt, sodium chloride. At the same time, carbon dioxide and water vapor are generated according to the following reaction:

2HC1 + Na2C03--> 2NaCl + CC>2 + HjO2HCl + Na 2 CO 3 -> 2NaCl + CC> 2 + H 2 O.

Samalla syntynyt vesihöyry hydrolysoi virtaavassa aineessa olevan reagoimattoman kloorin. Mahdollinen jäljelle jäävä samalla syntynyt vesihöyry konvertoidaan natriumbikarbonaatiksi seuraavan reaktion mukaisesti: H20 + C02 + Na2C03 -> 2NaHC03The water vapor generated at the same time hydrolyzes the unreacted chlorine in the fluid. Any residual water vapor generated is converted to sodium bicarbonate according to the following reaction: H 2 O + CO 2 + Na 2 CO 3 -> 2NaHCO 3

Muuta sopivaa aikaiimetallien kloridia muodostavaa emästä, kalium- ja natriumhydroksidia, sammuttamatonta kalkkia, kalkkikiveä tms. voidaan niinikään käyttää kerroksessa edellyttäen, että niillä on leijutukseen sopiva hiukkaskoko ja -jakautuma.Other suitable time metal chloride-forming bases, potassium and sodium hydroxide, quicklime, limestone, etc. may also be used in the bed, provided that they have a particle size and distribution suitable for fluidization.

Koska ensimmäinen hydrolyysi on veden rajoittama reaktio, natrium-karbonaatti on vedetön ja mahdollinen samalla syntynyt vesi puhdistetaan yllä esitetyllä sekundäärireaktiolla, tuloksena oleva kloridisuola reagoimattomassa emäksessä on vapaasti valuva.Since the first hydrolysis is a water-limited reaction, the sodium carbonate is anhydrous and any water formed at the same time is purified by the above secondary reaction, the resulting chloride salt in the unreacted base is free-flowing.

Kerrosta 48 pidetään leijutetussa tilassa virtaavan aineen virralla, joka muodostaa sen läpi painehäviön, joka on yhtä suuri kuin kerrospanoksen staattinen paino, kaikki tavanomaisen tekniikan mukaisesti.Layer 48 is maintained in a fluidized state with a flow of fluid that provides a pressure drop through it equal to the static weight of the bed charge, all according to conventional techniques.

Kerroksen tasapainokorkeutta ylläpidetään yllä mainituissa olosuhteissa painovoimalla toimivalla ylivirtauksen poistolla kerroksesta 48 laskuputken 50 kautta. Laskuputki 50 tyhjenee neste- ίο 7 60 5 3 sammioon 52 lopullista poistoa ja hävitystä tai uudelleenkäyttöä varten paikallisten olosuhteiden mukaan. Syöttöaukko laskuput-keen 50 on sijoitettu kerroksen ulkokehälle tai sisälle kohtaan, joka parhaiten auttaa suolan vapaasti virtaavaa poislaskua ja maksimipoistoa. Edullisin sijainti riippuu todellisesta hiukkasjakautumasta annetulla kerrosrakenteella.The equilibrium height of the bed is maintained under the above conditions by gravity-operated overflow removal from the bed 48 through the downcomer 50. The downcomer 50 is emptied into the liquid tank 52 for final removal and disposal or reuse according to local conditions. The feed opening in the downcomer 50 is located on the outer periphery or inside of the bed at a location that best aids in the free-flowing outflow and maximum removal of salt. The most preferred location depends on the actual particle distribution with a given layer structure.

Uudelleenkierrätysjohto 53, joka sisältää pumpun 54, huuhtelee jatkuvasti putkea 50 auttaen poislaskua. Poislaskua voidaan edelleen auttaa kallistamalla putkea 50 enemmän kuin kerroksen hiukkasten lepokulman verran.The recirculation line 53, which includes the pump 54, continuously flushes the tube 50 to aid drainage. The discharge can be further aided by tilting the tube 50 more than the resting angle of the layer particles.

Natriumkarbonaattia syötetään kerrokseen suuremmalla nopeudella kuin on stökiometrisesti tarpeen niin, että taataan kloorivety-hapon täydellinen konversio kloridisuolaksi. Liian pienet määrät natriumkarbonaattia pienentävät prosessin hyötysuhdetta ja johtavat tuotteen saastumiseen kloridilla.Sodium carbonate is fed to the bed at a higher rate than stoichiometrically necessary to ensure complete conversion of hydrochloric acid to the chloride salt. Too small amounts of sodium carbonate reduce the efficiency of the process and lead to chloride contamination of the product.

Leijukerrosreaktori 14, kuten kaikki prosessivirtakomponentit on rakennettu sopivasti korroosionkestoisesta materiaalista, kuten polyvinyylikloridistä, lasikuitulujitteisesta polyesteristä tai titaanista tms.The fluidized bed reactor 14, like all process stream components, is suitably constructed of a corrosion resistant material such as polyvinyl chloride, glass fiber reinforced polyester or titanium and the like.

Primäärireaktiovyöhykkeen virtausnopeudella 94,4 1/s, joka sisältää 5 % alikloorihapokehöyryä, 5 % kloorivetyhappohöyryä ja 5 % reagoimatonta kloorihöyryä hiilidioksidikierrätysvirrassa, reak-tiokammiota, jonka sisähalkaisija on 91,4 cm ja kerroksen käyttö-korkeus 15,2 cm, on käytetty reagenssivirran konvertoimiseen suolavapaaksi kun siihen syötetään natriumkarbonaattia nopeudella 1,09 kg/min. Suolan uloslasku oli yli 35 % natriumkloridia ja optimoinnin alainen.At a flow rate of 94.4 l / s of the primary reaction zone containing 5% aliquoric acid vapor, 5% hydrochloric acid vapor and 5% unreacted chlorine vapor in the carbon dioxide recycle stream, salt-free when fed sodium carbonate at a rate of 1.09 kg / min. The salt outflow was over 35% sodium chloride and was under optimization.

Kerrosreaktion Selmalla syntyneet höyrymäiset tuotteet hiilidioksidi ja vesihöyry yhdessä kierrätetyn hiilidioksidilaimentimen ja alikloorihapokehöyryn kanssa virtaavat kerroksen ylempään kokoomaosaan 55. Kerroksen ylemmän kokoomaosan 55 korkeus on valittu hiukkasten irrottamisen maksimoimiseksi virtaavasta aineesta.Layer reaction The vapor products generated by Selma, carbon dioxide and water vapor, together with the recycled carbon dioxide diluent and alachloric acid vapor, flow into the upper collection portion 55 of the bed. The height of the upper collection portion 55 of the bed is selected to maximize particle separation from the fluid.

Il n 76053Il n 76053

Kerroksen ylempi kokoomaosa 55 on virtausyhteydessä putken 22 avulla syklonierottimen 16 syöttöaukkoon. Erotin 16 poistaa kaikki hiukkasmaiset hienojakoiset aineet, jotka ovat poistuneet kerroksesta. Nämä hienojakoiset aineet puretaan ulos erotti-mesta laskuputken 56 kautta nestealtaaseen 57 poistettavaksi lopullisesti systeemistä hyväksyttävällä tavalla käyttöpaikan suhteen.The upper collection portion 55 of the bed is in flow communication with the pipe 22 to the feed opening of the cyclone separator 16. Separator 16 removes any particulate fines that have left the bed. These fines are discharged from the separator through a downcomer 56 to a liquid tank 57 for final removal from the system in an acceptable manner with respect to the site of use.

Poistamalla hiukkasmaiset hienojakoiset aineet syklonierotin 16 takaa, että tuloksena oleva tuoteliuos on vapaa muuten syntyvistä liukenevista klorideista tai kloraateista. Erotin voi olla mitä tahansa sopivaa kaupallisesti saatavaa mallia, jolla yllä esitetyt ehdot saavutetaan.By removing particulate fines, the cyclone separator 16 ensures that the resulting product solution is free of otherwise formed soluble chlorides or chlorates. The separator may be of any suitable commercially available design to achieve the above conditions.

Tuotevirta, josta nyt on poistettu hiukkasmaiset hienojakoiset aineet, poistuu erottimen poistoaukosta putken 24 kautta puhal-linyksikön 18 keskipakopuhaltimen 58 syöttöaukkoon. Sähkömoottori 60 käyttää puhallinta 58 ja se toimii palauttaen ennalleen prosessivirran virtauspaineen leijukerroksen ja erottimen paine-häviöiden jälkeen. On edullista sijoittaa puhallin 58 alavirtaan reaktoreista ja erottimesta oleellisesti neutraalin paineistuksen ylläpitämiseksi niissä, jolloin reagenssit pysyvät astioiden sisällä. Tuuletin 58 voidaan vaihtoehtoisesti sijoittaa kierrä-tysputkeen 28. Sopiva kaupallisesti saatava puhallin tuottaisi 94,4-377,6 1/s virtausnopeuden paine-erolla, joka vaaditaan systeemin painehäviön voittamiseen.The product stream, from which the particulate fines have now been removed, exits the separator outlet through a pipe 24 to the inlet of the centrifugal fan 58 of the fan unit 18. The electric motor 60 drives the fan 58 and operates to restore the process flow pressure after the fluidized bed and separator pressure losses. It is preferred to place the blower 58 downstream of the reactors and separator to maintain substantially neutral pressure therein, with the reagents remaining inside the vessels. Alternatively, the fan 58 may be located in the recirculation tube 28. A suitable commercially available fan would produce a flow rate of 94.4-377.6 1 / s with the pressure difference required to overcome the pressure drop in the system.

Uudelleen paineistettu tuotevirta virtaa puhaltimen 58 poisto-aukosta täytetyn kerrosabsorptiolaitteen 20 alapäässä olevaan tuloaukkoon. Absorptiolaite voi olla mitä tahansa sopivaa vasta-virtamallia ja kestävää materiaalia, kuten polyvinyylikloridia, lasikuitulujitteista polyesteriä, titaania yms. Sisäosa on täytetty suurihuokoisella materiaalilla, kuten kaupallista tyyppiä olevalla polyvinyylikloriditäytteellä. Jäähdytysvesi syötetään talon vesilähteestä 62 absorptiolaitteen 20 yläpäässä olevaan syöttöaukkoon.The repressurized product stream flows from the outlet of the fan 58 to the inlet at the lower end of the filled bed absorber 20. The absorption device may be of any suitable countercurrent design and a durable material such as polyvinyl chloride, fiberglass-reinforced polyester, titanium, etc. The inner part is filled with a high-porosity material such as a commercial-type polyvinyl chloride filling. Cooling water is supplied from the house water source 62 to a supply port at the upper end of the absorber 20.

12 7605312 76053

Alikloorihapokehöyry yhdessä mahdollisen anhydridin kanssa, jota on saattanut muodostua tasapainossa sen kanssa, liuotetaan selektiivisesti jäähdytysveteen, kun se virtaa vastakkaiseen suuntaan täytetyn kerroksen läpi. Veden virtausnopeus on valittu alikloorihapokeliuoksen halutun väkevyyden aikaansaamiseksi perustuen tuotevirran virtausnopeuteen ja väkevyyteen. Tuoteliuos puretaan tuotteen laskuputken 66 kautta absorptiolaitteen ala-päästä. Laskuputki 66 purkautuu varastosäiliöön 68, joka on patterirajojen 12 ulkopuolella.Alichloroacid vapor, together with any anhydride that may have formed in equilibrium with it, is selectively dissolved in the cooling water as it flows in the opposite direction through the filled bed. The water flow rate has been selected to provide the desired concentration of the alichloric acid solution based on the flow rate and concentration of the product stream. The product solution is discharged through the product downcomer 66 from the lower end of the absorber. The downcomer 66 discharges into a storage tank 68 that is outside the battery boundaries 12.

Täytetystä kerrosabsorptiolaitteesta 20 tuleva virtaava aine, josta tuote nyt on poistettu ja joka koostuu oleellisesti kyllästetystä hiilidioksidista, puretaan absorptiolaitteen yläpäästä putkeen 28. Riippuen prosessisuhteista virtaava aine voi sisältää myös pienehkön määrän reagoimatonta klooria.The fluid from the filled bed absorber 20, from which the product has now been removed and consisting essentially of saturated carbon dioxide, is discharged from the upper end of the absorber into a pipe 28. Depending on the process ratios, the fluid may also contain a small amount of unreacted chlorine.

Koska hiilidioksidia syntyy prosessissa jatkuvasti ylimäärin siihen nähden, mitä suljetun kierron toiminta vaatii, ylimäärä päästetään prosessin ulkopuolelle poistoaukon 72 kautta. Poisto-aukko 72 on virtausyhteydessä emäspesuriin 74 kaiken jäljellä olevan kloorin poistamiseksi poistokaasuista ennen niiden ulos-laskemista tai sekundääristä käyttöä. Riippuen kloorin muista paikallisista käytöistä se voidaan johtaa suoraan sekundääriselle käyttöpaikalle.Because carbon dioxide is continuously generated in the process in excess of what is required for closed loop operation, the excess is released outside the process through the outlet 72. The outlet 72 is in flow communication with the base scrubber 74 to remove any remaining chlorine from the exhaust gases prior to discharge or secondary use. Depending on other local uses of chlorine, it can be led directly to a secondary use site.

Kuten edellä mainittiin virtaavan aineen kierrätysputki 28 on yhdistetty hydrolyysireaktorin 13 syöttöaukkoon suljetun kierron toimintaa varten.As mentioned above, the fluid recycle tube 28 is connected to the feed port of the hydrolysis reactor 13 for closed loop operation.

Haluttaessa kierrätysputken 28 virtaava aine voidaan kuumentaa länmönvaihtimella 76 reaktorin 14 tulolämpötilan kohottamiseksi ja siten kerroksen 48 suhteellisen kosteuden alentamiseksi, mikä edelleen parantaa niiden leijutusta. Kattilaa 34 tai muuta sopivaa lämmönlähdettä voidaan käyttää lämmönvaihtimen 76 syöttöön. Mitä tulee edelleen raaka-aineiden suhteisiin optimihyötysuhteen saavuttamiseksi klooria, vettä ja natriumkarbonaattia syötetään 13 76053 stökiometrisissä suhteissa kaksivaihehydrolyysiin ja leijukerros-reaktioihin siten, että virtaava aine, joka poistuu leijukerrok-sesta, on vapaa reagoimattomasta kloorista ja liukenevista klorideista ja/tai kloraateista.If desired, the fluid in the recycle tube 28 can be heated by a heat exchanger 76 to raise the inlet temperature of the reactor 14 and thus reduce the relative humidity of the bed 48, which further improves their fluidization. Boiler 34 or other suitable heat source may be used to supply heat exchanger 76. Further with respect to raw material ratios to achieve optimum efficiency, chlorine, water and sodium carbonate are fed in 13,76053 stoichiometric ratios to two-stage hydrolysis and fluidized bed reactions so that the fluid leaving the fluidized bed is free of unreacted chlorine or soluble chlorine and soluble chlorine.

Niinpä ihannetapauksessa kierrätetyssä kyllästetyssä hiilidioksidissa ja virrassa käytettävissä oleva vesi riittää hydrolysoimaan osan sisääntulevasta kloorista. Jäljelle jäävä reagoimaton osa kloorista hydrolysoidaan sitten vesihöyryllä, jota vapautuu kerroksen reaktioissa.Thus, ideally, the water available in the recycled saturated carbon dioxide and stream is sufficient to hydrolyze some of the incoming chlorine. The remaining unreacted portion of chlorine is then hydrolyzed with water vapor, which is released in the bed reactions.

Runsaskloorisessa annostelussa reagoimaton kloori kierrätetään. Tämä huonontaa prosessin kokonaishyötysuhdetta ja ajaa klooria poistokaasuihin. Kaikesta huolimatta tämä toimintamuoto saattaa olla hyväksyttävä, koska sillä saavutetaan tämän keksinnön edut.In high-chlorine dosing, unreacted chlorine is recycled. This degrades the overall efficiency of the process and drives chlorine into the exhaust gases. Nevertheless, this mode of operation may be acceptable because it achieves the advantages of the present invention.

Runsaasti vettä sisältävässä annostelussa leijukerrokseen tulevaa reagoimatonta klooria on vähemmän kuin käytettävissä oleva määrä toisen vaiheen hydrolyysiin kerroksen reaktioilla syntyvän veden avulla. Näin ollen vain osa vedestä kuluu näin. Loppuosalle tapahtuu kerroksessa lisäreaktioita, esimerkiksi natriumbikarbonaatiksi tai se nostaa kerroksen suhteellista kosteutta. Tämä muoto voi myös kaikesta huolimatta olla hyväksyttävä tuotantopaikalla. Liiallinen kerrosvesi voi kuitenkin huonontaa kerroksen sopivaa leijutusta.In water-rich dosing, the unreacted chlorine entering the fluidized bed is less than the amount available for the second stage hydrolysis by the water generated by the bed reactions. Thus, only part of the water is consumed this way. Additional reactions take place in the bed for the remainder, for example to sodium bicarbonate or it raises the relative humidity of the bed. This form may nevertheless also be acceptable at the place of production. However, excessive layer water can impair the proper fluidization of the layer.

Natriumkarbonaattia syötetään kerrokseen tasapainossa kerroksen purkauksen kanssa ja edullisesti nopeudella, joka on suurempi kuin stökiometrisesti on välttämätöntä täydellisen reaktion edistämiseksi kloorivetyhapon kanssa. Syöttönopeuden suuruus riippuu jälleen paikallisista vaatimuksista ja olosuhteista.Sodium carbonate is fed to the bed in equilibrium with the discharge of the bed and preferably at a rate higher than stoichiometrically necessary to promote complete reaction with hydrochloric acid. The magnitude of the feed rate again depends on local requirements and conditions.

Käyttökoeolosuhteissa laimenninvirta, joka koostui 94,4 l/s:sta 15,6°C:ssa olevaa kyllästettyä hiilidioksidia, johdettiin putken 28 kautta hydrolyysireaktoriin 13. Siinä 11,35 kg/h kyllästettyä vesihöyryä 3,8 baarin paineessa yhdistettiin 54,5 kg/h:in kuivaa 14 76053 kloorikaasua 7,2°C:ssa. Reaktorin 13 sisähalkaisija oli 10,2 cm ja pituus 45,7 cm.Under the operating test conditions, a diluent stream consisting of 94.4 l / s of saturated carbon dioxide at 15.6 ° C was passed through line 28 to the hydrolysis reactor 13. In it, 11.35 kg / h of saturated water vapor at 3.8 bar was combined with 54.5 kg / h dry 14 76053 chlorine gas at 7.2 ° C. The inner diameter of the reactor 13 was 10.2 cm and the length 45.7 cm.

Reagenssivirta tuli leijukerrokseen 1,24 kPa tulopaineessa 94,4 l/s:n virtausnopeudella ja 26,6-32,2°C:n tulolämpötilassa. Tämä virtausnopeus leijutti hiukkasmaisen kerroksen, joka koostui vedettömän natriumkarbonaatin ja natriumkloridin seoksesta, jonka kerroksen käyttökorkeus oli 15,2 cm ja kerroksen käyttöhalkai-sija 91,4 cm. Natriumkarbonaattia syötettiin ympäristön lämpötilassa nopeudella 1,1 kg/min. Poistovirta sisälsi huomattavan määrän natriumkloridia.The reagent stream entered the fluidized bed at an inlet pressure of 1.24 kPa at a flow rate of 94.4 l / s and an inlet temperature of 26.6-32.2 ° C. This flow rate fluidized a particulate layer consisting of a mixture of anhydrous sodium carbonate and sodium chloride having a working height of 15.2 cm and a working diameter of 91.4 cm. Sodium carbonate was fed at ambient temperature at a rate of 1.1 kg / min. The effluent contained a significant amount of sodium chloride.

Stripattu reagenssivirta, joka sisälsi alikloorihapoketta ja hiilidioksidia, poistui kerroksesta 37,8-43,3°C:ssa 1,24 kPa:n paineessa.The stripped reagent stream containing alachloric acid and carbon dioxide exited the bed at 37.8-43.3 ° C at 1.24 kPa.

Virta paineistettiin uudelleen puhaltimessa ennen sen tuloa absorptiolaitteeseen.The current was repressurized in the fan before it entered the absorber.

Vettä tuli täytettyyn kerrosabsorptiolaitteeseen 12,8°C:ssa ja 6,1 l/s:n virtausnopeudella. Alikloorihapokeliuosta kertyi nopeudella 53,1 kg/h ja sen väkevyys oli 18 g/1.Water entered the filled bed absorber at 12.8 ° C and a flow rate of 6.1 l / s. The alachloric acid solution accumulated at a rate of 53.1 kg / h and had a concentration of 18 g / l.

Kierrätysvirtaa päästettiin sopivasti ulos muuttumattoman tilan käyttöolosuhteiden ylläpitämiseksi reaktoreissa.The recycle stream was suitably discharged to maintain the steady state operating conditions in the reactors.

Mitään havaittavaa määrää klooria ei purettu poistoaukosta.No detectable amount of chlorine was discharged from the outlet.

Kerroksen poistovirran analyysi määritti natriumbikarbonaatin läsnäolon, mikä osoitti runsaasti vettä sisältävää annostelua.Analysis of the effluent of the bed determined the presence of sodium bicarbonate, indicating dosing rich in water.

Lisäkokeessa kerrosta käytettiin 0,996-1,24 kPa:n paine-erolla kerroksen yläpuolisen paineen ollessa -1,493 kPa ja kerroksen lämpötilan 46,1°C.In a further experiment, the bed was operated with a pressure difference of 0.996-1.24 kPa at a pressure above the bed of -1.493 kPa and a bed temperature of 46.1 ° C.

Klooria syötettiin nopeudella 0,91 kg/min. Vesihöyryä syötettiin nopeudella 1,18 kg/min. Tulolämpötila kerrokseen oli 26,7 C.Chlorine was fed at a rate of 0.91 kg / min. Water vapor was fed at a rate of 1.18 kg / min. The inlet temperature to the bed was 26.7 C.

Il is 7 60 5 3It is 7 60 5 3

Saatu tuoteliuos osoitti alikloorihapokkeen väkelzyyttä 18 g/1.The obtained product solution showed a concentration of 18 g / l of alichloric acid.

Kerroksen havaittiin olevan kuiva ja vapaasti valuva ilman havaittavaa kosteutta. Kerroksen analyysi osoitti 26 % natriumkarbonaattia, 37 % natriumbikarbonaattia ja 37 % natriumkloridia.The layer was found to be dry and free-flowing without detectable moisture. Analysis of the layer showed 26% sodium carbonate, 37% sodium bicarbonate and 37% sodium chloride.

Keksinnön eri muunnokset ja vaihtelut ovat alaan perehtyneille ilmeisiä edellä olevan selostuksen valossa. Tämän vuoksi on ymmärrettävä, että liitteenä olevien patenttivaatimusten suoja-piirin puitteissa keksintö voidaan toteuttaa muullakin tavoin kuin on erikoisesti esitetty ja kuvattu.Various modifications and variations of the invention will be apparent to those skilled in the art in light of the foregoing description. It is therefore to be understood that within the scope of the appended claims, the invention may be practiced otherwise than as specifically shown and described.

Claims

1. A process for effecting the subchlorochloride solution of chlorine gas, characterized by the following measures: a. Chlorine gas is reacted with meadow in the presence of carbon dioxide to produce a gaseous mixture containing subchloric acid and hydrochloric acid, and carbon dioxide is the amount of carbon dioxide sufficient to prevent chlorine monoxide formation; b) the gaseous mixture is introduced into a fluidized bed (55) containing a chloride forming base; c) said gaseous mixture is passed through said bed (55) to cause a low phase - gaseous reaction wherein the hydrochloric acid vapor is dissolved by transferring to a chloride ideal forming a cooled reaction reaction of low chlorine dioxide and low chlorine dioxide stream; ) a solution of the subchloric acid content during the day and a stream of carbon dioxide.

Process according to claim 1, characterized in that the carbon dioxide comprises the mine about 50 * of the gas mixture.

Process according to Claim 1, characterized in that additional carbon dioxide is formed in stage b) by passing the gaseous mixture through said bed (55) by containing an alkali metal carbonate, and the carbon dioxide from stage d) is added to the fluidized bed with the gaefor-mi9a mixture.

4. A process according to claim 2, characterized by the chlorogenic hydrolyzer in step a) with water obtained from stage d).

Method according to claim 1, characterized in that step d) is carried out by solving the subchloric acid content of 11 e n. Il 7605 3

6. A method according to claim 1 or 5, characterized in that eteg d) performs enoin to allow water etrönuna in countercurrent to reaction stream from ette c) through a packed bed (20) and control of the amount of water introduced into the packed bed. to obtain a subchlorochlorine solution of desired concentration.

Process according to Claim 1, characterized in that step a) is carried out by adding chlorine and Ang in an amount that the gaseous mixture in the main axis becomes free from water vapor.

Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the subchloric acidity of peat and carbon dioxide from Bteg c) through a water absorption device <20> in order to produce subchloric acid solution and an outgoing stream of carbon dioxide, said carbon dioxide ether stream d) Substances to ether a>.

Method according to claim 8, characterized in that all water vapor produced in step c) is reacted with the chlorine in stage a).

10. A process according to claim 8, characterized in that the generous etheric stream is added to etch d) substantially free of unreacted chlorine.

11. A process according to claim 8, characterized in that the amount of water is added to the absorption device (20) to produce a subchloric acid solution of undesired concentration.

Process according to Claim 9, characterized in that the alkali metal carbonate is added to the fluidized bed (55) and a blended compound or alkali metal carbonate and all methyl chloride are removed at equilibrium conditions.

The apparatus (10) for carrying out the process of claims 1-12, characterized by: a) a reactor device (13) for reacting chlorine with Anga in the presence of carbon dioxide to produce a gaseous mixture containing subchloric acid , hydrochloric acid and carbon dioxide; b) a device (32, 36) for introducing chlorine and Anga til into reactor device (13); c) means (2Θ) for introducing the carbon dioxide into the reactor device (13), wherein the carbon dioxide producing agent (28) is adjustable or that the amount of the digestible carbon dioxide is sufficient to prevent the formation of chlorine monoxide; d) a bed (55) containing a chloride-forming base and e) means (39) for introducing the gaseous mixture into the bed (55) eA to bring the gaseous mixture into contact with the chloride-forming base to effect a solid phase reaction, wherein hydrochloric acidAngle avekiljee by transferring to a chloride ideal thereby forming a separate reaction stream of subchlorochloride vapor and carbon dioxide.

Device (10) according to Claim 13, characterized in that the bed (55) fluidizes with the gaseous mixture.

Device (10) according to claim 13 or 14, characterized in that the delivery means (32, 36, 2Θ) for the supply of chlorine, steam and carbon dioxide can be operated to supply chlorine and steam in quantities eom -vudeak ali Indicate to react with chlorine to produce a gas mixture containing subchloric acid, hydrochloric acid and carbon dioxide.

Device (10) according to any of claims 12-14, characterized by means (20) downstream of the bed (55) for