FI79824C - Foerfarande foer framstaellning av klordioxid medelst foeraongning genom en membran. - Google Patents

Foerfarande foer framstaellning av klordioxid medelst foeraongning genom en membran. Download PDF

Info

Publication number
FI79824C
FI79824C FI865193A FI865193A FI79824C FI 79824 C FI79824 C FI 79824C FI 865193 A FI865193 A FI 865193A FI 865193 A FI865193 A FI 865193A FI 79824 C FI79824 C FI 79824C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
chlorine dioxide
medium
chamber
membrane
aqueous
Prior art date
Application number
FI865193A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI865193A (fi
FI79824B (fi
FI865193A0 (fi
Inventor
Zbigniew Twardowski
James Duncan Mcgilvery
Original Assignee
Tenneco Canada Inc
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 Tenneco Canada Inc filed Critical Tenneco Canada Inc
Publication of FI865193A0 publication Critical patent/FI865193A0/fi
Publication of FI865193A publication Critical patent/FI865193A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI79824B publication Critical patent/FI79824B/fi
Publication of FI79824C publication Critical patent/FI79824C/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/36Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
    • B01D61/362Pervaporation
    • 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)
    • 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)
    • C01B11/028Separation; Purification
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/12Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds
    • D21C9/14Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds with ClO2 or chlorites

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

1 79824
Menetelmä klooridioksidin valmistamiseksi membraanin läpi tapahtuvalla höyrystymisellä
Esillä olevan keksinnön kohteena on uusi välikalvon 5 läpi höyrystämismenetelmä klooridioksidin siirtämiseksi vesiväliaineesta toiseen.
Klooridioksidia käytetään erilaisten aineitten val-kaisemiseen mukaanlukien puumassat. Klooridioksidi muodostetaan mukavasti pelkistämällä natriumkloraattia happamas-10 sa vesipitoisessa reaktioväliaineessa Ja klooridioksidi kehittyy kaasuna. Sitten kaasu absorboidaan veteen käyttäen absorptiotorneja käytettävän vesiliuoksen muodostamiseksi .
Klooridioksidi hajaantuu itsestään, kun vaikutta-15 massa ovat suuret osapaineet kaasufaasissa, ja klooridioksidin tuottamisen aikana ryhdytään toimenpiteisiin kaasu-faasin laimentamiseksi tällaisen hajaantumisen estämiseksi. Kuitenkin paikallisia suuria klooridioksidin osapai-neita esiintyy väistämättä kaupallisten klooridioksidike-20 hittimien kaasufaasissa, joka johtaa muodostumiin, joita nimitetään "pullistumiksi" tai paikallisiksi klooridioksidin hajaantumisiksi, jotka ovat haitallisia, koska tällaiset pullistumat johtavat pienentyneeseen klooridioksidi-saantoon.
25 Yhden esillä olevan keksinnön toteutusmuodon mukaan annetaan käytettäväksi menetelmä klooridioksidin muodostamiseksi reaktiovyöhykkeellä, jolla hydrofobinen kaasua läpäisevä membraani erottaa reaktiovyöhykkeen kahdeksi erilliseksi kammioksi. Klooridioksidi kehittyy vesipitoi-30 sista reagoivista aineista, jotka täyttävät toisen kammion, ja siirtyy membraanin läpi höyrystymällä vesiväli-aineeseen, joka täyttää toisen kammion, siihen liuetak-seen.
Tässä menetelmässä vesipitoisista klooridioksidia 35 tuottavista reagoivista aineista kehittynyt klooridioksidi 2 79324 siirretään nopeasti membraanin läpi höyrystämällä vastaanottavaan vesipitoiseen väliaineeseen kalvon hydrofobisen luonteen estäessä sekä vesipitoisen reaktioväliaineen että vesipitoisen vastaanottavan väliaineen siirtymisen kalvon 5 läpi. Termiä "välikalvon läpi höyrystyminen" käytetään tässä kuvaamaan menetelmiä, joissa kaasut tai höyryt siirtyvät mikrohuokoisen, hydrofobisen membraanin läpi.
Tällä tavoin toimien klooridioksidipullistumien esiintyminen poistetaan samalla, kun absorptiotornin tarve 10 myös poistuu, jolloin klooridioksidin kehittäminen tulee mahdolliseksi käyttämällä paljon yksinkertaisempaa laitteistoa.
Monissa klooridioksidin kehittämisprosesseissa klooria tuotetaan klooridioksidin ohella ja tuo kaasu 15 siirtyy myös membraanin läpi liuetakseen vastaanottavaan vesiväliaineeseen.
Esillä olevan keksinnön erityinen käyttökohde on klooridioksidin kehittäminen ja tällaisen klooridioksidin liuottaminen vastaanottavaan vesiväliaineeseen. Kuitenkin 20 esillä oleva keksintö on laajasti kohdistettavissa klooridioksidin siirtämiseen sitä ensimmäisessä kammiossa sisältävästä luovuttavasta väliaineesta sitä toisessa kammiossa vastaanottavaan vesiväliaineeseen. Luovuttava väliaine voi sisältää klooridioksidia missä tahansa sopivassa muodossa 25 mukaan lukien kaasumaisen klooridioksidin puhtaana tai muiden kaasujen, kuten kloorin, ohessa ja klooridioksidin vesiliuoksen, joka myös voi sisältää ohessa liuennutta klooria.
Kuvio 1 on kaavamainen, yhden tämän prosessin suo-30 ritusmuodon esitys.
Kuvio 2 on kaavamainen, toisen tämän prosessin suoritusmuodon esitys; ja
Kuvio 3 on kaavamainen, kolmannen tämän prosessin suoritusmuodon esitys.
35 Membraaniin voidaan käyttää mitä tahansa sopivaa 3 79824 rakennemateriaalia edellyttäen, että membraani on riittävän huokoinen sallimaan kaasujen virtauksen sen läpi ja riittävän hydrofobinen estämään vesiliuoksen siirtymisen sen läpi. Eräs sopiva rakennemateriaali on polytetrafluo-5 rietyleenisolumuovia oleva kalvo, joka on kaupallisesti saatavana tavaramerkillä "GORE-TEX". Tällaisen venytetyn polytetrafluorietyleenin muodostaminen kuvataan US-paten-tissa nro 3 953 566.
Membraani voidaan tuottaa yhdistelmänä kantavien 10 aineitten kanssa tässä käytettäväksi tarvittavan rakenteellisen lujuuden tuottamiseksi. Tällaisiin kantaviin aineisiin kuuluu joukko polymeeriaineita mukaan lukien polyvinyylikloridi ja polyetyleeni ja muita aineita kuten lasikuituverkot, -huovat ja -kankaat.
15 Huokoskoot membraanissa voivat vaihdella laajalti riippuen halutusta klooridioksidin membraanin läpivirtaus-nopeudesta. Huokosten ei pitäisi olla niin pieniä, että ne estävät klooridioksidikaasun virtauksen sen läpi, mutta myöskään niiden ei pitäisi olla niin suuria, että sallivat 20 nestevirtauksen. Tavallisesti membraanin huokoskoko vaih-telee välillä noin 0,02 - noin 15 mikronia, edullisesti noin 0,2 - noin 5 mikronia.
Membraanin huokoisuus voi vaihdella laajalti myös riippuen halutusta klooridioksidin membraanin läpivirtaus-25 nopeudesta. Membraanin lujuusvaatimukset sanelevat myös valitun huokoisuuden. Yleensä membraanin huokoisuus vaih-telee välillä noin 50 - noin 98 %.
Membraanin paksuuden sanelevat mieluummin lujuus-vaatimukset kuin mikään prosessivaatimuksiin perustuva 30 vaatimus. Yleensä membraanin paksuus kantaja-aineella vaihtelee välillä noin 0,1 noin 2 mm.
Esillä olevalle keksinnölle ei ole olennaista, että membraani on hydrofobisesta aineesta koostuva koko paksuudeltaan edellyttäen, että kalvon vesivällainetta kosket-35 tavat pinnat ovat hydrofobisia ja siten estävät vesiväli- 4 79824 aineen virtauksen membraanin läpi.
Membraani voidaan ottaa käyttöön missä tahansa halutussa geometrisessä muodossa, yleensä tasomuodossa tai putkimuodossa halutusti siirtovyöhykkeen erottamiseksi 5 kahdeksi kammioksi.
Yhdessä esillä olevan keksinnön suoritusmuodossa ensimmäinen kammio täytetään vesipitoisella, happamalla, klooridioksidia kehittävällä väliaineella. Tätä reaktiovä-liainetta voidaan yleisesti pitää yhtenä klooridioksidia 10 luovuttavana väliainemuotona, erityisesti yhtenä klooridi-oksidin vesiliuosmuotona, josta klooridioksidi siirretään membraanin läpi.
Laajaa valikoimaa klooridioksidia kehittäviä prosesseja voidaan käyttää esillä olevassa keksinnössä. Yksi 15 tällaisten prosessien luokka perustuu natriumkloraattiin, joka saatetaan reagoimaan pelkistävän aineen kanssa väkevän mineraalihapon kanssa, kuten rikkihapon, kloorivety-hapon ja fosforihapon. Toinen tällaisten prosessien luokka perustuu natriumkloriittiin, joka saatetaan reagoimaan 20 hapettimen ja/tai väkevän mineraalihapon kanssa. Natrium-kloraatti- ja natriumkloriittiyhdistelmiä voidaan myös käyttää.
Erityisiä reagoivien aineiden yhdistelmiä, joita voidaan käyttää, ovat (a) natriumkloraatti, natriumkloridi 25 ja rikkihappo, (b) natriumkloraatti ja kloorivetyhappo, (c) natriumkloraatti, natriumkloriitti, natriumkloridi ja rikkihappo, (d) natriumkloraatti, natriumkloriitti ja kloorivetyhappo, (e) natriumkloraatti, natriumkloriitti ja kloorivetyhappo, (e) natriumkloraatti, rikkidioksidi nat-30 riumkloriitti ja kloori, (h) natriumkloriitti ja kloorivetyhappo ja/tai rikkihappo, (i) natriumkloriitti, hapettava kaasu ja rikkihappo, (j) natriumkloraatti, natriumkloridi, vetyperoksidi ja/tai metanoli ja rikkihappo, (k) natriumkloriitti, natriumhypokloriitti ja kloorivetyhappo ja/tai 35 rikkihappo ja (1) natriumkloraatti, glukoosi ja rikkihap- 5 79324 po. Muita sopivia reagoivien aineiden yhdistelmiä voidaan myös käyttää.
Tavallisesti esillä olevan keksinnön menetelmä suoritetaan jatkuvana syöttämällä klooridioksidia kehittävät 5 reagoivat aineet toiseen kammioon ja klooridioksidia vastaanottava vesiliuos toiseen kammioon. Kuitenkin haluttaessa voidaan suorittaa annostoimenpide.
Toiseen kammioon sijoitettu luovuttava väliaine voi olla minkä tahansa klooridioksidilähteen muodossa ja toi-10 nen keksinnön suoritusmuoto voi käsittää vesipitoisen klooridioksidiliuoksen, joka on saatu vesipitoisena elu-ointiaineena tavanomaisen klooridioksidia kehittävän toimenpiteen absorptiotornista, esimerkiksi minkä tahansa, joka yleisesti tunnetaan merkinnöillä R2, R3, R5, R6, R7 15 tai R8.
Tämä keksinnön suoritusmuoto on erityisen käyttökelpoinen, mikäli liuoksessa läsnäoleva klooridioksidi halutaan liuotettavaksi toiseen vesi väliaineeseen. Käyttämällä esillä olevaa keksintöä klooridioksidin höyrystä-20 minen välikalvon läpi luovuttavasta vesiväliaineesta vastaanottavaan vesiväliaineeseen saadaan aikaan tapahtumaan membraanin läpi mieluummin kuin haihduttamalla klooridioksidi luovuttavasta vesiväliaineesta ja sitten uudelleen liuottamalla haihdutettu klooridioksidi vastaanottavaan 25 vesiväliaineeseen, joka muuten olisi tehtävä.
Toisessa kammiossa länsä oleva ja hydrofobista kaasua läpäisevän membraanin läpi virtaava klooridioksidi voidaan liuottaa mihin tahansa vesiväliaineeseen toisessa kammiossa. Yhdessä suoritusmuodossa klooridioksidi liuo-30 tetaan veteen klooridioksidin vesiliuoksen muodostamiseksi. Toisessa suoritusmuodossa vesiväliaine voi olla puu-massaliete niin, että klooridioksidi valkaisee puumassan. Seuraavassa suoritusmuodossa vastaanottava vesiväliaine on jätevesi ja kloorin liukeneminen aiheuttaa desinfek-35 tion.
6 79324
Klooridioksidin välikalvon läpi höyrystämistä toisesta vesiliuoksesta toiseen voidaan käyttää natriumklo-riitin muodostamiseksi suoritettavan elektrolyyttisen prosessin syöttämiseen tarvittavan klooridioksidin vesiliuok-5 sen muodostamiseksi. On tunnettua tuottaa natriumkloriit-tia elektrolyyttisesti syöttämällä klooridioksidin vesi-liuosta jaetun kennon katodikammioon ja natriumhydroksidin vesiliuosta anodikammioon. Prosessi kuvataan GB-patentissa nro 2 002 033.
10 Esillä olevan keksinnön prosessia voidaan käyttää katolyytin tuottamiseksi natriumkloriittia muodostavaa elektrolyyttistä prosessia varten. Yhdessä menettelyssä katolyyttiä, josta klooridioksidi on poistettu, kierrätetään klooridioksidin kehittimen luo liuottamaan membraanin 15 läpi virtaava klooridioksidi ennen palauttamista katodi-kammioon.
Toisessa menettelyssä katolyyttiä, josta klooridioksidi on poistettu, kierrätetään toiseen välikalvon läpi höyrystämällä siirtämisastian kammioon samalla, kun toi-20 seen kammioon syötetään vesipitoista klooridioksidiliuos-ta. Klooridioksidi virtaa membraanin läpi ja liukenee ka-tolyyttiin ennen klooridioksidilla rikastetun katolyytin palauttamista katodikammioon. Vesipitoinen, klooridioksi-dia luovuttava liuos voi olla vesipitoinen klooridioksidi-25 liuos, joka on saatu tavanomaisen klooridioksidin kehittämisprosessin absorptiotornista tai se voi olla vesipitoinen klooridioksidiliuos, joka on muodostettu käyttämällä esillä olevan keksinnön menetelmää.
Jälkimmäinen menettely on erityisen käyttökelpoinen 30 klooridioksidia kehittävän prosessin tuottaessa ohessa klooria. Tällainen ohessa tuotettu kloori virtaa myös tavallisesti membraanin läpi liuetakseen vastaanottavaan vesipitoiseen väliaineeseen. Liuenneen kloorin läsnäolo natriumkloriittia tuottavan elektrolyyttisen prosessin 35 katolyyttisyötteessä pienentää virran tehoa ja tuo elekt- 7 79324 rolyysiprosessiin lisää epäpuhtauksia eikä sen vuoksi ole toivottu.
Erään keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti kehitetyn klooridioksidin vastaanottava vesipitoinen väli-5 aine tehdään happamaksi estämään ohessa tuotetun kloorin liukeneminen. Silloin tuloksena oleva klooridioksidiliuos voidaan lähettää edelleen toiselle siirtovyöhykkeelle, jossa etuoikeutetusti liuennut klooridioksidi sitten voidaan siirtää välikalvon läpi höyrystämällä katolyyttiin, 10 josta klooridioksidi on poistettu. Koska katolyytin pitää olla emäksinen, käytetään klooridioksidin kaksivaiheista siirtoa klooridioksidia kehittävistä reagoivista aineista katolyyttiin.
Viitaten kuvioon 1, klooridioksidin kehitin 10 kä-15 sittää reaktioastian 12, jossa on kaasua läpäisevä hydrofobinen membraani 14, joka erottaa kahden osaston tai kammion 16 ja 18 sisäisen tilavuuden. Klooridioksidia kehittävät reagoivat aineet syötetään pitkin linjaa 20 kammioon 16 klooridioksidin kehittämiseksi kammiossa 16.
20 Kuten aikaisemmin huomautettiin, joukkoa reagoivien aineiden yhdistelmiä voidaan käyttää klooridioksidin kehittämiseksi. Tavallisesti hapan reagoiva aine syötetään kehittimeen 10 erillään muista reagoivista aineista. Kammio 16 voi haluttaessa olla varustettu lämmityskeinolla 25 klooridioksidin kehittymisen aikaansaamiseksi korotetussa lämpötilassa. Kulutetut kehityskemikaalit lähtevät kammiosta 16 pitkin linjaa 22.
Vesiväliaine klooridioksiin liuottamiseksi, tavallisesti vesi, syötetään kammioon 18 linjaa 24 pitkin. Kam-30 miossa 16 linjaa 20 pitkin syötetyistä reagoivista aineista kehitetty klooridioksidi kulkee läpi kaasua läpäisevän membraanin 14 kammion 18 vesifaasin liuetakseen siihen. Membraanin 14 hydrofobinen luonne estää vesipitoisen väliaineen siirtymisen sen läpi. Vesipitoinen klooridioksidi-35 liuos poistetaan pitkin linjaa 26.
8 79324
Klooridioksidia kehittävät aineet syötetään pitkin linjaa 20 virtausnopeudella, joka on riittävä pitämään kammion 16 täynnä vesipitoisia reagoivia aineita samalla, kun vesipitoista väliainetta syötetään pitkin linjaa 24 5 virtausnopeudella, joka on riittävä pitämään kammion 18 täynnä vesiväliainetta. Tällä tavalla kaasufaasia ei ole läsnä kummassakaan kammiossa niin, että klooridioksidipul-listumilla ei ole esiintymismahdollisuutta.
Viitaten nyt kuvioon 2, siinä kuvataan esillä ole-10 van keksinnön klooridioksidin kehitin 10 yhdistelmänä nat-riumkloriitin elektrolyyttisen muodostusprosessin kanssa. Elektrolyyttisessä kennossa 50 on katodikammio 52, jonka erottaa anodikammiosta 54 sopiva kationeja läpäisevä memb-raani 56.
15 Natriumsulfaattia tai muuta sopivaa natriumioniläh- dettä johdetaan anodikammioon 54 linjaa 58 pitkin samalla, kun vesipitoista klooridioksidiliuosta syötetään katodi-kammioon 52 pitkin linjaa 60. Käytettäessä sähkövirtaa elektrodien 62, 64 välillä, jotka vastaavasti on sijoitet-20 tu katodi- ja anodikammioihin 52, 54, natriumionit kulkevat läpi membraanin 56 elektrolysoiden klooridioksidi-io-nit kloriitti-ioneiksi, ja natriumkloriittia muodostuu tällöin. Kulutettu natriumionisyöte poistetaan anodikammiosta pitkin linjaa 65.
25 Natriumkloriittiliuos poistetaan katodikammiosta 52 ja kierrätetään pitkin linjoja 66, 68 klooridioksidike-hittimen 18 kammioon 18 klooridioksidin liuottamiseksi sinne. Saatu kammiosta 18 lähtevä liuos kierrätetään sitten linjaa 60 pitkin kennoon 50 katolyytiksi. Poistolinja 30 70 otetaan käyttöön natriumkloriittituotteen talteenotta- miseksi.
Kuvioon 3 viitaten, siinä kuvataan esillä olevan keksinnön natriumkloriitin muodostamiseen tarkoitetun elektrolyyttisen kennon 50 ja klooridioksidikehittimen 10 35 yhdistelmä yhdessä klooridioksidivälituotteen siirtoastian 9 79324 80 kanssa. Kuvion 3 suoritusmuoto on erityisesti sovellettavissa prosessiin, jossa kammiossa 16 tapahtuva klooridi-oksidia kehittävä prosessi tuottaa ohessa klooria.
Vastaanottava väliaine, joka kulkee kammioon 18 5 linjaa 82, tehdään happamaksi kloorin sinne liukenemisen estämiseksi, mutta klooridioksidin liukenemisen sallimiseksi. Kammiosta 18 saatava klooridioksidi johdetaan pitkin linjaa 84 toiseen siirtoastian 80 kammioon 86.
Natriumkloriittiliuos linjalla 68, josta klooridi-10 oksidi on poistettu, johdetaan kammioon 88 toiselle puolelle membraania 90 kammioon 86 nähden. Membraani 90 on samaa tyyppiä kuin membraani 14. Liuoksessa kammiossa 86 läsnä oleva klooridioksidi kulkee läpi membraanin 90 liue-takseen natriumkloriittiliuokseen muodostamaan katolyyt-15 tisyötteen linjalla 60 elektrolyyttikennoa 50 varten.
Kuvion 3 suoritusmuoto on edullinen katolyyttisyöt-teen tuottamiseksi natriumkloriittituotantoa varten, kun klooridioksidia kehittävä prosessi tuottaa ohessa klooria. Tällaista klooria ei toivota natriumkloriittia elektro-20 lyyttisesti tuotettaessa ja vastaanottavan väliaineen happamaksi tekeminen linjalla 82 estää kloorin liukenemisen. Valikoivaa klooridioksidin liuottamista natriumkloriittiliuokseen, josta klooridioksidi on poistettu, ei voida käyttää, koska jälkimmäinen väliaine on emäksinen. On tar-25 peen käyttää välituotteen siirtoastiaa 80 klooridioksidia varten.
Muodostettiin kokeellinen testauslaite, joka käsitti kaksi laattaa, jotka olivat KYNAR-materiaalia (tavaramerkki), ja kaksi silikonikumi- tai EPDM-tiivistettä, jot-30 ka muodostivat kammiot luovuttaville ja vastaanottaville liuoksille. Laattojen taustat varustettiin sisääntulo- ja ulosmenoporteilla ja 1 mm paksuiset verkot VEXAR-materiaa-lista (tavaramerkki) sijoitetiin kuhunkin kammioon membraanin kantajaksi Ja edistämään liuoksen pyörteistä vir-35 tausta. Kunkin VEXAR-kappaleen tilavuus oli noin 0,9 cm3.
10 79824 KYNAR on Pennwalt Corporation'in tavaramerkki poly-vinylideenibifluoridipolymeerille. Lyhenne EPDM viittaa etyleeni-propyyli-dieenimonomeerikumiin, joista käytetty on merkki 6962 ja sitä myy Prince Rubber and Plastic Com-5 pany. VEXAR on DuPont'in tavaramerkki polypropyleeniverkolle.
1,0 pm membraani GORE-TEX -materiaalista (s. o. venytetty polytetrafluorietyleeni) kantajana PVC-pinnoit-teinen lasikuituverkko säästölaminoitiin pehmeitten sili-10 konikumitiivisteitten väliin ja sen paljas pinta oli 32 cm2. Kammioitten tilavuudet olivat molemmat 5,6 cm3 ja 8,9 cm3 vastaavasti 2 ja 3 mm tiivisteille. Muodostuneit-ten tyhjien, suorakulmaisten kanavien koko oli 50 x 2 mm (ohuempi tiiviste) ja 50 x 3 mm (paksumpi tiiviste).
15 1,1 litraa C102-liuosta kierrätettiin toisella puo lella membraania samalla, kun samaa tilavuutta vastaanottavaa liuosta kierrätettiin samalla nopeudella vastakkaisella puolella. Vastaanottavasta liuoksesta otettiin näytteet säännöllisin väliajoin, tavallisesti 30 tai 60 minuu-20 tin väliajoin ja niiden C102-pitoisuus analysoitiin.
Kokeissa saadut tulokset ilmoitettiin välikalvon läpi höyrystymiskertoimena K, joka kuvaa C102-virtaa nor-maloituna ajavan voiman yksikköväkevyyteen. K lasketaan seuraavasti: 25 g— —
(l.VR/VDICR
ln L CD
—(A/Vr(1+VR/Vp)t 30 jossa VD = luovuttavan liuoksen tilavuus (litraa) CD' = C102-lähtöväkevyys luovuttavassa liuoksessa 35 (g/i) 11 79324 VR = vastaanottavan liuoksen tilavuus (litraa) CR = C102-väkevyys vastaanottavassa liuoksessa (g/1) K = välikalvon läpi höyrystymisvakio (g C102/cm2 5 min. g/1) A = membraanin pinta-ala (cm2 ) t = aika (min)
Esimerkki 1
Ensimmäisessä koesarjassa C102 siirto lineaarisen 10 liukenemisnopeuden ja lämpötilan funktiona määritettiin luovuttavalle klooridioksidin vesiliuokselle ja H20:lle vastaanottavana liuoksena. Tulokset ilmoitetaan seuraavas-sa taulukossa I: 12 79324 £
•H
• <0 £ (rt
SO ‘’l. 'X o τ ^ -a- P
^ ΏΚ322Ξ0&2 “
CO X υ H P
cu ή \ λ;
X x p> tr» AI
I *H
I Ai CU
td o ή g p p -h CU +j -h a;
G (NOH AI
HO G '»vor^.cT'Ti-cOcorsjun Ή
i—] I—I rd O
HU Id 1¾ Id cvj eg <\i — m n — cm-, q, P P to in
O/Η oi oi tn G
O ^ fd cd cu td PI tp > > tn > " .ai s ώ UJ d rd
Jui£ O^rr^.^rvor-.oro Λ
•O m w “'•‘v. ·—·-. »«. *> s I I-A
!> λ o rt vo lo «c* csj
<Np S H 01 CO
O -P 75-------------------------------------------- td 01 h +j s td
U 3 .J I H
>7 ui -H :P
HO p tNi I— cnj cr> cr* *3- — p _jj
*P P td I—I td cr7 ct7 ao uT- crT' cr7 urT' rP' -P"" ·O P
_ tTH 01 td 01 Oj (U
o ---------------------------------------- e +J
73 I :id oi
7¾ I CU pH H
j? -p a: i >
d H 3 O ^ _ if G H
3 to -H G l\ ΫΙ^ ^ <" ^ f" o Ö (U -H
Jr td H 01 01| cm ·ο- -«3· Τ' »a· 1/-7 co~~ 01 -p
^ CU -H ffl \ Ai I
g Ö e 3 s O g -H (U <U <Ul υ P td —.
J C C 0/\l -H P
-r_---------------------------------------- h td >
li · I td σι P
O n d 3 -n to •gU^ s§S§SIsSS S3” G P \l _ ______ P 01 <N _
ig ' - ~ P H S
H > :P O
jag#1 s s « s s s s s ϋΐ hS1^
PI Q/\l S O
_______________________________________ G -H
•H H 3>i td >< P
ι i g o > p
•H 01 (U Αί tvj<^itNlf\j(\jcvlHnrn -H CU
•H -H CU O S PPG
E-t > P Ai S PPG
----------------------------------------- p (U CU
0 O P P β
’,<0 -''V'-i'Txrtior^covs -H Cp1 -H
______________________ _ _ > « Q> -K *
K
13 79824
Muunnelmat K-arvolssa liittyvine muunnelmineen kierrätysnopeudessa ja lämpötilassa voidaan nähdä tämän taulukon I tuloksista.
Esimerkki 2 5 Toisessa koesarjassa natriumkloriittiliuosta (300 g/1 NaC102) käytettiin vastaanottavana väliaineena ympäröivässä lämpötilassa vaihtelevin uudelleenkierrätysno-peuksin. Kutakin koetta ajettiin 30 minuutin ajan. Saadut tulokset esitetään seuraavassa taulukossa 2: 10
Lineaarinen Keskim. luovuttavan Lopullinen C102 K-arvo liukenemis- liuoksen C102 väk. kloriittiliuok- g/cm2 min nopeus [cm/s]_sessa g/1_g/1 x 106 4,7 3,52 0,12 37,2 15 5,9 2,97 0,18 68,1
Kuten näistä tuloksista voidaan nähdä, huomioidut K-arvot olivat noin 50 % alhaisemmat kuin analogisissa olosuhteissa vesi vastaanottajana, joka viittaa joihinkin 20 kuljetusta estäviin vaikutuksiin, jotka liittyvät kloori-dioksidin pienentyneeseen liukoisuuteen väkevässä natrium-kloriittiliuoksessa. Siitä huolimatta K-arvoja pidettiin järkevinä.
Tämän selityksen yhteenvetona esillä oleva keksintö 25 antaa käytettäväksi uuden klooridioksidin tuotantomenetelmän, joka käsittää klooridioksidin höyrystämisen välikal-von läpi vesipitoisista klooridioksidia tuottavista reagoivista aineista vastaanottavaan vesipitoiseen väliaineeseen. Muunnelmat ovat mahdollisia tämän keksinnön piiris-30 sä.

Claims (14)

1. Menetelmä klooridioksidin vesiliuoksen muodostamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää seuraa- 5 vat vaiheet: i) klooridioksidia sisältävä luovuttava väliaine sijoitetaan ensimmäiseen kammioon (16,86) siirtovyöhyk-keessä (10,80), jossa klooridioksidia läpäisevä hydrofobinen membraani (14,90) erottaa siirtovyöhykkeen ensimmäisen 10 kammion (16,86) toisesta kammiosta (18,88) ii) toiseen kammioon (18,88) sijoitetaan vastaanottavaa vesipitoista väliainetta ja iii) klooridioksidi saatetaan virtaamaan membraa-nin (14,90) läpi ensimmäisestä kammiosta (16,86) toiseen 15 kammioon (18,88) sen liuottamiseksi vastaanottavaan vesipitoiseen aineeseen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että luovuttava väliaine käsittää klooridioksidia kehittävän, happamen vesipitoisen väliai- 20 neen.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että luovuttava väliaine käsittää klooridioksidin vesiliuoksen, joka on valmistettu liuottamalla veteen kaasumaiset tuotteet, jotka saadaan kloori- 25 dioksidia tuottavasta prosessista.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että luovuttava väliaine käsittää klooridioksidin vesiliuoksen, joka on valmistettu siirtämällä klooridioksidi klooridioksidia läpäisevän hydrofobi- 30 sen membraanin (14) läpi luovuttavasta väliaineesta, joka on hapan, klooridioksidia kehittävä väliaine.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että luovuttava väliaine käsittää klooridioksidin vesiliuoksen, joka on valmistettu liuot- 35 tamalla veteen klooridioksidi, joka on siirretty klooridi- 15 79824 oksidia läpäisevän, hydrofobisen membraanin (14,90) läpi toisesta klooridioksidia sisältävästä, luovuttavasta väliaineesta.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen mene-5 telmä, tunnettu siitä, että vastaanottava vesipitoinen väliaine on vesi.
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastaanottava vesipitoinen väliaine on vesipitoinen puumassaliete, jolloin 10 puumassa valkaistaan membraanin (14) läpi virtaavalla klooridioksidilla.
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastaanottava vesipitoinen väliaine on natriumkloriitin vesiliuos.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastaanottava vesipitoinen väliaine on käytetty katolyytti, joka saadaan natriumkloriitin elektrolyyttisestä valmistuksesta.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että klooridioksidilla rikastettu vastaanottava väliaine elektrolysoidaan natriumkloriitin muodostamiseksi ja että käytetty elektrolyytti kierrätetään uudelleen toiseen kammioon (18) käytettäväksi vastaanottavana väliaineena.
11. Patenttivaatimuksen 2 tai jonkin patenttivaati muksen 5-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että klooridioksidia kehittävät reagenssit tuottavat klooria, ja joka saatetaan virtaamaan membraanin (14) läpi ensimmäisestä kammiosta (16) mainittuun toiseen kammioon 30 (18).
12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että luovuttava väliaine käsittää klooria ja että vesipitoinen vastaanottava väliaine tehdään happamaksi kloorin virtaamisen estämiseksi 35 membraanin (14,90) läpi ja kloorin liukenemisen estämisek- 16 79824 si vesipitoiseen vastaanottavaan väliaineeseen.
13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että membraani (14,90) on polytetrafluorietyleenisolumuovia oleva kalvo.
14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että membraanin (14,90) huokoskoko on noin 0,02 - noin 15 pm ja huokoisuus noin 50 - 98 %. 17 79824
FI865193A 1985-12-18 1986-12-18 Foerfarande foer framstaellning av klordioxid medelst foeraongning genom en membran. FI79824C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA000498042A CA1250404A (en) 1985-12-18 1985-12-18 Membrane pervaporation process
CA498042 1985-12-18

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI865193A0 FI865193A0 (fi) 1986-12-18
FI865193A FI865193A (fi) 1987-06-19
FI79824B FI79824B (fi) 1989-11-30
FI79824C true FI79824C (fi) 1990-03-12

Family

ID=4132116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI865193A FI79824C (fi) 1985-12-18 1986-12-18 Foerfarande foer framstaellning av klordioxid medelst foeraongning genom en membran.

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0230737B1 (fi)
JP (1) JPS62162602A (fi)
AT (1) ATE46681T1 (fi)
AU (1) AU584485B2 (fi)
BR (1) BR8606271A (fi)
CA (1) CA1250404A (fi)
DE (1) DE3665852D1 (fi)
ES (1) ES2011450B3 (fi)
FI (1) FI79824C (fi)
NZ (1) NZ218635A (fi)
PT (1) PT83970B (fi)
ZA (1) ZA869299B (fi)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU623928B2 (en) * 1988-09-22 1992-05-28 Ici Australia Operations Proprietary Limited Gas chlorine dioxide generation
GB9309769D0 (en) * 1993-05-12 1993-06-23 Sterling Pulp Chem Ltd Chlorine dioxide generation for water treatment
US5965004A (en) * 1996-03-13 1999-10-12 Sterling Pulp Chemicals, Ltd. Chlorine dioxide generation for water treatment
WO1999024356A1 (en) 1997-11-07 1999-05-20 Engelhard Corporation Method and device for the production of an aqueous solution containing chlorine dioxide
US6602466B2 (en) 2000-02-18 2003-08-05 Selective Micro Technologies, Llc Apparatus and method for controlled delivery of a gas
US6607696B1 (en) 2000-02-18 2003-08-19 Selective Micro Technologies, Llc Apparatus and method for controlled delivery of a gas
US7922984B2 (en) 2000-02-18 2011-04-12 Selective Micro Technologies, Llc Apparatus and method for controlled delivery of a gas
US20080292507A1 (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Tbs Technologies, Llc Apparatus for the generation of gases
EP3153184A3 (en) * 2015-09-16 2017-07-12 Aqua Ecologic Method and system for disinfecting with chlorine dioxide gas
BE1023120B1 (nl) * 2015-09-16 2016-11-24 Aqua Ecologic Werkwijze en systeem voor het desinfecteren met chloordioxide gas
WO2022093970A1 (en) 2020-10-27 2022-05-05 Selective Micro Technologies, Llc Gas generation apparatus and method utilizing hydrophobic membrane pouch reactor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60179103A (ja) * 1984-02-27 1985-09-13 Hitachi Ltd 温度回生装置および温度回生方法

Also Published As

Publication number Publication date
PT83970A (en) 1987-01-01
FI865193A (fi) 1987-06-19
AU6666886A (en) 1987-06-25
ATE46681T1 (de) 1989-10-15
JPS62162602A (ja) 1987-07-18
CA1250404A (en) 1989-02-28
NZ218635A (en) 1990-03-27
ZA869299B (en) 1987-07-29
JPH0471001B2 (fi) 1992-11-12
EP0230737A1 (en) 1987-08-05
AU584485B2 (en) 1989-05-25
EP0230737B1 (en) 1989-09-27
PT83970B (pt) 1989-01-17
BR8606271A (pt) 1987-10-06
DE3665852D1 (en) 1989-11-02
ES2011450B3 (es) 1990-01-16
FI79824B (fi) 1989-11-30
FI865193A0 (fi) 1986-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4683039A (en) Membrane pervaporation process
CA1197489A (en) Electrolytic swimming pool chlorination
US5254143A (en) Diaphragm for gas-liquid contact, gas-liquid contact apparatus and process for producing liquid containing gas dissolved therein
US11629415B2 (en) Process for preparing sodium alkoxides
US4080270A (en) Production of alkali metal carbonates in a membrane cell
US5928488A (en) Electrolytic sodium sulfate salt splitter comprising a polymeric ion conductor
FI79824C (fi) Foerfarande foer framstaellning av klordioxid medelst foeraongning genom en membran.
US5932085A (en) Chlorine dioxide generation for water treatment
EP0507862A1 (en) ELECTROCHEMICAL CHLORINE DIOXIDE GENERATOR.
CA2680971A1 (en) Electrolytic device for generation of ph-controlled hypohalous acid aqueous solutions for disinfectant applications
US3135673A (en) Process and apparatus for electrolyzing salt solutions
US5158658A (en) Electrochemical chlorine dioxide generator
KR20240023533A (ko) 알칼리 금속 알콕사이드의 제조를 위한 3-챔버 전해 셀
RU2317351C2 (ru) Способ получения хлората щелочного металла
WO1981003035A1 (en) Method of concentrating alkali metal hydroxide in a cascade of hybrid cells
JPH1177021A (ja) 水素含有超純水の供給装置
CA1308034C (en) Dechlorination of aqueous alkali metal chloride solution
WO2020112024A1 (en) An electrochemical reactor system comprising stackable reaction vessels
Davis et al. Electromembrane processes
JPH11229168A (ja) 過酸化水素発生装置
KR102540713B1 (ko) 선박평형수의 처리시스템
JPS5844749B2 (ja) 高純度なアルカリ金属水酸化物の製造方法
CZ34130U1 (cs) Generátor oxidu chloričitého
JPS6337042Y2 (fi)
NO771014L (fi)

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: SUPERIOR PLUS INC.

MA Patent expired