FI90947C - Continuous reaction of gases with liquids - Google Patents

Continuous reaction of gases with liquids Download PDF

Info

Publication number
FI90947C
FI90947C FI881718A FI881718A FI90947C FI 90947 C FI90947 C FI 90947C FI 881718 A FI881718 A FI 881718A FI 881718 A FI881718 A FI 881718A FI 90947 C FI90947 C FI 90947C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
liquid
gas
pressure
reaction mixture
zone
Prior art date
Application number
FI881718A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI90947B (en
FI881718A (en
FI881718A0 (en
Inventor
Robert E Yant
Philip A Larson
Original Assignee
Quantum Technologies 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 Quantum Technologies Inc filed Critical Quantum Technologies Inc
Priority to FI881718A priority Critical patent/FI90947C/en
Publication of FI881718A0 publication Critical patent/FI881718A0/en
Publication of FI881718A publication Critical patent/FI881718A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI90947B publication Critical patent/FI90947B/en
Publication of FI90947C publication Critical patent/FI90947C/en

Links

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

90947 i90947 i

Jatkuvatoiminen kaasujen reaktio nesteiden kanssa 5 Tama keksintO liittyy taitoon jatkuvatoimisesti aikaansaada reaktioita kaasujen ja nesteiden vaiilia. Tarkemmin se kasittelee parannettuja systeemeja, laitteita ja menetelmiå nestemaisten tuotteiden jatkuvatoimiseksi valmistamiseksi tSllaisista kaasu-nestereaktioista. Taman keksinnOn systee-10 mit ja laitteet ovat todella erityisen sopivia kaasu-neste-reaktioiden suorittamiseen vakiollisessa virtaussysteemissa tuottamaan haluttua tasalaatuista kaasumaista tai neste-maista tuotetta saadetylia nopeudella, so. antamaan kemikaa-li kuten halutaan kaytettavaksi jatkuvassa prosessissa.Continuous Reaction of Gases with Liquids The present invention relates to the ability to continuously effect reactions between gases and liquids. More specifically, it discusses improved systems, equipment, and methods for the continuous production of liquid products from gas-liquid reactions. The systems and apparatus of this invention are indeed particularly suitable for performing gas-liquid reactions in a constant flow system to produce the desired homogeneous gaseous or liquid product at a rate obtained, i. to provide the chemical as desired for use in a continuous process.

15 Edullisia systeemeja ovat ne, jotka tuottavat nestemaista tuotetta, jossa ei ole merkittavia maaria liukenematonta kiintoainetta. Esimerkit eraista erityisen sopivista kaasu-nestereaktioista sisaltavat seuraavat: 1. kloorikaasun reaktio lipedn vesiliuoksen kanssa alikloo-20 rihapokkeen ja/tai hypokloriittisuolojen liuosten saamisek- si; 2. orgaanisen nesteen reagoiminen kaasun, kuten hCl, CI2, SO3, O3 tai NO2, kanssa antamaan vastaava nestemainen or-gaaninen johdannainen; 25 3. kloriitin tai kloraatin vesiliuoksen leagoiminen kaasu jen, kuten O3, NO2, CI2» HCl tai SO2, kanssa, jotta saadaan klooridioksidia kaasuna tai liuoksessa.Preferred systems are those that produce a liquid product that does not have significant Mari insoluble solids. Examples of some particularly suitable gas-liquid reactions include the following: 1. reaction of chlorine gas with an aqueous solution of liped to obtain solutions of alichloroacid and / or hypochlorite salts; 2. reacting the organic liquid with a gas such as hCl, Cl 2, SO 3, O 3 or NO 2 to give the corresponding liquid organic derivative; 3. reaction of an aqueous solution of chlorite or chlorate with gases such as O3, NO2, Cl2 »HCl or SO2 to obtain chlorine dioxide as a gas or in solution.

Systeemeissa ja laitteissa kaasu/nestereaktioid&n jatkuva-30 toimiseksi suorittamiseksi on perinteisesti suosittu kaasun ja nestemåisten lahtOainevirtojen johtamista vastavirtaan. Taman hallitsevan suuntauksen merkittavat pitkoaikaiset esimerkit sisaitavat vallitsevan kaytannOn suorituslaitteis-tot, kuten pakatut kolonnit, kellopohjakolonnit, pesuritor-35 nit ja vastaavat.In systems and equipment for the continuous operation of gas / liquid reactions, it has traditionally been popular to direct gas and liquid feed streams countercurrently. Significant long-term examples of this dominant trend include performance equipment in use, such as packed columns, bellows columns, scrubbers, and the like.

Harvinainen esimerkki nestemaisen kemikaalireagenssin jatku-vatoimisesta tuottamisesta reagoimalla kaasu nesteen kanssa vakiollisessa yhdensuuntaisessa virtaussysteemissa esitetaan 2A rare example of the continuous production of a liquid chemical reagent by reacting a gas with a liquid in a constant parallel flow system is shown in Figure 2.

Osbornen ja muiden US-patentissa 2 889 199 ja 2 965 443, joissa kloorikaasu reagoidaan kalsiumhydroksidin vesiliet-teen kanssa kalsiumhypokloriitti valkaisuliuoksen valmista-5 miseksi. Kuitenkin nSissS patenteissa kSytetty reaktori ei kSsitfi muuta kuin tavallisen putkiston pidennyksen tai silmukan (viite n:o 16 piirroksissa). Muut patentit, jotka kohdistuvat kaasu/nestesekoittamiseen -tarkoituksella kSsi-tellå mainittua nestetta, tekevåt myGs tunnetuksi yhdensuun-10 taisvirtauslaitteistot ja -systeemit, kuten Thorpin US-patentti 2 606 150 ja Matsuokan ja muiden US-patentti 3 997 631. NSmS patentit kuvaavat nestesuihkuimureita tai ejektoreita otsonikaasun sekoittamiseksi kasiteltavaan nesteeseen, esim. veteen. Samanlaisia ejektoreita on myOs 15 kaytetty erilaisissa systeemeissa ja laitteistoissa aikaan-saamaan kaasu/nestereaktioita, esim. US-patentissa 4 483 829 (Louthan); 1 808 956 (Ketterer); 2 020 850 (Myhren ja muut); ja 2 127 571 (Pardee, Jr). Kuitenkin US-patentit 4 483 826 ja 1 808 956 kohdistuvat vain panos- tai osapanos-20 operaatioihin, kun taas jatkuvatoimiset systeemit, jotka on esitetty US-patenteissa 2 202 850 ja 2 127 571, perustu-vat pfiSosin vastavirtaiseen virtausperiaatteeseen kaasun ja nestemaisen lahtfiaineen vålillS paikallisista samansuun-taisista virtauksista huolimatta, jotka tapahtuvat maini-25 tuissa patenteissa esitetyissa ejektoriyksikoisså. Lisåksi jaikimmaisten kahden viitteen laitteistot ja systeemit ovat turhan monimutkaisia, kalliita ja hankalia kayttaa, koska ne molemmat sisaltavat kaikkien siina kaytettyjen eri lait-teiston osien useampi3 toistoja, erityisesti ejektoreita, 30 pumppuja, venttiileja, erottajia jne.U.S. Patent Nos. 2,889,199 and 2,965,443 to Osborne et al., In which chlorine gas is reacted with an aqueous slurry of calcium hydroxide to prepare a calcium hypochlorite bleach solution. However, the reactor used in these patents does not comprise anything other than an ordinary pipeline extension or loop (Ref. No. 16 in the drawings). Other patents for gas / liquid mixing for said liquid disclose myGs discloses parallel flow apparatus and systems, such as U.S. Patent 2,606,150 to Thorp and U.S. Patent 3,997,631 to Matsuoka et al. NSmS patents describe liquid jet vacuum cleaners. or ejectors for mixing ozone gas with the liquid to be treated, e.g. water. Similar ejectors have also been used in various systems and equipment to induce gas / liquid reactions, e.g., U.S. Patent 4,483,829 (Louthan); 1,808,956 (Ketterer); 2,020,850 (Myhren and others); and 2,127,571 (Pardee, Jr.). However, U.S. Patents 4,483,826 and 1,808,956 are directed only to batch or sub-batch-20 operations, while the continuous systems disclosed in U.S. Patents 2,202,850 and 2,127,571 are based on the pfiSos countercurrent flow principle for gas and liquid bay fluid. in spite of the local parallel flows which take place in the ejector units disclosed in said patents. In addition, the equipment and systems of the latter two references are unnecessarily complicated, expensive and cumbersome to use, as they both involve multiple iterations of all the different pieces of equipment used therein, especially ejectors, pumps, valves, separators, etc.

Keksinnbn paatavoite on antaa yksinkertainen keino kemialli-sen reaktion jatkuvatoimiseksi suorittamiseksi kaasumaisen ja nestemaisen lahtOaineen vaiilia saadetyissa olosuhteissa 35 tasalaatuisen kaasumaisen tai nestemaisen tuotteen tuottami-seksi. Taman tavoitteen saavuttamisesta johtuvilla eduilla ja haitoilla on erityinen merkitys talouden ja tailaisen tuotteen toimittamisen helppouden suhteen kaytetavLksi teollisessa valmistuksessa tai kasittelyssa, kun mainittu n 90947 3 tuote on vaikea tai kallis kuljettaa tai varastoida. Toinen tavoite on tehda yksinkertainen, kompakti linjassa oleva samansuuntaisvirtauksinen laite, joka aikaansaa voimakkaan 5 sekoituksen ja pydrteisen kaasu/nestesekoitturn!sen siten nopeuttaen haluttua kaasu/nestereaktiota ja minimoiden vaadittavaa viipymisaikaa. LisStavoitteena on antaa tåydel-linen systeemi tSllaisten kaasu/nestereaktioiden tehokkaalle suorittamiselle jatkuvatoimisesti luotettavin ja tasaisin 10 tuloksin. Vielå muut tåmån keksinndn tavoitteet ja edut tulevat ilmeisiksi sen yksityiskohtaisista kuvauksista ja ominaisista suoritusmuodoista, jotka esitetaan tamån jai-keen.The main object of the invention is to provide a simple means for carrying out a chemical reaction continuously under conditions obtained from a gaseous and liquid starting material to produce a homogeneous gaseous or liquid product. The advantages and disadvantages of achieving this goal are of particular importance in terms of economy and ease of delivery of the product for use in industrial manufacture or handling, when said 90947 3 product is difficult or expensive to transport or store. Another object is to provide a simple, compact in-line parallel flow device that provides vigorous mixing and a hydrated gas / liquid mixer, thereby accelerating the desired gas / liquid reaction and minimizing the required residence time. A further object is to provide a complete system for the efficient performance of such gas / liquid reactions continuously with reliable and consistent results. Still other objects and advantages of the present invention will become apparent from the detailed descriptions and specific embodiments thereof set forth herein.

15 Ylia olevat tavoitteet ja edut saavutetaan, kun suoritetaan haluttu kaasu/nestereaktio kayttamaiia taysin samansuuntais-ta, linjassa olevaa virtaussysteemia, joka kasittaa kolroe paaiaitetta, jotka on kytketty sarjaan seuraavassa jarjes-tyksessa: 20 1. nestepaineella toimiva, linjassa oleva virtaussekoitus- laite, joka on sovitettu muodostomaan perinpohjainen kaasu/ nesteseos; 2. umpinainen, regeneratiivinen, turbiinipumppauslaitteis-to, joka on varustettu yhdelia tai useanunalla mekaanisesti 25 toimivalla monisiipiselia juoksupydraiia ja sen lahelia toimivalla staattorilla, jotka on sovitettu aiheuttamaan voimakas turlenssi ja vuorovaikutus kaasu/nesteseoksessa sen tydntyessa lavitse ja samanaikaisesti nostaa main!tun seoksen painetta vahintaan yhdelia ilmakehaiia; ja 30 3. suljettu tuotteen vastaanottosailid ja kaasu/neste- erotussailid, joka on varustettu paineen saatimelia ja nestepinnan saatimelia, joka tehokkaasti ylldpitaa siinå riittavan kaasutilan.The above objects and advantages are achieved when the desired gas / liquid reaction is carried out using a completely parallel, in-line flow system using a cholera head connected in series in the following order: 1. a liquid-operated in-line flow mixing device; adapted to form a thorough gas / liquid mixture; 2. A closed, regenerative, turbine pumping apparatus equipped with a single or multi-blade mechanically operated multi-vane running pyramid and its bellows stator adapted to cause intense turbulence and interaction in the gas / liquid mixture as it fills the blowing and simultaneously raises it. single atmospheric sharks; and 3. a closed product receiving tank and a gas / liquid separation tank equipped with a pressure sensor and a liquid surface sensor which effectively maintains a sufficient gas space therein.

35 Mainittu sailid 3 on edullisesti varustettu putkilla sen kaasutilasta ja alemmasta nestetilasta, jotka yhdistyvat kaasu- ja nestesydttdlinjoihin, jotka vastaavasti johtavat mainittuun virtaussekoituslaitteeseen 1 sallien nain osan siita kaasusta ja/tai nesteesta, joka menee mainitun 4 laitteen lapi, koostuvan kierratetysta aineesta. MyOs omi-naistyyppinen linjassa oleva virtaussekoituslaite 1, joka on todettu kaikkein sopivimmaksi aloittamaan haluttu kaasu/ 5 nestereaktio, on venturisuihkusekoitin, kun taas regenera-tiivinen pumppulaite 2, joka on todettu kaikkein tehokkaim-maksi nopeuttamaan tailaisen reaktion loppuvaiheen tåydenty-mista, on monivaiheinen turbiinipumppu tai nesterengaskomp-ressori, turbiinipumpun ollessa yleensa edullinen, ellei 10 nestevirta ole vain pieni osa kaasuvirrasta tilavuudeltaan.Said sailid 3 is preferably provided with pipes from its gas space and lower liquid space, which connect to gas and liquid ignition lines respectively leading to said flow mixing device 1, thus allowing a part of the gas and / or liquid passing through said device 4 to be recirculated material. The MyOs self-contained in-line flow mixer 1, which has been found to be most suitable for initiating the desired gas / liquid reaction, is a venturi jet mixer, while the regenerative pumping device 2 found to be most effective in accelerating the completion of the final stage of turbine reaction or a liquid ring compressor, with a turbine pump generally being preferred unless the liquid stream is only a small fraction of the volume of the gas stream.

Yleisesti ottaen sitten, tårne keksintO aikaansaa nopeasti kemiallisen reaktion kaasu- ja nestemåisten lahtOaineiden vaiillå tuottaen jatkuvatoimisesti nestemåisen tuoteen 15 prosessilla, joka kasittaa seuraavat vaiheet: (a) nestemåisen ja/tai kaasumaisen lahtOaineen jatkuvan syOttamisen paineella, joka on selvasti yli ilmakehanpaineen nesteelia toimivaan, linjassa olevaan samansuuntaisvirtauk-selliseen sekoitusvyOhykkeeseen muodostamaan perinpohjaisen 20 kaasu/nestereaktioseoksen ja poistamaan mainittu seos maini-tusta vyOhykkeesta paineessa, joka ei ole selvasti alle ilmanpaineen, vaikka se on alempi kuin vahintaan yhden mainittujen lahtOaineiden syOttOpaineista; (b) syOtttamaiia (a):sta poistettu kaasu/nestereaktioseos 25 mekaanisesti toimivan nestesysaysvyOhykkeen yldpaahan, jossa vahintaan yksi monilapainen pyOriva juoksupyOra pyOrii vahintaan yhden sivukourustaattorin vieressa aiheuttamaan voimakkaan kaasu/nestevuorovaikutuksen ja voimakkaasti pyOrteisen mainitun reaktioseoksen virtauksen mainitun 30 vyOhykkeen lapi, samanaikaisesti nostaen mainitun seoksen painetta vahintaan yhden ilmakehan ja poistamalla mainittu seos siita absoluuttisessa paineessa, joka on vahintaan kaksi ilmakehaa; ja (c) syOttamaiia (b):sta poistettu seos suljettuun tuotteen 35 kerays- ja kaasu/neste-erotusvyOhykkeeseen, jota pidetaan vahintaan noin kahden ilmakehan absoluuttisessa paineessa ja jossa on tilava kaasutila sen yiaosassa.In general, then, the present invention rapidly provides a chemical reaction in the presence of gaseous and liquid feedstocks to continuously produce a liquid product 15 by a process comprising the steps of: (a) continuously feeding a liquid and / or gaseous feedstock at a pressure well above atmospheric pressure; to form a thorough gas / liquid reaction mixture and remove said mixture from said zone at a pressure not substantially below atmospheric pressure, although lower than at least one of the feedstocks of said feedstocks; (b) a gas / liquid reaction mixture removed from the feed (a) to a general area of a mechanically operated fluid injection zone in which at least one multi-bladed rotary impeller rotates at least one side chute adjacent to said side jet to cause a strong gas / liquid interaction applying a pressure of at least one atmosphere and removing said mixture therefrom at an absolute pressure of at least two atmospheres; and (c) feeding the mixture removed from (b) to a closed product 35 kerosene and gas / liquid separation zone maintained at an absolute pressure of at least about two atmospheres and having a spacious gas space in the yia portion thereof.

90947 590947 5

Tietenkin monissa kaasu/nestereaktioissa vol osoittautua toivottavaksi kierrattaa osa vaiheen (c) kaasu/neste-erotus-vytthykkeesta erotetusta kaasusta ja/tai nesteesta takaisin 5 koko prosessin ensimmaiseen vaiheeseen, sellaiseen kuten vaiheen (a) linjassa olevaan samansuuntaisvirtaus-sekoitus-vytthykkeeseen. Siten potentiaalisen tuotteen saannon pa-ranemisen ja lahtOaineiden paremman hyiJdyntamisen lisåksi, tSman systeemin yksinkertaistettu kierr&tysosa antaa hienon 10 prosessointijoustavuuden, so. kyvyn saataa tuotantonopeus ja samanaikaisesti sailyttaa eritain hyva laadunvalvonta.Of course, in many gas / liquid reactions, it may prove desirable to recycle a portion of the gas and / or liquid separated from the gas / liquid separation jet of step (c) back to the first stage of the entire process, such as the in-line parallel flow mixing jet of step (a). Thus, in addition to the improved yield of the potential product and the better utilization of the starting materials, the simplified recycling part of this system provides a great 10 processing flexibility, i. the ability to achieve production speed while maintaining very good quality control.

Laheinen yhteistyO ja kriittinen riippumattomauus, joka vallitsee kolmen laitteen paaosan vaiilia, jotka on liitetty 15 ylia maariteltyyn kaasu/nestereaktiosysteemiin, voidaan paremmin arvioida seuraavasta suppeasta tomintojen kukin osan erikseen suorittamsta analyysista.The close cooperation and critical independence of the three main parts of the equipment connected to the 15-gauge gas / liquid reaction system can be better assessed from the following limited analysis performed by each part of the functions separately.

Nain: 20 (1) Nestepaineella toimiva sekoituslaite ei ainoastaan suorita perinpohjaista kaasu/nesteseoksen muodostumista, vaan mytts syfSttaa sen regeneratiiviseen turbiinipumppuun tasaisesti vahintaan noin ilmakehan paineessa ja edullisesti yli ilmakehan paineessa; 25 (2) Regeneratiivinen turbiinipumppu, joka on varustettu monilapaisella juoksupyOraiia ja joka toimii yhdessa sivu-kourustaattorielementtien kanssa, ottaa pehmeasti vastaan sekoitetun ja nopeasti reagoivan kaasun ja nesteen tasaisen syOtOn ja tyttntaa sen tehokkaasti siita lavitsse, samalla 30 kun se samanaikaisesti lisaa sen painetta vahintaan yhdelia ilmakehaiia niin, etta se poistaa sen vahintaan noin kahden ilmakehan paineessa kerays- ja kaasu/neste-erotussSiliOOn; ja (3) Tuotteen kerays- ja erotussSiliO on varustettu neste-35 pinnan saadOilia ja paineen mittauksella, joka sallii kaa-su/neste-erotuksen tapahtuvan siina vahintaan kahden ilmakehan paineessa, nain yksinkertaistaen tuotteen syOtdn jatku-vatoimisesti, kuten mybs osittaisen neste- ja/tai kaasukom-ponenttien kierratyksen halutussa maarin.Nain: 20 (1) A liquid pressure mixing device not only performs the thorough formation of a gas / liquid mixture, but mytts sfs it into a regenerative turbine pump evenly at a pressure of at least about atmospheric pressure and preferably above atmospheric pressure; 25 (2) A regenerative turbine pump equipped with a multi-bladed running gear and operating in conjunction with side-chute elements receives a smooth supply of mixed and rapidly reacting gas and liquid and effectively fills it into the blade while simultaneously increasing its pressure. an atmospheric shark so as to remove it at a pressure of at least about two atmospheres from the ceramic and gas / liquid separation silicon; and (3) the product is equipped with a liquid-35 surface and a pressure measurement that allows gas / liquid separation to occur there at a pressure of at least two atmospheres, thus simplifying the continuous flow of the product, such as mybs partial liquid and liquid. and / or the desired degree of circulation of the gas components.

66

Ylia selostetuista peruslaitteiston kuvauksista ja suppeista toiminta-analyyseista voidaan myOs nahda, etta sekoittaja 1 ja pumppausyksikkO 2 toimivat tehokkaasti reaktoreina 5 tassa systeemissa, so. ne todella antavat paaaslalllset vydhykkeet ja valheet haluttujen kaasu/nestereaktiolden suorlttamlseksl. Naiden kahden laitteen kompaktista luon-teesta ja niista suurlsta lapivirtaustilavuuksista, jolla ne tehokkaasti toimivat, johtuen, kaasu/nestereaktioseoksen 10 kokonaisviipyma sen kulklessa lapi on vain muutama sekunti, so. tyypillisesti noin 1-5 sekuntia.From the descriptions of the basic equipment described above and the brief functional analyzes, it can also be seen that the agitator 1 and the pumping unit 2 operate efficiently as reactors 5 in this system, i. they actually provide the main zones and lies for the desired gas / liquid reaction. Due to the compact nature of the two devices and the large blade flow volumes at which they operate efficiently, the total residence time of the gas / liquid reaction mixture 10 as it passes through the blade is only a few seconds, i. typically about 1-5 seconds.

Naista lyhyista viipymaajoista huolimatta on saatu erittain hyvia tuloksia seka lahtOaineiden konversioiden ja saantojen 15 etta halutun tuotteen laadun suhteen, kun on suoritettu helppoja kaasu/nestereaktioita nykyiselia systeemilia ja laitteistolla. Eslm. 90 % konversiot on usein saavuttetta-vissa jopa ilman mitaan kierratysta, luultavasti koska voimakas kaasu/nestesekoittuminen ja erittain pydrteinen, 20 mutta kuitenkin tasainen sekoitusfaasin nestevirtaus saavu-tetaan tehokkaissa reaktiovydhykkeissa ja tama systeemi laitteistossa. Samaten halutun tuotteen saanto muuntuneista lahtdaineista laskien on yleensa yli 90 %, joka osoittaa vahaista tai, etta ei muodostu ollenkaan ei-toivottuja 25 sivutuotteita (kuten kloriitteja tai kloraatteja hypoklo-riittien sijasta).Despite the short residence times in women, very good results have been obtained in terms of both the conversions and yields of the starting materials and the quality of the desired product, after carrying out easy gas / liquid reactions with the current system and equipment. Eslm. 90% conversions are often achievable even without any recirculation, probably due to the strong gas / liquid mixing and the highly hydrated, yet uniform mixing phase liquid flow achieved in efficient reaction zones and this system equipment. Likewise, the yield of the desired product, based on the modified starting materials, is generally greater than 90%, indicating that waxes or no undesired by-products (such as chlorites or chlorates instead of hypochlorites) are formed.

Tama systeemi ja laitteisto ovat erittain edullisia kaytet-tavaksi erittain reaktiivisten kaasu/nesteparien kanssa, 30 jolden termodynamiikka on edullinen jopa tavallisissa lampd-tiloissa. Erityisen kiinnostavia ja sopivia taman keksinndn soveltamisessa ovat yhdisteiden (so. suolat tai hydroksidit) vesiliuosten ja kaasujen, kuten kloorin, vaiiset reaktiot, jotka tuottavat hyddyllisia nestemaisia ja/tai kaasumaisia 35 reaktiotuotteita. Esimerkiksi kloorikaasun voidaan antaa reagoida natriumhydroksidiliuoksen kanssa muodostamaan natriumhypokloriittiliuoksia, jotka ovat hyddyllisia erilai-sissa desinfioimis- ja valkaisukasittelyissa. Samoin voidaan tuottaa hypokloorihapoketta (H0C1) samalla tavalla saata- 90947 7 mails reagoivien lipean ja kloorin suhdetta. HOCl-liuos voidaan vaihtoehtoisesti tuottaa reagoimalla kloorikaasu karbonaatin tai hypokloriittisuolojen liuosten kanssa.This system and apparatus are highly preferred for use with highly reactive gas / liquid pairs, with 30 degree thermodynamics preferred even in standard lamp conditions. Of particular interest and suitability for the practice of this invention are the silent reactions of aqueous solutions of compounds (i.e., salts or hydroxides) with gases such as chlorine to produce hydrated liquid and / or gaseous reaction products. For example, chlorine gas can be reacted with sodium hydroxide solution to form sodium hypochlorite solutions that are useful in various disinfection and bleaching treatments. Similarly, hypochlorous acid (HOCl) can be produced in a similar manner to obtain a 90947 7 mile reactive lipid to chlorine ratio. Alternatively, the HOCl solution can be produced by reacting chlorine gas with solutions of carbonate or hypochlorite salts.

5 Lisaksi voidaan saada kaasumaisia tuotevirtoja, jotka sisal-tavat aktiivista ainetta, kuten klooridioksidia, reagoimalla vesipitoinen hypokloriittisuolan liuos reaktiivisen kaasun kuten NC>2 tai O3 kanssa.In addition, gaseous product streams containing an active substance such as chlorine dioxide can be obtained by reacting an aqueous solution of the hypochlorite salt with a reactive gas such as NC> 2 or O3.

10 Liitteena oleva piirros on jatkuvatoimisen prosessin tyypil-lisen virtauskaavion yksinkertaistettu kaavamainen esitys keksinnOn mukaisen kaasu/nestereaktion suorittamiseksi.The accompanying drawing is a simplified schematic representation of a typical flow diagram of a continuous process for carrying out a gas / liquid reaction according to the invention.

Tama virtauskaavio osoittaa kaavamaisesti tiettyja laitteis-ton paakohtia ja osoittaa kuinka laitteistoa voidaan yhdis-15 telia ja kayttaa systeemina nestemaisen reagenssin, kuten esim. laimean natriumhypokloriittivalkaisuaineen vesiliuok-sen tasaisen virtauksen jatkuvaksi tuottamiseksi jatkuvalla kloorikaasun reaktiolla laimean lipeaiiuoksen kanssa.This flow chart schematically shows certain points in the apparatus and shows how the apparatus can be combined and used as a system to continuously produce a uniform flow of a liquid reagent, such as an aqueous solution of dilute sodium hypochlorite bleach, by continuous reaction of chlorine gas with a dilute lipid solution.

20 Viitaten nyt piirrokseen, laitteiston paaiaitteet ovat siina venturisuihkusekoittaja 14, monivaiheinen regeneratiivinen turbiinipumppu 16 ja tuotteen kokoomasailiO 18, jotka on liitetty sarjaan nesteen kasittelyputkilla 15 ja 17. Pumpun 16 moottori on sahkbmoottori 24, joka pystyy pyOrittamaan 25 akselia, johon pumpun 16 turbiinin siivekkeet on kiinnitet-ty, vahintaan n. 1000 rpm. nopeudella. sailiO 18 on varus-tettu paineen saatOventtiililia 20 ja reiaiia 21 yliapita-maan sielia haluttu ylipaine ja nestepinnan saatajaiia 22 varmistamaan riittSva kaasutila sielia. Reika 21 johtaa 30 pesuriin tai muuhun tyydyttavaan puhdistuslaitteeseen (ei esitetty) haitallisten kaasujen poistamiseksi.Referring now to the drawing, the main equipment of the apparatus is a venturi jet mixer 14, a multi-stage regenerative turbine pump 16 and a product collection tank 18 connected in series with fluid handling pipes 15 and 17. The pump 16 is driven by an electric motor 24 capable of rotating 25 shafts mounted, at least about 1000 rpm. speed. The reservoir 18 is provided with a pressure relief valve 20 and holes 21 to maintain the desired overpressure of the souls and a liquid level transmitter 22 to ensure sufficient gas space for the souls. The hole 21 leads to a scrubber 30 or other satisfactory cleaning device (not shown) to remove harmful gases.

Nestemainen lahtttaine, so. laimea lipeaiiuos, johdetaan sopivassa paineessa pituussuuntaisesti suihkusekoittajan 35 14 venturiosaan 13 injektorisuuttimen 12 1dpi pitkin sydittO- linjaa 11, kun taas kaasumainen kloori sydtetaan alemmassa paineessa pitkin syOttOlinjaa 10 suihkusekoittajan 14 pai-neentasauskammioon, joka ympSrOi venturiosan sisaantuloa. Johtuen kloorin alhaisesta kiehumispisteesta, se voidaan 8 syOttaa myOs kylmåna nesteena ja annetaan hOyrystyå nopeasti juuri, kun se tulee sisaan mainittuun paineentasauskammioon. SyOttOlinjat 10 ja 11, jotka yhdistavat vastaavasti kloori-5 lahteen 5 ja llpeaiahteen 6, ovat varustettu soplvilla saatOventtllleilia 7 ja 9 lahtOaineiden syOttttnopeuksien ja palnelden saatåmiseksi.Liquid source material, i.e. dilute lipid solution, is introduced longitudinally at a suitable pressure into the venturi 13 14 of the jet mixer 35 14 via the injector nozzle 12 along the injection line 11, while gaseous chlorine is injected at a lower pressure along the supply line 10 into the pressure equalization chamber of the jet mixer 14. Due to the low boiling point of chlorine, it can also be fed as a cold liquid and allowed to evaporate rapidly just as it enters said pressure equalization chamber. The feed lines 10 and 11, which connect the chlorine-5 to the bay 5 and the main batch 6, respectively, are provided with suitable feeds 7 and 9 for obtaining the feed rates and serving of the feedstocks.

Mentyaan venturisuihkusekoittajan 14 ja turbiinipumpun 16 10 lavitse suurin osa kloorista on reagoinut muodostaen hypo-kloriittia ja saatu reaktioseos johdetaan putkea 17 pitkin tuotteen kokoomasailiOOn 18, jossa reagoimaton kaasu (kloo-ri) kerataan mainitun sailiOn yiaosaan, kun taas nestemainen tuote keraantyy sen alaosaan. Jos halutaan prosessin auto-15 maattista takaisinkytkentasaatoa, jatkuvatoiminen mittari kuten pH-analysaattori 32, voidaan sijoittaa sivulinjaan tuotteen syOttOlinjasta 17. Signaali tasta analysaattorista 32 johdetaan sitten jatkuvasti saatajaan 34, jolla on esiva-littu pH-vertailupiste, johon mainittua signaalia verrataan, 20 jotta voidaan suorittaa korjaus kloorin syOttOnopeuden saatOventtiilin suhteellisella saadOlia. Tailaiset takaisin-kytkentasaatOsysteemit sopivat ihanteellisesti kaytettavak-si tassa systeemissa, koska tassa on poikkeuksellisen lyhyet viipymaajat.After passing through the venturi jet mixer 14 and the turbine pump 16 10, most of the chlorine has reacted to form hypochlorite and the resulting reaction mixture is passed through a tube 17 to a product collection tank 18 where unreacted gas (chlorine) is collected in the liquid portion of said tank. If an automatic process feedback yield of the process is desired, a continuous meter such as a pH analyzer 32 may be placed on the side line of the product supply line 17. The signal from this analyzer 32 is then continuously fed to a receiver 34 having a preselected pH reference point to which said signal is compared. a correction can be made to the relative gain of the chlorine feed rate gain valve. Such reciprocating feedback systems are ideally suited for use in this system because of their exceptionally short residence times.

2525

Reagoimattoman kaasun kierrattamiseksi takaisin prosessin alkuun nesteen késittelyputki 23, joka kasittaa virtauksen saatOventtiilin 25, on asennettu sailiOn 18 kaasutilan ja venturisuihkusekoittajaan 14 johtavan kaasun syOttOlinj an 30 10 valille. Lisaksi maksimi joustavuuden vuoksi sailiOn 18 osa, joka on sen kaasutilan alapuolella, voi olla varustettu valinnaisella nesteen kierratyslinjalla 27, joka johtaa takaisin saatOventtiilin 29 ldpi venturisuihkusekoittajan 14 nesteen syOttOlinjaan 11. Lopuksi sailiO 18 on myOs 35 varustettu (sen nesteen sdilytysosa) poistolinjalla 28, joka johtaa nestemaisen tuotteen systeemista saatOventtiilin 30 lapi, sen mukaan kun saatajdn 22 hallitsema nestepinnan saataja saim.To recirculate the unreacted gas back to the beginning of the process, a liquid kneading pipe 23 which feeds the flow supply valve 25 is installed between the gas space of the tank 18 and the gas supply line 30 10 leading to the venturi jet mixer 14. In addition, for maximum flexibility, the portion of the tank 18 below its gas space may be provided with an optional fluid recirculation line 27 leading back to the liquid supply line 11 of the vent valve 29 of the venturi jet mixer 14. Finally, the tank 18 is also equipped with a (liquid liquefaction portion 28) leads from the system to the valve 30 of the liquid product, depending on when the receiver of the liquid surface controlled by the receiver 22 is received.

Il 90947 9Il 90947 9

Reaktioseoksen uudelleenpaineistamisen tuloksena, joka aikaansaadaan regeneratiivisella turbiinipumpulla 16, on hyvin helppoa kierrattaa jaannOsmateriaalia tuotteen kokoo-5 ma- ja kaasu/neste-erotussailittsta 18 prosessln alkuun.As a result of the repressurization of the reaction mixture provided by the regenerative turbine pump 16, it is very easy to recycle the feed material from the product size 5 gas and gas / liquid separation tank 18 to the beginning of the process.

Joko kaasu- tai nesteklertovirtoja (tai molempia) voldaan kSyttaa optimitulosten saamiseksi maksiml kSytOn joustavuu-della. Tietenkin etu, joka taytyy huomata, kun klerratetaan kaasumalsta lahtOainetta suoraan kaasu/neste-erotussailids-10 ta, on yleensa suurempi, kun valmlstetaan nestemaista tuo-tetta, kun taas suora nesteen kierratys yleensa hytttyy enenunan, kun paaaslalllnen tuote on kaasu.Either gas or liquid jet streams (or both) can be used for optimum results with maximum flexibility. Of course, the advantage that must be noticed when the gaseous starting material is clarified directly from the gas / liquid separator is generally greater when the liquid product is prepared, while the direct liquid recirculation usually freezes when the main product is gas.

Slina tapauksessa, kun kloorl reagol laimean natriumhydrok-15 sidln veslliuoksen kanssa natriumhypokloriitti valkaisuai-neen tuottamiseksi, paareaktio etenee seuraavastl: 2 NaOH(aq.) + Cl2 (g) ----> NaOCl (aq.) + NaCl (aq.)In the case of Slina, when chlorine is reacted with dilute aqueous sodium hydroxide solution to produce sodium hypochlorite bleach, the coupling reaction proceeds as follows: 2 NaOH (aq.) + Cl2 (g) ----> NaOCl (aq.) + NaCl (aq.)

StOkiOmetrisesti tama yhtaia vaatil 0,51 g NaOH:a kutakln reagoivaa 0,45 kg Cl2:a kohden, jolloin sllta on teoreetti-20 sesti saatavlssa 0,477 kg NaOCl:a ja 0,377 kg NaCl:a. K3y-tannOssa on parempi olla plenl yllmaara NaOH:a stOkiOmetri-seen nahden, koska saadaan korkean pH:n natriumhypokloriit-tllluos, jolla on hyva stabiillsuus (so. yleensa saadaan pH vaiilia noln 11-13 kayttamaiia noln 5-15 %:n yllmaaraa 25 NaOH:a). Siis valmistettaessa natrlumhypoklorlittiliuosta taman keksinnOn mukaisesti suosltellaan kaytettavaksl noln 0,545-0,59 kg NaOH:a 0,454 kg kohtl klooria, joka kelno myOs edistaa klooriiahtOaineen parempaa hyOdyntamista.Stoichiometrically, this requires a total of 0.51 g of NaOH per reactant 0.45 kg of Cl 2, giving theoretically 0.477 kg of NaOCl and 0.377 kg of NaCl. In K3y production, it is better to have an excess of plenol NaOH relative to the stoichiometric, because a high pH sodium hypochlorite solution with good stability is obtained (i.e., a pH of about 5-15% above zero is generally obtained in countries with a concentration of zero to 11-13. 25 NaOH: a). Thus, in the preparation of the sodium hypochlorite solution according to the present invention, it is recommended to use 0.545 to 0.59 kg of NaOH per 0.454 kg of chlorine, which promotes better utilization of the chlorine blowing agent.

30 On myOs toivottavaa, etta tuotteen nestemaista valkalsullu-osta, joka sisaltaa alle noln 10 palno-% NaOCl:a, jotta voldaan vaittaa suuret lammiJnpoistotoimenpiteet ja -laltteet systeemlssa. Nain vapautunut reaktioiampiS on rllttava nosta-maan nestemaisen valkalsualnetuotteen, joka slsaitaa noln 35 10 palno-% NaOCl, lampOtllan maksiml toivottuun 1 ampiSt i laan (so. noln 40°C), jopa jos natriumhydroksidiliuos, josta lahdetaan, jaahdytetaan oleellisestl aina noln 0°C:een.It is also desirable for the product to have a liquid white pulp containing less than 10% palno% NaOCl in order to maintain large pond removal operations and deposits in the system. The reaction ampere thus released must be raised to a maximum of 1 ° C (i.e. zero 40 ° C) of the liquid whitewash product, which switches from zero to 10% by volume of NaOCl, even if the sodium hydroxide solution to be cooled is substantially cooled. C.

Siis valkaisuaineliuos, joka slsaitaa noln 1-6 paino-%Thus, a bleach solution which contains zero 1-6% by weight

NaOCl:a, edustaa ideaalisia tuotteita valmistettavaksi 5 10 tassa jatkuvatoimisessa tuotantosysteemissa ja ne ovat onneksi mytts yleensa alueella, joka on erittain tarkeå uselmmlssa teollisissa kdsittelyprosesseissa.NaOCl, represent ideal products for production in a continuous production system and are fortunately generally used in an area which is very important in a wide range of industrial processing processes.

Valkka tåmån systeemln edulliset reaktioiampOtilat ovat varsin kohtuulliset ja yleensa samanlaisia kuln tavalllset ulkoiampOtllat, tassa tehdyt kaasu/nesteseokset pidetaan suurlmman osan yll llmanpalneen palneessa. Siten alku lllk-10 keellepaneva nestepaine, joka annettlln ensimmaisen valheen llnjassa olevaan vlrtauksen sekolttajaan 14, on yleensa vahlntaan kaksl llmakehaa absoluuttista palnetta ja se on riittava polstamaan reaktloseos sielta palneessa, joka el ole paljon alle llmanpaine, kun taas regeneratiivinen tur-15 biinipumppu 16 on lisatty llsaamaan malnltun reaktloseoksen palnetta vahlntaan yhdelia kokonaisella ilmakehaiia. Mainit-tu turbiinlpumppu pystyy edullisesti uudelleen palneistamaan reaktloseoksen, jota poistetaan tuotteen kokoomasailiOCn 18 palneessa, joka on vahlntaan lahes yhta korkea kuin alku 20 liikkeellepaneva nestepaine, jonka sekoittaja 14 antoi.White The preferred reaction conditions in this system are quite reasonable and generally similar to the usual outdoor openings in gold, the gas / liquid mixtures made there being kept for the most part in the heat of the air. Thus, the initial fluid pressure of the initial lllk-10 applied to the flow mixer 14 at the beginning of the first lie is generally about two atmospheres of absolute flux and is sufficient to burn the reactant mixture from the flue 16 to added to give the flake of the ground reaction mixture to one whole atmosphere. Said turbine pump is preferably capable of re-fumigating the reaction mixture, which is removed in the fume of the product collection tank 18, which is approximately as high as the initial 20 propulsion fluid pressure provided by the agitator 14.

Taman tailaisen runsaasti yll llmanpalneen paineiden kaytta-minen nayttaa olevan edullinen tekija, joka edistaa seka tasaisuutta etta halutun reaktion loppuunsaattamista tassa 25 systeemissa. Erityisesti kaasu/neste reaktloseoksen suihku sekolttajan 14 ja pumppausyksikOn 16 lapi stabilisoituu ja sailyy varsin tasaisena ja vakaana naissa runsaasti yll llmanpalneen olosuhteissa. Uskotaan myOs, etta aineensiirto ja ylipaansa reaktionopeudet yleensa kasvavat paineistami-30 sella, esim. lisaantyneen kaasun nesteeseen liukoisuuden ja mulden samanlaisten vaikutusten tuloksena. Sen mukaisesti edullinen paine alun liikkeelle lahtevalle nesteelle, kuten myOs tuotteen kokoomasailidn 18 sisaildlle, on vaiilia noin 2,8-noin 5,6 bar, kun taas edullinen paine reaktioseoksessa, 35 joka poistuu sekoittajasta 14 ja syOtetaan pumppuun 16 on vaiilia noin 1,4-2,8 bar.The use of such overflow pressures appears to be a preferred factor that promotes both uniformity and completion of the desired reaction in the system. In particular, the blade of the gas / liquid reactant jet mixer 14 and the pumping unit 16 is stabilized and remains fairly even and stable in a woman with abundant airborne conditions. It is also believed that mass transfer and reaction rates in general generally increase with pressurization, e.g., as a result of the solubility of the added gas in the liquid and the similar effects of the earth. Accordingly, the preferred pressure for the initial moving liquid, such as the contents of the myOs product collection tank 18, is about 2.8 to about 5.6 bar, while the preferred pressure in the reaction mixture 35 exiting the mixer 14 and fed to the pump 16 is about 1.4 -2.8 bar.

90947 1190947 11

Kuten on esitetty ylia olevassa kuvauksessa ja siihen liit-tyvSsså kasittelyssa, liitteena olevan piirroksen hahmoteltu vlrtauskaavlo on esitetty t&m&n keksinnOn tolmlntaperlaat-5 teiden konkreettlseksi kuvaamiseksi ja tiettyjen hyvien laitteiden suorltusmuotojen nimeamiseksi niiden onnlstunutta kMyttiia vårten. Noiden jo erltylsestl esitettyjen paavaih-toehtojen llsaksi alan asiantuntijoille on ilmeista , etta useat muut pienet variaatiot ja korvaavat vaihtoehdot ovat 10 yhtaiallla mahdollisia.As set forth in the foregoing description and the accompanying discussion, an outlined flow chart of the accompanying drawing is provided to concretely illustrate the powder coating plates of the present invention and to name certain embodiments of good devices for their successful use. In addition to those of the main alternatives already presented in detail, it will be apparent to those skilled in the art that several other small variations and substitutions are simultaneously possible.

Nain on kannattavaa, etta toista tal molempia paaaslalllsla reaktoriyksikOlta (so. suihkusekoittaja 14 ja pumppu 16) kaytetaan el-vaakasuorassa asennossa. Eslmerkiksl jos pumppu 15 16 on varustettu paaiia olevalla sisaantuloaukolla, vol olla edullllsempaa kayttaa sulhkusekolttajaa pystysuorassa in-line kanavan yhdistaessa sen mainitun pumpun sisaanvien-tiln. Samoin voidaan kéyttaa muita mekanismeja pH analysaat-torin 32 asemasta (ja sen kanssa yhdessa toimivan saatimen 20 34) automaattisen takaisinkytkentasaadOn soveltamiseksi systeem!in. Eslmerkiksl samanlaista instrumentointla, joka perustuu tuotteen toisen ominaisuuden mittaukseen (kuten hapetus-pelkistyspotentiaali), voidaan kayttaa sen sijasta monissa tapauksissa, esim. kun tuotetaan hypokloriittien, 25 hypokloorihapokkeen, jne. liuoksia.Thus, it is advantageous to repeat both of them from the main reactor unit (i.e. the jet mixer 14 and the pump 16) in the el-horizontal position. Eslmerkiksl if the pump 15 16 is provided with an inlet opening, it may be more advantageous to use a closure mixer in a vertical in-line channel connecting it to the inlet of said pump. Likewise, other mechanisms may be used in place of the pH analyzer 32 (and the co-operating receiver 20 34) to apply the automatic feedback to the system. Eslmerkiksl similar instrumentation based on the measurement of another property of the product (such as oxidation-reduction potential) can be used instead in many cases, e.g. when producing solutions of hypochlorites, hypochlorous acid, etc.

Seuraava ominainen kayttOesimerkki on sisailytetty tahan, jotta voidaan kuvata tyOskentelyn lisayksltyiskohtia ja nakOkohtia, jotka liittyvat taman keksinnOn menestykselli-30 seen kSyttOOn, mutta mainitun esimerkin el saa kasittaa antavan mitadn kriittisia rajoituksia keksinnOn kayttOkel-poiseen suoja-alueeseen.The following specific use example is included to illustrate further details and aspects of the work related to the successful use of the present invention, but said example may be considered to provide critical limitations on the scope of the invention.

Esimerkki 35 Tama esimerkki kuvaa systeemin, joka on perusteeltaan sama kuin se, joka on kuvattu liitteena olevassa piirroksessa vesiperustaisen valkaisuliuoksen tuottamiseksi, joka sisal-taa noin 2 paino-% NaOClza.Example 35 This example illustrates a system substantially the same as that described in the accompanying drawing to produce an aqueous bleach solution containing about 2% by weight NaOCl 2.

1212

Viitaten mainittuun piirrokseen, 379 litraa minuutissa 0,6 molaarista NaOH-liuosta (24 g NaOH litrassa) syGtetaan 2,8 bar paineessa 5,1 cm putkilinjassa suuttimelle 12 suih-5 kusekoittajassa 14, joka on muuten varustettu 7,6 cm putki-linjoilla, kun taas yhteensa 7,8 kg kloorikaasua minuutissa syGtetaan noin 0,7 bar paineessa tayttOkammioon, joka ympå-rGi mainittua suutinta 12 pumpussa 14. Saatu kloori-lipea reaktioseos poistetaan venturisekoittajasta ja se menee 10 putken 15 lapi noin 1,2 bar paineessa kolmivaiheisen, alhai-sen NPSH turbiinipumpun 16 sisaantuloon, jossa pumpussa on turbiinijuoksupyGra kussakin vaiheessa ja jota kayttaa 20 hp, 1800 rpm moottori. Kussakin juoksupyGrassa on noin 20 lapaa ja ne ovat tiiviisti sovitettu kanavarengas staat-15 torielementtien vaiiin. (Tarvitaan vahintaan kuusi lapaa juoksupyGraa kohden ja moottorin lapimitasta riippuen lapoja on edullista olla noin 10 ja 30 vaiilia.)Referring to the said drawing, 379 liters per minute of 0.6 molar NaOH solution (24 g NaOH per liter) are injected at a pressure of 2.8 bar in a 5.1 cm pipeline onto a nozzle 12 in a jet mixer 14 otherwise equipped with 7.6 cm pipelines. , while a total of 7.8 kg of chlorine gas per minute is injected at a pressure of about 0.7 bar into a filling chamber surrounding said nozzle 12 in the pump 14. The resulting chlorine-slurry reaction mixture is removed from the venturi mixer and passed through 10 tubes at a pressure of about 1.2 bar in a three-stage process. , to the inlet of a low NPSH turbine pump 16 having a turbine running gear at each stage and driven by a 20 hp, 1800 rpm engine. Each treadmill has about 20 blades and is tightly fitted to the channel ring staat-15 market elements. (A minimum of six blades are required per running gear, and depending on the size of the motor blade, it is preferable to have about 10 and 30 blades.)

Reaktioseos poistetaan pumpusta 16 noin 3,5 bar paineessa 20 ja sydtetaan sailiGGn 18, jonka tilavuus on yli 758 litraa ja joka on varustettu nestepinnan saatajaiia, joka on ase-tettu pitamaan neste/kaasurajapinta vaiilia noin 30 ja 70 % såilidn korkeudesta, ja paineensaatajaiia, joka on asetettu noin 3,2-3,5 bar:in paineelle.The reaction mixture is removed from the pump 16 at a pressure of about 3.5 bar 20 and is injected with a siliconGG 18 having a volume of more than 758 liters and equipped with a liquid surface converter set to hold the liquid / gas interface at about 30 and 70% of the tank height and pressure transducers, set at a pressure of about 3.2-3.5 bar.

2525

Erilliset neste- ja kaasufaasit, jotka muodostuvat mainitus-sa sailidssa, tutkittiin ja todettiin, etta saadun nestemai-sen valkaisuliuoksen pH oli lahes 12 ja pitoisuus noin 1,97 paino-% NaOCl, kun taas reagoimaton kloorikaasu keraantyi 30 siihen nopeudella noin 0,45 kg minuutissa. Ndma luvut il-maisevat, etta noin 94 % sydtetysta kloorista oli reagoinut ja etta NaOCl:n saanto reagoivaa klooria nahden oli yli 98 %.The separate liquid and gas phases formed in said sails were examined and found that the resulting liquid bleach solution had a pH of almost 12 and a concentration of about 1.97% by weight of NaOCl, while unreacted chlorine gas accumulated in it at a rate of about 0.45. kg per minute. These figures show that about 94% of the chlorinated chlorine had reacted and that the yield of NaOCl relative to the reacted chlorine was over 98%.

35 Taman jaikeen toiminta jatkui oleellisesti samalla systee-milia paitsi, etta tuoreen kloorin syOttO sekoittajaan 14 vahennettiin 0,4 kg/min nopeuteen 7,4 kg/min, kun taas 0,4 kg/min reagoimatonta klooria kierratettiin sailiGsta 16 putkea 13 pitkin ja syOtettiin sekoittajaan 14 yhdessa35 This fraction continued to operate substantially at the same time in the system except that the supply of fresh chlorine to the mixer 14 was reduced from 0.4 kg / min to 7.4 kg / min, while 0.4 kg / min of unreacted chlorine was circulated from the tank 16 via line 13 and It was fed to mixer 14 together

IIII

90947 13 main!tun tuoreen kloorin kanssa. Tama toimintatapa el val-kuttanut nestemaisen valkalsualneen laatuun eika reagoi-mattoman kloorin keraantymisnopeuteen, joka osoitti reagi-5 mattoman kloorin kierratyksen helppoutta ja sen tehokkaan hyvSksikaytOn saavuttamista tassa systeemissS.90947 13 with fresh chlorine mentioned. This mode of operation el elucidated the quality of the liquid bleached and not the rate of accumulation of unreacted chlorine, which demonstrated the ease of recirculation of unreacted chlorine and the achievement of its efficient utilization in this system.

Kun on kuvattu keksintOS mukaan lukien sen perusperiaatteet, kuvaavat suoritusmuodot ja erilaiset hyddylliset modifioin-10 nit ja muunnelmat, on tarkoitus, etta liitteena olevien patenttivaatimusten suojapiiria rajolttaa vain nilden omat tasmaillset ja maaritellyt ehdot eivatka tiettyjen yksityis-kohtien tai tassa kuvaamistarkoituksessa esitettyjen esi-merkkiolosuhteiden mielivaltainen maarittely tai mielival-15 tainen mukaanottaminen.Having described the invention, including its basic principles, illustrative embodiments, and various useful modifications and variations, it is intended that the scope of the appended claims be limited only by their own equivocal and defined conditions and not by way of example of certain details or objects set forth herein. definition or arbitrary inclusion.

Claims (15)

1414 1. Kiinteå laitekokonaisuus kemiallisen reaktion, joka tapahtuu kahden samaan suuntaan virtaavan kaasu- ja neste-måisen låhtdaineen vålillå, jatkuvatoimiseksi suorittamisek- 5 si halutun nestemaisen tuotteen muodostamiseksi, tunnettu siitå, ettå se kåsittåå seuraavat laitteiston osat, jotka on tiiviisti liitetty sarjaan mååråtysså jårjestyksesså: (a) paineistettu, nestekåyttoinen, linjassa oleva yhden-suuntaisvirtaan toimiva sekoituslaite, jossa on erilliset 10 sisååntulot kaasulle ja nesteelle låhellå sen sisååntulopåå-tå ja lisåksi laitteet kaasun ja nesteen vastaavasti jatkuvatoimiseksi syottåmiseksi mainittuihin sisååntuloihin ja ulostulo saadun kaasu/nesteseoksen poistamiseksi; (b) koteloitu, regeneratiivinen turbiinipumppauslaite, jos-15 sa on våhintåån yksi mekaanisesti pydritetty monilapainen juoksupyorå, joka on sovitettu tyontåmåån kaasu/nesteseosta eteenpåin tasaisesti purappauslaitteen låpi sen ulostuloon ja samanaikaisesti lisååmåån kaasu/nesteseoksen painetta våhintåån yhdellå ilmakehållå; 20 (c) nestettå kuljettava putki mainitun virtaussekoituslait- teen ulostulon ja mainitun koteloidun regeneratiivisen tur-biinipumppauslaitteen vålillå; ja (d) koteloitu, ylipaineinen, painetiivis tuotteen kokoo-masåilio, joka on varustettu paineen sååtolaitteella ja nes-25 tepinnan korkeuden sååtdlaitteella yllåpitåmåån siinå halut-tu ylipaine ja riittåvå kaasutila, poistoaukolla, joka si-jaitsee mainitun såilidn sivuseinåsså, ja nestettå kuljetta-valla putkella, joka yhdiståå mainitun poistoaukon regeneratiivisen pumppauslaitteen (b) ulostulon kanssa, mainitun 30 såilidn ollessa my6s varustettu nesteen kierråtysputkilla, jotka yhdiståvåt sen kaasutilan ja alemman nestetilan mainitun samansuuntaisen virtaussekoituslaitteen (a) kanssa.A solid apparatus for continuously carrying out a chemical reaction between two gaseous and liquid feedstocks flowing in the same direction to form a desired liquid product, characterized in that it comprises the following parts of the apparatus which are tightly connected in series: (a) a pressurized, liquid-operated, in-line unidirectional mixing device having separate inlets for gas and liquid near its inlet end, and further means for continuously feeding gas and liquid, respectively, to said outlet and outlet; (b) an encapsulated, regenerative turbine pumping device, if at least one is at least one mechanically aspirated multi-bladed impeller adapted to push the gas / liquid mixture forward evenly through the discharge device at the outlet of the discharge device and at the same time add the liquid mixture; (C) a liquid conveying pipe between the outlet of said flow mixing device and said encapsulated regenerative turbine pumping device; and (d) an encapsulated, pressurized, pressure-tight product collection container equipped with a pressure control device and a liquid-level height adjustment device to maintain a desired overpressure and sufficient gas space therein, with an outlet containing said container. a pipe connecting said outlet to the outlet of the regenerative pumping device (b), said tank 30 also being provided with liquid recirculation pipes connecting its gas space and the lower liquid space to said parallel flow mixing device (a). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitekokonaisuus, tun-35 nettu siitå, ettå mainittu laite nesteen jatkuvatoimiseksi sydttåmiseksi virtaussekoituslaitteen (a) nesteen sisååntu-loon pystyy sydttåmåån nestettå våhintåån noin 2,8 bar pai-neessa. II 90947 15Apparatus assembly according to claim 1, characterized in that said device for continuously injecting a liquid into the liquid inlet of the flow mixing device (a) is capable of injecting a liquid at a pressure of at least about 2.8 bar. II 90947 15 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitekokonaisuus, tua-nettu siitå, ettå virtaussekoituslaite kåsittåå venturisuih-kusekoittajan.Apparatus assembly according to claim 2, characterized in that the flow mixing device comprises a venturi jet mixer. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitekokonaisuus, tun- nettu siitå, ettå regeneratiivinen turbiinipumppauslaite (b) on monivaiheinen yksikk6, josta våhintåån kaksi vaihetta on varustettu monilapaisella juoksupyorållå, ja jonka kåytto-laite on sovitettu py6rittåmåån juoksupyoriå yli 1000 rpm 10 nopeudella.Apparatus assembly according to claim 1, characterized in that the regenerative turbine pumping device (b) is a multi-stage unit, of which at least two stages are provided with a multi-bladed impeller, the drive device of which is adapted to rotate over 1000 impellers. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitekokonaisuus, tun-nettu siitå, ettå jokaisessa juoksupyåråsså on våhintåån 10 lapaa. 15Device assembly according to Claim 4, characterized in that each impeller has at least 10 blades. 15 6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitekokonaisuus, tun-nettu siitå, ettå pumppauslaite on itsetåyttyvå regeneratiivinen turbiinipumppu.Device assembly according to Claim 4, characterized in that the pumping device is a self-priming regenerative turbine pump. 7. Menetelmå jatkuvan laimean hypokloriittivalkaisuaineen vesiliuoksen virtauksen, jolla on tasainen laatu, jatkuva-toimiseksi tuottamiseksi reagoittamalla kloorikaasu lipeån laimean vesiliuoksen kanssa, tunnettu siitå, ettå se kåsittåå: 25 (a) kloorikaasun ja natriumlipeån laimean vesiliuoksen, jota on våhintåån noin st5kiometrinen måårå halutun kloorikaasun kanssa tapahtuvan reaktion suhteen, jatkuvatoimisen sy6ttåmisen ylipaineeseen paineistettuun nestekåyttSiseen, linjassa olevaan, samansuuntaiseen virtaussekoitusvy6hykkee-30 seen muodostamaan perinpohjainen kaasu-neste-reaktioseos ja mainitun seoksen poistamisen mainitun sekoitusvyohykkeen jålkipååstå paineessa, joka ei ole oleellisesti alle ilman-paineen; (b) vaiheessa (a) poistetun reaktioseoksen sySttåmisen suo-35 raan mekaanisesti kåytetyn regeneratiivisen nestettå siirtå-vån ja uudelleen paineistavan pumppausvy6hykkeen etuosaan, jossa vy6hykkeesså våhintåån yhtå monilapaista juoksupyoråå pyfiritetåån sivukanavan staattorin låhellå aikaansaamaan 16 voimakas kaasu/nestevuorovaikutus ja erittåin pyorteinen reaktioseoksen virtaus pumppausvydhykkeen låpi ja samanai-kaisesti nostamaan reaktioseoksen painetta våhintåån yhdellå ilmakehållå ja poistamaan seos absoluuttisessa paineessa, 5 joka on våhintåån kaksi ilmakehåå; (c) vaiheessa (b) poistetun seoksen syottåmisen suljettuun tuotteen kokoamis- ja kaasu/neste-erotusvyohykkeeseen, jota yllåpidetåån våhintåån noin kahden ilmakehån absoluuttisessa paineessa ja jossa sen ylåosassa on varattu suuri kaasutila; 10 (d) saadun nestemåisen valkaisuliuoksen kerååmisen tuottee- na mainitun erotusvyohykkeen alempaan osaan ja reagoimatto-man kloorikaasun kerååmisen kaasutilaan; ja (e) osan våhintåån yhdestå mainitussa keråysvyohykkeesså vaiheessa (d) keråtystå nesteestå kierråttåmisen takaisin 15 vaiheen (a) samansuuntaisen virtaussekoitusvyåhykkeen etu-pååhån.A process for the continuous production of a continuous stream of dilute hypochlorite bleach solution of uniform quality by reacting chlorine gas with a dilute aqueous solution of lye, characterized in that it comprises: continuous feeding to an pressurized liquid-operated, in-line, parallel flow mixing zone to form a thorough gas-liquid reaction mixture, and removing said mixture substantially below the said mixing zone; (B) In step (a) of the reaction mixture sySttåmisen marsh 35 mechanically kåytetyn directly regenerative liquids enter to transfer-relaxed and re-pressurizing pumppausvy6hykkeen front portion, wherein the vy6hykkeesså våhintåån yhtää multi-paddle juoksupyoråå pyfiritetåån side channel of the stator låhellå to provide 16 powerful gas / liquid interaction and erittåin swirling the reaction mixture flow pumppausvydhykkeen låpi and simultaneously raising the pressure of the reaction mixture in at least one atmosphere and removing the mixture at an absolute pressure of at least two atmospheres; (c) feeding the mixture removed in step (b) to a closed product collection and gas / liquid separation zone maintained at an absolute pressure of at least about two atmospheres and having a large gas space at the top thereof; (D) collecting the resulting liquid bleach solution as a product in the lower part of said separation zone and collecting unreacted chlorine gas in the gas space; and (e) recirculating a portion of the liquid collected in at least one of said collection zones in step (d) back to the front of the parallel flow mixing zone of step (a). 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmå, tunnettu sii-tå, ettå laimean natriumhydroksidin vesiliuoksen pitoisuus 20 ja mååråt, jossa se reagoitetaan kloorikaasun kanssa, sååde-tåån tuottamaan nestemåinen valkaisuliuos, joka sisåltåå noin 1-6 paino-% natriumhypokloriittia.Process according to Claim 7, characterized in that the concentration of the dilute aqueous sodium hydroxide solution and the amount at which it is reacted with chlorine gas are adjusted to produce a liquid bleaching solution containing about 1 to 6% by weight of sodium hypochlorite. 9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmå, tunnettu sii-25 tå, ettå osa sekå erotusvyShykkeesså (d) keråtystå reagoi- mattomasta kloorikaasusta ettå nestemåisestå valkaisuliuok-sesta kierråtetåån mainitun samansuuntaisen vaiheen (a) virtaus seko i tusvyohykkeen etupååhån.A method according to claim 7, characterized in that a portion of both the unreacted chlorine gas collected in the separation zone (d) and the liquid bleaching solution is recycled to the front end of said parallel zone (a). 10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmå, tunnettu sii- tå, ettå vaiheet (a) ja (b) suoritetaan vain muutamassa se-kunnissa.A method according to claim 7, characterized in that steps (a) and (b) are performed in only a few seconds. 11. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmå, tunnettu sii-35 tå, ettå paine, jota yllåpidetåån vaiheen (c) erotusvyohyk-keesså, on vålillå noin 2,8-5,6 bar ja se ei ole alle sen ylipaineisen paineistetun nesteen paineen, jota kåytetåån 90947 17 kåyttovoimana samansuuntaisessa virtaussekoitusvyohykkeesså vaiheessa (a).A method according to claim 7, characterized in that the pressure maintained in the separation zone of step (c) is between about 2.8 and 5.6 bar and is not less than the pressure of the pressurized pressurized liquid used. 90947 17 as the driving force in the parallel flow mixing zone in step (a). 12. Jatkuvatoiminen menetelmå, joka aikaansaa reaktion kaa-5 sumaisten ja nestemåisten låhtoaineiden vålillå, tunnettu siitå, ettå se kåsittåå: (a) mainittujen låhtoaineiden jatkuvatoimisen syåton neste-paineella toimivan, linjassa olevan, samansuuntaisen vir-taussekoitusvyohykkeen etupååhån, våhintåån yhden mainituis- 10 ta låhtdaineista sy6t6n tapahtuessa paineessa, joka on oleellisesti yli ilmanpaineen, siten muodostaen perinpohjai-sen kaasu/nestereaktioseoksen; (b) kaasu/nestereaktioseoksen poistamisen mainitun sekoi-tusvyShykkeen takapååstå paineessa, joka on alempi kuin se 15 paine, jossa våhintåån yksi låhtoaineista sydtetåån vaiheessa (a), mutta joka ei ole oleellisesti alle ilmanpaineen; (c) vaiheessa (b) poistetun reaktioseoksen siirtåmisen suo-raan mekaanisesti toimivan, regeneratiivisen, nestettå eteenpåin sy6ttåvån ja uudelleenpaineistavan pumppausvyohyk- 20 keen etuosaan, jossa våhintåån yksi monilapainen pyorivå juoksuratas pydrii suurella nopeudella låhellå sivukanava-staattoria aikaansaamaan voimakkaan kaasu/nestevuorovaiku-tuksen ja erittåin pyorteisen reaktioseoksen virtauksen pumppausvydhykkeen låpi ja samalla nostamaan reaktioseoksen 25 painetta våhintåån yhdellå ilmakehållå ja poistamaan seos absoluuttisessa paineessa, jolca on våhintåån noin kaksi il-makehåå; (d) vaiheessa (c) poistetun paineistetun seoksen johtamisen ylipaineiseen, paineenkeståvåån tuotteen kokoamis- ja kaa- 30 su/neste-erotusvy6hykkeeseen, jota yllåpidetåån våhintåån yhden ilmakehån såådetysså ylipaineessa ja joka on varustet-tu nestepinnan sååtdlaitteella varaamaan siihen runsas kaa-sutila, samalla kun my6s yllåpidetåån runsas nestetilavuus sen alemmassa osassa; 35 (e) halutun nestemåisen tuotteen kerååmisen mainitun kaa- su/neste-erotusvyohykkeen alempaan osaan, samalla kun rea-goimattomat kaasut kerååntyvåt mainittuun kaasutilaan; ja 18 (f) kaasutilaan kerååntyneen kaasun ja/tai vaiheen (d) ero-tusvy6hykkeen alempaan osaan kerååntyneen nesteen osittaisen kierråttåmisen takaisin vaiheen (a) samansuuntaisen virtaus-sekoitusvydhykkeen etupååhån. 5A continuous process for producing a reaction between gaseous and liquid starting materials, characterized in that it comprises: the starting materials are fed at a pressure substantially above atmospheric pressure, thus forming a thorough gas / liquid reaction mixture; (b) removing the gas / liquid reaction mixture from the rear end of said mixing tank at a pressure lower than the pressure at which at least one of the starting materials is injected in step (a), but not substantially below atmospheric pressure; (c) transferring the reaction mixture removed in step (b) directly to the front of a mechanically operated, regenerative, liquid-forwarding and repressurizing pumping zone in which at least one multi-blade rotating impeller rotates at high speed. the flow of the highly porous reaction mixture through the pumping zone and at the same time raising the pressure of the reaction mixture to at least one atmosphere and removing the mixture at an absolute pressure of at least about two atmospheres; (d) directing the pressurized mixture removed in step (c) to a pressurized, pressure-resistant product collection and gas / liquid separation zone maintained at at least one atmosphere under controlled overpressure and equipped with a liquid surface. when maintaining a large volume of liquid in its lower part; (E) collecting the desired liquid product in the lower part of said gas / liquid separation zone while the unreacted gases accumulate in said gas space; and 18 (f) partially recirculating the gas accumulated in the gas space and / or the liquid accumulated in the lower part of the separation zone of step (d) to the front end of the parallel flow-mixing zone of step (a). 5 13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå mainittu nestemåinen låhtdaine syStetåån vai-heessa (a) ainakin noin 2,8 bar paineessa ja mainittu vydhy-ke vaiheessa (d) yllåpidetåån såådetysså paineessa, joka on 10 korkeampi kuin se paine, jossa nestemåinen låhtoaine syote-tåån vaiheessa (a).A process according to claim 12, characterized in that said liquid starting material is introduced in step (a) at a pressure of at least about 2.8 bar and said hydride in step (d) is maintained at an irradiated pressure higher than the pressure in which the liquid starting material is fed in step (a). 14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå kaasumainen låhtdaine valitaan ryhmåstå, joka 15 kåsittåå Cl2:n, HCl:n, S03:n ja N02:n, ja nestemåinen låhtoai-ne on orgaaninen neste.A process according to claim 12, characterized in that the gaseous starting material is selected from the group consisting of Cl 2, HCl, SO 3 and NO 2, and the liquid starting material is an organic liquid. 15. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå kaasumainen låhtdaine on Cl2 ja nestemåinen låh- 20 tdaine on alkalimetallin hydroksidin tai suolan vesiliuos.Process according to Claim 12, characterized in that the gaseous starting material is Cl 2 and the liquid starting material is an aqueous solution of an alkali metal hydroxide or salt.
FI881718A 1988-04-13 1988-04-13 Continuous reaction of gases with liquids FI90947C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI881718A FI90947C (en) 1988-04-13 1988-04-13 Continuous reaction of gases with liquids

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI881718A FI90947C (en) 1988-04-13 1988-04-13 Continuous reaction of gases with liquids
FI881718 1988-04-13

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI881718A0 FI881718A0 (en) 1988-04-13
FI881718A FI881718A (en) 1989-10-14
FI90947B FI90947B (en) 1994-01-14
FI90947C true FI90947C (en) 1994-04-25

Family

ID=8526271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI881718A FI90947C (en) 1988-04-13 1988-04-13 Continuous reaction of gases with liquids

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI90947C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI90947B (en) 1994-01-14
FI881718A (en) 1989-10-14
FI881718A0 (en) 1988-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0856491B1 (en) Apparatus for producing ozone water
KR100307259B1 (en) Method for producing terephthalic acid with excellent optical properties using pure or almost pure oxygen as oxidant in P-xylene oxidation
CA2198440A1 (en) Shear mixing apparatus and use thereof
US7611649B2 (en) Nanopowders synthesis apparatus and method
EP0511677B2 (en) Improved gas-liquid mixing process and apparatus
US4211733A (en) Gas-liquid mixing process and apparatus
IL170075A (en) Process for producing chlorine dioxide
CN1520378A (en) Process for producing chlorine dioxide
US20110020191A1 (en) Apparatus for producing an intermediate in the synthesis of acesulfame potassium
CN114682067B (en) Device and process for removing nitric oxide in airflow
FI90947C (en) Continuous reaction of gases with liquids
CN105439096B (en) Environment-friendly type peroxide passivation chlorine dioxide technique prepares the method and apparatus of sodium chlorite
CA1161063A (en) Preparation of sulfonylated alcane chlorides
US20050169832A1 (en) Concurrent packed tower manufacture of hypochlorite
CN107875990A (en) A kind of continuous alkaline cleaner and technique
CN107902627B (en) High-purity chlorine dioxide generator
CN115814717A (en) Continuous acidolysis circulating reactor and ethephon preparation method
JPH01274835A (en) Method and apparatus for continuous reaction of gas and liquid
US3627487A (en) Process for enriching carbon-13
MXPA00011275A (en) Batch reactor with on-demand supply of reactive gas.
EP0186722A1 (en) Process for the manufacture of hypochlorous acid
JPH01128955A (en) Continuous production of isobutyric acid
CN220696753U (en) Chemical industry agitator tank
CN2388181Y (en) Reaction still for chlorine dioxide generator
CA1152287A (en) Continuous process for making calcium hypochlorite

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MM Patent lapsed

Owner name: QUANTUM TECHNOLOGIES, INC.