FR2855167A1 - Procede et dispositif de traitement d'un fluide a l'aide de dioxyde de chlore produit in situ - Google Patents
Procede et dispositif de traitement d'un fluide a l'aide de dioxyde de chlore produit in situ Download PDFInfo
- Publication number
- FR2855167A1 FR2855167A1 FR0306360A FR0306360A FR2855167A1 FR 2855167 A1 FR2855167 A1 FR 2855167A1 FR 0306360 A FR0306360 A FR 0306360A FR 0306360 A FR0306360 A FR 0306360A FR 2855167 A1 FR2855167 A1 FR 2855167A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- chlorine dioxide
- circuit
- reactor
- production
- sodium
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 132
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 66
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 title claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 16
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 22
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 claims abstract description 22
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 17
- UKLNMMHNWFDKNT-UHFFFAOYSA-M sodium chlorite Chemical compound [Na+].[O-]Cl=O UKLNMMHNWFDKNT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 17
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229960002218 sodium chlorite Drugs 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 13
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4-di(pentan-2-yl)phenoxy]acetyl chloride Chemical class CCCC(C)C1=CC=C(OCC(Cl)=O)C(C(C)CCC)=C1 NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 8
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 5
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 3
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 3
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 206010008631 Cholera Diseases 0.000 description 1
- 241000224421 Heterolobosea Species 0.000 description 1
- 241000589248 Legionella Species 0.000 description 1
- 208000007764 Legionnaires' Disease Diseases 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000237852 Mollusca Species 0.000 description 1
- 208000037386 Typhoid Diseases 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 208000034817 Waterborne disease Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 210000003001 amoeba Anatomy 0.000 description 1
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 229910001919 chlorite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052619 chlorite group Inorganic materials 0.000 description 1
- QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N chlorous acid Chemical compound OCl=O QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 229940083124 ganglion-blocking antiadrenergic secondary and tertiary amines Drugs 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 1
- 201000008297 typhoid fever Diseases 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G9/00—Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/16—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
- A61L2/18—Liquid substances or solutions comprising solids or dissolved gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
- C02F1/4674—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation with halogen or compound of halogens, e.g. chlorine, bromine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/02—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
- C02F2103/023—Water in cooling circuits
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4612—Controlling or monitoring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/02—Temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/29—Chlorine compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/42—Liquid level
Abstract
Le procédé selon l'invention concerne un procédé de traitement d'un fluide à l'aide de dioxyde de chlore produit in situ utilisant notamment, comme réactifs, du chlorite de sodium, un acide minéral et du chlorure de sodium, ce procédé comportant les étapes suivantes :- une production d'hypochlorite de sodium par électrolyse dudit chlorure de sodium,- une production de chlore par réaction de l'hypochlorite de sodium produit et dudit acide minéral,- une production de dioxyde de chlore par réaction stoechiométrique du chlore et du chlorite de sodium,ces productions étant réalisées au fur et à mesure et en fonction des besoins en dioxyde de chlore.Elle s'applique notamment au domaine de l'eau potable, des usines de dessalement ainsi que des circuits de refroidissement ou de climatisation.
Description
- 1
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de traitement d'un fluide à l'aide de dioxyde de chlore produit in situ. Elle s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement, au domaine de l'eau potable, des usines de dessalement ainsi que des circuits de refroidissement ou de climatisation.
De façon générale, le transport de l'eau dans des conduites favorise le développement d'organismes vivants tels que des bactéries, des spores de bactéries, des virus, des amibes, des algues...
Il peut notamment s'agir de conduites: - pour le transport d'eau potable, - d'usines de dessalement de l'eau de mer o peuvent se développer algues et mollusques, - de circuits de refroidissement de centrales thermiques ou nucléaires. 25 Dans ces cas, on a souvent recours à l'hypochlorite de sodium, plus communément appelé eau de Javel, pour nettoyer et désinfecter le fluide ainsi que les conduites.
Ainsi, I'eau potable traitée a pratiquement permis d'éliminer la fièvre typhoïde, le choléra et de nombreuses autres maladies d'origine hydrique.
Par ailleurs, le nettoyage et la désinfection de circuits de refroidissement sont importants car la propreté de ces circuits engendre un coefficient d'échange plus élevé, une durée de vie de pompes prolongée et des coûts de maintenance plus faibles.
En outre, l'entretien des circuits de refroidissement qui dégagent de la 5 vapeur d'eau dans l'atmosphère est important pour la santé humaine. En effet, les conditions de température élevées qui existent au niveau des échangeurs constituent une base idéale pour le développement d'une multitude d'organismes pathogènes tels que la Légionella.
Cependant, I'eau de Javel présente un certain nombre d'inconvénients: Elle est corrosive.
- Elle donne à l'eau traitée un goût et une odeur désagréables.
- Elle se dégrade. En effet, I'ion hypochlorite en solution dans l'eau est très oxydant et il oxyde alors l'eau selon la réaction globale suivante: 15 CIO -> 1/2 02 + ClCette réaction est lente mais elle impose une limite de durée d'utilisation de l'eau de Javel.
- Sa formation donne également des sous-produits halogénés et éventuellement des sous-produits oxygénés biodégradables qui 20 peuvent favoriser la croissance bactériologique si le taux de chlore résiduel n'est pas maintenu.
- Elle est instable utilisée dans des solutions très concentrées et génère alors la production de chlorate.
La recherche de nouveaux désinfectants pouvant remplacer l'eau de Javel a abouti à la découverte du dioxyde de chlore C102 qui présente des caractéristiques intéressantes notamment: - Tout comme l'eau de Javel, c'est un biocide oxydant et non une toxine agissant sur le métabolisme. Cela signifie que le dioxyde de chlore 30 élimine les micro-organismes en agissant sur le transport de nutriments à travers la paroi cellulaire, et non en agissant directement sur les procédés métaboliques.
- Il est le plus sélectif des biocides oxydants. En effet, I'eau de Javel agit sur la majorité des composés organiques. Le dioxyde de chlore ne réagit qu'avec des composés sulfurés réduits, des amines secondaires et tertiaires. Cela permet l'utilisation de dosages moins élevés.
- Son efficacité n'est pas affectée par des valeurs de pH comprises entre 4 et 10.
- Il nécessite un temps de contact inférieur à celui de l'eau de Javel, Il détruit les phénols.
- Il n'a pas d'odeur distincte.
- Il est plus efficace que l'eau de Javel pour le traitement du fer et du 10 magnésium.
- Il détruit et prévient la formation des biofilms, un biofilm étant une couche de microorganismes contenus dans une matrice solide, se formant sur des surfaces en contact avec de l'eau. L'intégration d'organismes pathogènes dans les biofilms peut les protéger de 15 I'action des biocides à hautes concentrations qui auraient dû les détruire ou les inactiver.
Cependant, le dioxyde de chlore se décompose à la lumière.
Par conséquent, il est nécessaire de le fabriquer sur son site d'utilisation.
Plusieurs solutions ont déjà été envisagées: - une réaction entre le chlorite de sodium et le chlore gazeux: il s'agit de la solution la plus répandue mais le stockage de chlore gazeux est 25 un problème pour de nombreux établissements, - une réaction entre le chlorite de sodium et un acide fort: cette solution présente l'inconvénient de consommer 25% de chlorite supplémentaire par rapport à la solution précédente, ce qui a une énorme incidence négative sur le bilan d'exploitation, - une réaction entre le chlorite de sodium, I'hypochlorite de sodium commercial et un acide fort: cette solution présente un inconvénient majeur car l'hypochlorite commercial perd rapidement son degré chlorométrique: il faut donc pratiquer des livraisons fréquentes d'un produit par ailleurs difficile et dangereux à manipuler, - une électrolyse du chlorite de sodium mais cette solution ne peut concerner que des unités produisant de faibles quantités de dioxyde de chlore (quelques centaines de grammes).
L'invention a pour objet de résoudre ces inconvénients en proposant une fabrication d'hypochlorite de sodium par électrolyse puis de chlore par acidification in situ au fur et à mesure des quantités requises pour la synthèse de dioxyde de chlore.
A cet effet, elle propose un procédé de traitement d'un fluide à l'aide de dioxyde de chlore produit in situ utilisant notamment comme réactifs du chlorite de sodium, un acide minéral et du chlorure de sodium, ce procédé comportant les étapes suivantes: - une production d'hypochlorite de sodium par électrolyse dudit chlorure 15 de sodium, - une production de chlore par réaction de l'hypochlorite de sodium produit et dudit acide minéral, une production de dioxyde de chlore par réaction stoechiométrique du chlore et du chlorite de sodium, ces productions étant réalisées au fur et à mesure et en fonction des besoins en dioxyde de chlore.
Avantageusement, un dispositif pour mettre en oeuvre ce procédé comprend: - des moyens de contrôle du pH de la solution de dioxyde de chlore injectée, - des moyens d'analyse du taux de dioxyde de chlore dans le circuit ou l'installation à traiter.
- des moyens de commande de façon à contrôler la production de 30 dioxyde de chlore en fonction du taux de dioxyde de chlore analysé: o si le taux de dioxyde de chlore est inférieur à une valeur donnée, les moyens de commande vont lancer la production de dioxyde de chlore, o si le taux de dioxyde de chlore est supérieur à une valeur donnée, les moyens de commande vont stopper la production de dioxyde de chlore.
Ledit dispositif pourra également comprendre: - un réacteur d'électrolyse, - un réacteur de production de dioxyde de chlore, - des moyens de diffusion du dioxyde de chlore.
Ledit acide minéral pourra être de l'acide chlorhydrique.
Les différents réactifs pourront être en solution aqueuse.
Ainsi, I'objet de l'invention présente de nombreux avantages et, plus 15 particulièrement: - il n'y a plus de stockage ni d'hypochlorite de sodium ni de chlore gazeux, - I'installation pourra être automatisée avec une injection directe du dioxyde de chlore, - en raison de la stoechiométrie de la réaction, le rendement de transformation du chlorite de sodium est optimum et le dioxyde de chlore est pur sans excès de chlore.
Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non 25 limitatif, avec référence au dessin annexé dans lequel: La figure unique est une représentation d'un dispositif mettant en oeuvre le procédé selon l'invention.
Le procédé selon l'invention comprend: - une production d'hypochlorite de sodium NaCIO par électrolyse dudit chlorure de sodium NaCI, - une production de chlore par réaction de l'hypochlorite de sodium produit et d'un acide minéral par exemple de l'acide chlorhydrique HCI, - une production de dioxyde de chlore C102 par réaction stoechiométrique du chlore et de chlorite de sodium NaCIO2.
Il est à noter que le chlore produit pourra se présenter sous différentes formes qui seront fonction du pH du milieu.
Dans l'exemple illustré sur la figure unique, un dispositif pour mettre en oeuvre ledit procédé comprend: - une réserve d'eau 1 reliée par un circuit d'alimentation 2 à un réacteur de production de dioxyde de chlore 3, - une réserve d'acide minéral 4 par exemple de l'acide chlorhydrique 15 HCI reliée par un circuit 5 au circuit d'alimentation 2 du réacteur 3, - un réacteur d'électrolyse 6 relié au circuit 2 par un circuit 7, - un bac de réserve temporaire 8 d'hypochlorite de sodium NaCIO produit dans le réacteur 6 situé sur le circuit 7, - une réserve de chlorite de sodium 9 reliée à l'entrée du réacteur 3 par 20 un circuit 10, - une sonde d'injection 11 de dioxyde de chlore C102 dans un circuit à traiter 12 située sur un circuit 13 reliant le réacteur 3 au circuit 12, - un analyseur de pH 14 fonctionnant en continu situé sur le circuit 13 entre le réacteur 3 et la sonde d'injection 1 1, - un analyseur du taux de dioxyde de chlore 15 situé dans le circuit à traiter 12, - une électrovanne deux voies 16 située au niveau de la réserve d'eau - une pompe doseuse réglable 17 située sur le circuit 5 afin d'introduire 30 de l'acide dans l'eau pour l'amener à un pH d'environ 1, - une pompe doseuse réglable 18 située sur le circuit 7 en aval du bac 8 pour doser et contrôler l'alimentation en hypochlorite de sodium du circuit 2, - une pompe doseuse réglable 19 située sur le circuit 10 pour l'alimentation en chlorite de sodium du réacteur 3, - un boîtier de commande 21 de l'électrovanne 16, des pompes doseuses 17 à 19, de l'analyseur de pH 14 et de l'analyseur du taux de dioxyde de chlore 15.
Ledit boîtier de commande 21 contrôle l'électrovanne 16 et les pompes doseuses 17 à 19 de façon à ce que la quantité exacte nécessaire à la réaction soit apportée évitant ainsi la formation de produits secondaires. 10 Ledit réacteur d'électrolyse 6 contient deux électrodes, soit une anode 22 et une cathode 23 baignant dans une solution aqueuse de chlorure de sodium NaCI 24 et un contrôleur de température 25.
Le fonctionnement du réacteur 6 est le suivant: Pour lancer la synthèse d'hypochlorite de sodium, on applique à ces deux électrodes une tension fournie par un générateur électrique 26, un interrupteur 27 situé entre les électrodes 22, 23 et le générateur 26 étant commandé par le bottier de commande 21. 20 La réaction d'oxydation à l'anode 22 est alors: 2 CI- - + Cl2 + 2 ê La réaction de réduction à la cathode 23 est: 2 H20 +2 è -- H2 +2 0HPar ailleurs, la présence d'ions Na' provenant de la dissociation du chlorure de sodium NaCI permet d'écrire l'équation suivante 2 OH- +2 Na+ -> 2 NaOH Il y a alors réaction entre la soude caustique NaOH et le chlore selon la réaction: Cl2 + 2 NaOH -> NaCIO + NaCI + H20 La réaction doit avoir lieu à température ambiante pour éviter la formation de chlorate et de perchlorate au détriment de l'hypochlorite.
La production de la réaction d'électrolyse n'étant pas réglable, le bac 8 est 5 prévu pour contenir temporairement l'hypochlorite de sodium produit. Ce bac est équipé d'un détecteur de niveau 28 relié au boîtier de commande 21.
Lorsque le niveau de la solution d'hypochlorite de sodium est inférieur au niveau minimum fixé, le boîtier 21 commande la fermeture de l'interrupteur 27. Une tension est alors appliquée aux électrodes 22, 23 et la réaction 10 d'électrolyse permettant la production d'hypochlorite de sodium est amorcée dans le réacteur 6.
Une fois le niveau maximum fixé atteint dans le bac 8, I'interrupteur 27 est ouvert et la réaction d'électrolyse arrêtée.
Il est à noter que le bac 8 n'est pas une réserve importante mais la réaction d'électrolyse ne pouvant pas être accélérée ou ralentie selon les besoins en hypochlorite de sodium, ce bac permet une certaine souplesse d'utilisation de façon à toujours avoir la quantité d'hypochlorite de sodium requise pour la production de dioxyde de chlore.
Quant au cycle de production du dioxyde de chlore, il se déroule de la manière suivante: L'électrovanne 16 est ouverte et la pompe doseuse 17 injecte la quantité 25 nécessaire d'acide chlorhydrique de façon à abaisser le pH de l'eau à 1.
Parallèlement, la pompe doseuse 18 injecte la quantité nécessaire d'hypochlorite de sodium dans le circuit d'alimentation 2, la réaction de production de chlore suivante a lieu directement dans le circuit: 30 NaCIO + HCI -- C12 + H20 La solution contenant le chlore ainsi produit est acheminée jusqu'au réacteur 3.
La pompe doseuse 19 est également ouverte pour acheminer le chlorite de sodium à l'entrée dudit réacteur 3.
Une fois les quantités stoechiométriques de réactifs nécessaires introduites dans le réacteur 3 et la réaction équimolaire est la suivante: 2 NaCI02 + Cl2 --> 2 C102 + 2 NaCI Le chlorure de sodium est présent dans des proportions négligeables (de l'ordre du ppm).
Le temps de réaction est de deux à trois minutes et correspond au temps de passage des flux dans le réacteur 3 puis le dioxyde de chlore formé est amené après passage dans l'analyseur de pH, ledit pH devant être égal ou inférieur à 3, jusqu'à la sonde d'injection 11. 15 Si le taux de dioxyde de chlore détecté par l'analyseur 15 est encore insuffisant, la production est lancée ou se poursuit.
Si le taux de dioxyde de chlore est suffisant, la production est arrêtée: l'interrupteur est ouvert, I'électrovanne fermée et les pompes doseuses 20 arrêtées.
Enfin, si le pH de la solution de dioxyde de chlore analysé par l'analyseur de pH 14 est inférieur à une valeur donnée, par exemple 3, le boîtier de commande 21 va régler les pompes doseuses 17 à 19 jusqu'à l'obtention de 25 la valeur donnée. -
Claims (10)
1. Procédé de traitement d'un fluide à l'aide de dioxyde de chlore produit in situ utilisant notamment, comme réactifs, du chlorite de sodium, un acide minéral et du chlorure de sodium, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - une production d'hypochlorite de sodium par électrolyse dudit chlorure de sodium, - une production de chlore par réaction de l'hypochlorite de sodium 10 produit et dudit acide minéral, une production de dioxyde de chlore par réaction stoechiométrique du chlore et du chlorite de sodium, ces productions étant réalisées au fur et à mesure et en fonction des besoins en dioxyde de chlore. 15
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit acide minéral est l'acide chlorhydrique.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différents réactifs sont en solution aqueuse.
4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens de contrôle (14) du pH de la solution de dioxyde de 25 chlore injectée, - des moyens d'analyse (15) du taux de dioxyde de chlore dans l'installation à traiter (12).
- des moyens de commande (21) de façon à contrôler la production de dioxyde de chlore en fonction du taux de dioxyde de chlore analysé: 30 o si le taux de dioxyde de chlore est inférieur à une valeur donnée, les moyens de commande vont lancer la production de dioxyde de chlore, - 11 o si le taux de dioxyde de chlore est supérieur à une valeur donnée, les moyens de commande vont stopper la production de dioxyde de chlore.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend: - un réacteur d'électrolyse (6), - un réacteur de production de dioxyde de chlore (3), - des moyens de diffusion du dioxyde de chlore (11). 10
6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend: une réserve d'eau (1) reliée par un circuit d'alimentation (2) à un réacteur de production de dioxyde de chlore (3), - une réserve d'acide minéral (4) par exemple de l'acide chlorhydrique reliée par un circuit (5) au circuit d'alimentation (2) du réacteur de production de dioxyde de chlore (3), - un réacteur d'électrolyse (6) relié au circuit d'alimentation (2) par un circuit (7), - un bac de réserve temporaire (8) d'hypochlorite de sodium produit dans le réacteur (6) situé sur le circuit (7) reliant le réacteur d'électrolyse (6) au circuit d'alimentation (2), une réserve de chlorite de sodium (9) reliée à l'entrée du réacteur de production de dioxyde de chlore (3) par un circuit (10), - une sonde d'injection de dioxyde de chlore (11) dans un circuit à traiter (12) située sur un circuit (13) reliant le réacteur de production de dioxyde de chlore (3) au circuit à traiter (12), - un analyseur de pH (14) fonctionnant en continu situé sur le circuit (13) entre le réacteur de production de dioxyde de chlore (3) et la 30 sonde d'injection (11), - un analyseur du taux de dioxyde de chlore (15) situé dans le circuit à traiter (12), - une électrovanne deux voies (16) située au niveau de la réserve d'eau (1), - 12 - une pompe doseuse réglable (17) située sur le circuit (5) reliant la réserve d'acide minéral (4) au circuit d'alimentation (2) du réacteur de production de dioxyde de chlore (3) afin d'introduire de l'acide dans l'eau pour l'amener à un pH d'environ 1, une pompe doseuse réglable (18) située sur le circuit (7) en aval du bac (8) pour doser et contrôler l'alimentation en hypochlorite de sodium du circuit d'alimention (2), - une pompe doseuse réglable (19) située sur le circuit (10) reliant la réserve de chlorite de sodium (9) au réacteur de production de 10 dioxyde de chlore (3) pour l'alimentation en chlorite de sodium du réacteur de production de dioxyde de chlore (3), - un boîtier de commande (21) de l'électrovanne (16), des pompes doseuses (17 à 19), de l'analyseur de pH (14) et de l'analyseur du taux de dioxyde de chlore (15).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit boîtier de commande (21) contrôle l'électrovanne (16) de la réserve d'eau (1) et les pompes doseuses (17 à 19) de façon à ce que la quantité exacte nécessaire à la réaction soit apportée évitant ainsi la 20 formation de produits secondaires.
8. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que ledit réacteur d'électrolyse (6) comporte deux électrodes, soit une anode (22) et une cathode (23) baignant dans une 25 solution aqueuse de chlorure de sodium (24).
9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit réacteur d'électrolyse (6) comporte un contrôleur de température (25).
10. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 8, caractérisé en ce qu'un interrupteur (27) situé entre les électrodes (22, 23) et un générateur électrique (26) est commandé par le boîtier de commande (21).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0306360A FR2855167B1 (fr) | 2003-05-21 | 2003-05-21 | Procede et dispositif de traitement d'un fluide a l'aide de dioxyde de chlore produit in situ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0306360A FR2855167B1 (fr) | 2003-05-21 | 2003-05-21 | Procede et dispositif de traitement d'un fluide a l'aide de dioxyde de chlore produit in situ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2855167A1 true FR2855167A1 (fr) | 2004-11-26 |
| FR2855167B1 FR2855167B1 (fr) | 2006-06-30 |
Family
ID=33396753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0306360A Expired - Lifetime FR2855167B1 (fr) | 2003-05-21 | 2003-05-21 | Procede et dispositif de traitement d'un fluide a l'aide de dioxyde de chlore produit in situ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2855167B1 (fr) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2307310A1 (fr) * | 2008-07-25 | 2011-04-13 | Siemens Water Technologies Corp. | Systèmes et procédés de génération de dioxyde de chlore |
| EP2530055A1 (fr) * | 2011-06-03 | 2012-12-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Système et procédé pour contrôler le dosage d'un désinfectant dans l'eau |
| ITRM20110698A1 (it) * | 2011-12-30 | 2013-07-01 | Isia S P A | Procedimento e impianto combinato di produzione di biossido di cloro per il trattamento della acqua a mezzo disinfezione. |
| FR3027612A1 (fr) * | 2014-10-24 | 2016-04-29 | Dominique Delabarre | Dispositif de desinfection de l'eau a configurations multiples utilisant une cellule d'electrolyse |
| CN108645275A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-10-12 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 低温多效海水淡化清洗除垢系统及清洗除垢方法 |
| CN113318371A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-08-31 | 安徽浩悦环境科技有限责任公司 | 一种报废亚氯酸钠的安全处理方法及装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1426111A (en) * | 1973-05-21 | 1976-02-25 | Conforto G M | Apparatus for the electrolytic production of chlorine dioxide |
| DE4435821A1 (de) * | 1994-08-31 | 1996-03-07 | Wafa Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Chlordioxid-Lösung |
| US5965004A (en) * | 1996-03-13 | 1999-10-12 | Sterling Pulp Chemicals, Ltd. | Chlorine dioxide generation for water treatment |
| US6203688B1 (en) * | 1997-10-17 | 2001-03-20 | Sterling Pulp Chemicals, Ltd. | Electrolytic process for producing chlorine dioxide |
| DE10017407A1 (de) * | 1998-10-07 | 2001-10-11 | Linke Joerg | Verfahren zur Herstellung von Chlordioxid und dessen Verwendung |
| US6306281B1 (en) * | 1999-11-30 | 2001-10-23 | Joseph Matthew Kelley | Electrolytic process for the generation of stable solutions of chlorine dioxide |
| WO2003000595A2 (fr) * | 2001-06-22 | 2003-01-03 | The Procter & Gamble Company | Cellule d'electrolyse produisant du bioxyde de chlore |
-
2003
- 2003-05-21 FR FR0306360A patent/FR2855167B1/fr not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1426111A (en) * | 1973-05-21 | 1976-02-25 | Conforto G M | Apparatus for the electrolytic production of chlorine dioxide |
| DE4435821A1 (de) * | 1994-08-31 | 1996-03-07 | Wafa Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Chlordioxid-Lösung |
| US5965004A (en) * | 1996-03-13 | 1999-10-12 | Sterling Pulp Chemicals, Ltd. | Chlorine dioxide generation for water treatment |
| US6203688B1 (en) * | 1997-10-17 | 2001-03-20 | Sterling Pulp Chemicals, Ltd. | Electrolytic process for producing chlorine dioxide |
| DE10017407A1 (de) * | 1998-10-07 | 2001-10-11 | Linke Joerg | Verfahren zur Herstellung von Chlordioxid und dessen Verwendung |
| US6306281B1 (en) * | 1999-11-30 | 2001-10-23 | Joseph Matthew Kelley | Electrolytic process for the generation of stable solutions of chlorine dioxide |
| WO2003000595A2 (fr) * | 2001-06-22 | 2003-01-03 | The Procter & Gamble Company | Cellule d'electrolyse produisant du bioxyde de chlore |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| GORDON G: "IS ALL CHLORINE DIOXIDE CREATED EQUAL?", AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION. JOURNAL, AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION, DENVER, CO, US, vol. 93, no. 4, April 2001 (2001-04-01), pages 163 - 174, XP008009991, ISSN: 0003-150X * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2307310A1 (fr) * | 2008-07-25 | 2011-04-13 | Siemens Water Technologies Corp. | Systèmes et procédés de génération de dioxyde de chlore |
| EP2307310A4 (fr) * | 2008-07-25 | 2012-10-31 | Siemens Industry Inc | Systèmes et procédés de génération de dioxyde de chlore |
| EP2530055A1 (fr) * | 2011-06-03 | 2012-12-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Système et procédé pour contrôler le dosage d'un désinfectant dans l'eau |
| WO2012163640A1 (fr) * | 2011-06-03 | 2012-12-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Système et procédé de régulation de dosage d'un désinfectant dans de l'eau |
| ITRM20110698A1 (it) * | 2011-12-30 | 2013-07-01 | Isia S P A | Procedimento e impianto combinato di produzione di biossido di cloro per il trattamento della acqua a mezzo disinfezione. |
| WO2013098867A1 (fr) | 2011-12-30 | 2013-07-04 | Isia S.P.A. | Procédé et installation combinée de production de dioxyde de chlore pour traitement de l'eau par désinfection |
| FR3027612A1 (fr) * | 2014-10-24 | 2016-04-29 | Dominique Delabarre | Dispositif de desinfection de l'eau a configurations multiples utilisant une cellule d'electrolyse |
| CN108645275A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-10-12 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 低温多效海水淡化清洗除垢系统及清洗除垢方法 |
| CN108645275B (zh) * | 2018-04-26 | 2020-09-18 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 低温多效海水淡化清洗除垢系统及清洗除垢方法 |
| CN113318371A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-08-31 | 安徽浩悦环境科技有限责任公司 | 一种报废亚氯酸钠的安全处理方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2855167B1 (fr) | 2006-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200262725A1 (en) | System and method for generation of reactive oxygen species and applications thereof | |
| US7108781B2 (en) | Enhanced air and water purification using continuous breakpoint halogenation with free oxygen radicals | |
| EP0899240B1 (fr) | Procédé et dispositif de traitement de l'eau par injection d'ozone et de dioxyde de carbone | |
| KR101901260B1 (ko) | 고수율 순수 이산화염소 제조 장치 | |
| US6991735B2 (en) | Free radical generator and method | |
| US7976725B2 (en) | Cyclic process for the efficient generation of chlorine dioxide in dilute solutions | |
| US10829859B2 (en) | Electrolytic production of halogen based disinfectant solutions from halide containing waters and uses thereof | |
| WO1994002423A1 (fr) | Methode et appareil de controle de microorganismes | |
| JPS6320496A (ja) | 自動化塩素発生装置 | |
| WO2010035421A1 (fr) | Appareil de traitement d’eau | |
| US20100189630A1 (en) | Cyclic process for the efficient generation of chlorine dioxide in dilute solutions | |
| EP2406187A2 (fr) | Procede d'electrolyse et procede et installation de pré -traitement d'eau brute | |
| JP2014516776A (ja) | 塩素または混合酸化剤溶液および紫外光を使用する有機汚染物質の分解 | |
| JP5665524B2 (ja) | 水系における微生物障害を抑制する水系処理方法 | |
| JP4867930B2 (ja) | 水系のレジオネラ菌の殺菌方法 | |
| FR2855167A1 (fr) | Procede et dispositif de traitement d'un fluide a l'aide de dioxyde de chlore produit in situ | |
| JP2007209945A (ja) | 軟水装置の運転方法 | |
| US5618440A (en) | Method and apparatus for treating and disinfecting water and/or wastewater | |
| EP1597202B1 (fr) | Procede et dispositif de desinfection electrochimique des eaux | |
| EP1167297B1 (fr) | Procédé physico-chimique de traitement des eaux de piscine | |
| US20100025226A1 (en) | Configurations for Chlorine Dioxide Production | |
| JP2011153095A (ja) | 消毒液及びその製造方法 | |
| FR2743800A1 (fr) | Nouveau procede pour la production d'eau allegee en carbonate de calcium et moyens pour la mise en oeuvre de ce procede | |
| EP2797844B1 (fr) | Procédé et installation combinée de production de dioxyde de chlore pour traitement de l'eau par désinfection | |
| Solsona et al. | Non-conventional disinfection technologies for small water systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 14 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 15 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 16 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 18 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 19 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 20 |