FR3134384A1 - Procédé de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore, procédé de traitement d’eau et dispositifs associés - Google Patents
Procédé de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore, procédé de traitement d’eau et dispositifs associés Download PDFInfo
- Publication number
- FR3134384A1 FR3134384A1 FR2203197A FR2203197A FR3134384A1 FR 3134384 A1 FR3134384 A1 FR 3134384A1 FR 2203197 A FR2203197 A FR 2203197A FR 2203197 A FR2203197 A FR 2203197A FR 3134384 A1 FR3134384 A1 FR 3134384A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- solution
- dilution
- chlorine dioxide
- enclosure
- diluted
- 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.)
- Pending
Links
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 159
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 78
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 128
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims abstract description 104
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims abstract description 104
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 26
- UKLNMMHNWFDKNT-UHFFFAOYSA-M sodium chlorite Chemical compound [Na+].[O-]Cl=O UKLNMMHNWFDKNT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 25
- 229960002218 sodium chlorite Drugs 0.000 claims abstract description 25
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910001919 chlorite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 229910052619 chlorite group Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N chlorous acid Chemical compound OCl=O QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 19
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 11
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 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 description 6
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B11/00—Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
- C01B11/02—Oxides of chlorine
- C01B11/022—Chlorine dioxide (ClO2)
- C01B11/023—Preparation from chlorites or chlorates
- C01B11/024—Preparation from chlorites or chlorates from chlorites
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
TITRE : Procédé de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore, procédé de traitement d’eau et dispositifs associés L’invention porte principalement sur un procédé de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore pour le traitement des eaux, comportant au moins un cycle de production qui comprend les étapes suivantes : injecter du chlorite, par exemple du chlorite de sodium, sous forme liquide et une solution acide dans une chambre de mélange (2) pour former un mélange réactif (11),après l’arrêt de l’injection, appliquer un temps de réaction (t) entre le chlorite de sodium et la solution acide inférieur à 15 minutes, puisverser le mélange réactif (11) dans une enceinte de dilution (3) maintenue à pression atmosphérique, etajouter, dans l’enceinte de dilution (3), un volume déterminé de solution aqueuse pour obtenir une solution diluée de dioxyde de chlore 20 de concentration égale ou inférieure à 4g/L. L’invention porte en outre sur un procédé de traitement d’eau comprenant au moins les étapes suivantes : produire une solution diluée de dioxyde de chlore 20 selon le procédé précédemment défini, et injecter la solution diluée de dioxyde de chlore dans un flux d’eau à traiter 4. Figure à publier avec l’abrégé : Fig 2
Description
L'invention concerne le domaine de la production de dioxyde de chlore en vue de son utilisation pour le traitement des eaux.
L’invention porte principalement sur un procédé de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore, sur un procédé de traitement des eaux utilisant une telle solution diluée de dioxyde de chlore, et sur un système et une installation mettant en œuvre ces procédés.
Le dioxyde de chlore, connu pour ses propriétés oxydantes et biocides, est communément utilisé pour le traitement de l’eau, par exemple des eaux potables, des eaux industrielles ou des eaux de circuits de refroidissement.
Mais le dioxyde de chlore est un gaz toxique et explosif en mélange avec l’air lorsque sa concentration dépasse 10%. La préparation de solutions de dioxyde de chlore est ainsi rendue délicate.
Parmi les méthodes de fabrication du dioxyde de chlore, la plus commune consiste à faire réagir un acide avec un chlorite, en particulier le chlorite de sodium. L’acide employé est souvent l’acide chlorhydrique qui assure un rendement élevé en dioxyde de chlore. L’équation de réaction est la suivante :
5 NaClO2+ 4 HCl 4 ClO2+ 5 NaCl + 2 H2O
5 NaClO2+ 4 HCl 4 ClO2+ 5 NaCl + 2 H2O
Il est connu de produire du dioxyde de chlore dans un réacteur sous pression dans lequel de l’acide chlorhydrique et du chlorite de sodium sont injectés. Pour que la réaction soit complète et que le rendement soit suffisant, la concentration de la solution de dioxyde de chlore doit être au moins de 30 g/L. Une fois que le réacteur est plein, la solution de dioxyde de chlore est entraînée vers et dans le flux d’eau à traiter. Pour ce faire, l’acide chlorhydrique et le chlorite de sodium sont injectés dans le réacteur à une pression supérieure à la pression de la canalisation dans lequel circule le flux d’eau à traiter. L’injection d’acide chlorhydrique et de chlorite de sodium dans le réacteur est commandée en actionnement (par exemple par l’intermédiaire d’un débitmètre) à chaque fois qu’un flux d’eau est à traiter.
Ce procédé présente plusieurs inconvénients. En premier lieu, si la transformation du chlorite de sodium en dioxyde de chlore est complète après environ 5 minutes de réaction avec l’acide chlorhydrique, une fois ce temps optimum de réaction dépassé, le dioxyde de chlore se dégrade et se retransforme en chlorite. Le traitement doit donc nécessairement s’effectuer en continu en s’assurant que le temps de passage des réactifs dans le réacteur n’excède pas 5 minutes. Dans le cas contraire, la solution injectée dans le flux d’eau à traiter sera dégradée et son efficacité diminuée. Un tel procédé ne s’applique donc pas à des traitements impliquant une variabilité du débit.
Le deuxième inconvénient porte sur la pression appliquée dans le réacteur. En cas de fuite, le dioxyde de chlore étant explosif et nocif à cette concentration, les risques d’incident sont élevés. En outre, en travaillant à une concentration de 30g/L, le réacteur doit être en permanence rempli pour éviter tout risque d’explosion qui résulterait de la présence de gaz à plus de 10% de dioxyde chlore.
L’invention se propose de pallier les inconvénients précités en proposant un procédé et un dispositif associé ne présentant pas risque d’incident, qui s’adapte à des débits de traitement variables et qui assure en permanence une efficacité optimale de traitement.
À cet effet, le procédé de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore pour le traitement des eaux de l’invention comporte au moins un cycle de production qui comprend les étapes suivantes :
- injecter du chlorite, par exemple du chlorite de sodium, sous forme liquide et une solution acide dans une chambre de mélange pour former un mélange réactif,
- après l’arrêt de l’injection, appliquer un temps de réaction entre le chlorite de sodium et la solution acide inférieur à 15 minutes, puis
- verser le mélange réactif dans une enceinte de dilution maintenue à pression atmosphérique, et
- ajouter dans l’enceinte de dilution, un volume déterminé de solution aqueuse pour obtenir une solution diluée de dioxyde de chlore 20 de concentration égale ou inférieure à 4g/L.
Le procédé de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore de l’invention peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :
- le temps de réaction entre le chlorite de sodium et la solution acide est comprise entre 4 et 7 minutes, de préférence de 5 minutes.
- la concentration de la solution diluée de dioxyde de chlore est de 2 g/L.
L’invention porte également sur un procédé de traitement d’eau comprenant au moins les étapes suivantes :
- produire une solution diluée de dioxyde de chlore selon le procédé tel que précédemment énoncé, et
- injecter la solution diluée de dioxyde de chlore dans un flux d’eau à traiter.
Le procédé de traitement d’eau de l’invention peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :
- le volume de l’enceinte de dilution est supérieur au volume maximum de la solution diluée dans l’enceinte de dilution de sorte que la solution diluée de dioxyde de chlore est en permanence surmontée d’un volume de gaz, et l’enceinte de dilution est maintenue à pression atmosphérique par :
- l’injection de gaz neutre dans l’enceinte de dilution concomitamment à l’injection de la solution diluée de dioxyde de chlore dans le flux d’eau à traiter, et
- le refoulement d’une partie des gaz présents dans l’enceinte de dilution concomitamment au versement du mélange réactif dans l’enceinte de dilution lors d’un cycle de production.
- un cycle de production est mis en œuvre lorsque l’enceinte de dilution comprend un volume de solution diluée assurant l’injection continue de la solution diluée dans le flux d’eau à traiter pendant au plus 15 minutes, de préférence pendant 5 minutes.
L’invention porte également sur un système de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore qui est essentiellement caractérisé en ce qu’il comporte :
- une chambre de mélange configurée pour assurer le mélange de chlorite, par exemple du chlorite de sodium, sous forme liquide et d’une solution acide,
- une enceinte de dilution de volume supérieur au volume de la chambre de mélange,
- des moyens d’alimentation en chlorite de sodium et en solution acide dans la chambre de mélange pour former un mélange réactif,
- des moyens de déversement du mélange réactif contenu dans la chambre de mélange dans l’enceinte de dilution, lesquels moyens de déversement sont commandés en actionnement au bout d’un temps de réaction entre le chlorite de sodium et la solution acide dans la chambre de mélange qui est inférieur à 15 minutes,
- des moyens d’alimentation en solution aqueuse dans l’enceinte de dilution configurés pour injecter dans l’enceinte de dilution, avant, concomitamment ou après le déversement du mélange réactif, un volume déterminé de solution aqueuse pour obtenir une solution diluée de dioxyde de chlore de concentration égale ou inférieure à 4g/L, et
- des moyens de maintien de l’enceinte de dilution à pression atmosphérique,
Avantageusement, la chambre de mélange est disposée à l’intérieur de l’enceinte de dilution.
L’invention porte enfin sur une installation de traitement d’eau qui est essentiellement caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un système de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore tel que précédemment énoncé, et des moyens de commande en injection de la solution diluée de dioxyde de chlore contenu dans l’enceinte de dilution dans un flux d’eau à traiter.
De préférence, le volume de l’enceinte de dilution est supérieur au volume maximum de la solution diluée dans l’enceinte de dilution de sorte que la solution diluée de dioxyde de chlore est en permanence surmontée d’un volume de gaz, et ladite installation comprend :
- des moyens injection de gaz neutre dans l’enceinte de dilution commandés en actionnement concomitamment à l’injection de la solution diluée de dioxyde de chlore dans le flux d’eau à traiter, et
- des moyens de refoulement d’une partie des gaz présents dans l’enceinte commandés en actionnement concomitamment au versement du mélange réactif dans l’enceinte de dilution lors d’un cycle de production.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées :
Il est tout d’abord précisé que sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. De même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l’une des figures, leurs références peuvent être aisément retrouvées en se reportant à une autre figure.
Il est également précisé que les figures représentent essentiellement un mode de réalisation de l’objet de l’invention mais qu’il peut exister d’autres modes de réalisation qui répondent à la définition de l’invention.
Le procédé de l’invention consiste essentiellement à séparer la solution de mélange des réactifs, de la solution qui est injectée dans le flux d’eau à traiter. Plus précisément, le mélange des réactifs est opéré dans une chambre de mélange, qui se déverse, sous contrôle, dans une enceinte dans laquelle s’opère une dilution du mélange réactif, avant son injection dans le flux d’eau à traiter. Le mélange des réactifs peut ainsi être effectué pendant un temps contrôlé assurant la transformation totale du chlorite en dioxyde de chlore et tout en évitant la dégradation du dioxyde chlore. La dilution subséquente du mélange réactif permet d’opérer à des concentrations en dioxyde de chlore bien inférieures à celles de l’art antérieur, qui ne sont pas dangereuses, qui limitent la dégradation du dioxyde de chlore, qui permettent de travailler à pression atmosphérique et qui permettent également de moduler le débit de solution diluée de dioxyde de chlore à injecter dans le flux d’eau à traiter. On opère ainsi par succession de cycles de production du mélange réactif. Une fois que l’enceinte de dilution est quasiment vide, une nouvelle préparation de mélange de réactifs est opérée pour alimenter à nouveau, après le temps de réaction requis entre les réactifs, l’enceinte de dilution. Le procédé de mélange des réactifs s’effectue donc par succession de cycles de production du mélange réactif, tout en assurant un traitement en continu des eaux à traiter depuis l’enceinte de dilution.
Plus précisément et en référence aux figures 1 à 3, le dispositif de l’invention 1 comprend une chambre de mélange 2 dans laquelle le chlorite et la solution acide sont mélangées, et une enceinte de dilution 3 depuis laquelle la solution de dioxyde de chlore est injectée dans le flux d’eau à traiter 4 via une pompe doseuse 5. L’enceinte de dilution 3 présente un volume V supérieur au volume v de la chambre de mélange 2. La chambre de mélange 2 est représentée sur les figures positionnée à l’intérieur de l’enceinte de dilution mais peut être disposée en dehors de l’enceinte de dilution 3.
Le chlorite est stocké dans un premier réservoir 6 et la solution acide est stockée dans un second réservoir 7. Le chlorite et la solution acide sont introduits dans la chambre de mélange 2 au moyen de deux pompes péristaltiques 8,9. Dans une alternative non représentée, on prévoit une seule pompe péristaltique avec deux têtes tournant sur le même axe. Cette configuration garantie une injection des réactifs à des volumes identiques.
Le dispositif comporte des moyens de déversement 10 du mélange réactif 11 de la chambre de mélange 2 dans l’enceinte de dilution 3. Ces moyens de déversement peuvent prendre toute forme appropriée connue de l’homme du métier. Dans l’exemple illustré sur les figures, ces moyens de déversement 10 comportent une trappe 12 disposé dans le fond, actionnable sur commande pour permettre l’écoulement du mélange réactif 11 dans un tube de déversement 13 dont l’extrémité libre est ouverte et dirigée vers le fond de l’enceinte de dilution 3.
Le dispositif comporte également des moyens d’alimentation 14 en solution aqueuse dans l’enceinte de dilution 3 comportant un réservoir de solution aqueuse 15, une électrovanne commandée 16 et un tube de déversement 17 dans l’enceinte de dilution 3.
Le dispositif comporte en outre des moyens de maintien de l’enceinte de dilution à pression atmosphérique 18 assurant l’entrée de gaz neutre lorsque l’enceinte de dilution 3 est en dépression et la sortie de gaz lorsque l’enceinte est en surpression. Ces moyens de maintien à pression atmosphérique 18 peuvent plus particulièrement prendre la forme d’un orifice 18a ménagé dans la partie supérieure de l’enceinte de dilution 3 et d’une cartouche de charbon actif 18b ouverte à chaque extrémité pour laisser circuler l’air entrant dans l’enceinte 3 et le gaz sortant de l’enceinte 3 tout en neutralisant les vapeurs de dioxyde de chlore. Ces moyens de maintien à pression atmosphérique 18 sont situés en partie supérieure de l’enceinte de dilution 3 de façon que les gaz évacués, lorsque l’enceinte est en surpression, comprennent une faible concentration en dioxyde de chlore. A cet effet également, le volume V de l’enceinte de dilution est supérieur au volume maximum Vmax ( ) de solution diluée de dioxyde de chlore pouvant être contenu dans l’enceinte de dilution 3. Plus particulièrement, le rapport entre le volume V de l’enceinte de dilution et le volume maximum Vmax de solution diluée est compris entre 3 et 7, de préférence de 5 pour s’inscrire dans un compromis efficace entre la baisse de concentration de dioxyde de chlore dans l’enceinte de dilution 3, et en particulier dans la partie supérieure de l’enceinte de dilution 3 où se trouve les moyens de maintien à pression atmosphérique 18, et sa praticité de fabrication.
Le dispositif comporte également des moyens d’injection 19 de la solution diluée de dioxyde de chlore 20 dans un flux d’eau à traiter 4, l’injection étant réalisée sur commande au moyen d’une pompe doseuse 5. Ces moyens d’injection 19 sont situés en partie basse de l’enceinte de dilution 3.
Le dispositif comprend enfin des moyens de traitement et de commande qui pilotent le système et l’installation de l’invention, soit les pompes péristaltiques 8,9, la trappe 12 de la chambre de mélange 2, l’électrovanne 16 et la pompe doseuse 5. Le dispositif comporte également des moyens de mesure du niveau de la solution diluée 20 dans l’enceinte de dilution 3, par exemple un capteur non représenté, qui, lorsque ce volume atteint une valeur seuil Vmin, envoient les données aux moyens de commande pour le déclenchement d’un nouveau cycle de fonctionnement. Le système peut également comporte des moyens de mesure du volume du mélange réactif 11 dans la chambre de mélange 2 pour commander en fermeture les pompes péristaltiques 8,9 lorsqu’un volume défini est atteint. Les moyens de commande assurent également la commande de l’ouverture de la trappe 12 de la chambre de mélange 2 après un temps différé défini de mélange des réactifs. Le système comprend enfin des moyens de mesure de la concentration de la solution diluée 20 pour contrôler le débit d’injection de cette solution dans le flux d’eau à traiter 4 comme il sera détaillé plus loin, mais également pour ajuster le volume de solution aqueuse 15 à introduire dans l’enceinte de dilution 3 lorsque le mélange réactif 2 est versé dans l’enceinte de dilution 3.
Le procédé de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore de l’invention comprend au moins un, et de préférence plusieurs cycles de production. En référence à la , chaque cycle de production comporte une première étape d’injection de chlorite 6, de préférence du chlorite de sodium, sous forme liquide, et d’une solution acide 7, de préférence de l’acide chlorhydrique, dans la chambre de mélange 2. La double injection est réalisée par l’actionnement, par les moyens de commande, des deux pompes péristaltiques 8,9 qui déversent le chlorite de sodium 6 et l’acide chlorhydrique 7 dans la chambre de mélange 2. Lorsque le volume requis de mélange réactif 11 est atteint, les pompes 8,9 sont arrêtées et un temps de réaction contrôlé entre le chlorite de sodium 6 et l’acide chlorhydrique 7 est appliqué. Ce temps de réaction est ajusté pour éviter la dégradation du dioxyde de chlore produit. Ainsi, de préférence, ce temps de réaction est inférieur à 15 minutes. Plus préférentiellement, ce temps de réaction est de 5 minutes, ce temps correspondant au rendement optimal de la réaction sans engendrer de dégradation du dioxyde de chlore. A l’issu de ce temps de réaction, les moyens de commandent pilotent en ouverture les moyens de déversement 10 du mélange réactif 11 dans l’enceinte de dilution 3 et la trappe 12 est commandée en ouverture. Le mélange réactif 11 se déverse alors dans l’enceinte de dilution 3. Avant, concomitamment, ou après le déversement du mélange réactif 11 dans l’enceinte de dilution, les moyens d’alimentation 14 en solution aqueuse sont actionnés par les moyens de commande et un volume défini de solution aqueuse, de préférence de l’eau, est versé dans l’enceinte de dilution. Ce volume est ajusté pour que la solution diluée 20 dans l’enceinte de dilution présente une concentration en dioxyde de chlore égale ou inférieure à 4 g/L, de préférence de 2 g/L. Lorsqu’un volume minimum Vmin de solution diluée de dioxyde de chlore se trouve encore dans l’enceinte de dilution 3, le volume d’eau introduit est ajusté par les moyens de traitement et de commande pour tenir compte de la présence de ce volume Vmin de solution diluée 20. A ces concentrations en dioxyde de chlore, la solution diluée 20 est stable.
Dans le cadre du procédé de traitement d’eau de l’invention, la solution diluée de dioxyde de chlore 20 est injectée dans un flux d’eau à traiter 4, le plus souvent en continu. Le débit d’injection Qi de la solution diluée 20 dans le flux d’eau à traiter 4 répond à la formule suivante : Où Qeauest le débit du flux d’eau à traiter 4,
Ceauest la concentration visée de dioxyde de chlore dans le flux d’eau à traiter 4, et
Ciest la concentration en dioxyde de chlore de la solution diluée 20 qui est injectée dans le flux à traiter 4.
Ceauest la concentration visée de dioxyde de chlore dans le flux d’eau à traiter 4, et
Ciest la concentration en dioxyde de chlore de la solution diluée 20 qui est injectée dans le flux à traiter 4.
Le débit Qi d’injection de la solution diluée 20 dans le flux d’eau à traiter peut-être modifié par les moyens de commande selon la variation ou la modification des différents paramètres impliqués dans l’équation énoncée précédemment (Qeau, Ceau, Ci). En effet, en dissociant la préparation du mélange réactif, de la solution diluée vouée à être injectée dans le flux d’eau à traiter, le débit de la solution diluée n’est pas soumis aux paramètres de fabrication du mélange réactif 11.
Après l’injection du mélange réactif 11 et de l’eau 15 dans l’enceinte de dilution, le volume de la solution diluée est maximum (Vmax – ). Ce volume de solution diluée diminue au fur et à mesure de l’injection en continu de la solution diluée 20 dans le flux d’eau à traiter 4. Lorsque ce volume atteint une certaine valeur Vmin assurant l’injection continue de la solution diluée 20 dans le flux d’eau à traiter 4 pendant le temps de mélange (5 minutes par exemple) des réactifs dans la chambre de mélange 2, un autre cycle de production est commandé et la chambre de mélange 2 se remplit. Pour un capteur ou tout autre moyen de détection du volume Vmin envoit les données aux moyens de commande pour le déclenchement du nouveau cycle et l’ouverture des pompes péristaltiques 8,9.
Dans le cadre également des procédés de l’invention, l’enceinte de dilution 3 est maintenue à pression atmosphérique. Lorsque le mélange réactif 11 est introduit dans l’enceinte de dilution, il se crée une surpression et du gaz s’échappe de l’enceinte de dilution 3 via les moyens de maintien de l’enceinte de dilution à pression atmosphérique 18 pour maintenir l’enceinte 3 à pression atmosphérique. A l’inverse, lorsque la solution diluée 20 est injectée dans le flux d’eau à traiter 4, il se créé une dépression et de l’air entre dans l’enceinte de dilution par ces mêmes moyens de maintien à pression atmosphérique 18.
Le procédé de traitement d’eau de l’invention fonctionne de la façon suivante. Comme illustré sur la , à l’issu d’un cycle de production du procédé de production de la solution diluée de dioxyde de chlore, le volume de solution diluée 20 dans l’enceinte est maximum (V max). La solution diluée 20 est commandée en injection dans le flux d’eau à traiter 4 tandis que de l’air s’introduit dans l’enceinte de dilution 3 par les moyens de maintien à pression atmosphérique 18. Lorsque le volume de la solution diluée 20 dans l’enceinte 3 atteint un volume minimum Vmin ( ) assurant l’injection continue de la solution diluée 20 dans le flux d’eau à traiter 4 pendant le temps de mélange (de préférence 5 minutes), un nouveau cycle de production est actionné et le chlorite de sodium et l’acide chlorhydrique sont de nouveau injectés dans la chambre de mélange 2. Pendant le déversement du mélange réactif 11 dans l’enceinte de dilution ( ), la solution diluée peut soit continuer à être injectée dans le flux d’eau à traiter 4 pour maintenir un traitement en continu, soit cette injection peut être arrêtée jusqu’à ce que l’intégralité du mélange réactif 11 soit versé dans l’enceinte 3. A l’issue du déversement de la chambre de mélange 2 dans l’enceinte de dilution 3, le volume de la solution diluée est maximum ( – Vmax) et le solution diluée 20 est de nouveau injectée dans le flux d’eau à traiter 4 ou cette injection se poursuit si elle ne s’est pas interrompue.
Un exemple de réalisation détaillé est décrit ci-après.
Pendant un cycle de production, un volume de 15ml de chlorite de sodium à 25% est mélangé à un volume de 15ml d’acide chlorhydrique concentré à 32%. Le volume d’eau ajouté au mélange réactif de 30 ml est de 470 ml pour fabriquer une solution de dioxyde de chlore diluée à 2 g/L contenant 1g de dioxyde de chlore. Le temps de réaction dans la chambre de mélange est de 5 minutes. Le nombre maximum de cycles de production, c’est-à-dire de préparation d’un mélange réactif dans la chambre de mélange suivi d’un déversement dans l’enceinte de dilution, est de 10 par heure.
Le volume minimum Vmin de solution diluée dans l’enceinte provoquant le déclenchement d’un cycle de production, est de 420 ml.
Pour une solution diluée de 2 g/L de dioxyde de chlore, un débit de flux d’eau à traiter de 100m3/h et une concentration visée en dioxyde de chlore dans le flux d’eau à traiter de 1 ppm, le débit d’injection de la solution diluée de dioxyde de chlore dans le flux d’eau à traiter est de 50 l/h.
La chambre de mélange peut être de diamètre extérieur de 40 mm pour une hauteur de 4,37 cm. L’enceinte de dilution peut être de diamètre 110 mm pour une hauteur de 12,89 cm.
Claims (10)
- Procédé de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore pour le traitement des eaux, comportant au moins un cycle de production qui comprend les étapes suivantes :
- injecter du chlorite, par exemple du chlorite de sodium, sous forme liquide et une solution acide dans une chambre de mélange (2) pour former un mélange réactif (11),
- après l’arrêt de l’injection, appliquer un temps de réaction (t) entre le chlorite de sodium et la solution acide inférieur à 15 minutes , puis
- verser le mélange réactif (11) dans une enceinte de dilution (3) maintenue à pression atmosphérique, et
- ajouter, dans l’enceinte de dilution (3), un volume déterminé de solution aqueuse pour obtenir une solution diluée de dioxyde de chlore 20 de concentration égale ou inférieure à 4g/L.
- Procédé de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore selon la revendication 1, caractérisé en ce que le temps de réaction entre le chlorite de sodium et la solution acide est comprise entre 4 et 7 minutes, de préférence de 5 minutes.
- Procédé de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la concentration de la solution diluée de dioxyde de chlore est de 2 g/L.
- Procédé de traitement d’eau comprenant au moins les étapes suivantes :
- produire une solution diluée de dioxyde de chlore 20 selon le procédé de l’une quelconque des revendications 1 à 3, et
- injecter la solution diluée de dioxyde de chlore dans un flux d’eau à traiter 4.
- Procédé de traitement d’eau selon la revendication 4, caractérisé en ce que le volume (V) de l’enceinte de dilution (3) est supérieur au volume maximum (Vmax) de la solution diluée (20) dans l’enceinte de dilution (3) de sorte que la solution diluée de dioxyde de chlore (20) est en permanence surmontée d’un volume de gaz, et en ce que l’enceinte de dilution (3) est maintenue à pression atmosphérique par :
- l’injection de gaz neutre dans l’enceinte de dilution (3) concomitamment à l’injection de la solution diluée de dioxyde de chlore (20) dans le flux d’eau à traiter (4), et
- le refoulement d’une partie des gaz présents dans l’enceinte de dilution (3) concomitamment au versement du mélange réactif (11) dans l’enceinte de dilution (3) lors d’un cycle de production.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu’un cycle de production est mis en œuvre lorsque l’enceinte de dilution (3) comprend un volume (Vmin) de solution diluée (20) assurant l’injection continue de la solution diluée (20) dans le flux d’eau à traiter (4) pendant au plus 15 minutes, de préférence pendant 5 minutes.
- Système de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore, caractérisé en ce qu’il comporte :
- une chambre de mélange (2) configurée pour assurer le mélange de chlorite, par exemple du chlorite de sodium, sous forme liquide et d’une solution acide,
- une enceinte de dilution (3) de volume (V) supérieur au volume (v) de la chambre de mélange (2),
- des moyens d’alimentation (8,9) en chlorite de sodium et en solution acide dans la chambre de mélange (2) pour former un mélange réactif (11),
- des moyens de déversement (10) du mélange réactif (11) contenu dans la chambre de mélange (2) dans l’enceinte de dilution (3), lesquels moyens de déversement sont commandés en actionnement au bout d’un temps de réaction entre le chlorite de sodium et la solution acide dans la chambre de mélange (2) qui est inférieur à 15 minutes,
- des moyens d’alimentation en solution aqueuse (14) dans l’enceinte de dilution (3) configurés pour injecter dans l’enceinte de dilution, avant, concomitamment ou après le déversement du mélange réactif (11), un volume déterminé (V) de solution aqueuse pour obtenir une solution diluée de dioxyde de chlore de concentration (C) égale ou inférieure à 4g/L, et
- des moyens de maintien de l’enceinte de dilution (3) à pression atmosphérique,
- Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que la chambre de mélange (2) est disposée à l’intérieur de l’enceinte de dilution (3).
- Installation de traitement d’eau, caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un système de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore selon l’une quelconque des revendications 7 et 8, et des moyens de commande en injection de la solution diluée de dioxyde de chlore (20) contenu dans l’enceinte de dilution (3) dans un flux d’eau à traiter (4).
- Installation selon la revendication 9, caractérisé en ce que le volume (V) de l’enceinte de dilution (3) est supérieur au volume maximum (Vmax) de la solution diluée (20) dans l’enceinte de dilution (3) de sorte que la solution diluée de dioxyde de chlore (20) est en permanence surmontée d’un volume de gaz, et en ce que ladite installation comprend :
- des moyens injection de gaz neutre dans l’enceinte de dilution (3) commandés en actionnement concomitamment à l’injection de la solution diluée de dioxyde de chlore dans le flux d’eau à traiter, et
- des moyens de refoulement d’une partie des gaz présents dans l’enceinte (3) commandés en actionnement concomitamment au versement du mélange réactif (11) dans l’enceinte de dilution (3) lors d’un cycle de production.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2203197A FR3134384A1 (fr) | 2022-04-07 | 2022-04-07 | Procédé de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore, procédé de traitement d’eau et dispositifs associés |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2203197A FR3134384A1 (fr) | 2022-04-07 | 2022-04-07 | Procédé de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore, procédé de traitement d’eau et dispositifs associés |
| FR2203197 | 2022-04-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3134384A1 true FR3134384A1 (fr) | 2023-10-13 |
Family
ID=82385622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2203197A Pending FR3134384A1 (fr) | 2022-04-07 | 2022-04-07 | Procédé de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore, procédé de traitement d’eau et dispositifs associés |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3134384A1 (fr) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1444328A (fr) * | 1964-06-05 | 1966-07-01 | Degussa | Procédé pour la fabrication de bioxyde de chlore pur |
| US5380518A (en) * | 1992-03-04 | 1995-01-10 | Arco Research Co., Inc. | Method for the production of chlorine dioxide |
| DE102008049734A1 (de) * | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Weidner Wassertechnik Gmbh | Verfahren und System zur Herstellung einer Chlordioxidlösung |
| US20140302176A1 (en) * | 2011-10-14 | 2014-10-09 | Infracor Gmbh | Method of treating water with chlorine dioxide |
-
2022
- 2022-04-07 FR FR2203197A patent/FR3134384A1/fr active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1444328A (fr) * | 1964-06-05 | 1966-07-01 | Degussa | Procédé pour la fabrication de bioxyde de chlore pur |
| US5380518A (en) * | 1992-03-04 | 1995-01-10 | Arco Research Co., Inc. | Method for the production of chlorine dioxide |
| DE102008049734A1 (de) * | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Weidner Wassertechnik Gmbh | Verfahren und System zur Herstellung einer Chlordioxidlösung |
| US20140302176A1 (en) * | 2011-10-14 | 2014-10-09 | Infracor Gmbh | Method of treating water with chlorine dioxide |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0605277B1 (fr) | Procédé et réacteur pour l'ozonation optimisée des eaux destinées à la consommation humaine | |
| FR2467621A1 (fr) | Procede et dispositif de desaeration de liquides | |
| FR2698349A1 (fr) | Installation pour l'élimination des micro-polluants des eaux brutes notamment des eaux de forage, par action combinée d'ozone et de peroxyde d'hydrogène. | |
| FR3134384A1 (fr) | Procédé de production d’une solution diluée de dioxyde de chlore, procédé de traitement d’eau et dispositifs associés | |
| WO1988000570A1 (fr) | Elimination catalytique de l'hydrogene sulfure de soufre liquide | |
| WO1991014172A1 (fr) | Procedes colorimetriques de determination et de regulation de la teneur en peracide dans une solution, en presence de peroxyde d'hydrogene | |
| CA2691535A1 (fr) | Procede de traitement mixte chimique electrochimique d'un milieu liquide charge en nitrates, dispositif pour traiter un tel milieu liquide et applications | |
| FR2838067A1 (fr) | Procede de mise en contact de phases notamment gaz/liquide, reacteur dit a impacts multidirectionnels associe, et application au traitement oxydant de l'eau | |
| FR2679458A1 (fr) | Mousse de decontamination a duree de vie controlee et installation de decontamination d'objets utilisant une telle mousse. | |
| EP3193157B1 (fr) | Dispositif de mesure de viscosite sous atmosphere inerte, mèthode d'analyse et utilisation | |
| FR2618055A1 (fr) | Methode et moyen de pulverisation de raisins | |
| WO2005035451A1 (fr) | Procede de traitement par voie chimique d'un milieu liquide charge en nitrates, dispositif pour traiter un tel milieu liquide et applications | |
| EP1345684A1 (fr) | Perfectionnement aux procedes d'oxydation par transfert d'oxygene au sein d'un milieu liquide dans un reacteur sous pression | |
| KR20160112601A (ko) | 밸러스트수 처리 장치 및 방법 | |
| EP1082604B1 (fr) | Procede de determination automatique du trichlorure d'azote dans du chlore et l'ion ammonium dans des saumures et dispositif pour mettre en oeuvre ce procede | |
| EP1710573A1 (fr) | Procédé et dispositif de mesure d'un taux de monoxyde de carbone dans un fluide | |
| US20110123459A1 (en) | Anaerobic Iodine Solution | |
| FR2685317A1 (fr) | Procede de traitement de l'eau destine a eliminer les virus et les pesticides. | |
| EP2373990A1 (fr) | Dispositif et procede de controle d'une concentration d'un desinfectant halogene dans une piscine ou similaire. | |
| CA2404633C (fr) | Traitement sous vide d'un metal fondu avec brassage simultane par injection d'helium | |
| FR2669299A1 (fr) | Appareil pour appliquer du germicide a des moyens d'emballage. | |
| FR2687331A1 (fr) | Dispositif de preparation d'un produit pour dialyse. | |
| EP0798031A1 (fr) | Procédé et installation de traitement de fumées | |
| FR2700968A1 (fr) | Filtre procédé et installation de filtration pour l'épuration des effluents aqueux. | |
| FR3141703A1 (fr) | Système et procédé de production d'une solution désinfectante à base d’acide hypochloreux |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20231013 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |