JPS5973408A - 二酸化塩素の製法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二酸化塩素の製造及び廃水の処理における二酸
化塩素の使用に関する。

二酸化塩素を使用して廃水を消毒処理することは周知で
あｐ１塩素を使用するよシ有利であることも既知である
。

中位の社会集団の自治体汚水処理プラントでは代表的に
は２００〜１０００ｋｇ７日のような比較的少量の二酸
化塩素が必要である。

米国特許第り、、２ｇｏ、ｉｒｑ号明細書には塩素酸ナ
トリウム溶液を二酸化硫黄と反応洛中で向流式に大気圧
未満の圧力下で反応させて約ｌ〜３ｐｐｆの二酸化塩素
δロ度をもつ二酸化塩素水溶液を生成させる小規模自動
化二酸化塩素製造プラントを記載している。

この先行技術の操作は幾つかの欠点をもつ。

この先行技術の方法は他の二酸化塩素発生方法が塩素酸
塩に基づいて４０〜７０％よシはるかに高い収率をあげ
ることができるのに比べて約６０〜７０％の二酸化塩素
の収率という比較的低い収率をもつ。

この先行技術の方法は少量の空気の存在下で二酸化塩屋
の製造を行うから、二酸化塩素を溶解させるには吸収塔
を使用することが必要となる。多くのプロセス制御要素
がこの先行技術の方法を保守作業なしの自動操作に自動
化するために必要である。これらの要因は二酸化塩素生
産量当シのプラントの資本コストを比較的高価なものと
なす。

迅速、効果的且つ効率よく廃水、を処理するための二酸
化塩素の発生に使用できる他の二酸化塩素発生反応もあ
る。カナダ特許第！ｒ’ｌＪ、ＡＩＩｔ号は塩素酸ナト
リウム、塩化ナトリウム、及び７〜１３規定の範囲の高
酸性度の硫酸を大気圧下約３θ℃の温度で反応させて二
酸化塩素と塩素とを生成させることからなる二酸化塩素
発生器を記載している。空気を反応媒体に通すことによ
ってガス状生成物を反応媒体から剥離し、空気で希釈さ
れた生成物ガス流を造っている。

この後者の方法は一般に米国特許第６λ！０．１！；９
号の方法よシ高収率で二酸化塩素を生成するが、なおあ
る種の欠点があって、この欠点のためにこの後者の方法
は自動化した水処理操作に使用するのに適さない。生成
物ガス流中に大量の希釈空気が存在するためにそれに対
応して大きな吸収塔が二酸化塩素を水に溶解するために
必要で、ちる。更に、この方法をとも収率で二酸化塩素
を得るためには二酸化塩素発生器中の反応媒体の滞留時
間が比較的長いことが必要であるから二酸化塩素発生器
の容Ｗが大きくなる。これらのコクの要因は二酸化塩素
生産針当シのプラントの資本コストを相対的に高価なも
のとなす。

この先行技術の操作では二酸化塩素の希釈ガスとして空
気を使用するけれども、この方法は泡立ちやすいこと；
すなわち二酸化塩素の自然分解が起り・やすいことが知
られている。この方法のこの現象は装置を損傷する可能
性があること、及び有毒ガスの放出のために人為的調整
をしない自動化操作では望ましくない。

カナダ特許第に２左、０ｇ４を号明詞沓は大気圧未満の
圧力下の沸点に高酸性度反応媒体を保つことによって二
酸化塩素及び塩素の希釈ガスとしてのスチームを含む生
成物ガス流を生成させ、反応容器中に酸性硫酸ナトリウ
ムを析出させる以外はカナダ特許第５３り、！ざデ号の
方法と類似の方法を記載している。

酸性硫酸ナトリウムは取扱いが物理的に困難でアシ、比
較的保守作業を要しないように意図される小規模プラン
ト中でこの塩が生成することは著るしい火点である。更
に、反応容器中に塩が析出すると塩をスラリーの形態て
除去すること、及び反応媒体から結晶を分離するための
濾過器、結晶を分熱した反応媒体の再循環ポンプ及び再
循環配管が必要となる。これらのすべての事項はカナダ
特許第ｆ　２　ｇ、０ざダ号の方法を使用するプラント
の全資本コスト中のかなシの率を占めるものとなる。

小規模の二酸化塩素製造用上述の先行技術を使用する場
合の該先行技術の火点はカナダ特許第に４１３，１１９
号及び第ざ、２に、０ざダ号の方法を修正することによ
って解決できることが意外にも発見された。

この発明によれば塩素酸ナトリウムと塩化ナトリウムと
の溶液と硫酸とを反応帯域に供給して反応帯域中の高酸
性度反応媒体から二酸化塩素と塩素とを反応帯域を大気
圧未満の圧力に減圧して水の蒸気、二酸化塩素及び塩素
からなるガス状混合物を取出し、廃反応媒体を反応帯域
から取出し反応帯域中の硫酸ナトリウムの晶出を回避す
ることからなる二酸化塩素発生方法が提供される。

空気を反応帯域に供給しないから吸収塔及び吸収塔に関
連する資本コストの必要が回避される。このようにして
被処理水を反応帯域に減圧を生じさせるのに使用する減
圧エゼクタに直接供給するから二酸化塩素溶液貯蔵の必
要はなくなる。

反応帯域を減圧にすることによって泡立ちが生ずる二酸
化塩素分圧未満の二酸化塩素分圧が維持され、装置が故
障しても有毒ガスが大気中に漏出することはない。

更に、この発明の方法は米国特許第４ｔ、ｌ！ｒＯ，／
Ｌ；９号の方法で達成される収率よりはるかに高い収率
を達成するのにカナダ特許第ｊダＪ、！１１９号の方法
よシはるかに短い滞留時間で操作できるから必要発生器
寸法を小さくでき、全体の資本コストを低減できる。

反応媒体が硫酸ナトリウムによシ飽和されない濃度条件
下で操作することによシ、また反応媒体を反応帯状から
取出すことによって反応帯域中で酸性硫酸ナトリウムの
沈殿が回避され、従って沈殿処理問題及びそれに関連し
た装置の設置を回避できる。

本発明方法は約４１０　’Ｑ以下ないし約コ！℃の比較
的低温度で操作できる。所望により、反応媒体の温度を
反応媒体に実質上濃厚な状態で通常供給される硫酸反応
剤の希釈熱から得られる温度であってもよい。

これらの反応温度で生成物ガス流中に存在する水の蒸気
は反応帯域中で二酸化塩素の発泡の可能性を最小するの
には充分でないほど高い分圧をもつから空気の不在また
は他の添加希釈剤の不在下では反応帯域中の蒸気空間を
最小にすることが必要である。

減圧下の系の場合、液相中のガスが膨張し反応帯域から
の液相の除去が制御できないほどに促進され、それによ
って反応帯域中の蒸気相空間が増大し、泡立ちの危険が
増大する傾向がおる。二酸化塩素生成速度／反応庇体表
面積の比は従って反応媒体のそのような訃とぅを防止す
るように制御される。約３ｏ分の滞留時間では二酸化塩
累住成速度／反応媒体表面積の比は約０１０５ｇ７分／
ｃｍ！が最大値である。

本発明の方法を実れする好適な仕方では反応媒体を加熱
して同−反応媒体表面積尚シより高い二酸化塩素生成速
度を達成させる。反応媒体は一般に約、２５”Ｑ〜約？
ｏ’Ｑ、好適にはぐ。℃〜約７θ℃、そして最も好適に
は約１１０”Ｑ〜約４θ℃の範囲の温度に加熱する。

反応媒体の温度が高くなるため水の蒸気の分圧が高くな
るから二酸化塀素が発泡する傾向は少くなる。この理由
は二酸化塩素の分圧が低下するからである。従って反応
帯域中の蒸気相空間を最小にする重要性は本発明のこの
態様では低くなる。

反応帯域にかけられる減圧は反応媒体を沸とうさせるよ
うな減圧であシ、反応媒体製とうのために通常約６０ｕ
Ｈｆｉないし約／６θｒａｔ　Ｈｆｉである。沸点状態
では二酸化塩素は反応媒体から生成するスチームによ）
剥離されるから沸とう状態が好適である。反応媒体が沸
とうしていない時は減圧は通常約４０　ｔｓ　Ｈｆｉな
いし約／３１關Ｈ９である。

以下に示例のための図を参照して本発明を更に具体的に
説明する。

まず最初に本発明方法の一実施態様の概略工程図である
第１図を参照すると、二酸化塩素発生器１０へ塩素酸ナ
トリウム−塩化ナトリウム水溶液貯槽／り（貯槽／ｌ）
から塩素酸ナトリウム−塩化ナトリウム水浴液が導管／
コを経て、また政硫酸貯槽／ｇρ鴫濃硫酸が導管／ｌを
経てそれぞれ導入され、二酸化塩素発生器／θ中で二酸
化塩素と塩素とが生成される。塩素酸ナトリウム−塩化
ナトリウム水溶液貯４Ｗ／グは必要に応じ導管コ０を経
てＮａ０４０．−Ｎａｉｌ水溶液が補給され、−力源硫
酸貯槽／Ｅは必要に応じ導管−一により硫酸が補給され
る。

二酸化塩素発生器ｉｏへ導管ｌ乙にょ夛供給される硫酸
の濃度は広範囲に亘って変化する。

通常濃硫酸、好適には約９３重量−以上の濃硫酸を使用
することが二酸化塩素発生器１０から溢流する酸の損失
を最少となすために好適である。硫酸の供給にょシ反応
媒体中に約ｇないし約／Ｊ規定、好適には約９．３ない
し１０規定ノ酸性度を生ずる。

導管／コ中の装入原料溶液中の塩素酸ナトリウム及び塩
化ナトリ９ムの濃度は反応媒体の他の条件釦依存して比
較的狭い範囲に変化できる。

本性を約ｌＩＯ℃以下の反応媒体温度で行う時には塩素
酸ナトリウムと塩化ナトリウムの各々の濃度は約−６５
〜約３．！毫ル、好適には約３．０〜約３・５モルで、
本流を約ｌＩＯ℃〜約７０℃の範囲の反応媒体温度で行
う時には前記濃度は各々が通常約／、　ｊモル−約コ、
３モル、好適には約へデ〜約コ、Ｓ七ルでおる。装入原
料流中の塩素イオン：塩素酸イオンモル比はこれら反応
剤イオンからの二酸化塩素生成の効率の低くならないよ
うにするために約ｉ、ｏｓ：ｔ〜約ｔ、ｔｚ：ｉの範囲
であるのが好適である。

これらの装入原料から生ずる反応媒体中の塩素酸ナトリ
ウム及び塩化ナトリウムの濃度は各々約０．ｏｒモル〜
約ｏ、コモルである。前記反応剤の濃度は反応媒体から
未反応塩素酸ナトリウムの損失を最少とするためにでき
るだけ低い濃度に保つことが好ましい。

二酸化塩素発生器１０中の反応媒体は好ましくは約ｋＯ
℃〜６０°Ｃの好適温度に加熱され、同時に好ましくは
反応媒体を沸とうさせるために導管コダを介して反応帯
域は減圧される。

反応媒体は二酸化塩素発生器ＩＯから生成物導管、２Ｉ
Ｉを経て溢流する。二酸化塩素発生器ＩＯ中の反応媒体
の滞留時間は（６ｉｔ酸ナトリワムが飽和濃度にまで蓄
積されず、また反応剤が二酸化塩素と塩素とを生成する
のに充分な時間が得られれば厳密な制限は必要としない
。二酸化塩素発生器ｔｏ中の反応媒体の滞留時間は小型
の二酸化塩素発生器ｉｏを使用するときには代表的には
約３０〜６０分で、大型の二酸化塩素発生器を使用する
時は沈殿が生じない限シ前記滞留時間よシ長時間を使用
できる。

二酸化塩素発生器／θに生成物導管コダを経て減圧を施
すために生成物導管−グの下流側端部に減圧エゼクタ２
乙が備えられる。減圧エゼクタ２乙には導管−ｇから水
が供給され、この水は生成物導管コｙを通って入るスチ
ームを凝縮させ且つ二酸化塩素と塩素とを溶解する。導
管−２ｇ中に供給される水は二酸化塩素によ多処理され
るべき水流であ夛、処理ずみ水は減圧エゼクタ２乙の下
流側の導管３０にｕト出される。

エゼクタ２乙の水流が大気と接触する前に二酸化塩素と
塩素とが完全に溶解するようにエゼクタ２乙の端部にパ
イプを付加することはあっても、二酸化塩素と塩素との
実質上完全な溶解がエゼクタコロ中で行われるから有毒
ガスが逸出することはない。被処理水を消毒するために
必要な二酸化塩素の濃度は極めて低く、通常３ｇ／ｊ　
（ｇｐｊ）以下である。従って、導管２ｇ中の水温は環
境温度であってもよく、高濃度の二酸化塩素が必要なと
きは冷却が必要であるが、上記のような低濃度では冷却
は必要ではない。

二酸化塩素発生器１０から溢流する液体をガス状反応生
成物と共にエゼクタ２６中に通してもよく、該溢流中の
化学薬品の濃度は導管Ｊ。

中の被処理水の利用に著しい悪影響を及ぼすほどではな
い。或はまた、溢流反応媒体はこれを生成物導管、２４
ｔから導管３コにより取出して廃棄してもよい。

さて第２図ないし第１図について述べると、これらの図
には第１図の操作で使用するのに適した二酸化塩素発生
器の構造が示されている。

二酸化塩素発生器ＩＯは一般に垂直な円筒状体３λで、
上部封止部材、ｔｏ及び下部封止部材３６を備え、それ
らの間に反応媒体１１Ｑを保持する反応帯域を構成する
室３ｇが区画される。

室３ｇ内で下部封止部材Ｊ、　４から大体平行に上方に
向けて延びるダ個の排出管１２がある。

図にはコ個の排出管を示した。これら排出管ｌコの各々
は上部開放端＜＜ｅ及び排出管の下端近くの管壁に造ら
れた開口４ｔ／、があり、排出管ｔコの各々にはその両
端で液体が自由に流れるようになっている。

加熱部材ａｇは各排出管りλ内を軸方向に排出管ダコの
かなりの長さに延び、下部封止部材Ｊ６を貫通して二酸
化塩素発生器の外部に設けられた接続部３０にまで突出
する。各加熱部材４Ｉｇの上端には放射状に突出するフ
ィン部材３コが備えられ、このフィン部材ｊコは排出管
弘コの内壁内の溝Ｓ４を内に延びる〇 加熱部材４１ｇの表面積は熱を効率よく消散させるのに
充分な大きさをもち、それによって加熱部材４ｇの表面
温度が大きなガス泡及び二酸化塩素の分解が局部的に生
成しないような低温度に保たれるべきである。

加熱部材表面温度は約９０℃以下で、且つ加熱部材と反
応媒体との間の温度差が加熱部材ａｔ上に硫酸ナトリウ
ムを晶出させ得ないような温度である。

導入管Ｓ６及びｓｇは二酸化塩素発生器ＩＯの下端近く
の該発生器壁３２を通って延び、室３ｇ中の反応媒体ｑ
ｏ中に反応剤を供給する。

一方の導入管ｓｂは導管１２中の塩素酸ナトリウム−塩
化ナトリウム原料溶液に通じ、他方の導入管ｓｇは導管
ｌダ中の硫酸原料に通ずる。

生成物導管コダを構成する排出管６０は二酸化塩基発生
器ＩＯの上端近くに設けられ、室３を中の反応媒体弘０
の上の蒸気相空間と通ずる。

反応媒体ａＯは排出管６０を通って二酸化塩素発生器１
０から溢流する。

導管５６及び５ｇを通って二酸化塩素発生器ｉｏへ入る
反応剤の流速は二酸化塩素発生器ｌｏ中でのそれぞれ所
望の滞留時間及び所望の反応剤濃度が得られるように制
御される。排出導管６２は所望により二酸化塩素発生器
／θの反応媒体を排出するために備えられる。

第１図に説明した全装置は以下に述べる種々のセンサ及
び手動操作または自動操作のための制御装置４４を備え
る。

操作に際しては第１図に示す全装置は第Ｓ図の論理的流
れ図に規定された一連の所定の工程が逐次行われる。二
酸化塩素生成の開始と水処理の開始とは手動により、或
は水処理に対する要求に応答して行われる。

ある種のパラメータの検知された値は適当なセンサによ
り検討されて更に操作を進める前に許容範囲内にあるこ
とが確認される。下記第７表に検討パラメータ値、それ
らの正規の値及び使用したセンサを掲げる。

第１表 パラメータ　　　正規値　　センサ 導管２ｇ中の未処理水圧力　ｌθ〜ｊ＆ｏｋＰａ　　Ｐ
Ｓ−ｇ二酸化塩素発生器準備温度　３６℃〜４’１１７
’ＣＴＩＳ　　４二酸化塩素発生器加熱器 （低加熱）　　　　　　　　　　作動　　　Ｔｌｏ−７
これらのパラメータが許容範囲外であるならば装置は自
動的に停止され、欠陥パラメータを修正後に手動による
リセットを必要とする〇上記バ２メータが許容範囲内に
あれば逐次操作が始動する。二酸化塩素発生器への空気
洗気導管に設置された空気弁ＦＶ−／θは閉じられる。

次に二酸化塩素発生器圧力がセンサＰＩ３−、ｔにより
検知されて該圧力が正常か否かを決定し、二酸化塩素発
生器加熱器を高加熱側に変え、反応媒体温度をセンサ’
、ｌ”ｌｏ−７により検知して該温度が正常であるか否
かを決定し、蒸気温度はセンサ’ｌ’１ｓ−４により蒸
気温度が正常であるか否かを決定するために再使用する
。

下記第、２表に二酸化塩素発生器圧力及び温度の正常値
を掲げる： 第２表 パラメータ　　　　正常値　　センサ 二酸化塩素発生器圧力　　４０〜／ＡＯｍｍＨｌｉ　　
Ｐ工ｓ−ｓ反応媒体温度　　　　４ｔＯ〜７０６ＣＴＩ
Ｃ−７蒸気温度　　　　　　ｇｏη以下　　Ｔｌ５−４
これらのパラメータが許容範囲内にあると導管／コ及び
１６にある弁ＥＶ−１！及びｇｖ−２を開いて化学薬品
の供給を開始する。同時にタイマが始動し、このタイマ
により二酸化塩素と塩素とが二酸化塩素発生器１０内で
生成する期間が制御される。

二酸化塩素発生器ｉｏ中の圧力及び温度はセンサＰ工Ｓ
−ｊ％Ｔ工８−４　及びＴｌＣ−７により二酸化塩素の
発生中連続的に監視される。検知された二酸化塩素発生
器の圧力が高く、または検知された二酸化塩素発生器の
温度が高いが或はそれら両者であると二酸化塩素発生器
は停止される０ いま述べたばかりのような替報を発するような状態は起
らないとすると、タイマはそのサイクルを完了し、二酸
化塩素発生器ｉｏはタイマにより予め定められた所望量
の二酸化塩素が製逸されると運転を停止する。二酸化塩
素発生器の運転の停止は弁ＥＶ−２及びＥＶ−！を閉じ
ることによって反応剤の供給を停止し、二酸化塩素発生
器加熱器を低加熱側へ切換えることによって行われる。

弁ＫＶ−，２及びＥＶ−１を閉じ加熱器を停止すると二
酸化塩素の発生は止まる。空気弁［’Ｖ−１０を開いて
二酸化塩素発生器ＩＯの蒸気相中に空気を引き入れ、ベ
ンチュリ２乙の作用下に二酸化塩素発生器ＩＯから残存
二酸化塩素及び塩素を放出させる。

二酸化塩素発生器１０は今や休止状態となり、所定時間
の経過法たは手動による二酸化塩素発生の回正に応答し
て二酸化塩素の製造が再び必要となるまでタイマは遊び
の状態となる。

二酸化ｊ」に素発生器１０の停止は沸とう反応媒体の場
合の方が非沸とう反応媒体の場合よりすみやかに行われ
る。この理由は二酸化塩素のスチームによる剥離により
反応媒体中の溶解二酸化塩素の濃度が約θ、−ｔ　ｇｐ
ｚに保たれるからである。

これに比して非沸とう反応媒体の場合には溶解二酸化塩
素濃度は約３〜３゜ｋ　ｇｐＪ、である。

従って、第１図に示した二酸化塩素発生系は廃水の処理
のための二酸化塩素及び塩素の製造を迅速に開始でき、
このような二酸化塩素及び塩素の製造を所望の製造速度
で所定の期間持続でき、二酸化塩素及び塩素の製造を迅
速且つ安全に停止できる。

米国特許第り、ｌ！；０，１３９号の方法と比べて、相
対的に少ない自動制御を必要とするのにすぎず、本発明
の方法は米国特許第ｑ、−３θ、／Ｓ９号の場合よりは
るかに容易に自動制御形で運転できる。

米国特許第グ、コ！；　０．／　ｊｉ　９号の先行技術
で必要とされるような？Ｆ気も存在しないし、吸収塔も
必要としない。更に本発明の方法を使用して得られる二
酸化塩素の収率は先行技術の米国特許第ダ、２３０．／
　５９号の収率より扁い。

以下に例を掲げて本発明を説明する。

例７ ａｏ℃、ｉｉｏｍｍｌ−１ｇ、の圧力下で二酸化塩素を
３　ｋｇ　７時間の割で製造し、ｑｓｏｏｏｋｇ／時間
の水を処理する非沸とう式二酸化塩素発生器１０の場合
の第１図の系の物質収支を測定した。

種々のパラメータを下記第３表に述べる。

第３表 導管　　２ｇ　　／ｕ　／Ｇ　、１．３０化学薬剤（ｋ
ｇｉ時間） ＮａＣ１，ｊｉ、／　７　　　　０．．２１．　　θ、
＋２６ＮａＣｊ１．０．　　　　　　　　　　　　　　
　　　９．０ｇ　　　　　　　　　０．９３　　０９３
にＪ’、０２！ｒ！ｒ Ｃ１，ｆｆ１２．７ｇ　　２．７ｇ １１、Ｓｏ、　　　　　　　　　　　　　コク。夕　、
２／、３　２／、ＪＨ２０（液体）　　　　ｑｓｏｏｏ
　　Ｊ／　　　　　／、、２　　Ｊ／、５７！０．２（
１，３ Ｈ２Ｏ（ガス）２．０ 例λ 乙０°Ｃで／　／　ＯｍｍＨｉの圧力下で二酸化塩素を
ｓｋｇ／時間の割テ製造し、ｑｓＯｏｏｋｇ／時間の水
を処理する沸とう式二酸化塩素発生器１０に対する第１
図の系の物質収支を測定した。

種々のパラメータを下記の第り表に示す。

第り表 化学薬剤（／ｃｇ／時間） Ｎａ（４ｇ、／７　　　　０．２＆　　。、ムＮａＣり
、０８　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ワ
、ｏｇ　　　　　　　　　　　ｏ、ｑ３　　　ｏ、ｑ、
ｙｃｒ、ｏ、　　　　　　　　　　　　　　　　、　　
　。

０ｆ２２．７ｇ　　＋２．７１ Ｈ２ＳＯ，，２ｑｊ　　、２／、、？　　コ４３Ｈ２０
（液体）　　　　ｑｓｏｏｏ　　、７１Ｉｔ、ａ　　　
ａｔ、、ｔ７Ｓθ３６．５ Ｈ２Ｏ（ガス）　　　　　　　　　　　　　　／ｊｊｉ
に比べて例コのより高温度の操作は／３＃　７時間の水
を余計に必要としたのにすぎないが、二酸化塩素の分圧
がＪ４ｍｍからｑｍｍに大巾に低下し、従って泡発生の
可能性に対する安全限度が改善された点で顕著な差異が
ある。

例３ 減圧下に約６θ℃に加熱された反応媒体を含有する円筒
形二酸化塩素発生器中で二酸化塩素を製造した。塩素酸
ナトリウムと塩化ナトリウムとの溶液を連続的に流し、
硫酸も連続的に流して反応媒体を二酸化塩素発生器から
溢流させたＯ ２つの直径の二酸化塩素発生器を使用し、液を二酸化塩
素発生器の容積の約発まゝで満して得られ、た結果を大
きな直径の二酸化塩素発生器であるが高さが低くなり、
液が二酸化塩素発生器を満した加熱されなかった二酸化
塩素発生器の結果と比較した。結果を下記第３表に示す
：第Ｓ表 １０．２　　　　．７　　　　　！ｒ？／　　　　りθ
　　　　　Ｏ，θ６１０．１　３　　、ｔ　　ｇ９　７
０　０．θ６＊ １０．２　　／　　！　　９２　　コｓ　　ｏ、ｏｒ？
ｊ　　／　　、ｔ　　７コ　２１　０．／／？、Ａ　／
　　！ｆ　ｇコ　、２．ｔｏ、ｌｌ＊この実験は加熱せ
ず、且つガス相空間なしで行った０第ｊ表の結果は沸と
う式反応器における製造速度／反応器直径の比は若干収
率は低下するが著しく増大したことを示す０ この開示のまとめとして、本発明は廃水処理、水冷却及
び潜在的に食用水の二酸化塩素処理の新規な操作を提供
するものである。本発明の範囲内で改変が可能であるこ
とを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の一実施例の概略７０−シートを
示す図、第２図は第７図の方法に使用する二酸化塩素発
生器の概略縦断面図、第３図は第２図の二酸化塩素発生
器に使用される加熱管の拡大図、第ｑ図は第３図の加熱
管の端部平面図、第３図は第１図の方法の自動操作の論
理流れダイアグラムである。図中： ｌθ・・二酸化塩素発生器、／ｅ、−・（塩素酸ナトリ
ウム−塩化ナトリウム水溶液）貯槽、ｌざ・・（硫酸）
貯槽、コロ・・エゼクタ、４ｔｏ・・反応媒体、ダざ・
・加熱部材。 手続補正書 昭和　が年　１Ｃ８３日 特許庁長官殿 １、　事件の表示 昭和ｓｒ年特許願第１４！、２り／　号２、　発明の名
称 二酸化塩素の製法及び装置 ３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　　　　エルク・インダストリーズ・リミテッド４
、代理人 図面の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　食散規定度が＆ｊ−／コ規定の硫酸含有反応媒体中
   で塩素イオンによシ塩素酸イオンを還元することによっ
   て反応帯域中で二酸化塩素を製造する方法において、 （ａ）　　反応帯域に減圧をかけて水の蒸気、二酸化塩
   素及び塩素のガス状混含物を取出し、（ｂ）　　塩素酸
   イオン、塩素イオン及び硫酸を反応帯域に供給し、反応
   帯域から使用ずみ反応媒体を取出し、 （０）　　反応媒体中の副生物硫酸塩の濃度を反応媒体
   中の飽和濃度未満に維持するように反応帯域中の反応媒
   体の滞留時間を制御することを特徴とする二酸化塩素の
   製法。 ユ　反応媒体の温度がコｊ’Ｑ〜７０℃で、反応帯域の
   圧力を４０〜／　６０ｍｙｘＨｌｌの大気圧未満の圧力
   　　−□となす特許請求の範囲第１項記載の製法。 ３　反応媒体の温度がｌＩＯ°Ｃ以下で、反応媒体が反
   応帯域を実質上溝してなるりｔ許請求の範囲第一項記載
   の製法。 嘱　反応媒体をｌＩＯυ〜７０”Ｑの温度に加熱し、大
   気圧未満の圧力が反応媒体を沸とうさせる値である特許
   請求の範囲第一項記載の製法。 ３　反応媒体を３０−／、Ｏ”Ｑに加熱する特許請求の
   範囲第９項記載の製法。 ム　工程（１））で各々／−ｊ〜３ｊモ５４）１４度を
   もち且つ塩素イオン：塩素酸イオンのモル比が１．θｊ
   　　　　　−：／〜ｌ〜ｔ／よ：ｌの塩素酸ナトリウム
   と塩化ナトリウムからなる水溶液を反応帯域に供給し、
   工程（０）において塩素酸ナトリウムと塩化ナトリウム
   との濃度をｏ、ｏよ〜θ、コモルに保つ特許請求の範囲
   第１項記載の製法。 ７　反応帯域での反応媒体の滞留時間が３０〜６０分で
   ある特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記
   載の製法。 く　使用ずみ反応媒体を二酸化塩素と塩素とが通る排出
   口を通して反応帯域から溢流させる特許請求の範囲第１
   項ないし第７項のいずれかに記載の製法。 デ　エａ　（ａ）において、大気圧未満の圧力を減圧エ
   ゼクタによシ反応帯域にかけ、二酸化塩素及び塩素によ
   υ処理される水が減圧エゼクタを通って流れることから
   なる特許請求の範囲第１項ないし第ｇ項のいずれかに記
   載の製法。 １０　　二酸化塩素及び塩素の製造を要求に従って開始
   及び停止し、（１）反応帯域の反応媒体の温度を検知し
   て３６℃〜ＩＩＯ”Ｃの温度に゛し、（１１）未処理水
   の圧力を検知して圧力が１１４１０〜ｓ　ｇ　□ｋＰＢ
   にし、冊反応帯域の圧力を検知して６０〜／ＡＯｍｖｘ
   Ｈ９の圧力とし、（■）反応媒体の加熱を開始し、反応
   媒体の温度を検知してｌＩＯυ〜７０℃とし、（Ｖ）反
   応帯域への硫酸の流れを開始して二酸化塩素製造装置流
   れを維持しｓ　（ｖＤ反応帯域へ塩素酸ナトリウムと塩
   化ナトリウムとの水溶液の流れを開始して、二酸化塩素
   の製造中核水溶液の流れを維持し、＆１；必要な量の二
   酸化塩素の製造が完了したら反応媒体の加熱を止め、反
   応帯域への硫酸の流れを止め、反応帯域への塩素酸ナト
   リウムと塩化ナトリウムとの水溶液の流れを止め、減圧
   エゼクタによシかけられる減圧の作用下に反応帯域中に
   空気を流入させることがらｈる特許請求の範囲第２項記
   載の製法。 ｉｉ　　（ａ）垂直な円筒状中空体３２、該中空体の下
   部封止部３６近くの中空体３．２の壁を通って延びる中
   空体３コ中の水性反応剤の流れを供給するだめの反応剤
   導入口／２及び／Ａ、及び上部封止部′Ｍ止遣３グの近
   にあるガス状生成物及び使用ずみ水性反応媒体を中空体
   ３コから取出すだめの７個の排出口Ａ　ｏ　、　（ｂ）
   下部封止部３Ａから排出口６Ｑの方へ上に向いて延びる
   少くとも１個の棒状加熱部材ｑ　ｇ　ｓ　（ｃ）加熱部
   材ｙｇを囲んで下部封止部における液体導入ログ６から
   加熱部材ｙｔの上端の上で排出口６θの下に位置する開
   放液体排出口ａｙまで延びる各加熱部拐ｑｌ用の排出管
   ４１２を備えてなることを特徴とする二酸化塩素製造装
   置。 ｌユ　加熱部材ａＸを排出管ダλから離して保つための
   加熱部材ｔｉｔｒの上端近くに設けられたスペーサ５コ
   を備える特許請求の範囲の第１／項記載の装置。 ／ユ　ｑ個の加熱部材ｌＩｇが存在する特許請求の範囲
   第１／項または第７２項記載の装置。 ハ　中空体３−から選択的に反応媒体を排出するための
   通常閉じられた排出導管６コが下部封止部３６を通って
   延びる特許請求の範囲第１／項ないし第７３項のいずれ
   かに記載の装置。 ｌマ　　洗気用空気を中空体３コに選択的に供給するた
   めの、通常閉じられた洗気用空気導入口６Ｑが上部封止
   部３亭の近くの中空体３コの壁を通って延びる特許請求
   の範囲第１／項ないし第１弘項のいずれかに記載の装置
   。 ／＆　　水エゼクタコロが動作可能に排出口６３に接耘
   してなる特許請求の範囲第１／項ないし第１ｊ項のいず
   れかに記載の装置。