KR20070036172A - 고강도, 저염 하이포클로라이트 표백제의 제조 - Google Patents

고강도, 저염 하이포클로라이트 표백제의 제조 Download PDF

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KR20070036172A
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Abstract

고강도, 저염, 하이포클로라이트, 특히, 소디움 하이포클로라이트를 제조하기 위한 공정 및 장치가 제공된다. 특정 중량%의 소디움 하이포클로라이트 및 소디움 하이드록시드를 포함하고, 소디움 클로라이드(염) 결정이 본질적으로 제거된 수용액, 특정 중량%의 소디움 하이드록시드 수용액, 및 불활성 기체를 포함하거나 포함하지 않는 기상 및/또는 액상의 염소가 탱크 내에서 반응한다. 이것은 염 결정이 용액 외부로 침전되고 하부로 낙하하여 슬러리를 형성하는 침전 영역으로, 일부는 회수되고, 이어서 냉각되며, 이어서 침전 영역에 재도입되는 침전 영역을 가지는 용액을 생성한다. 침전 영역 상부에는, 반응된 보다 낮은 강도의 수성 소디움 하이포클로라이트 표백제의 중량% 이상인 중량%의 소디움 하이포클로라이트를 함유하는 결정이 제거된 모액으로 주구성된 결정이 제거된 모액 영역이 있다.

Description

고강도, 저염 하이포클로라이트 표백제의 제조{MANUFACTURE OF HIGH-STRENGTH, LOW-SALT HYPOCHLORITE BLEACH}
본 발명은 하이포클로라이트 표백제에 관한 것으로, 상세하게는 이러한 표백제, 특히 소디움 하이포클로라이트 표백제를 제조하기 위한 공정 및 플랜트에 관한 것이다.
표백제(소디움 하이포클로라이트)는 다양한 용도로 사용되는 필수 화학 제품이다. 표백제를 제조하기 위한 기초 화학 작용은 화학 및 화학 공학 분야에서 상식적인 명제이다. 기상 및/또는 액상의 염소는 (가성) 소디움 하이드록시드 용액과 반응하여 수성 소디움 하이포클로라이트를 생성할 수 있다. 이러한 기초 화학 작용은 다소 기본적이고, 표백제의 상업적인 제조를 위한 모든 공정에 본질적으로 공통되는 것으로 생각될 수 있지만, 특허 문헌에 기재된 특정 공정들은 현저한 방식의 차이가 있다.
표백제의 상업적인 제조를 위한, 공지된 여러 공정들 각각은 회분식 (불연속) 생산 공정 또는 연속 생산 공정일 수 있다. 각 타입의 공정은 그 자체의 특별한 장점이 있다.
적합하게 제어된 연속 공정은 상응하는 회분식 공정보다 높은 생산 효율로 수행될 수 있으며, 이에 따라 회분식 공정보다 더 경제적일 수 있다. 그러나, 연속 공정 중의 특정 방식은 수득되는 표백제 생성물의 질 및 성질에 중요한 역할을 수행한다.
미국 특허 제4,428,918 호 및 제4,708,303 호에는 농축된(즉, 고강도) 소디움 하이포클로라이트 용액을 제조하기 위한 각각의 연속 공정이 기재되어 있다. 그러나, 소디움 클로라이드(염)도 기초 반응의 생성물이고, 수성 소디움 하이포클로라이트로부터 이것을 제거하면 연속 공정 및 수득된 생성물 모두를 향상시킬 수 있다. 이들 공정 중 어느 것도 수득된 생성물로부터 모든 염을 제거하지 못한다.
미국 특허 제4,428,918 호에는 시간당 1775kg(킬로그람)의 속도로 회수되고, 생성물 kg 당 소디움 하이포클로라이트 257g(그람) 및 용해된 소디움 클로라이드 94g을 함유하는 소디움 하이포클로라이트 수용액과 같은 결과 생성물이 기재되어 있다. 상기 공정은 여과 장비에 의해 회수되는 일부 염으로부터 서스펜션을 생성한다고 하며, 시간당 상기 서스펜션의 분절 2051kg이 여과 장비를 통하여 순환된다. 상기 소디움 하이포클로라이트 수용액은 이러한 여과 장비로부터 회수되고, 상기 여과 장비는 소디움 클로라이드 80.1 중량% 및 소디움 하이포클로라이트 19.9 중량%를 함유하는 케이크(cake)를 분리한다고 한다. 상기 특허에는 소디움 하이포클로라이트 생성물 중의 어떠한 소디움 클로레이트나 과량의 부식제(caustic)의 존재도 언급되어 있지 않다.
미국 특허 제4,428,918 호도 상기 서스펜션 중의 염 결정 크기를 정량하지는 않았으나, 미세 염 결정의 상업적 회수는 매우 어렵다는 점을 인정하였다. 결정 크 기는, 서스펜션을 냉각시키는 열교환기를 통하여 상기 서스펜션을 순환시키면 증가한다고 한다. 결국 결정 크기가 더 증가되지 않는 지점에 도달한다고도 한다. 상기 서스펜션은 결정화가 발생하는 컬럼(column)을 통하여 배출되는 것으로 이해되고, 이에 따라 본질적으로 결정이 제거된 모액의 영역이 없다.
미국 특허 제4,708,303호에는 제2 스테이지라고 기재된 것 또는 결정화기(crystallizer)에서 서스펜션으로부터 염이 결정화되는 연속 공정이 기재되어 있다. 소디움 하이포클로라이트 14.5% 및 소디움 하이드록시드 3.2%를 함유한다고 하는 제1 스테이지로부터 수득된 용액은, 이것이 염소와 반응하여 용액 및 서스펜션 모두에 존재하는 염과 소디움 하이포클로라이트 수용액을 생성하는 제2 스테이지로 도입된다. 상기 용액은, 결정화기의 상부로부터 회수되고, 외부 열교환기를 통하여 재순환되고, 이어서, 결정화기의 하부로 재도입되는 동안 기계적으로 교반된다. 결정화기의 상부로부터 배출된 용액 분절은, 열교환기로부터 소디움 하이포클로라이트 25 중량%, 소디움 클로라이드 9.5 중량%, 약간 과량의 부식제(0.3 중량% ~ 0.8 중량%)를 포함하는 것으로 알려진 표백제 결과 생성물로 전환된다.
염소가 가성 용액과 반응하여 제2 스테이지로 도입되는 용액을 생성하는 제1 스테이지에서는 염이 침전되지 않는다고도 한다. 결정화된 염은 연속적 또는 간헐적으로 침전되어 제2 스테이지로부터 회수되고, 400 마이크론(약 400 ~ 500 마이크론) 가량의 평균 결정 크기를 가진다고 한다. 상기 약간 과량의 부식제는 소디움 클로레이트(NaClO3)의 형성을 방지한다고 하지만, 상기 특허는 상기 표백제 생성물 이 실제로 얼마만큼의 량의 소디움 클로레이트를 함유하고 있는지에 대해서는 침묵한다.
미국 특허 제4,708,303 호는 반응을 촉진하기 위하여 결정화기의 내용물을 교반할 것을 요구하는 바, 결정화기의 상부로부터 배출된 상기 용액은 염 결정이 제거된 것으로 이해해야 한다.
양 특허는, 특정 회분식 공정들이 상당량의 염이 제거된 수성 고강도 표백제를 생산할 수 있다고 인식한다. 다양한 회분식 공정들은 국내 및 외국 특허 모두에서 참조 인용되었다.
약간 과량의 잉여 부식제를 가지는 소디움 클로레이트 및 소디움 클로라이드 모두의 농도가 낮은 수성 고강도 표백제를 일관되게 생산할 수 있는 연속 공정은 산업에 유용하다. 미국 특허 제4,428,918 호 및 제4,708,303 호에 언급된 것들보다 더 높은 강도 및 더 낮은 염 및 클로레이트 농도를 가지는 생성물은 특히 유용하다. 잇점은 생성물의 유용성 및 관련된 경제적 요소에 모두 존재한다.
발명의 개요 및 발명의 공정에 대한 상세한 설명
본 발명은 표백제의 제조 공정, 이러한 공정에 의해 표백제를 생산하는 장비, 및 수득된 고강도, 저염 표백제 생성물에 관한 것이다.
본 발명의 공정 및 장비에 의해 생산된 고강도, 저염 표백제는, 전형적인 내수 상업용 표백제들에 비해 보다 낮은 강도로 희석된 경우 안정성이 향상되고, 이에 따라 이러한 표백제에 비해 반감기가 연장된다.
본 발명의 일반적인 일 양태는, 일부 소디움 하이드록시드를 가지고 있으며, 소디움 클로라이드(염) 결정이 본질적으로 제거된, 보다 낮은 강도의 수성 소디움 하이포클로라이트 표백제로부터 고강도, 저염, 수성 소디움 하이포클로라이트 표백제를 연속적으로 제조하기 위한 방법을 포함하고, 상기 방법은, 1) 염 결정이 본질적으로 제거되어 있고, 일부 소디움 하이드록시드를 가지고 있는 보다 낮은 강도의 수성 소디움 하이포클로라이트 표백제, 2) 약 45 중량% ~ 약 51 중량%의 범위의 농도를 가지는 수성 소디움 하이드록시드 용액, 및 3) 불활성 기체를 포함하거나 포함하지 않는 기상 및/또는 액상의 염소를 탱크 내에서 연속적으로 반응시켜, a) 염 결정이 용액 외부로 침전되고 하부로 낙하하여 슬러리를 형성하는 침전 영역으로, 일부는 회수되고, 이어서 냉각되며, 이어서 상기 침전 영역에 재도입되는 침전 영역, 및 b) 상기 침전 영역 상부에 존재하고, 반응된 상기 보다 낮은 강도의 수성 소디움 하이포클로라이트 표백제의 중량% 이상인 중량%의 소디움 하이포클로라이트를 함유하는 결정이 제거된 모액으로 주구성된 결정이 제거된 모액 영역을 가지는 용액을 생성하는 것을 포함한다.
본 발명의 일반적인 다른 양태는, 일부 하이드록시드를 가지고 있으며, 클로라이드(염) 본질적으로 결정이 제거된 보다 낮은 강도의 수성 하이포클로라이트 표백제로부터 고강도, 저염, 수성 하이포클로라이트 표백제를 연속적으로 제조하기 위한 방법을 포함하고, 상기 방법은, 1) 일부 하이드록시드를 가지고 있고, 염 결정이 본질적으로 제거된 보다 낮은 강도의 수성 하이포클로라이트 표백제, 2) 수성 하이드록시드 용액, 및 3) 불활성 기체를 포함하거나 포함하지 않는 기상 및/또는 액상의 염소를 탱크 내에서 연속적으로 반응시켜, a) 염 결정이 용액 외부로 침전되고 하부로 낙하하여 슬러리를 형성하는 침전 영역으로, 일부는 회수되고, 이어서 냉각되며, 이어서 상기 침전 영역에 재도입되는 침전 영역, 및 b) 상기 침전 영역 상부에 존재하고, 반응된 상기 보다 낮은 강도의 수성 하이포클로라이트 표백제의 중량% 이상인 중량%의 하이포클로라이트를 함유하는 결정이 제거된 모액으로 주구성된 결정이 제거된 모액 영역을 가지는 용액을 생성하는 것을 포함한다.
본 발명의 일반적인 또 다른 양태는, 고강도, 저염 표백제 생성물을 포함하는 바, 이것은 약간 과량의 (가성) 소디움 하이드록시드를 함유한 소디움 하이포클로라이트가 25 중량% 이상이고, 중량%를 기준으로 NaCl(염) 대 NaOCl(소디움 하이포클로라이트)의 비율은, 소디움 하이포클로라이트가 25 중량%인 경우 실질적으로 0.38 이하이고, 25 중량%를 초과하여 소디움 하이포클로라이트의 중량%가 증가하는 경우 상기 비율이 감소되는 수용액을 포함한다.
본 발명의 일반적인 또 다른 양태는, 고강도, 저염, 수성 소디움 하이포클로라이트 표백제를 제조하기 위한 장비를 포함하는 바, 상기 장비는, 1) 소디움 하이드록시드 4.5 중량% 및 소디움 하이포클로라이트 약 15 중량% 이상을 함유하고, 염 결정이 본질적으로 제거된 수성 생성물, 2) 약 45 중량% ~ 약 51 중량%의 범위의 농도를 가지는 수성 소디움 하이드록시드, 및 3) 불활성 기체를 포함하거나 포함하지 않는 기상 및/또는 액상의 염소를 내부에 도입하고 반응시켜, a) 염 결정이 용액 외부로 침전되고 하부로 낙하하여 슬러리를 형성하는 하부 영역으로, 일부는 회수되고, 이어서 냉각되며, 이어서 상기 하부 영역에 재도입되는, 염이 침전되는 하부 영역, 및 b) 25 중량% 이상의 소디움 하이포클로라이트 및 약 9.5 중량% 이하의 염을 가지고, 본질적으로 결정이 제거된 모액으로 이루어진 상부 영역을 가지는 용액을 생성하는 반응 탱크를 포함하되, 상기 탱크는 슬러리가 상기 하부 영역으로부터 회수되는 배출구, 회수된 슬러리가 상기 하부 영역 내로 재도입되고 상기 배출구 보다 높은 높이에 배치되는 유입구, 상기 회수된 슬러리로부터 상기 열교환기를 통하여 유동하는 냉각액으로 열을 전달하기 위하여 상기 유입구와 상기 배출구 사이에 연결된 열교환기, 및 상기 탱크의 원통형 격벽과 함께 작용하여, 바닥이 개방되고 상부로 연장되어 상부 영역 안의 내부 경계를 정의하는 환상 카밍 영역(annular calming zone)을 형성하는 내부 원통형 격벽을 가지는 배플 스커트(baffle skirt)를 가진다.
본 발명의 일반적인 또 다른 양태는, 고강도, 저염, 수성 하이포클로라이트 표백제를 제조하기 위한 장비를 포함하는 바, 상기 장비는, 1) 하이드록시드 및 하이포클로라이트를 함유하고, 염 결정이 본질적으로 제거된 수성 생성물, 2) 수성 하이드록시드, 및 3) 불활성 기체를 포함하거나 포함하지 않는 기상 및/또는 액상의 염소를 내부에 도입하고 반응시켜, a) 염 결정이 용액 외부로 침전되고 하부로 낙하하여 슬러리를 형성하는 하부 영역으로, 일부는 회수되고, 이어서 냉각되며, 이어서 상기 하부 영역에 재도입되는, 염이 침전되는 하부 영역, 및 b) 본질적으로 결정이 제거된 모액으로 이루어진 상부 영역을 가지는 용액을 생성하는 반응 탱크를 포함하되, 상기 탱크는 슬러리가 상기 하부 영역으로부터 회수되는 배출구, 회수된 슬러리가 상기 하부 영역 내로 재도입되고 상기 배출구 보다 높은 높이에 배치되는 유입구, 회수된 슬러리로부터 열교환기를 통하여 유동하는 냉각액으로 열을 전달하기 위하여 상기 유입구와 상기 배출구 사이에 연결된 열교환기, 상기 탱크의 원통형 격벽과 함께 작용하여, 바닥이 개방되고 상부로 연장되어 상부 영역 안의 내부 경계를 정의하는 환상 카밍 영역을 형성하는 내부 원통형 격벽을 가지는 배플 스커트를 가진다.
요약하면, 본 발명의 사상을 구체화하는 장비의 일례는, 내부에
1) 특정 중량%의 소디움 하이포클로라이트 및 소디움 하이드록시드를 포함하고, 소디움 클로라이드(염) 결정이 본질적으로 제거된 수용액;
2) 특정 중량%의 소디움 하이드록시드 수용액; 및
3) 불활성 기체를 포함하거나 포함하지 않는 기상 및/또는 액상의 염소
가 도입되는 탱크 또는 용기를 포함하는 스테이지(stage)를 포함한다.
편의상, 본 스테이지는 종종 결정화기 스테이지로 지칭된다.
상술한 소디움 하이드록시드 및 소디움 하이포클로라이트 수용액은 예를 들어 이전 스테이지와 같이 동일한 설비 내에서 제조되거나, 다른 곳에서 제조되어 이 설비로 전달될 수도 있는 등 임의의 적합한 방식으로 생산될 수 있다. 편의를 위해, 이러한 이전 스테이지는 종종 예비 스테이지로 지칭될 수 있다. 예비 스테이지는 결정화기 스테이지 이전에 있으므로, 종종 제1 스테이지로 지칭될 수 있으며, 이 경우 결정화기 스테이지는 제2 스테이지로 지칭될 수 있다.
제1 스테이지의 바람직한 공정은 소디움 클로라이드가 침전되지 않는 소디움 하이포클로라이트 15 중량% 이상 및 약간 과량의 부식제 0.5 중량% 이상 바람직하게는 이 보다 다소 많이 함유하는 수용액을 생산하는 연속 공정을 포함한다. 상기 용액은, 불활성 기체를 포함하거나 포함하지 않고, 습윤 또는 건조 상태의 기상 및/또는 액상의 염소, 및 충분한 강도를 가지는 부식제(소디움 하이드록시드)를 제1 스테이지로 도입하여 생산된다. 소디움 하이드록시드의 희석이 필요한 경우 물이 사용된다.
제1 스테이지 탱크 내로 도입된 부식제가 24% 이상의 강도를 가지는 경우, 제1 스테이지의 액체 생성물은, 15 중량% 이상의 소디움 하이포클로라이트(NaOCl) 및 소디움 하이드록시드 4.5 중량%(NaOH)를 가진다. 따라서, 24% 이상의 강도를 가지는 제1 스테이지 부식제의 사용은 본 명세서에 개시된 특정한 발명의 사상에 매우 중요하지만, 본 발명의 더욱 일반적인 사상은, 상기 부식제가 그렇게 높은 강도를 가질 것을 필수적으로 요구하지 않는다. 예를 들어, 그 조성이 본 발명의 고강도, 저염 표백제 생성물(특징은 이후에 상세히 설명한다)과 같은 어떤 표백제들은, 제1 스테이지 부식제 공급 강도가 24% 보다 어느 정도 작은 공정에서 제조될 수 있다.
본 발명의 고강도, 저염 표백제 생성물들은, 약간 과량의 (가성) 소디움 하이드록시드를 함유하고, 소디움 하이포클로라이트가 25 중량% 이상이고, 중량%를 기준으로 NaCl(염) 대 NaOCl(소디움 하이포클로라이트)의 비율이 실질적으로 0.38 이하인 수용액을 포함하는 것들이다. 고형분을 제거한 후, 약간 과량의 부식제를 함유하고, 소디움 하이포클로라이트 약 30 중량%를 가지며, NaCl/NaOCl 비율이 약 0.21 ~ 약 0.25인 표백제가 본 명세서에 개시된 본 발명의 고강도, 저염 표백제 생성물의 일례이다.
어느 스테이지에서도 염소를 첨가하기 않고 제1 스테이지의 소디움 하이드록시드가 중량%를 기준으로 제2 스테이지의 소디움 하이드록시드에 첨가되는 경우, 표백제를 생산하는 데 사용되는 부식제의 총 유효 중량%는 33 중량% 이상이다. 이것은 제1 스테이지 또는 제2 스테이지 중 어느 스테이지에서도 염소가 첨가되지 않는 경우의 용액 중의 부식제의 중량%가다. 부식제를 염소화한 후 모든 침전된 염이 용액으로부터 제거되고, 동일한 목적 결과물을 가지는 공정이 하나의 스테이지로 수행될 수 있다면, 약간 과량의 부식제를 이용하여 25 중량% 이상의 소디움 하이포클로라이트의 종점까지 염소화되는 경우, 33 중량% 이상의 소디움 하이드록시드는 9.5 중량% 이하의 NaCl을 생성한다. 어느 스테이지의 온도도 30℃를 초과할 수 있다. 그러나, 제2 스테이지의 온도를 약 30?로 제어함으로써, 냉각탑의 물이 특정 타입의 열교환기를 사용하는 본 발명의 공정의 바람직한 일 구현례에서 유용하게 사용될 수 잇다는 점을 확인할 수 있다. 그러나, 본 발명의 사상은 다른 특정 타입의 열교환기를 위한 또 다른 바람직한 구현례의 열처리되거나(tempered) 냉각된 물을 사용하는 것도 심사숙고한다.
제1 스테이지 탱크로부터의 용액은, 부식제가 약 45 중량% ~ 약 51 중량%(48 중량% ~ 51 중량%가 바람직함) 범위 내의 량으로 존재하는 부식제 용액이며, 염소는, 특정 장비가 배치되어 표면 냉각된 결정화기를 형성하는 제2 스테이지로 공급된다. 표면 냉각된 결정화기는 충분한 체류 시간, 과포화, 및 결정의 성장을 달성하기 위한 화학 공정들의 냉각을 제공하는 임의의 시스템이다. 2개의 용액은 제2 스테이지로 분리, 첨가되어 수화물의 형성을 방지한다. 염소는 불활성 기체를 포함하거나 포함하지 않고 습윤 또는 건조 상태의 기상 및/또는 액상일 수 있다. 용액 중의 과량의 부식제의 중량%는, 상업적으로 이용가능한 장비를 사용하여, 산화환원 계량법과 같은 적합한 계량법을 이용하는 적당한 방식으로 제어될 수 있다.
열교환기는 제2 스테이지 탱크와 조합된 하나의 장비이다. 용액 및 반응의 열은, 열교환기를 통하여 용액을 재순환시킴으로써 제2 스테이지 탱크 중의 용액으로부터 제거된다. 열교환기를 통과할 때 빠른 재순환 속도를 이용함으로써, 탱크로부터 배출되는 재순환 배출물과 탱크로 유입되는 재순환 회수물 사이의 온도 강하가 작게 유지되고, 이에 의해 탱크 내부의 염의 결정화를 소망하는 방식으로 제어하고, 열교환기의 오염을 방지한다. 온도 강하를 작게 유지하기 위해 빠른 재순환 속도를 이용하여 염 결정 형성이 특정 방식으로 제어되는 것은 본 발명의 또 다른 양태다. 약 1℉ ~ 약 4℉ 범위의 온도 강하가 전형적이며, 약 1℉ ~ 약 2℉ 범위가 가장 바람직하다.
상기 범위로 온도 강하를 제어하기 위하여, 상기 열교환기는 이것을 통과하는 각각의 액체의 유속과 연관된 충분한 열교환 표면적을 가지며, 유동에 대해 낮은 저항을 나타낸다. 결정화기 스테이지에서 화학 공정을 적절히 제어함으로써, 이들 공정의 온도는 냉각탑의 물이 특정 타입의 열교환기에서 냉각액으로 사용될 수 있는 범위 내에서 유지될 수 있고, 이는 보다 고비용의 냉장된 물을 사용할 필요를 회피하는 본 발명의 추가의 양태다. 그러나, 본 발명의 사상은 다른 특정 타입의 열교환기를 위해 냉장되거나 냉각된 물을 사용하는 것 또한 심사 숙고한다.
본 발명의 또 다른 양태는 열교환기를 통과하는 재순환 용액 및 냉각액 사이의 온도차를 제어하는 것을 포함한다. 열교환기의 오염을 방지하는 온도차의 목표 범위는 특정 열교환기의 디자인에 의존한다. 플레이트 및 프레임 타입의 열교환기의 경우, 온도차는 약 2℉ ~ 약 3℉의 범위를 가질 수 있다. 예를 들어 쉘(shell) 및 튜브 타입과 같은 다른 열교환기의 경우 스벤손(Swenson) 표면 냉각된 결정화기와 함께 사용될 때, 상기 온도차는 5℉ ~ 15℉의 보다 넓은 범위를 가질 수 있다.
본 발명의 공정은 결정화기 스테이지의 탱크의 상부 부근에 본질적으로 결정이 제거된 모액 및 바닥 부근에 염 슬러리를 형성한다. 새로운 부식제 및 표백제 용액이 탱크 내부로 연속적으로 공급됨에 따라, 탱크로 유입되는 총 유입량과 탱크로부터 방출되는 총 방출량에 기초하여 모액이 상승하는 동안 바닥의 슬러리는 계속해서 펌핑되어 배출된다. 모액이 상승하는 높이는 제어되거나 규제되어 모액이 범람하도록 하거나 범람하지 않도록 한다. 모액이 범람하도록 하는 경우, 범람된 것은 고강도, 저염 표백제로서 수집된다.
결정화기 스테이지의 탱크의 원통형 측벽 내부에 위치하는 스커트 배플은 스커트 배플 및 탱크 측벽 사이의 환상 카밍 영역을 생성하는 원통형 벽을 형성한다. 상기 환상 카밍 영역은 결정이 제거된 모액을 가지는 상부 영역 및 염이 침전되고 하부로 낙하하는 하부 영역을 가진다. 상기 스커트 배플은 중앙의 내부 영역을 둘러싼다. 상기 환상 카밍 영역은 특히 상부에 난류(turbulence)가 본질적으로 제거되어 있다. 모액을 적합한 속도로 계속해서 범람시킴으로써, 염이 하부 영역 내에 침전하고, 상기 영역에 난류가 없어 하부로 낙하하며 슬러리에 첨가되고, 잔류하는 용액을 과포화시키고, 이에 따라 용액 중의 결정 형성 및 성장을 향상시킨다.
본 발명의 공정의 성질 때문에, 염의 결정화를 유발하기 위해 모액이 상부 영역으로부터 필수적으로 배출되거나 범람하여야되는 것은 아니지만, 수득된 결정 크기는 모액이 배출되어 잔류하는 용액을 과포화시키는 경우에 비해 일반적으로 더 작을 수 있다. 본 발명의 공정을 위한 특정 공정 제어 조건은, 임의의 모액을 배출시킬 필요 없이 결정화를 유발하기에 충분히 큰 염 농도를 생성시킬 수 있다.
모액을 배출하거나 배출하지 않고, 결정화기 스테이지에서 제공된 표면 냉각의 결과, 염은 결정화기 탱크 중의 용액 외부로 계속하여 결정화되고, 하부로 낙하하여 탱크의 바닥에 계속하여 슬러리를 보급한다.
상기 공정은 용액 중의 결정화된 염의 표면 냉각이 결정 성장을 향상시키는 것과 같은 방식으로 수행된다. 결정 크기의 종국적 증가는 결정이 탱크내 용액을 통하여 낙하하여 바닥에서 슬러리를 형성하는 경우와, 공정 중 이후에 슬러리로부터 분리하여 후속하여 회수하는 경우 모두의 결정 분리에 도움을 준다. 슬러리 중의 염 결정 크기의 종국적 분포는 결정을 본질적으로 건조한 고형분으로서 최종 회수하기에 매우 적합하도록 하며, 이는 본 발명의 또 다른 양태다. 회수는, 본질적으로 기계적 공정을 이용하여 연속 방식으로 염 슬러리를 가공함으로써 수행된다.
결정화기 스테이지로부터의 슬러리는, 혼합기 및/또는 이를 통하여 취입된 압력 하의 공기에 의해 슬러리가 기계적으로 교반되는 예비-농축 탱크 내부로 계속하여 도입된다. 동시에, 슬러리는, 예비-농축 탱크로부터 액체 또는 여과물을 보다 많이 제거하는 만곡 스크린(curved screen), 정적 농축기(static thickener) 또는 하이드로사이클론(hydrocyclone)과 같은 예비-농축 장치로 계속하여 펌핑된다. 예비-농축 장치로부터의 이 여과물은, 탱크 내 슬러리의 모든 실질적 장애를 회피하기 위해 탱크 내부의 배플 뒤에 있는 예비-농축 탱크로 재순환된다.
예비-농축 장치로부터 보다 완전하게 농축된 슬러리는, 이어서 잔류하는 거의 모든 액체를 제거하는 원심분리기 내로 공급되고, 염 약 98% 및 액체 약 2%인 생성물을 산출한다.
바람직한 원심분리기는 최종 염 생성물로부터 잔류 하이포클로라이트를 제거하기 위해 상기 생성물을 물로 세척하는 2-스테이지 원심분리기이다. 원심분리기의 제1 스테이지로부터의 여과물은 예비-농축 탱크로 반송된다.
본 발명의 공정에 의해 생산된 고강도, 저염 표백제 생성물은 예비-농축 탱크의 상부 인근의 예비-농축 탱크를 범람하는 액체이다. 이것이 예비-농축 탱크를 범람하는 고강도, 저염 표백제 생성물과 실질적으로 동일한 조성을 가지므로, 결정화기 스테이지의 탱크로부터 범람하는 모든 모액은 예비-농축 탱크를 범람하는 고강도, 저염 표백제 생성물에 첨가될 수 있다. 예비-농축 탱크 중의 범람 지점은, 예비-농축 장치로부터 재순환된 여과물이 뒤에서 재도입되는 것과 같이 개재된 내부 벽 또는 배플에 의해 탱크 내에서 슬러리와 분리되어, 염 결정이 범람한 액체와 동반하는 것을 방지한다.
본 발명의 공정에 의해 생산된 고강도, 저염 표백제 생성물은 25 중량% 이상의 표백제 강도를 가진다. 특정 표백제 생성물의 단위 강도는 생산 공정 중의 분해 문제 및 침전된 염 결정의 크기에 의해 제한되고, 특히, 표백제 강도가 상한에 근접하면, 실제로 약 35 중량%가다.
본 발명의 공정의 구현례를 예시하는 도면의 간단한 설명
도 1는 상술한 표면 냉각된 결정화기 스테이지의 예를 도시한 개략도이다.
도 2는 결정화기 스테이지에 후속하는 공정의 예를 도시한 개략도이다.
도면을 참조한 본 발명의 공정 및 장비의 설명
도 1 및 도 2를 참조하여 상기 개시된 발명의 공정을 추가로 예시하고 기재한다. 도 1에 나타낸 스테이지는 상술한 열교환기(14)가 조합된 탱크(12)를 포함하는 표면 냉각된 결정화기(10)를 포함한다. 도면에는 상술한 것과 같은 제1 스테이지를 도시하지 않았지만, 결정화기 내부로 도입된 보다 낮은 강도의 표백제가 유사한 공정에 의해 어느 곳에서나 제조되어 결정화기에 사용하기 위해 이송될 수 있는 것으로 이해되더라도, 도면의 설명은 이것이 존재한다는 가정 하에 진행될 것이다. 탱크(12)는 원통형 측벽(12A), 원추형 바닥벽(12B), 및 상부벽(12C)을 포함한다. 원통형 벽을 가진 스커트 배플(16)은 측벽(12A)과 함께 작용하여 바닥이 개방된 외부 환상 카밍 영역(18)을 형성하기에 적합한 방식으로 탱크 내부에 지지된다. 스커트 배플(16)은 내부 중앙 영역(20)을 둘러싼다.
결정화기 스테이지는 탱크(12)로 유입되는 다양한 유입구 및 탱크(12)로부터 배출되는 다양한 배출구를 가진다. 순환 배출구(22)는 원추형 바닥벽(12B)의 하부 중심점 또는 그 근처에 위치한다. 슬러리 배출구(24)는 임의의 적합한 위치에 있다. 도면에는 영역(18)의 하부보다 더 낮은 높이에 위치하는 것으로 나타냈으나, 정확한 위치는 일반적으로 중요하지 않다. 배출구는 도관(33)이 시작되는 파이프를 통하거나 탱크벽을 거쳐 탱크의 내부로 침투하고 연장되는 파이프의 일단에도 위치할 수 있다. 모액, 즉 생성물 배출구(26)는 영역(18)의 상부 인근에 위치하지만, 스커트 배플(16)의 상단보다는 낮은 높이에 위치한다. 통기 배출구(28)는 모든 잔류 염소 가스 및 불활성 가스가 표준 상업적 염소 스크러버(미도시)로 배기되는 통로를 제공한다.
탱크(12)에 연결된 2개의 유입구는 염소 유입구(30) 및 순환 유입구(32)이다. 순환 펌프(34)는 배출구(22) 및 펌프의 흡입측에 연결된 도관(33)을 통하여 탱크 하부로부터 액체를 끌어낸다. 펌프는 펌프 배출구로부터 열교환기(14)에 연결된 도관(35)을 통하여 액체를 펌핑한다. 새로운 부식제는 부식제 유입구(36)을 통하여 펌프(34) 및 열교환기(14) 사이의 도관(35) 내부로 유입되어 순환 용액에 첨가된다. 본 공정의 제1 스테이지의 표백제는 표백제 유입구(38)를 통하여 열교환기(14)로부터 순환 유입구(32)로 연장되는 도관(37) 내부로 첨가된다. 예시된 장비는 표백제, 새로운 부식제, 및 순환 용액의 혼합물이 도입되는 단일의 유입구를 가지는 탱크를 나타내지만, 카밍 영역에서의 장애를 일관되게 회피하기 위해 상이한 위치에서 분리되어 도입되도록 다른 배관 배치가 사용될 수 있다.
새로운 부식제 및 제1 스테이지 표백제를 적합하게 제어 첨가하여 공급한 순환 용액은 순환 유입구(32)를 통하여 탱크(12) 내부로 재도입된다. 순환 용액이 이미 탱크 중에 있던 용액으로 도입되는 실제 위치 위치는 환상 영역(18)에 난류를 생성하지 않는 적당한 위치이다. 도면은 내부 영역(20), 바람직하게는 상기 영역의 바닥보다 다소 위에 있는 중앙 영역에 위치를 나타내었으며, 이 위치에서 순환 용액은, 증가하는 직경을 가진 수직 깔대기(39)를 통하여 방출되어 영역(18)에 난류를 생성하지 않고 그 영역 내부에 순환 용액의 양호한 분포를 향상시킨다.
유입구(30)를 통과한 염소는, 내부 영역(20)의 하부 인근에 위치하고, 염소를 상부로 전송하여 영역(20) 중의 액체로 유입시켜 깔대기(39)를 통하여 계속하여 도입되는 용액과 영역(20) 내부에서 주로 추가적 반응을 생성시키도록 배열된 분배 시스템(40)으로 이송된다.
탱크(12) 내에서 염소 및 부식제의 연속 반응으로부터 수득된 슬러리는 슬러리가 상기 탱크의 하부 측에 위치하도록 유지하는 밀도를 가지고 있고, 염은 결정화되어 상기 슬러리로 낙하하며, 배출구(26)을 통하여 탱크로부터 회수되거나 회수되지 않는 카밍 영역의 상부에 위치하는 모액은 상기 기재한 본 발명의 구성 성분을 가진다.
연속 공정은, 도 2에 따른 후속 공정에서, 펌프(25)로 슬러리를 펌핑하여 배출구(24)를 통하여 슬러리를 외부로 배출하는 것을 더 포함한다. 도면은 배출구(24)가 벽(12B)에 위치하는 것으로 나타내었지만, 상술한 바와 같이 배출구는 도관(33)으로의 출발점을 포함하여 적합한 모든 위치에 있을 수 있다.
결정화기 스테이지에서 발생하는 화학 공정에 의해 유리된 열 비율은 결정화기를 통한 처리량의 함수이다. 결과적으로 열교환기를 통한 순환 속도 및 냉각액 유속은, 상술한 바와 같이 순환 용액이 열교환기를 통과할 때 순환 용액의 온도 강하 및 사용된 특정 타입의 열교환기에 적합한 냉각액 및 순환 용액 사이의 온도차 모두를 적게 유지하기 위해 결정화기 처리량에 상응하도록 제어된다.
도 2는 측벽(44A), 바닥벽(44B), 및 상부벽(44C)을 가진다는 점에서 탱크(12)와 동일한 예비-농축 탱크(44)를 포함하는 추가 장비를 나타낸 것이다. 이것은 내부 배플(46)도 가지며, 내부 배플(46)은 그 자신과 측벽(44A) 사이에 외부 영역(48) 및 이와 반대측으로 내부 영역(50)을 형성한다. 내부 배플(46)은 완전한 스커트 형상일 필요는 없다.
탱크(12)로부터 배출된 슬러리는 슬러리 유입구(52)를 통하여 내부 영역(50)으로 도입된다. 예를 들어 공기압을 사용하여 내부 영역(50) 내에서 슬러리의 교반이 수행된다. 압력이 인가된 공기는 공기 유입구(54)를 통하여, 내부 영역(20)의 하부 인근에 위치하고, 공기를 상부로 전송하여 내부 영역(50) 중의 슬러리에 유입시키도록 배열된 분배 시스템(56)으로 공급된다. 공기 및 방출된 모든 가스는 내부 영역(50) 상부의 상부벽(44C)의 통기 배기구(58)를 통하여 통기된다. 기계적 교반기는 공기 살포 대신 또는 이와 함께 사용될 수 있다.
슬러리는 탱크의 하부로 낙하하는 경향이 있으며, 순환 펌프(62)에 의해 슬러리 배출구(60)를 통하여 펌핑되어 배출된다. 펌핑된 슬러리는 슬러리로부터 더 많은 액체를 제거하도록 작동되는 하이드로사이클론(66)의 유입구(64)로 이송되며, 하이드로사이클론(66)으로부터, 슬러리를 원심분리함으로써 결정화된 염을 회수하기 위해 사용되는 원심분리기(68)로 연결되는 도관(67)을 통과하는 슬러리 중의 용액 농도를 증가시킨다.
바람직한 원심분리기는, 제1 원심분리 스테이지를 통과한 이후에 생성물을 세척하고, 세척된 생성물을 제2 스테이지에서 원심분리시키는 2 스테이지 원심분리기이다. 물은 세척을 위해 사용될 수 있는 유체의 일례이다. 이에 따라 도 2에는 세척수 유입구(70) 및 세척수 배출구(72)로 나타내었다. 생성물을 세척하여, 원심분리기(68)에 있는 고형분 배출구(74)로 전달된 최종 염 생성물로부터 하이포클로라이트를 회수한다. 제1 스테이지의 원심분리기(68)로부터 배출된 여과물은 도관(75)을 통하여 제1 여과물 반송 유입구(76)에서 예비-농축 탱크(44)로 반송되고, 하이드로사이클론(66)으로부터 배출된 여과물은 도관(69)을 통하여 제2 여과물 반송 유입구(78)를 거쳐 반송된다. 생성물 배출구(80)는 영역(48)의 상부 인근에 있다. 배출구(80)구를 통하여 회수된 액체는 배출구(26)를 통하여 탱크(12)로부터 회수된 액체 표백제 생성물과 실질적으로 동일한 조성이고, 이는 이것이 25 중량% 이상의 소디움 하이포클로라이트, (소디움 클로라이드)염 9.5 중량% 이하를 가진다는 것을 의미한다. 각각의 회수율은 상이할 수 있다. 예를 들어, 배출구(80)로부터의 회수율은 다른 배출구(26)으로부터의 회수율의 4~6배일 수 있다. 회수율은 상술한 바와 같이 체류 시간, 온도, 및 농도에 의존하여 폭넓게 변화할 수 있으며, 배출구(26)을 통하여 모액을 회수하지 않을 수도 있다.
본 발명의 표백제 생성물은 일부량의 소디움 하이포클로레이트를 포함할 수 있다. 이 량은 어느 정도 반응 온도의 함수이다. 일반적으로 낮은 반응 온도는 더 낮은 클로레이트 농도에 귀착된다. 결과적으로 본 발명의 공정의 특별한 사상은, 반응 온도를 보다 낮게 할 수 있도록 하기 위하여 냉각탑 물이 아닌 냉장된 물을 사용하는 플랜트를 적용하는 것이다. 반대로, 본 발명의 공정에 의해 생산된 표백제 생성물의 고강도는 물을 첨가하여 희석되도록 할 수 있는 바, 이는 필수적으로 표백제 강도를 감소시키지만, 클로레이트 농도를 감소시키는 데 효과적일 수 있다.
포타슘 하이드록시드는 동일한 방식으로 보다 낮은 강도의 포타슘 하이포클로라이트로부터 보다 높은 강도의 포타슘 하이포클로라이트를 생산하기 위해 소디움 하이드록시드로 대체될 수 있다.
15 중량% 이상의 소디움 하이포클로라이트(NaOCl) 및 4.5 중량% 이상의 소디움 하이드록시드(NaOH)를 가지는 액체 표백제 생성물을 형성하는 제1 스테이지의 공정을 참조하였으나, 본 발명의 일반적인 사상은 어느 곳에서 제조되더라도 보다 낮은 강도의 표백제, 즉, 희석된 농축 표백제에 대해 심사 숙고한다. 결정화기 스테이지에서 반응되는 표백제를 제조하기 위한 이러한 제1 스테이지를 가지는 설비에서, 유지 등을 위해 제2 스테이지를 일시적으로 폐쇄하는 것은 제1 스테이지도 폐쇄되어야 함을 의미하지 않는다. 제1 스테이지로부터 형성된 표백제는 희석하거나 희석하지 않고 적당한 상업적 등급을 가지며, 제2 스테이지로 전환되어 동일한 설비 어디에서든지 사용될 수 있거나 원격 설비에 배치될 수 있다.
본 발명의 현재의 바람직한 구체예를 예시하고 설명하였지만, 본 발명의 사상은 이후에 기재된 청구범위의 범위 내에 속하는 모든 구체예에 적용가능한 것으로 이해되어야 한다.

Claims (37)

  1. 일부 소디움 하이드록시드를 가지고 있으며, 소디움 클로라이드(염) 결정이 본질적으로 제거된, 보다 낮은 강도의 수성 소디움 하이포클로라이트 표백제로부터 고강도, 저염, 수성 소디움 하이포클로라이트 표백제를 연속적으로 제조하기 위한 방법으로서,
    1) 염 결정이 본질적으로 제거되어 있고, 일부 소디움 하이드록시드를 가지고 있는 보다 낮은 강도의 수성 소디움 하이포클로라이트 표백제,
    2) 약 45 중량% ~ 약 51 중량%의 범위의 농도를 가지는 수성 소디움 하이드록시드 용액, 및
    3) 불활성 기체를 포함하거나 포함하지 않는 기상 및/또는 액상의 염소를 탱크 내에서 연속적으로 반응시켜,
    a) 염 결정이 용액 외부로 침전되고 하부로 낙하하여 슬러리를 형성하는 침전 영역으로, 일부는 회수되고, 이어서 냉각되며, 이어서 상기 침전 영역에 재도입되는 침전 영역, 및
    b) 상기 침전 영역 상부에 존재하고, 반응된 상기 보다 낮은 강도의 수성 소디움 하이포클로라이트 표백제의 중량% 이상인 중량%의 소디움 하이포클로라이트를 함유하는 결정이 제거된 모액으로 주 구성된 결정이 제거된 모액 영역을 가지는 용액을 생성하는 것을 포함하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 반응은, 상기 슬러리가 상기 침전 영역의 하부로부터 회수되는 배출구, 및 회수된 슬러리가 냉각된 후 상기 침전 영역의 상부 내로 재도입되고, 상기 배출구 보다 높은 높이에 배치되는 유입구를 가지는 탱크 내에서 수행되는 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 회수된 슬러리의 냉각은 열교환기를 통하여 상기 슬러리를 유동시키는 것을 포함하는 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 열교환기는 상기 회수된 슬러리로부터 상기 열교환기를 통하여 유동하는 액체 냉각제로 열을 전달하도록 작동하는 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    튜브를 통하여 유동하는 상기 액체 냉각제 및 상기 열교환기 내부를 통하여 유동하는 상기 슬러리 사이의 온도차는 약 5℉ ~ 약 15℉의 범위로 제어되는 방법.
  6. 제4 항에 있어서,
    튜브를 통하여 유동하는 상기 액체 냉각제 및 상기 열교환기 내부를 통하여 유동하는 상기 슬러리 사이의 온도차는 약 2℉ ~ 약 3℉의 범위로 제어되는 방법.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 열교환기에 의해 제공된 상기 냉각은, 상기 열교환기를 통하여 유동하는 상기 슬러리의 온도를 약 1℉ ~ 약 4℉, 및 바람직하게는 약 1℉ ~ 약 2℉로 강하시키도록 제어되는 방법.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 슬러리의 온도는, 냉각탑의 물을 사용하여 상기 회수된 슬러리를 냉각시키도록 제어되고, 상기 열교환기는 상기 회수된 슬러리로부터 상기 열교환기를 통하여 유동하는 냉각탑의 물로 열을 전달하도록 작동하는 방법.
  9. 제3 항에 있어서,
    상기 열교환기는 상기 회수된 슬러리로부터 상기 열교환기를 통하여 유동하는 냉장된 물로 열을 전달하도록 작동하는 방법.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 탱크는, 모액 영역의 경계를 설정하고, 상기 탱크의 원통형 격벽과 함께 작용하여, 하부가 침전 영역측으로 개방되고 개방된 상단까지 상부로 연장되는 환상 카밍 영역을 형성하는 내부 원통형 격벽을 가지는 배플 스커트를 포함하는 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 모액은, 새로운 반응물의 연속적인 첨가에 의해 상기 탱크의 배출구를 통하여 계속하여 범람하게 되는 방법.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 반응은 결정화기 탱크 내에서 수행되고,
    상기 슬러리는 결정화기 탱크로부터 회수되고, 상기 슬러리를 농축시키기 위해 추가로 가공되며, 상기 농축된 슬러리는, 실질적으로 액체가 제거된 염 결정을 수득하도록 다시 추가로 가공되어 실질적으로 모든 액체를 제거하는 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 슬러리의 상기 추가 가공은 상기 결정화기 탱크로부터 회수된 상기 슬러리가 예비 농축되도록 상기 슬러리를 가공하고, 이어서, 상기 예비 농축된 슬러리는, 실질적으로 액체가 제거된 염 결정을 수득하도록 상기 예비 농축된 슬러리를 기계적으로 가공하여 실질적으로 모든 액체를 제거하는 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 슬러리를 예비 농축하여 수득된 여과물은 상기 예비 농축 공정 내부로 재도입되는 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 예비-농축 공정의 일부는 예비-농축 탱크 내에서 수행되고, 상기 슬러리를 예비-농축하여 수득된 상기 여과물은 상기 예비-농축 탱크로 재도입되는 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 결정화기 탱크로부터 새로운 슬러리를 연속적으로 첨가하여, 예비-농축 탱크의 상기 액체 높이를, 상기 결정화기 탱크 중의 모액과 실질적으로 동일한 조성을 가지는 액체가 상기 예비-농축 탱크를 범람하는 높이까지 상승하도록 하는 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 결정화기의 카밍 영역으로부터 상기 모액을 범람시키는 스테이지, 및
    상기 결정화기 탱크를 범람하는 모액과 상기 예비-농축 탱크를 범람하는 상기 액체를 함께 혼합하는 스테이지를 더 포함하는 방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 액체가 상기 예비-농축 탱크를 범람하는 상기 높이는 상기 예비-농축 탱크 중의 배플의 상단에 의해 정의되고, 상기 배플은 상기 예비-농축 탱크로 재도 입되는 상기 여과물이 상기 예비-농축 탱크 중의 상기 슬러리가 분열되는 것을 방지하도록 배치되는 방법.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 예비-농축된 슬러리의 상기 기계적 가공은, 상기 슬러리를 실질적으로 액체가 제거된 염 결정 및 액체로 분리하는 원심 분리를 포함하는 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 원심 분리는 제1 및 제2 스테이지 원심 분리를 포함하고, 제1 스테이지 원심 분리 이후에, 원심 분리된 생성물을 세척하여 잔류 소디움 하이포클로라이트를 제거하는 방법.
  21. 제1 항에 있어서,
    일부 소디움 하이드록시드를 가지는 상기 보다 낮은 강도의 수성 소디움 하이포클로라이트 표백제는, 약 15 중량% 이상의 소디움 하이포클로라이트 및 약 4.5 중량% 이상의 소디움 하이드록시드를 포함하는 방법.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 약 15 중량% 이상의 소디움 하이포클로라이트 및 약 4.5 중량% 이상의 소디움 하이드록시드를 함유하는 수성 생성물은
    1) 약간 과량의 소디움 하이드록시드 및 소디움 하이포클로라이트를 포함하고, 소디움 클로라이드(염) 결정이 본질적으로 제거된 수용액,
    2) 실질적으로 24 중량% 이상의 농도를 가지는 소디움 하이드록시드를 포함하는 수용액, 및
    3) 불활성 기체를 포함하거나 포함하지 않는 기상 및/또는 액상의 염소
    를 반응시켜 제조되는 방법.
  23. 제1 항에 있어서,
    상기 결정이 제거된 모액은, 약 25 중량% 이상의 소디움 하이포클로라이트, 약 9.5 중량% 이하의 염, 및 약간 과량의 소디움 하이드록시드를 가지는 방법.
  24. 제23 항의 방법에 의해 제조된 본질적으로 결정이 제거된 모액.
  25. 제1 항의 방법에 의해 제조된 본질적으로 결정이 제거된 모액.
  26. 약간 과량의 (가성) 소디움 하이드록시드를 함유한 소디움 하이포클로라이트가 25 중량% 이상이고, 중량%를 기준으로 한 NaCl(염) 대 NaOCl(소디움 하이포클로라이트)의 비율은, 소디움 하이포클로라이트가 25 중량%인 경우 실질적으로 0.38 이하이고, 25 중량%를 초과하여 소디움 하이포클로라이트의 중량%가 증가하는 경우 상기 비율이 감소되는 수용액을 포함하는 고강도, 저염 표백제 생성물.
  27. 제26 항에 있어서,
    고형분을 제거한 후, 약간 과량의 부식제를 함유하고, 실질적으로 30 중량%의 소디움 하이포클로라이트를 가지며, NaCl/NaOCl 비율이 약 0.21 ~ 약 0.25인 표백제 생성물.
  28. 고강도, 저염, 수성 소디움 하이포클로라이트 표백제를 제조하기 위한 장비로서,
    1) 소디움 하이드록시드 4.5 중량% 및 소디움 하이포클로라이트 약 15 중량% 이상을 함유하고, 염 결정이 본질적으로 제거된 수성 생성물,
    2) 약 45 중량% ~ 약 51 중량%의 범위의 농도를 가지는 수성 소디움 하이드록시드, 및
    3) 불활성 기체를 포함하거나 포함하지 않는 기상 및/또는 액상의 염소를 내부에 도입하고 반응시켜,
    a) 염 결정이 용액 외부로 침전되고 하부로 낙하하여 슬러리를 형성하는 하부 영역으로, 일부는 회수되고, 이어서 냉각되며, 이어서 상기 하부 영역에 재도입되는, 염이 침전되는 하부 영역, 및
    b) 25 중량% 이상의 소디움 하이포클로라이트 및 약 9.5 중량% 이하의 염을 가지는 본질적으로 결정이 제거된 모액으로 이루어진 상부 영역
    을 가지는 용액을 생성하는 반응 탱크를 포함하되,
    상기 탱크는 상기 슬러리가 상기 하부 영역으로부터 회수되는 배출구, 및 회수된 슬러리가 상기 하부 영역 내로 재도입되고 상기 배출구 보다 높은 높이에 배치되는 유입구, 상기 회수된 슬러리로부터 상기 열교환기를 통하여 유동하는 냉각액으로 열을 전달하기 위하여 상기 유입구와 상기 배출구 사이에 연결된 열교환기, 및 상기 탱크의 원통형 격벽과 함께 작용하여 바닥이 개방되고 상부로 연장되어 상부 영역 안의 내부 경계를 정의하는 환상 카밍 영역을 형성하는 내부 원통형 격벽을 가지는 배플 스커트를 포함하는 장비.
  29. 제28 항에 있어서,
    상기 배플 스커트의 상단보다 낮은 높이에 배치되고, 모액이 상기 상부 영역으로부터 범람하여 통과하는 배출구를 더 포함하는 장비.
  30. 제28 항에 있어서,
    상기 반응 탱크로부터 배출된 슬러리가 내부로 도입되고 추가로 가공되어 예비 농축되는 예비-농축 탱크, 및
    실질적으로 액체가 제거된 염 결정을 수득하도록 실질적으로 모든 액체를 제거하기 위해 상기 예비-농축된 슬러리를 가공하기 위한 기계 장치를 더 포함하는 장비.
  31. 제30 항에 있어서,
    상기 기계 장치를 사용하여 수득된 여과물을 상기 예비-농축 탱크로 재도입하기 위하여, 상기 기계 장치로부터 상기 예비 농축 탱크에 이르는 반송구를 더 포함하는 장비.
  32. 제31 항에 있어서,
    상기 예비-농축 탱크는, 상기 결정화기 탱크 중의 모액과 실질적으로 동일한 조성을 가지는 액체가 상기 예비-농축 탱크를 범람할 수 있는 높이에 배출구를 가지는 장비.
  33. 제32 항에 있어서,
    모액이 상기 반응 탱크로부터 범람하여 통과하고, 이어서 상기 예비-농축 탱크의 상기 배출구를 통과하여 범람하는 상기 액체와 함께 혼합되는 상기 반응 탱크 중의 배출구를 더 포함하는 장비.
  34. 제32 항에 있어서,
    상기 액체가 상기 예비-농축 탱크로부터 범람하는 상기 배출구의 상기 높이는 상기 예비-농축 탱크 중의 배플의 상단에 의해 정의되고, 상기 배플은 예비-농축 탱크로 재도입되는 상기 여과물이 상기 예비-농축 탱크 중의 상기 슬러리가 분열되는 것을 방지하도록 배치되는 장비.
  35. 제30 항에 있어서,
    상기 기계 장치는 2 스테이지 원심분리기를 포함하되, 상기 스테이지들 사이에 세척을 수행하는 장비.
  36. 일부 하이드록시드를 가지고 있으며, 클로라이드(염) 본질적으로 결정이 제거된 보다 낮은 강도의 수성 하이포클로라이트 표백제로부터 고강도, 저염, 수성 하이포클로라이트 표백제를 연속적으로 제조하기 위한 방법으로서,
    1) 일부 하이드록시드를 가지고 있고, 염 결정이 본질적으로 제거된 보다 낮은 강도의 수성 하이포클로라이트 표백제,
    2) 수성 하이드록시드 용액, 및
    3) 불활성 기체를 포함하거나 포함하지 않는 기상 및/또는 액상의 염소를 탱크 내에서 연속적으로 반응시켜,
    a) 염 결정이 용액 외부로 침전되고 하부로 낙하하여 슬러리를 형성하는 침전 영역으로, 일부는 회수되고, 이어서 냉각되며, 이어서 상기 침전 영역에 재도입되는 침전 영역, 및
    b) 상기 침전 영역 상부에 존재하고, 반응된 상기 보다 낮은 강도의 수성 하이포클로라이트 표백제의 중량% 이상인 중량%의 하이포클로라이트를 함유하는 결정이 제거된 모액으로 주구성된 결정이 제거된 모액 영역을 가지는 용액을 생성하는 것을 포함하는 방법.
  37. 고강도, 저염, 수성 하이포클로라이트 표백제를 제조하기 위한 장비로서,
    1) 하이드록시드 및 하이포클로라이트를 함유하고, 염 결정이 본질적으로 제거된 수성 생성물,
    2) 수성 하이드록시드, 및
    3) 불활성 기체를 포함하거나 포함하지 않는 기상 및/또는 액상의 염소를 내부에 도입하고 반응시켜,
    a) 염 결정이 용액 외부로 침전되고 하부로 낙하하여 슬러리를 형성하는 하부 영역으로, 일부는 회수되고, 이어서 냉각되며, 이어서 상기 하부 영역에 재도입되는, 염이 침전되는 하부 영역, 및
    b) 본질적으로 결정이 제거된 모액으로 이루어진 상부 영역을 가지는 용액
    을 생성하는 반응 탱크를 포함하되,
    상기 탱크는,
    슬러리가 상기 하부 영역으로부터 회수되는 배출구, 회수된 슬러리가 상기 하부 영역 내로 재도입되고 상기 배출구 보다 높은 높이에 배치되는 유입구,
    회수된 슬러리로부터 열교환기를 통하여 유동하는 냉각액으로 열을 전달하기 위하여 상기 유입구와 상기 배출구 사이에 연결된 열교환기, 및
    상기 탱크의 원통형 격벽과 함께 작용하여, 바닥이 개방되고 상부로 연장되어 상부 영역 안의 내부 경계를 정의하는 환상 카밍 영역을 형성하는 내부 원통형 격벽을 가지는 배플 스커트를 포함하는 장비.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2605019T3 (es) * 2006-12-29 2017-03-10 Powell Technologies Llc (A Michigan Limited Liability Company) Fabricación de lejía de hipoclorito de sodio baja en sal, de concentración alta
CA2882221C (en) * 2014-03-05 2022-03-08 Chemetics Inc. High strength, low salt hypochlorite production
US20170022636A1 (en) * 2015-07-22 2017-01-26 Korea Institute Of Science And Technology Method and composition for depolymerization of cured epoxy resin materials
CN112154120A (zh) * 2018-03-29 2020-12-29 奥林公司 用于生产高度浓缩的漂白剂浆料的方法
CN110467231A (zh) * 2019-07-26 2019-11-19 新疆中泰化学阜康能源有限公司 乙炔气用次氯酸钠清净废水杂盐精制处理装置及方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3199949A (en) * 1962-07-10 1965-08-10 Solvay Process control for hypochlorite production
GB984378A (en) * 1962-10-24 1965-02-24 Murgatroyds Salt & Chem Improvements in or relating to sodium hypochlorite production
NL302015A (ko) * 1962-12-20
JPS54118398A (en) 1978-03-07 1979-09-13 Asahi Glass Co Ltd Preparation of high concentration aqueous sodium hypochlorite solution
FR2461973A1 (fr) * 1979-07-16 1981-02-06 Solvay Procede et installation pour la fabrication de solutions aqueuses d'hypochlorite de metal alcalin
FR2496628A1 (fr) 1980-12-22 1982-06-25 Solvay Procede et installation pour la preparation de solutions aqueuses concentrees d'hypochlorite de metal alcalin
JPS598603A (ja) 1982-07-07 1984-01-17 Toyo Soda Mfg Co Ltd 低食塩次亜塩素酸ナトリウム水溶液の製造方法
FR2529875B1 (fr) * 1982-07-12 1985-06-28 Solvay Procede pour la production de cristaux d'hypochlorite de sodium hydrate
FR2532291A1 (fr) 1982-08-24 1984-03-02 Ugine Kuhlmann Obtention d'une solution d'hypochlorite de sodium a haute concentration par un procede continu
JPH0735245B2 (ja) 1986-05-15 1995-04-19 日東機械株式会社 高濃度次亜塩素酸ソ−ダ水溶液の連続製造装置
US5116594A (en) * 1989-05-18 1992-05-26 Olin Corporation Salt handling apparatus for a hypochlorous acid reactor
US5194238A (en) 1991-03-26 1993-03-16 Olin Corporation Process for the production of highly pure concentrated slurries of sodium hypochlorite
US5961879A (en) * 1995-05-16 1999-10-05 Procter & Gamble Company Process for the manufacture of hypochlorite bleaching compositions
JPH1121105A (ja) 1997-05-09 1999-01-26 Asahi Glass Co Ltd 低食塩次亜塩素酸ソーダ水溶液の製造方法
JPH1160204A (ja) 1997-08-06 1999-03-02 Asahi Glass Co Ltd 低食塩次亜塩素酸ソーダ水溶液およびその製造方法
JPH11255503A (ja) 1998-03-12 1999-09-21 Nippon Light Metal Co Ltd 低食塩次亜塩素酸ソーダ水溶液の製造方法
JP2005314132A (ja) * 2004-04-27 2005-11-10 Asahi Glass Co Ltd 次亜塩素酸ナトリウム水溶液の製造方法

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