NL192302C - Werkwijze voor het continu bereiden van een natriumhypochloriet-oplossing met hoge concentratie. - Google Patents

Description

1 192302

Werkwijze voor het continu bereiden van een natriumhypochloriet-oplossing met hoge concentratie

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het continu bereiden van een natriumhypochloriet-oplossing met hoge concentratie door het in twee trappen laten reageren van zuiver chloor, of chloor dat 5 met inerte gassen is verdund, met een natriumhydroxide-oplossing met een concentratie tussen 20 en 50 gew.%.

Uit het uittreksel met het nummer 78993v uit Chemical Abstracts, vol. 92, no. 10, maart 1980, blz.

147-148, is een werkwijze bekend, waarbij men een 18-22%-ige natriumhydroxide-oplossing laat reageren met chloor. Hierna voegt men een 40-€0%-ige natriumhydroxide-oplossing toe, zodat een oplossing wordt 10 verkregen die 18-30% natriumhydroxide bevat en die verder wordt gechloreerd.

Een nadeel van deze bekende werkwijze is dat het natriumchloride dat neerslaat tijdens het proces een gemiddelde deeltjesgrootte heeft van slechts 200 pm. Hierdoor kan het ongewenste natriumchloride moeilijk . worden afgescheiden en is een geringe retentie van moederloog niet realiseerbaar.

Het doel van de uitvinding is dan ook het verschaffen van een werkwijze waaibij oplossingen met 15 ongeveer 25% natriumhypochloriet op continue wijze worden bereid en waarbij de deeltjesgrootte van het natriumchloride dat neerslaat voldoende, dat wil zeggen ten minste 400 pm, is, zodat het snel kan worden gefiltreerd en de retentie van de oplossing van natriumhypochloriet gering is.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat in de eerste trap een natriumhydroxide-oplossing wordt gechloreerd in een absorptiekolom, waarbij de concentraties van NaCIO en NaOH in de 20 natriumhypochloriet-oplossing worden beperkt tot 15 en respectievelijk 4,5, gew.%, en dat in de tweede trap de natriumhypochloriet-oplossing die de absorptiekolom verlaat, wordt gechloreerd in een geschikt aangepaste, kristallisator met reorder.

Overigens is uit de literatuur bekend, dat geconcentreerde natriumhypochloriet-oplossingen met een sterkte van ongeveer 25% NaCIO, continu of discontinu kunnen worden verkregen. De moeilijkheid voor het 25 bereiden van dergelijke oplossingen is, dat het nodig is een geconcentreerde natriumhydroxide-oplossing van de orde van 50 gew.% te laten reageren met verdund of geconcentreerd chloor. Onder die omstandigheden heeft het natriumchloride dat neerslaat een betrekkelijk fijne deeltjesgrootte vanwege de hoge viscositeit van het milieu. Dit zout is dan moeilijk van de oplossingen te scheiden en bevat na afzuigen nog belangrijke hoeveelheden moederloog, wat een verlies aan actief chloor betekent. Bovendien is het om een 30 ontleding van gevormd NaCIO te vermijden, noodzakelijk een voldoende overmaat natriumhydroxide in de natriumhypochloriet-oplossing te handhaven.

Er bestaan technieken, die het mogelijk maken deze moeilijkheden te ovenvinnen. Frans octrooischrift 1.352.198 beschrijft een werkwijze voor het bereiden van natriumhypochloriet (ongeveer 25% NaCIO) waarmede het mogelijk is de problemen van de deeltjesgrootte van het zout en van de regeling van de _35 overmaat NaOH op te tossen. Deze techniek is echter slecht aangepast aan het gebruik van restchloor dat_ meer of minder is verdund door inerte gassen.

------- De Japanse octrooiaanvrage ten name van KOKAI nr. 49.47292/74 vraagt uitsluitende rechten voor het---------------— bereiden van geconcentreerde hypochloriet-oplossingen met ongeveer 25% NaCIO volgens een discontinue werkwijze in meerdere trappen. Om het inbrengen van het chloor rechtstreeks in het natriumchloride van 40 ongeveer 50 gew.% en de vorming van NaCI in fijne deeltjes te vermijden werken de auteurs van deze octrooiaanvrage op de volgende wijze. In een eerste trap wordt een natriumhydroxide-oplossing van ongeveer 20% NaOH gelijktijdig ingebracht met meer of minder verdund chloor, waarbij een natriumhypochloriet-oplossing van ongeveer 12% NaCIO wordt verkregen. Aan het eind van deze eerste trap wordt zuiver chloor en natriumhydroxide van 47% NaOH gelijktijdig ingebracht totdat de chlorerings-45 graad 75% is. De toevoer van natriumhydroxide wordt dan onderbroken en alleen de toevoer van chloor wordt gehandhaafd, totdat een chloreringsgraad van ongeveer 98% is bereikt.

Deze bekende werkwijze is noodzakelijkerwijze discontinu, want voor het verkrijgen van natriumchloride met een voldoende deeltjesgrootte (er wordt slechts een gemiddelde deeltjesgrootte van 200 pm bereikt), waardoor een goede filtratie en een geringe retentie van moederloog verzekerd is, is het onontbeerlijk de 50 reactiecomponenten op discontinue wijze in te brengen.

Volgens de uitvinding laat men zuiver chloor of chloor dat meer of minder is verdund met inerte gassen reageren met een oplossing van 20 tot 50 gew.% natriumhydroxide in twee trappen.

De eerste chloreringstrap van de natriumhydroxyde-oplossing wordt uitgevoerd in een absorptiekolom waarin de concentraties aan NaCIO en NaOH in de natriumhypochloriet-oplossing zijn beperkt tot 15% rasp.

55 4,5%. Deze waarden zijn grenswaarden die niet mogen worden overschreden volgens het NaCI, NaCIO,

NaOH en H202-diagram om neerslaan van NaCI bij deze eerste trap te vermijden.

De tweede-chloreringstrap van de natriumhypochloriet-oplossing, die de absorptiekolom verlaat, wordt 192302 2 uitgevoerd met zuiver chloor of chloor dat is verdund met inerte gassen in een kristallisator die is uitgerust met een geschikte roerder. In deze kristallisator worden de natriumhypochloriet-oplossing afkomstig van de absorptiekolom, natriumhydroxide van 48-50 gew.% en het zuivere chloor of verdunde chloor continu toegevoerd. Aan de uitgang van deze kristallisator onttrekt men continu, in het algemeen door overloop, een 5 ongeveer 25 gew.%-ige natriumhypochloriet-oplossing, die verzadigd is met ongeveer 9,6 gew.% NaCI en die 0,3 tot 0,8 gew.% oveimaat NaOH bevat, om de vorming van NaCI03 te vermijden. Het bij deze tweede trap gevormde natriumchforide wordt al dan niet continu via de onderzijde van de kristallisator afgevoerd. De gemiddelde diameters van de NaCI-deeltjes ligt tussen 400 en 500 pm, waardoor het mogelijk is een zeer goede scheiding van vaste stof en vloeistof en een geringe retentie van moederloog in de vaste stof te 10 verkrijgen.

De in de loop van de twee chloreringstrappen ontwikkelde reactiewarmte wordt afgevoerd door twee uitwisselaars waarbij de een op de externe drculatieieiding van de absorptiekolom is geplaatst en de andere op die van de kristallisator teneinde de gevormde oplossing van natriumhypochloriet op 20-30eC te houden.

Het belang van de werkwijze volgens de uitvinding is dat het thans mogelijk is meer dan 50% van de 15 chioreringsreactle van het natriumhydroxide in de absorptiekolom uit te voeren zonder dat een neerslag van natriumchloride ontstaat, derhalve zonder gevaar van vervuiling van de uitwisselaar. Chloor dat inerte gassen bevat en bijvoorbeeld rechtstreeks afkomstig is van elektrolysecellen of willekeurig restchloor kan gemakkelijk worden gebruikt.

In de kristallisator wordt minder dan 50% van de chloreringsreactie van de natriumhypochloriet-oplossing 20 die de absorptiekolom veriaat uitgevoerd. De uitwisselaar die uitwendig op de redrcutatieleiding van de moederloog van deze kristallisator is geplaatst verwijdert slechts ongeveer 40% van de totale reactiewarmte verkregen uit de ongeveer 25%-ige oplossing van natriumhypochloriet. Dit biedt het voordeel van eenzelfde productiviteit van de kristallisator, uitgedrukt in kg natriumchloride per m3 kristallisator per uur, terwijl het recirculatiegebied in de uitwisselaar van de kristallisator sterk kan worden verminderd, wat tot gevolg heeft 25 dat het gevaar van meeslepen van fijne deeltjes buiten de kristallisator en in het bijzonder in de uitwisselaar sterk wordt verlaagd. Het gevaar van vervuiling van de uitwisselaar wordt aldus sterk teruggebracht. Bij deze tweede trap kan eveneens zonder bezwaar verdund chloor of restchloor worden gebruikt.

Een ander voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat de productie van geconcentreerd .....

natriumhypochloriet met ongeveer 25 gew.% NaCIO geheel continu is, dat zuiver chloor of chloor dat meer 30 of minder is verdund door inerte gassen zonder bezwaar bij de beide chloreringstrappen kan worden toegepast.

Bovendien levert de werkwijze volgens de uitvinding een natriumchloride met een deeltjesgrootte van ten minste 400 pm, wat de filtreringsbewerking vergemakkelijkt en de retentie van moederloog in het zout vermindert.

35 De uitvinding wordt nader toegelicht onder verwijzing naar de tekening.

Voorbeeld

In de absorptiekolom (1) leidt men continu 9 kg/uut-van een 21%-ige natriumhydroxido oplossing alsmede-------- een debiet van 1,4 kg/uur chloor, dat tot 60% is verdund met inerte gassen. De temperatuur van de 40 gevormde natriumhypochloriet-oplossing wordt op 20-22°C gehandhaafd door middel van een uitwisselaar (2) die op een uitwendige leiding is geplaatst, waarbij het redrculatiedebiet wordt verzekerd door de pomp (3) . De natriumhypochloriet-oplossing die de absorptiekolom verlaat bevat 14,5% NaCIO en 3,2% NaOH. De concentratie aan NaOH wordt op een geschikte wijze geregeld. Er vormt zich geen enkele neerslag van NaCI in de kolom (1).

45 Het debiet van de orde van 10 kg/uur natriumhypochloriet-oplossing, die (1) verlaat, wordt ingespoten in de kristallisator nr. 4 met behulp van de pomp (5). Een debiet van 2 kg/uur tot 60% door inerte gassen verdund zuiver chloor, alsmede een debiet van 4,2 kg/uur van een 50%-ige natriumhydroxide-oplossing worden in de kristallisator 4 ingébracht. De kristallisator is voorzien van een roerder (6) die zodanig is uitgevoerd dat een snelle menging van de reactiecomponenten mogelijk is. De temperatuur in de kristallisa-50 tor wordt op 20-22°C gehandhaafd met behulp van de uitwisselaar (7) die op een uitwendige leiding is geplaatst, waarbij het redrculatiedebiet wordt verzekerd door de bron (8). De natriumhyjsochloriet-oplossing die (4) veriaat, bezit een debiet van de orde van 14 kg/uur, en bevat ongeveer 25% NaCIO, 9,5 NaCI alsmede een geringe overmaat NaOH. Continu of intermitterend voert men het natriumchloride dat neerslaat via de leiding (9) af. De gemiddelde deeltjesgrootte van het afgevoerde NaCI ligt in de buurt van 400 pm, 55 waardoor een geringe retentie van natriumhypochloriet in het NaCI na het filtreren mogelijk is.

Claims (1)

1. 3 192302 Werkwijze voor het continu bereiden van een natriumhypochloriet-oplossing met hoge concentratie door het in twee trappen laten reageren van zuiver chloor, of chloor dat met inerte gassen is verdund, met een 5 natriumhydroxide-oplossing met een concentratie tussen 20 en 50 gew.%, met het kenmerk, dat in de eerste trap een natriumhydroxide-oplossing wordt gechloreerd in een absorptiekolom, waarbij de concentraties van NaCIO en NaOH in de natriumhypochloriet-oplossing worden beperkt tot 15 en respectievelijk 4,5 gew.%, en dat in de tweede trap de natriumhypochloriet-oplossing die de absorptiekolom verlaat, wordt gechloreerd in een geschikt aangepaste kristallisator met toerder. Hierbij 1 blad tekening