NL8302949A

NL8302949A - Werkwijze voor het continu bereiden van een hoog geconcentreerde oplossing van een natriumhypochloriet.

Info

Publication number: NL8302949A
Application number: NL8302949A
Authority: NL
Original assignee: Ugine Kuhlmann
Priority date: 1982-08-24
Filing date: 1983-08-23
Publication date: 1984-03-16
Also published as: NL192302C; US4780303A; IT8367861A0; BE897333A; GB2126207A; GB2126207B; GB8322145D0; IT1161508B; CA1213717A; CH656868A5; DE3330336A1; FR2532291A1; FR2532291B1; DE3330336C2; NL192302B; JPS5954605A

Description

Werkwijze voor het continu bereiden van een hoog geconcentreerde oplos sing van een natriumhypochloriet.

/

J

VO 4959

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van geconcentreerde oplossingen van natriumhypochloriet.

Deze natriumhypochloriet-oplossingen worden verkregen met behulp van een werkwijze, die twee geheel continue chloreringstrappen omvat waardoor 5 het mogelijk is chloor te gebruiken dat al dan niet door inerte gassen is verdund. De eerste trap omvat een eenvoudige chloorabsorptiekolom * zonder neerslaan van NaCl. De tweede trap veroorlooft het verkrijgen van een geconcentreerde natriumhypochlorietoplossing na afscheiden van het neergeslagen natriumchloride.

10 Geconcentreerde natriumhypochlorietoplossingen met een sterkte van ongeveer 25% NaClO, zijnde ongeveer 100° chlorametrisch worden continu of discontinu verkregen. De moeilijkheid voor het bereiden van dergelijke oplossingen is, dat het nodig is een geconcentreerde natriumhydroxyde-oplossing van de orde van 50 gew.% te laten reageren 15 met verdund of geconcentreerd chloor. Onder die omstandigheden heeft het natriumchloride dat neerslaat een betrekkelijk fijne granulometrie vanwege de hoge viscositeit van het milieu. Dit zout is dan moeilijk van de oplossingen te scheiden en behoudt na afzuigen belangrijke hoeveelheden moederloog, wat een verlies aan actief chloor betekent. Bovendien is het 20 om een ontleding van gevormd NaClO te vermijden noodzakelijk een voldoende overmaat natriumhydroxyde in de natriumhypochlorietoplossing te handhaven.

Er bestaan technieken, die het mogelijk maken deze moeilijkheden te overwinnen. Frans octrooischrift 1.352.198 beschrijft een 25 werkwijze voor het bereiden van natriumhypochloriet van ongeveer 100° chlorametrisch, zijnde ongeveer 25% NaClO, waarmede het mogelijk is de problemen van de granulometrie van het zou en van de regeling van de overmaat NaOH op te lossen. Echter is deze techniek slecht aangepast aan het gebruik van restchloor dat meer of minder is verdund door inerte 30 gassen.

De Japanse octrooischriften ten name van KOKAI nr. 49.47292/74 en 54-118398/79 vragen uitsluitende rechten voor het bereiden ε r;" s

ί V

•k 2 van geconcentreerde hypochlorietoplossingen met ongeveer 25% NaCIO volgens een discontinue werkwijze in meerdere trappen. Om het inbrengen van het chloor rechtstreeks in het natriumchloride van ongeveer 50 gew.% en de vorming van NaCl in fijne deeltjes te vermijden werken de auteurs 5 van deze beide octrooischriften op de volgende wijze. In een eerste trap wordt een natriumhydroxyde-oplossing van ongeveer 20% NaOH gelijktijdig ingebracht met meer of minder verdund chloor. ... Ben natriumhypo- chloriet-oplossing van ongeveer 12% NaClO wordt verkregen. Aan het eind van deze eerste trap wordt bij het eerste öctrooischrift een debiet zui-10 ver chloor en natriumhydroxyde van 47% NaOH gelijktijdig ingebracht totdat de chloreringsgraad 75% is. Het natriumhydroxyde-debiet wordt dan onderbroken en alleen het chloordebiet wordt gehandhaafd totdat een chloreringsgraad van ongeveer 98% is bereikt. In het tweede Japanse octrooi-schrift wordt wanneer alle natriumhydroxyde in de oplossing van 12% na-15 triumhypochloriet wordt ingebracht, wat een neerslag van natriumhydroxyde veroorzaakt, verdund chloor toegevoegd voor het bereiken van een chloreringsgraad van de orde van 98%, derhalve een gehalte aan NaClO van ongeveer 25%.

In de beide gevallen zijn de werkwijzen noodzakelijker-20 wijze discontinu want voor het verkrijgen van natriumchloride met een voldoende granulometrie (gemiddelde granulometrie van 200 yUm wordt slechts bereikt) waardoor een goede filtratie en een geringe retentie van moederloog verzekerd is, is het in het geval van de twee octrooischriften onontbeerlijk de reactiecomponenten op discontinue wijze in te brengen.

25 Met de werkwijze volgens de uitvinding is het mogelijk oplossingen met ongeveer 25% natriumhypochloriet op continue wijze te bereiden onder gebruik van zuiver chloor of chloor dat is verdund met inerte gassen en in natriumhydroxyde-oplossing waarvan de concentratie ligt tussen 20 en 50 gew.%. Het natriumchloride dat neerslaat bezit een 30 voldoende granulometrie, d.w.z. bedraagt tenminste 400 ^um, het kan snel worden gefiltreerd en de retentie van de oplossing van natriumhypochloriet is gering.

Volgens de uitvinding laat men zuiver chloor of chloor dat meer of minder is verdund door inerte gassen reageren met een oplos-35 sing van 20 tot 50 gew.% natriumhydrochloride in twee trappen.

De eerste chloreringstrap van de natriumhydroxyde-oplossing wordt uitgevoerd in een absorptiekolom waarin de concentraties aan -IX ·”* *\ -'·* ? s^.

* / . *.

3

NaClO en NaOH in de natriumhypochlorietoplossing zijn beperkt tot 15% resp. 4,5%. Deze waarden zijn grenswaarden die niet mogen worden overschreden volgens het NaCl, NaClO, NaOH en &2°2 010 neerslaan van

NaCl bij deze eerste trap te vermijden.

5 De tweede chloreringstrap van de natriumhypochloriet oplossing die de absorptiekolom verlaat wordt uitgevoerd met zuiver chloor of chloor dat is verdund door inerte gassen in een kristallisator die is aangepast met een geschikte roerder. In deze kristallisator worden de natriumhypochlorietoplossing afkomstig van de absorptiekolom, het na-10 triumhydroxyde 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 ongeveer 25 gew.%'s natrium-hypochloriet-oplossing die verzadigd is met ongeveer 9,6 gew.% NaCl en 0,3 tot 0,8 gew.% overmaat NaOH bevat onder vorming van NaClO^ te vermij-15 den. Het bij deze tweede trap gevormde natriumchloride wordt al dan niet continu via de onderzijde van de kristallisator afgevoerd. De gemiddelde diameters van de NaCl-deeltjes ligt tussen 400 en 500 ^um, waardoor het mogelijk is een geheel goede scheiding van vaste stof en vloeistof te verkrijgen en een geringe retentie van moederloog in de vaste stof. .

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

25 Het belang van de werkwijze volgens de uitvinding is dat het thans mogelijk is meer dan 50% van de chloreringsreactie van het natriumhydroxyde 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 30 rechtstreeks afkomstig is van electrolysecéllen of willekeurig rest-chloor kan gemakkelijk worden gebruikt.

In de kristallisator wordt minder dan 50% van de chloreringsreactie van de natr'iumhypochloriet-oplossing die absorptiekolom verlaat uitgevoerd. De uitwisselaar die uitwendig op de recirculatielei-35 ding van de moederloog van deze kristallisator is geplaatst verwijdert slechts ongeveer 40% van de totale reactiewarmte verkregen uit de ongeveer

Γ. ~ ·' Λ * Q

* 4' 4 25%'s oplossing van natriumhypochloriet. Dit biedt het voordeel voor eenzelfde productiviteit van de kristallisator uitgedrukt in kg natrium-chloride per m3 kristallisator en per uur dat het recirculatiegebied in de uitwisselaar van de kristallisator sterk kan worden verminderd 5 wat tot gevolg heeft 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 verminderd. Bij deze tweede trap kan eveneens verdund chloor of restchloor zonder bezwaar worden gebruikt.

10 Een ander voordeel van de werkwijze volgens de uitvin- % ding is dat de produktie van geconcentreerd natriumhypochloriet met ongeveer 25 gew.% NaClO geheel continu is, dat zuiver chloor of chloor dat meer of minder is verdund door inerte gassen zonder bezwaar bij de beide chloreringstrappen kan worden toegepast.

15 Bovendien levert de werkwijze volgens de uitvinding een natriumchloride met een granulometrie van tenminste 400 ^um, wat de filtreringsbewerking vergemakkelijkt en de retentie van moederloog in het zout vermindert.

De uitvinding wordt nader toegelicht onder verwijzing 20 naar de tekening.

Voorbeeld

In de absorptiekolom (1) leidt men continu 9 kg/uur van een 21%'s natriumhydroxyde-oplossing alsmede een debiet van 1,4 kg/ uur chloor, dat tot 60% is verdund met inerte gassen. De temperatuur 25 van de gevormde natriumhypochloriet-oplossing wordt op 20 - 22°C gehandhaafd door middel van een uitwisselaar (2) die op een uitwendige leiding is geplaatst, waarbij hetrecirculatiedebiet wordt verzekerd door de pomp (3). De natriumhypochloriet-oplossing die de absorptiekolom verlaat bevat 14,5% NaClO en 3,2% NaOH. De concentratie aan NaOH wordt op 30 een geschikte wijze geregeld. Er vormt zich geen enkel neerslag van NaCl in de kolom (1).

Het debiet van de orde van 10 kg/uur natriumhypochloriet dat (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 35 verdund zuiver chloor alsmede een debiet van 4,2 kg/uur van een 50%'s natriumhydroxyde-oplossing worden in de kristallisator 4 ingebracht. De

03 03 9 A S

5

•C

kristallisator is voorzien van een roerder (6) die zodanig is uitgevoerd dat een snelle menging van de reactiecamponenten mogelijk is. De temperatuur in de kristallisator wordt op 20 - 22°C gehandhaafd met behulp van de uitwisselaar (7) die op een uitwendige leiding is geplaatst, 5 waarbij het recirculatiedebiet wordt verzekerd door de bron (8). De na-triumhypochloriet-oplossing die (4) verlaat, bezit een debiet van de orde van 14 kg/uur, en bevat ongeveer 25% NaOCl, 9,5% NaCl alsmede een geringe overmaat NaOH. Continu of intermitterend voert men het natrium-chloride dat neerslaat via de leiding (9) af. De gemiddelde granulome-10 trie van het afgevoerde NaCl ligt in de buurt van 400 ^um, waardoor een geringe retentie van natriumhypochloriet in het NaCl na het filtreren mogelijk is.

SS C £S49

Claims

* Λ * sssssssssssssssss Werkwijze voor het continu bereiden van natriumhypo-chloriet in hoge concentratie door laten reageren in twee trappen van zuiver chloor of chloor dat door inerte gassen is verdund met een natrium-hydroxyde-oplossing met een concentratie tussen 20 en 50 gew.%, waarbij 5 in de eerste chloreringstrap van de natriumhydroxyde-oplossing wordt uitgevoerd in een absorptiekolom waarin de concentraties aan NaCIO en NaOH in de natriumhypochloriet-oplossing worden beperkt tot 15% respectievelijk 4,5 gew.% en waarbij de tweede trap van de chlorering van de natriumhypochloriet-oplossing die de absorptiekolom verlaat wordt uitge-10 voerd met zuiver chloor of chloor dat is verdund door inerte gassen in een geschikt aangepaste geroerde kristallisator. 83 ? Γ, 0 ' 0