NO148410B - Fremgangsmaate for fremstilling av klordioksyd, klor og et alkalimetallsalt. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av klordioksyd, klor og et alkalimetallsalt ved omsetning av en alkalimetallkloratløsning med en løsning av en sterk syre valgt fra gruppen bestående av svovelsyre, saltsyre, fosforsyre og blandinger derav, og det særegne ved frem-<g>angsmåten i henhold til oppfinnelsen er at

A) alkalimetallkloratløsningen og syreløsningen tilføres separat (ved 24 henholdsvis 25^i en integrert krystallisasjons-reaksjonsevaporator med tvangsmessig sirkulasjon som i loddrett orientering ovenfra og nedover omfatter

a) et øvre reaksjons-krystallisasjons-evaporasjonskammer med en loddrett anordnet sylindrisk deleinnretning som oppdeler

i det minste den nedre del av reaksjons-krystallisasjonsevaporasjonskammeret i to hovedsakelig konsentriske sylindriske seksjoner,

b) et mellomliggende varmevekslingskammer omfattende et flertall loddrett anordnete rørformede elementer for befordring av

fluider gjennom det nevnte varmevekslingskammer, og

c) et nedre pumpekammer med en innløpsseksjon og en ucløps-seksjon og med en pumpeinnretning anordnet deri for å tilveiebringe tvungen sirkulasjon av væske mellom innløps- og utløps-seksj onene, B) den resulterende reaksjonsblanding sirkuleres ved hjelp av pumpeinnretningen i rekkefølge fra utløpsseksjonen i det nedre pumpekammer, oppover gjennom en første del av de rør-formede elementer, gjennom den første sylindriske seksjon av det øvre reaksjons-krystallisasjons-evaporasjonskammer,

over toppen av den sylindriske deleinnretning, nedover gjennom en annen del de rørformede elementer inn i innløpsseks-jonen og videre til utløpsseksjonen av det nedre pumpekammer,

C) reaksjonsblandingen opprettholdes med tilstrekkelig

volum til i det minste delvis å fylle det øvre evaporasjonskammeret og tilveiebringe et damp-væske separasjonsrom i det

øvre området derav,

D) en vandig dispersjon av alkalimetallsalt av den nevnte syre trekkes ut (Ved 27*)fra d en sirkulerende reaksjonsblanding, og E) klordioksyd, klor og vanndamp trekkes ut(ved 26)fra damp-væske separasjonsrommet i det øvre reaksjons-krystallisasjons-evaporasjonskammer.

Disse trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravet.

I og med at klordioksyd har betraktelig kommersiell betydning innen områdene med cellulosebleking vannrensing, fettbleking, fjernelse av fenoler fra industrielle avløpsvann, tekstilble-king o.l., er det meget ønskel-ig å kunne anvende en fremgangsmåte hvor klordioksydet utvikles på en økonomisk fordelaktig måte.

En utviklingsmåte for klordioksyd er ved omsetning mellom et klorat, et klorid og svovelsyre. De reaksjoner som foregår er eksemplifisert nedenfor hvor det anvendte klorat i' illustrerende hensikt er natriumklorat og det anvendte klorid er nat-triumklorid.

Denne teknikk for fremstilling av klordioksyd anvendes i kommersiell målestokk, idet reaksjonskomponentene -kontinuerlig innføres i en reaksjonsbeholder og det fremstilte klor og klordioksyd fjernes kontinuerlig fra reaksjonsbeholderen.

En annen metode for utvikling av klordioksyd er ved reaksjon mellom et klorat og saltsyre. De reaksjoner som foregår er eksemplifisert i det følgende hvor det anvendte klorat i illustrerende hensikt er natriumklorat.

I disse prosesser fjernes typisk det fremstilte klor, klordioksyd og vann i dampform og alkalimetallsaltet fjernes fra reaksjonsløsningen ved krystallisasjon.

Forskjellige prosesser og systemer har vært anvendt for utvikling av klordioksyd, klor og et alkalimetallsalt gene-relt basert på de ovennevnte reaksjonsligninger. Disse systemer omfatter f.eks. et flertall generatorer som arbeider i kaskadestrøm -(U.S. patentskrift 3.446.584) eller en kombinasjon av et apparat med flere soner eller flere appa-rater hvori forskjellige distinkte kjemiske og/eller fysi-kalske operasjoner er oppdelt i klordioksydutvikling, vann-evaporering, krystallisering av biproduktsalt, og reaksjons-komponentinnføring i systemet (U.S. patentskrift 3.516.790

og 3.341.288) .

Det er nylig foreslått utvikling av klordioksyd, klor og et alkalimetallsalt i en enkel reaksjonsbeholder og således viser U.S. patentskrift 3.816.077 et system hvori utvikling av klordioksyd og klor, evaporering av vann og krystallisering av et alkalimetallsalt gjennomføres i en eneste reaksjonsbeholder. Selv om vesentlig forbedring i effektiviteten oppnås ved kombinering av disse prosesser i en eneste reaksjonsbeholder krever systemet utvendige ledninger, pumper og oppvarmingsapparatur for blanding, oppvarming, sirkulering og resirkulering av reaksjonsblandingen. Det vil være klart for fagmannen at ytterligere forbedringer har vært ønskelige for å tilveiebringe et system hvori en eneste reaksjonsbeholder anvendes for blandingen og temperaturstyringen av reaksjonskomponentene, utviklingen av klordioksyd, evaporering av vann, og krystallisering av alkalimetallsaltet, såvel som kontinuerlig og effektiv sirkulering og resirkulering av reaksjonsblandingen.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer disse fordeler.

Omsetningen mellom alkalimetallkloratet og den sterke syre oppnås foretrukket ved å tilføre reaksjonskomponentene i separate strømmer inn i reaksjonsbeholderen hvorfra den gassformede blanding av klordioksyd, klor og vanndamp fjernes kontinuerlig ved koordinering av reaksjonsløsningstempe-raturen med trykket i beholderen slik at vann evaporeres fra reaksjonsløsningen i en mengde tilstrekkelig til å opp-rettholde et omtrent konstant volum av reaksjonsløsning. Fjernelsen av vannet fra reaksjonsløsningen foregår i en mengde hovedsakelig tilsvarende den mengde vann som inn-føres i reaksjons-evaporatoren pluss det vann som frembringes ved reaksjonen. Fjernelsen av vanndamp tjener flere formål og blant disse er fortynning av klordioksydgassen for å forhindre utvikling av eksplosive konsentrasjoner av gass, utspyling av gassene fra damprommet over reaksjonsløsningen for å hjelpe til med å løsrive gassen fra vaeskeblandingen,

og tilveiebringelse av et lett kondenserbart fortynnings-middel for klorgassen fremstilt ved reaksjonen, slik at den mindre ønskelige bruk av gassformede fortynningsmidler med deres medfølgende separeringsproblemer unngås, og en metning av alkalimetallsaltet opprettholdes.

Hele den prosess som vedrører utviklingen av klordioksyd, klor, dannelse av et alkalimetallsalt og evaporering av vann i reaksjonsløsningen foregår i sin helhet i den samme sirkulerende løsning, idet de nødvendige reaksjonskomponenter innføres kontinuerlig i reaksjonsløsningen og de gassfor-mige reaksjonsprodukter trekkes kontinuerlig ut i blanding med vanndamp og det faste alkalimetallsalt samtidig og kontinuerlig krystalliserer fra reaksjonsløsningen.

Hastigheten av klordioksydutviklingen ved fremgangsmåten

i henhold til oppfinnelsen øker med konsentrasjonen av alkalimetallklorat i reaksjonsløsningen. Konsentrasjonen av alkalimetallklorat holdes derfor foretrukket innenfor

konsentrasjonsområdet fra 0,2 til 5 molar. Dette er særlig tilfelle når man arbeider i temperaturområdet 60 til 110°C

og ved trykk i området på opp til 400 mm Hg absolutt, idet disse betingelser fremmer oppløseligheten av større mengder alkalimetallklorat. Når temperaturen reduseres koordinert med utvikling av et undertrykk over reaksjonsløsningen for å trekk ut vanndamp reduseres konsentrasjonen av klorat nød-vendigvis for å forhindre krystallisering av klorat fra opp-løsningen som ville oppheve fordelene som skriver seg fra en større reaksjonshastighet. Når man således arbeider ved et foretrukket trykk på 100 til 300.mm Hg absolutt og en temperatur mellom 65 og 100°C bør konsentrasjonen av alkalimetallklorat være 0,2 til 3 molar.

Surheten i reaksjonsløsningen kan holdes hvor som helst mellom 0,5 N og 12 N, idet den sterke syre som anvendes på-virker effektiviteten ved de foreslåtte mengdeområder.

F.eks. hvis det anvendes et HCl system er den foretrukne normalitet fra 0,5 N til 3,5 N og det fremstilte alkalimetallsalt vil da være et alkalimetallklorid. Når E^ SO^ er den foretrukne anvendte syre eller det anvendes blandinger av H2S04 og HCl er en foretrukket normalitet 1,5 opp til 12 N. Ved å arbeide med et H^SO^-system i området fra 1,5 til 6 N vil produktet være et alkalimetallsulfat og når normal-iteten øker utover 6 N vil det utfelte alkalimetallsalt være et surt alkalimetallsulfatsalt. Som det er kjent kan det ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen anvendes et reduksjonsmiddel som f.eks. metanol, oksalsyre, svovel-dioksyd o.l. som reagerer med kloret for å fremme produk-sjonen av klordioksyd.

Ved bruk av i det minste en katalysator valgt fra gruppen bestående av vanadiumpentoksyd, sølvioner, manganioner, dikromationer og arsenioner, i forbindelse med den sterke syre for å omdanne et alkalimetallklorat til klordioksyd,

er det funnet at klordioksyd -virkningsgrad og reaksjonshas-tigheten øker ved gjennomsnittlige surheter i reaksjons-løsningen fra 2 N til 5N. Sølvioner er en foretrukket kata-

lysator og det bør anvendes fra 0,001 til 1,5 g sølvioner pr. liter reaksjonsløsning. Selv om det kan anvendes mer enn 1,5 g sølvioner oppnås ikke vesentlige økte effektivi-teter med slike overskuddsmengder av de nevnte ioner.

Mangan-ioner er også en av de foretrukne katalysatorer og det bør anvendes fra 0,001 til 4 g manganioner pr. liter reaksjonsløsning og også her medfører ikke bruk av mer enn 4 g manganioner pr. liter reaksjonsløsning vesentlig øket effektivitet ved klordioksydutviklingen.

Dikromationet, spesielt i form av alkalimetalldikromat som f.eks. natrium-kaliumdikromat er en annen foretrukket katalysator og bør anvendes i konsentrasjoner på fra 0,5 til 25 g pr. liter, idet det er klart at også mer enn 25 g pr. liter kan anvendes om så ønskes.

Arsenioner og vanadiumpentoksyd kan også anvendes som katalysatorer og da i konsentrasjoner på fra 0,05 til 25 g pr. liter.

Etter hvert som reaksjonen forløper i beholderen kommer krys-taller av alkalimetallsalt til syne og trekkes ut som en dispersjon. Faststoffene kan fjernes fra dispersjonen ved hjelp av kjente foranstaltninger som sentrifugering, filtrer-ing eller annen teknikk for separering av salt og væske.

Når saltsyre anvendes som sterk syre kan prosess-dispersjonen innføres på toppen av en separasjonskolonne til å gi omtrent rene alkalirnetallklorid-saltkrystaller på bunnen av kolonnen mens det øvrige innhold av klorid, klorat og syre returneres til reaksjonsevaporatoren.

Når generatoren anvender svovelsyre eller blandinger derav med saltsyre som sterk syre kan prosessdispersjonen innføres ved toppen av en separeringskolonne som beskrevet i U.S. patentskrifter 3.976.758, 3.975.505, 3.974.266 for å oppnå separerende rensing av de resulterende salter eller å frem-stille andre ønskede produkter med eller uten retur av innhold av andre utnyttbare komponenter til reaksjonsevaporatoren.

Moderluten fra krystallene kan anvendes på nytt som vaske-vann, kastes eller mettes med natriumklorid og føres til en elektrolysecelle for fremstilling av ytterligere alkalimetallklorat .

Partialtrykkene og de resulterende temperaturer som hersker i reaksjonskammeret kan variere ved å slippe inn en strøm av tørr inert gass, som f.eks. nitrogen eller luft. Dette gjør det i sin tur mulig å variere mengden av vann som fjernes fra reaksjonsløsningen som damp. Denne siste metode har imidlertid den ulempe at den fører til at klordioksydet blir for sterkt fortynnet med inert gass. Det foretrekkes derfor å koordinere undertrykket og reaksjonsløsningstemperaturen slik at mengden av vanndamp som nødvendigvis fjernes fra beholderen avgår ved trykkavlastning uten nødvendig innføring v av ytterligere midler for å fjerne vanndampen.

For en mer fullstendig forståelse av oppfinnelsen henvises det til følgende tegning som viser et loddrett snitt av en foretrukket utførelsesform av en integrert krystallisasjons-reaksjonsevaporator med tvangsmessig sirkulasjon som anvendes ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.

Det apparat som anvendes ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er bygget opp slik at et reaksjonskrystalli-sasjonsevaporasjonskammer, et varmevekslingskammer og et pumpekammer .er tildannet som en integrert loddrett enhet hvori reaksjonskomponentene kan tilføres kontinuerlig og reaksjonsblandingen sirkuleres kontinuerlig.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen beskrives best med henvisning til tegningen hvori den anvendte krystallisasjons-reaksjonsevaporator med tvangsmessig sirkulasjon omfatter tre kammere, nemlig et øvre reaksjonskrystallisasjons-evaporasjonskammer 11, et varmevekslingskammer 12 og et nedre pumpekammer 13.

Inne i reaksjonskrystallisasjons-evaporasjonskammeret 11 tjener en hovedsakelig loddrett anordnet sylindrisk opp-deling 20 til å dele i det minste den nedre del av kammeret opp i en ytre seksjon 21 og en indre seksjon 22, idet de to seksjoner er omtrent konsentriske sylindriske seksjoner. Denne indre sylinder har ved sin øvre ende innretninger for å fordele reaksjonsblandingen jevnt over grenseflaten mellom den flytende reaksjonsblanding og damprommet.

Det nedre pumpekammer 13 er anordnet med deleinnretninger 14 som tjener til å separere kammeret i en utløpsseksjon

15 og en innløpsseksjon 16 som er i direkte fluid kommuni-kasjon med henholdsvis en indre del 17 og en ytre del 18 av de rørformede elementer i varmevekslingskammeret 12 og i sin tur med henholdsvis den første og andre sylindriske seksjon av krystallisasjons-evaporasjonskammeret 11. Inne i det nedre pumpekammer 13 er det anordnet en pumpeinnretning 23 for å rette væskestrømmen fra innløpsseksjonen 16 til utløpsseks jonen 15 med det resulatet at reaks jonsbland-ingen kan kontinuerlig effektivt sirkuleres gjennom varme-veklsingskammeret 12 og inn i reaksjonskrystallisasjons-evaporasjonskammeret 11 hvor den sylindriske deleinnretning 20 og fordelingsinnretningen 33 tjener til å rette strømmen

av oppvarmet reagerende væske til et nivå nær grenseflaten mellom væske og damp hvor den ønskede evaporering av vann og utvikling av klordioksyd og klor foregår inn i damp-væske separeringsrommet 19. Den øvre del av den sylindriske deleinnretning 20 er foretrukket traktformet og divergerer oppover og fordelingsinnretningen 33 er også foretrukket traktformet og anbragt sentralt og konsentrisk i forhold til den traktformede del av deleinnretningen 20. Vanndamp,

klordioksyd og klor trekkes ut gjennom utløpet 26 fra damp-væske separeringsrommet 19. Den flytende reaksjonsblanding

strømmer fra grenseflaten mellom damp og væske over toppen av den sylindriske deleinnretning 20 og nedover gjennom den ytre sylindriske seksjon 21, den ytre del 18 av de rørformede elementer i varmevekslingskammeret 12 og til innløpsseksjonen 16 i pumpekammeret.

Alkalimetallklorat-løsningen innføres foretrukket i pumpekammeret 13 gjennom et innløp 24 anordnet foretrukket i ut-løpsseksjonen 15 og sirkuleres og blandes som beskrevet ovenfor ved hjelp av pumpeinnretningen 23. Den sterke syre innføres foretrukket i den oppstigende væske, gjennom inn-løpet 25, foretrukket anordnet på et sted i den nedre del av den indre sylindriske seksjon 22 av evaporasjonskammeret 11 slik at kraftig blanding og reaksjon foregår når reaksjonsblandingen sirkuleres til toppen av den sylindriske deleinnretning 20. Innløpet 25 er foretrukket konstruert av eller beskyttet ved hjelp av et material som er resistent overfor sterk syre som f.eks. "teflon". Det foretrekkes å innføre den sterke syre gjennom innløpet 25 inn i den oppstigende væske, ganske nær ovenfor de rørformede elementer i varmeveksleren, da turbulens som opptrer når væsken stiger ut av de rørformede elementer inn i reaksjonskrystallisasjons-evaporasjonskammeret 11 fremmer hurtig blanding av reaksjonskomponentene. Etter hvert som reaksjonen foregår i krystallisasjonsevaporasjonskammeret 11, med utvikling av klordioksyd og klor, dannes et alkalimetallsalt av den sterke syre og krystalliserer i den evaporerende væske. Alkalimetallsalt-krystallene kan fjernes som en vandig dispersjon gjennom utløpet 27. Den vandige dispersjon kan så behandles som beskrevet tidligere og moderluten kan returneres til reaksjonsblandingen.

Pumpeinnretningen 23 kan være av mekanisk type som f.eks.

en roterende pumpe eller en propellerpumpe. Alternativt kan en strøm av luft eller annen inert gass anvendes som pumpeinnretning, enten alene eller i kombinasjon med mek-aniske pumpeinnretninger.

Ved en foretrukket utførelsesform av apparatet er det anordnet en medrivningsseparator 28 i det øvre damp-væske separasjonsrom 19 i det øvre området av reaksjonsevaporasjons-kammeret 11 for å bevirke separering av eventuell medrevet væske fra dampene som skal trekkes ut gjennom utløpet 26. Medrivningsseparatoren 28 kan være av en hvilken som helst kjent type, f.eks. en medrivningsseparator i form av et metalltrådgitter.

Foretrukket er reaksjons-krystallisasjons-evaporasjonskammeret forsynt med en eksplosjons-sikkerhetsventil 32 for å muliggjøre øyeblikkelig utslipping av gasser hvis det skulle opptre en plutselig trykkøkning.

Selv om reaksjonene ved den foreliggende fremgangsmåte kan gjennomføres ved atmosfæretrykk anvendes foretrukket under-atmosfæriske trykk, mest foretrukket i området 50 til 500 mm Hg absolutt. De undertrykk-frembringende innretninger kan være hvilke som helst konvensjonelle midler som f.eks. en mekanisk vakuumpumpe, en vann-ejektor, en dampsiffong, e. 1. (ikke vist).

Varmevekslingskammeret 12 omfatter et varmevekslingsvæske-innløp 29 og utløp 30 for å tillate strøm av et varmevekslingsfluid, som f.eks. damp, gjennom rommet utenfor rørene. I tillegg er det i rommet utenfor rørene foretrukket anordnet et flertall horisontalt anordnede ledeplater 31 innret-tet til å rette strømmen av varmevekslingsfluid i en vann-rett vekslende bane for maksimal økning av varmevekslings-effektiviteten. Strømmen av varmevekslingsfluid reguleres for å oppnå den ønskede reaksjonstemperatur. For å innstil-le reaksjonsblandingen til den ønskede temperatur reguleres graden av vakuum som utøves i evaporatorkammeret inntil reaksjonsløsningen befinner seg ved sitt kokepunkt ved den ønskede temperatur, og takten av varmetilførsel til varmevekslingskammeret innstilles til å heve temperaturen for reaksjonen til kokepunkt-temperaturen og evaporere vann i en takt tilstrekkelig til å holde et hovedsakelig konstant væskevolum.

Evaporering av vann i den ovennevnte takt bevirker dannelse

av krystallinsk produkt i reaksjonsløsningen i reaksjons-krystallisasjons-evaporasjonskammeret 11. Takten av energi-tilførsel til systemet fra alle kilder etter at stabile til-stander er oppnådd er slik at alt det vann som tilføres til systemet og som dannes ved reaksjonene som finner sted deri, med unntagelse av eventuelt krystallisasjonsvann i noen av de krystallinske alkalimetallsalter og vann fra den vandige dispersjon som trekkes ut fra systemet, evaporeres fra reak-sjonsløsningen i reaksjonskrystallisasjonsevaporasjonskam-meret og trekkes ut som vanndamp fra systemet. Denne takt av energitilførsel har forbindelse med den tempera-

tur som velges, det tilsvarende undertrykk, den hastighet hvormed vann tilsettes til systemet etter at stabile til-stander er nådd og den hastighet hvormed vann fjernes som krystallisasjonsvann og som vandig dispersjon.

Temperaturen i reaksjonsblandingen kan variere i betrakte-

lig grad i avhengighet av den ønskede evaporasjonstakt og arbeidstrykket. Det foretrekkes imidlertid at reaksjonsblandingen holdes ved koketemperaturen på omtrent 65 til 100°C, ved arbeidstrykk på foretrukket 150 til 300 mm Hg og mest foretrukket 200 til 250 mm Hg.

Den integrerte krystallisasjonsreaksjons-evaporator med tvangsmessig sirkulasjon som anvendes ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er utsatt for både korroderende og abrader-ende innvirkning fra reaksjonsblandingen og må således bygges av materialer som er i stand til å motstå slike angrep. Videre må konstruksjonsmaterialene være bestandige mot nedbrytning ved arbeidstemperaturene og ha tilstrekkelig styrke til å motstå virkningen av at man arbeider under undertrykk. Det er kjent at titan er et utmerket konstruksjonsmaterial

for slike formål, men da prisen på titan av økonomiske betrak-tninger er forholdsvis høy må andre materialer som tidligere har vært anvendt helt eller delvis erstatte titan. Ved en tidligere fremgangsmåte for utvikling av klordioksyd og klor

var et foretrukket konstruksjonsmaterial en polyesterharpiks som er ugjennomtrengelig for korroderende angrep av klorid-ioner og ikke utsatt for oksydasjon ved innvirkning av klordioksyd eller utsatt for angrep av klor ved addisjons- eller substitusjonsreaksjoner og er ikke utsatt for korroderende angrep av den uorganiske syre som anvendes i reaksjonsløs-ningen. En typisk polyesterharpiks som møter disse krav er den polyesterharpiks som er omhandlet i U.S. patentskrift 3.816.077 omfattende omtrent 0,5 moldeler heksaklorendimet-ylen-tetrahydroftalsyre CgH Cl og maleinsyreanhydrid og omtrent 0,5 moldeler neopentylglykol, og omtrent 45 deler styren pr. 100 deler harpiks. Selve harpiksen kan fremstil-les ved metoder omhandlet i U.S. patentskrift 2.634.251.

Polyesterharpikser av den beskrevne type tilfredsstiller kravene med hensyn til temperaturmotstand, mekanisk styrke og korrosjonsmotstand. Disse materialer er imidlertid utsatt for nedbrytning ved abrasjon hvor kontakt med alkali-metallsaltkrystallene forekommer. Med de ovennevnte betrakt-ninger foretrekkes det å bygge opp den integrerte krystall-isas jonsreaks jons-evaporator med tvangsmessig sirkulasjon av en kombinasjon av materialer hvorved den del av evaporatoren som er i kontakt med den flytende reaksjonsblanding bygges opp av titan og at den del av evaporatoren som er i kontakt med dampene over væsken bygges opp av en passende polyesterharpiks .

Ved en typisk gjennomføring av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen utnyttes et strømningsskjerna som illustrert i tegningen for å frembringe en gassformet blanding av klordioksyd og klor og et natriumsulfatsalt. En vandig løsning av 3,2 M natriumklorat og 3,36 M natriumklorid innføres på utløpssiden av pumpekammeret 13 gjennom innløpet 24 og sirkuleres oppover gjennom den indre del 17 av de rørformede elementer i varmevekslingskammeret 12. Når oppløsningen kommer inn i den indre del av evaporasjonskammeret 11 tilføres en vånding løsning av 50% svovelsyre gjennom innløpet 25 og blander seg der med den oppstigende løsning. Trykket i sys-ternet reguleres til omtrent 200 mm Hg absolutt. Damp føres gjennom varmevekslingskammeret 12 ved hjelp av innløpet 29

og utløpet 30 i en takt og ved en temperatur tilstrekkelig til å holde den sirkulerende reaksjonsblanding ved en temperatur på omtrent 78°C. Tilførselstakten for reaksjonskomponentene reguleres slik at volumet av reaksjonsblandingen holdes ved et konstant nivå, over toppen av den sylindriske deleinnretning 20 og fordelingsinnretningen 33 ettersom over-skuddsvann tilsatt til tilførselsløsningene kokes av og kommer ut som en damp fra evaporasjonskammeret 11 gjennom ut-løpet 26, sammen med klordioksyd og klor utviklet av reaksjonsblandingen. I avhengighet av pumpen 23 sirkulerer reaksjonsblandingen gjennom kammerne i reaksjonsevaporatoren på den måte som er vist i tegningen. Etter hvert som reaksjonen foregår utvikles klordioksyd og klor og trekkes ut sammen med vanndamp. Vannfritt natriumsulfat krystalliseres fra løsningen og trekkes ut fra reaksjonsblandingen gjennom ut-løpet 27 i pumpekammeret 13.

Visse variasjoner kan foretas og således kan f.eks. strøm-ningsretningen reverseres, selv om den foretrukne sirkula-sjonsmetode for reaksjonsblandingen for å oppnå maksimal effektivitet for blanding og strømning over væske-damp-grenseflaten er i retningen vist ved pilen i fig. 1. Videre kan reaksjonskrystallisasjons-evaporasjonskammeret 11, som i den foretrukne utførelsesform er vist omfattende to omtrent konsentriske sylindriske seksjoner 21 og 22, anordnes med at disse seksjoner varierer fra sylindrisk form uten'vesentlig skadelig innvirkning på den ønskede strøm av reaksjonsblanding. Videre, selv om varmevekslingskammeret 12 er vist tildannet av et flertall rørformede elementer 17 og 18, kan det nøyaktige antall og diameteren av de rørformede elementer varieres i avhengighet av forventet strømningshastighet og den mengde reaksjonsblanding som skal sirkuleres.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av klordioksyd, klor og et alkalimetallsalt ved omsetning av en alkalimetallkloratløs-ning med en løsning av en sterk syre valgt fra gruppen bestående av svovelsyre, saltsyre, fosforsyre og blandinger derav,karakterisert ved at (A) alkalimetallkloratløsningen og syreløsningen tilføres separat (ved 24 henholdsvis 25^1 i en integrert krystalli-sas jonsreaksjonsevaporator med tvangsmessig sirkulasjon som i loddrett orientering ovenfra og nedover omfatter a) et øvre reaksjons-krystallisasjons-evaporasjonskammer (11) med en loddrett anordnet sylindrisk deleinnretning (20) som oppdeler i det minste den nedre del av reaksjons-krystallisasjons-evaporasjonskammeret (11) i to hovedsakelig konsentriske sylindriske seksjoner (21 og 22), b) et mellomliggende varmevekslingskammer (12) omfattende et flertall loddrett anordnede rørformede elementer (17 og 18) for befordring av fluider gjennom det nevnte varmevekslingskammer (12), og c) et nedre pumpekammer (13) med en innløpsseksjon (16) og en utløpsseksjon (15) og med en pumpeinnretning (23) anordnet deri for å tilveiebringe tvungen sirkulasjon av væske mellom innløps- og utløps-seksjonene (16 og 15), (B) den resulterende reaksjonsblanding sirkuleres ved hjelp av pumpeinnretningen (23) i rekkefølge fra utløpssek-sjonen (15) i det nedre pumpekammer (13), oppover gjennom en første del (17) av de rørformede elementer, gjennom den første sylindriske seksjon (22) av det øvre reaksjons-krystallisasjons-evaporasjonskammer (11), over toppen av den sylindriske deleinnretning (20), nedover gjennom en annen del (18) av de rørformede elementer inn i innløpsseksjonen (16) og videre til utløpsseksjonen (15) av det nedre pumpekammer (13), (C) reaksjonsblandingen opprettholdes med tilstrekkelig volum til i det minste delvis å fylle det øvre evaporasjonskammeret (11) og tilveiebringe et damp-væske separasjonsrom (19) i det øvre området derav, (D) en vånding dispersjon av alkalimetallsalt av den nevnte syre trekkes ut (ved 27) fra den sirkulerende reaksjonsblanding , og (E) klordioksyd, klor og vanndamp trekkes ut (ved 26) fra damp-væske separasjonsrommet (19).i det øvre reaksjons-krystallisasjons-evaporasjonskammer (11).