NO823495L - Fremgangsmaate og apparat for kontinuerlig fremstilling av gassformig klordioxyd - Google Patents

Fremgangsmaate og apparat for kontinuerlig fremstilling av gassformig klordioxyd

Info

Publication number
NO823495L
NO823495L NO823495A NO823495A NO823495L NO 823495 L NO823495 L NO 823495L NO 823495 A NO823495 A NO 823495A NO 823495 A NO823495 A NO 823495A NO 823495 L NO823495 L NO 823495L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
reaction chamber
eductor
vacuum
sulfur dioxide
chlorine dioxide
Prior art date
Application number
NO823495A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul William Santille
Daniel Moses Ramras
Original Assignee
Lamb Weston Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lamb Weston Inc filed Critical Lamb Weston Inc
Publication of NO823495L publication Critical patent/NO823495L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B11/00Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
    • C01B11/02Oxides of chlorine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J10/00Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • B01J10/002Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor carried out in foam, aerosol or bubbles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/006Processes utilising sub-atmospheric pressure; Apparatus therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B11/00Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
    • C01B11/02Oxides of chlorine
    • C01B11/022Chlorine dioxide (ClO2)
    • C01B11/023Preparation from chlorites or chlorates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00054Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2219/00056Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2219/00069Flow rate measurement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00074Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00094Jackets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00164Controlling or regulating processes controlling the flow

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Description

Oppfinnelsens bakgrunn
Oppfinnelsen angår en kontinuerlig og overraskende effektiv metode og et apparat for fremstilling av gassformig . klordioxyd ved reaksjon mellom gassformig svoveldioxyd og en vandig oppløsning av et metallklorat.
Tidligere er en lang rekke kommersielle jretoder blitt utviklet for fremstilling av klordioxyd hovedsakelig for anvendelse som blekemiddel og desinfeksjonsmiddel. En slik metode omfatter innbyrdes reaksjon mellom et metallklorat
(som regel natriumklorat) og en sterk syre, Jnted eller uten et ledsagende klorid, som beskrevet i de følgende US patentskrifter: 2664341, 2863722, 3563702, 3789108 og 3974266. Det forholdsvis dårlige kjemiåke utbytte, de derav følgende høye omkostninger for kjemikalier, risikoer på grunn av "puffing"
(eksplosjoner forårsaket av spontan spaltning av klordioxydet)
og den ledsagende utvikling av som regel uønsket klor bidrar imidlertid alle til å gjøre denne metode mindre attraktiv.
I denne forbindelse er i US patentskrift 2481248 behovet for
å skille det uønskede klor fremstilt i denne metode fra klordioxydet fremhevet.
En annen kommersiell metode som tidligere er blitt praktisert, gir klordioxyd ved å reagere natriumklorid med klorgass eller en kombinasjon av natriumhypokloritt og en sterk syre, som beskrevet i US patentskrifter 4234446, 4247531 og 4250144. Dessverre er natriumkloritt tilnærmet fire til fem ganger mer kostbart enn natriumklorid, og dette gjør
denne metode for kostbar.
Ved en tredje metode anvendes et forbigående reduksjons-middel, som methanol eller svoveldioxyd, i kombinasjon med et metallklorat, som regel natriumklorat, som beskrevet i US patentskrifter 2481240, 2598087, 3950500 og 4250159. Denne metode er gunstig på grunn av at den forholdsvis rimelige klorat-reaktant anvendes, og den fører normalt ikke til at uønsket klorgass blir produsert. Det. tidligere dårlige kjemiåke utbytte ved metoden og risikoen på grunn av en eventuell "puffing" har imidlertid vært alvorlige ulemper.
Det har dessuten ikke vært kjent hvorledes utbyttet ved metoden skal kunne forbedres uten også å øke sikkerhetsrisikoen som skyldes "puffing" og sterk varmeutvikling som vil være en følge av enhver slikøkning i utbyttet. Heller ikke er det kjent hvorledes reaksjonsutbyttet skal kunne forbedres slik at det er forenlig med dannelse av klordioxydet i en form som er fri for de brukte reaktanter, slik at klordioxydet kan anvendes for fremstilling av drikkevann eller for behandling av næringsmidler.
Oppsummering av oppfinnelsen
Ved den foreliggende oppfinnelse løses problemet med dårlig kjemisk utbytte og de derav følgende omkostnings-problemer som kjente metoder for fremstilling av klordioxyd ved reaksjon av et metallklorat med gassformig svoveldioxyd er beheftet med. Dette er muliggjort ved den foreliggende oppfinnelse ved at det anvendes flere nye kombinasjoner av trinn, idet hver kombinasjon som sådan effektivt bevirker en porsjonsvis økning i utbyttet, og de kombinerte kombinasjoner forårsaker en virkelig betydelig økning i det samlede utbytte.
For det første unngås det tidligere behov for sterkt
å fortynne svoveldioxydgassen med luft eller nitrogen til en konsentrasjon av ikke over 20% for å unngå "puffing", ved at det anvendes et høyt vakuum, dvs. minst fire ganger de 100 mmHg som er foreslått i US patentskrift 4250159, slik at "puffing"-risikoen unngås fullstendig uten at det er nødvendig å fortynne svoveldioxydgassen som ville ha hindret en effektiv kontakt mellom kloratet og svoveldioxydet.
For det annet er de tidligere overrislingsstrømmetoder
i motstrøm eller medstrøm, hvor kloratoppløsningen ble inn-ført ved toppen av reaksjonskammeret og fikk risle nedad,
idet de brukte reaktanter ble fjernet ved bunnen av kammeret, blitt sløyfet, og isteden anvendes en flommetode hvor de brukte reaktanter fjernes på et sted nær toppen av reaksjonskammeret. Såvel kloratoppløsningen som svoveldioxydet inn-føres tett nær hverandre ved bunnen av kammeret, og svovel-^-dioxydet bobler oppad gjennom det overflømmede, pakkede reaksjonskammer slik at kontakttiden for begge reaktanter øker før de fjernes, hvorved reaksjonen blir mer fullstendig. Dessuten fjernes brukte reaktanter på et sted fjernt fra inn-løpsstedet for svoveldioxydet istedenfor nær innløpsstedet som tilfellet er ved de fleste andre prosesser, hvorved hindres
at svoveldioxyd fjernes fra kammeret før det har hatt mulighet for å reagere skikkelig. Da anvendelsen av en flom istedenfor rislingen gjør det unødvendig å anvende detønskede maksimale kloratoppløsningsoverflateareal, som beskrevet i US patentskrift 2481240 og som tidligere ble antatt å være nødvendig for å unngå en motvirkende reaksjon mellom overskudd av svoveldioxyd og den fremstilte klordioxydgass, tilveiebringes ved den foreliggende oppfinnelse et erstatningsmiddel for å opp-må et maksimalt reaksjonsoverflateareal ved at det tilveiebringes en høy diffusjonsgrad for svoveldioxydgassen slik at meget små bobler dannes av denne som gjør at det fås et maksimalt forhold mellom boblenes overflateareal og volum.
Hyer at disse utbytteforbedrende kombinasjoner bidrar enkeltvis til en meget vesentlig samlet økning i utbyttet ved fremstilling av klordioxyd ved den foreliggende oppfinnelse. Selv om efct av de ovennevnte trekk, dvs. sterk diffusjon av den gassformige reaktant under dannelse av små bobler, tidligere er blitt erkjent som et middel for å øke reaksjonsutbyttet,har dette trekk som sådant ikke gitt tilstrekkelige forbedringer i utbyttet fordi trekket ikke er blitt anvendt i kombinasjon med et overflømmet kammer hvori reaktantene innføres ved bunnen tett nær hverandre og fjernes fra toppen av kammeret, og heller ikke er dette trekk blitt anvendt, i kombinasjon med et så høyt vakuum at det ikke er nødvendig å fortynne svoveldioxydet med luft eller nitrogen.
Et ytterligere potensielt problem som krever sin løsning, er den sterke varmeutvikling som fås ved den usedvanlig. effektive reaksjon når den utføres ved anvendelse av de .:ut-.bytteforbedrende særtrekk ifølge oppfinnelsen. Da klordioxydet kan produseres med forskjellige hastigheter i avhengighet av forskjellige hastigheter for reaktantinnføringen, er det ønskelig at systemets evne til å fjerne varme kan varieres automatisk i overensstemmelse med disse andre variable. Ved den foreliggende oppfinnelse oppnås dette ved å utnytte kjøle-midler som strømmer gjennom en kjølekappe som omgir reaksjpns-kammeret, som den eneste kilde for bevegelige fluidum gjennom en eduktor som påfører et vakuum på kammeret. Ved at inn- føringshastigheten for reaktantene gjøres proporsjonal-med høyden av det vakuum som påføres på kammeret og som på sin side er proporsjonalt med kjølemidlets strømningshastighet gjennom eduktoren, opprettes et proporsjonalt forhold automatisk mellom reaktantstrømningshastigheten og kjølemiddelstrøm-ningshastigheten.
Det er ønskelig at klordioxydet skilles fra de brukte reaktanter for å kunne anvende klordioxydet som desinfeksjonsmiddel for fremstilling av drikkevann eller for behandling av næringsmidler. For å kunne skille klordioxydet fra de brukte reaktanter anvendes ifølge oppfinnelsen adskilte eduktorer for å påføre det ovennevnte vakuum på kammeret, mens klordioxydet og brukte reaktanter fjernes separat. Anvendelsen av adskilte eduktorer ved den foreliggende fremgangsmåte gjelder ikke bare klorat-svoveldioxydmetoden for fremstilling av klordioxyd, men også de andre ovenfor beskrevne kjemiske reaksjonsmetoder. Det usedvanlig høye vakuum som er nødvendig for å unngå behovet for å måtte fortynne svoveldioxydet med luft eller nitrogen, som omtalt ovenfor, byr::imidlertid på visse spesielle problemer ved bruk av flere eduktorer, og disse problemer må overvinnes. Ett av disse problemer er det uheldige resultat som skyldes en eventuell manglende balanse mellom vakuumnivået i de respektive eduktorer. Dersom bare et lavt vakuum påføres, er den mulig maksimale manglende balanse så liten at den effektivt kan oppveies av væskehøyden i reaksjonskammeret. Ved de høye vakuumer som anvendes ved utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte, kan imidlertid den maksimalt mulige manglende balanse være langt større,
slik at feilvirkning kan forårsakes, spesielt dersom reaksjonskammeret er kompakt med en forholdsvis lav væskehøyde som tilfellet er ved den foreliggende oppfinnelse. Det tilveiebringes derfor ved oppfinnelsen et regulerbart middel for å oppnå en meget fin balanse mellom de forskjellige vakuumer som påføres på reaksjonskammeret av de respektive eduktorer, for anvendelse i de spesielle tilfeller når klordioxydet må fjernes fra reaksjonskammeret adskilt fra de brukte reaktanter Selv om en slik adskillelse normalt ikke vil være nødvendig for visse industrielle anvendelser av klordioxyd, som bleking, vil det forstås at den er helt nødvendig når
klordioxyd skal anvendes for fremstilling av drikkevann eller for behandling av næringsmidler.
Det tas derfor ved oppfinnelsen hovedsakelig sikte på vesentlig å øke det kjemiske utbytte ved fremstilling av klordioxyd ved reaksjon mellom en vandig oppløsning av et metallklorat og gassformig svoveldioxyd.
Det tas ved oppfinnelsen dessuten sikte på å øke det kjemiske utbytte uten derved å øke faren for eksplosjoner på grunn av "puffing" av klordioxydet.
Det tas videre ved den foreliggende oppfinnelse sikte på å tilveiebringe et kjølesystem for reaksjonskammeret, hvor kjølemidlets strømningshastighet og reaktantstrømningshastig-hetene er proporsjonalt avhengige av hverandre.
Det tas ved oppfinnelsen også sikte på å skille det således fremstilte klordioxyd fra de brukte reaktanter slik at klordioxydet blir egnet for fremstilling av drikkevann eller for behandling av næringsmidler. Det tas ved oppfinnelsen dessuten sikte på å fjerne klordioxyd fra reaksjonskammeret adskilt; fra de brukte reaktanter, mens et usedvanlig høyt vakuum opprettholdes i reaksjonskammeret i overensstemmelse med det ovennevnte mål å øke utbyttet.
Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i forbindelse med de vedføyede tegninger.
Kortfattet beskrivelse av tegningene
Av tegningene viser
Fig. 1 delvis skjematisk et sideoppriss i snitt av
et eksempel på en utførelsesform av en reaktor som er egnet for anvendelse-ved utførelse av den foreliggende fremgangsmåte, og
Fig. 2 et forstørret snitt gjennom reaktorens reaktant-innløpsdel, tatt langs linjen 2-2 ifølge Fig. 1.
Beskrivelse ay den foretrukne utførelsesform
Ved den foreliggende fremgangsmåte fremstilles klordioxyd ved reaksjon mellom gassformig svoveldioxyd og en vandig oppløsning av et metallklorat. Natriumklorat er den foretrukne reaktant, men andre klorater, som magnesiumklorat, lithiumklorat, aluminiumklorat, kaliumklorat eller kalsium-klorat, vil eventuelt kunne anvendes avhengig av forholdet mellom deres pppløselighet og den gjeldende pris som er bestemt av markedsbetingelsene. Da anvendelse av kalsium-klorat fører til at kalsiumsulfat.-.dannes som er uoppløselig i vann, er det sannsynlig at reaksjonskammeret vil bli til-stoppet dersom ikke et eller.annet middel tilgripes for å fjerne dette materiale.
Den foretrukne reaktor 10 for dannelse av klordioxydet omfatter et søylelignende sylindrisk reaksjonskammer 12 som er omgitt av en kjølekappe 14. En vandig kloratoppløsning i et forråd 16 innføres via en varierbar innsnevring 18, som et kapillarrør med varierbar lengde eller en annen egnet strømningsregulerende innsnevring, via en strømmåler 20 inn i reaksjonskammerets bunn hvor den utstøtes gjennom et rør 22 med nedadrettede gjennomhullinger 24. Den annen reaktant, dvs. gassformig svoveldioxyd, innføres fra et forråd 26 via en avstengningsventil 28 som reagerer på vakuum, en varierbar innsnevring 30 og en strømmåler 32 til en diffusator 34 som er istand til å omdanne svoveldioxydet til uhyre små bobler med en diameter av ca. lOO^um. Diffusatoren 34 omfatter fortrinnsvis en sirkelformig plate med en tykkelse av ca. 5 cm og laget av bundne granulater av carborundum. En slik diffusator er tilgjengelig i handelen under betegnelsen "Grade 40 Acid Bond A-501 Aloxite".
Det vil bemerkes at diffusatoren 34 er anbragt tett n£r de nedadrettede gjennomhullinger 24 i kloratinnføringsrøret 22 for å tilskynde en umiddelbar reaksjon mellom kloratet og svoveldioxydet og derved bevirke at kontakttiden mellom disse i reaksjonskammeret 12 blir maksimal for derved å forbedre utbyttet ved fremstillingsprosessen. Dette representerer et avkall på prinsippet med reaktantstrømmer i motstrøm i forhold til hverandre som tidligere har vært dominerende anvendt og som viste seg å være uheldig for utbyttet ved • reaksjonen„ Svoveldioxydet som kommer inn gjennom diffusatoren 34, har
en langt høyere konsentrasjon enn den høyeste konsentrasjon på 20% for blandingen av svoveldioxyd med luft eller nitrogen som tidligere ble antatt å være nødvendig. Konsentrasjonen av svoveldioxydet ved utførelsen av den foreliggende fremgangs-
måte er i virkeligheten fortrinnsvis 100%. Den høyere konsentrasjon fører til at kontaktarealet og kontakttiden for de to reaktanter blir maksimale, hvorved utbyttet øker, og dette er muliggjort uten at fremstillingsprosessen er beheftet med risikoen for "puffing" på grunn av det høye vakuum-
i reaksjonskammeret, som nærmere omtalt nedenfor.
Reaksjonen mellom kloratet og svoveldioxydet finner
sted i reaksjonskammeret 12 mens såvel kloratet som svovel-dioxydboblene beveger seg oppad henimot utløpsåpningen 36
i utløpsrøret 38 for reaktantene. Utløpsåpningens 36 stilling i forhold til innføringsstedene for hhv. kloratreaktanten., og svoveldioxydreaktanten adskiller seg fra mesteparten av den tidligere praksis i to viktige henseender. Mens stedet for fjernelse av reaktanter tidligere som regel har befunnet seg nær innføringsstedet for svoveldioxyd, befinner det seg ifølge den foreliggende oppfinnelse fjernt fra dette sted,
slik at hele svoveldioxydmengden får en maksimal kontakttid med kloratet før den fjernes fra reaksjonskammeret. Det er av ennu større betydning at reaktantutløpet er anordnet over innføringsstedet for svoveldioxyd istedenfor under innførings-stedet for svoveldioxyd som tidligere praktisert. Derved fås en fullstendig overflømming av reaksjonskammeret med klorat over stedet for innføring av svoveldioxyd, og dette sammen med den sterke diffusjonsgrad for svoveldioxydet gjør at kontakttiden og kontaktarealet mellom de to reaktanter blir maksimale slik at maksimalt utbytte oppnås.
Innføringen av kloratreaktantene og.svoveldioxydreak-tantene i reaksjonskammeret 12 er avhengig av vakuumet i kammeret, idet et slikt vakuum som påføres kammeret, er nød-vendig for å fremtvinge en strøm av klorat gjennom den varierbare innsnevring 18 og dessuten for å åpne avstengnings-ventilen 28 for svoveldioxyd på grunn av dens fjærforspenning henimot lukkestillingen. Et slikt vakuum påføres via ut-løpsrøret 38 for reaktanter under innvirkning -av en eduktor 40 som mottar en vannstrøm under meget høyt trykk fra en pumpe 42. Strømningshastigheten for kloratet og svoveldioxydet i et slikt system er avhengig av vakuumet som påføres ved hjelp av eduktoren 40, og dette er på sin side avhengig av strømningshastigheten av vannet fra pumpen 42 gjennom eduktoren. Det vil bemerkes at pumpen 42 anvender kjølevannet i kjøle-kappen 14 som sin eneste vannkilde, hvorved pumpen tjener som utløpsanordning for kjølevannet som kommer inn i kappen via innløpsåpningen 44, og bestemmer strømningshastigheten for kjølevannet gjennom kappen. Ved hjelp av denne anordning er strømningshastighetene for hhv. kloratet og svoveldioxydet og strømningshastigheten for kjølevannet proporsjonalt avhengige av hverandre på grunn av deres årsak- og -virknings-forhold til eduktoren 40. Dersom det således er ønsket å øke fremstillingen av klordioxyd ved å øke strømningshastigheten for reaktantene, vil dette kunne oppnås ved å øke strømnings-hastigheten for kjølevannet ved å åpne den variervare innsnevring 46 slik at mer kjølekapasitet automatisk tilveiebringes for den økede reaktantstrøm.
Klordioxyd fjernes fra reaksjonskammeret 12 via en åpning 4 8 for klordioxyd anordnet ved toppen av reaksjonskammeret. For industriell anvendelse av klordioxydet, som for bleking, finnes det ingen grunn til at åpningen 48 for klordioxydet ikke skal kunne forbindes med den samme eduktor 40 gjennom hvilken de brukte reaktanter fjernes,fra kammeret, hvorved fås en blanding av vann, klordioxyd og brukte reaktanter for industriell anvendelse. Når imidlertid klordioxydet er beregnet for behandling av vann for fremstilling av drikkevann, eller for behandling av næringsmidler, er det uønsket å blande de brukte reaktanter med klordioxydet. For slike anvendelser foretrekkes den anordning som er vist på Fig. 1, hvor en annen eduktor 50 tjener til å fjerne klordioxydet separat under samtidig dannelse av en oppløsning av klordioxydet i rent vann. For denne anvendelse foretrekkes en annen pumpe 52 som mater den annen eduktor 50.
For å kunne anvende svoveldioxyd i høy konsentrasjon og fritt for vesentlig fortynning med luft eller nitrogen som tidligere praktisert og uten dessuten å øke eksplosjons-risikoen som skyldes "puffing" av klordioxydet, er et vakuum av minst 400 mmHg under atmosfæretrykk nødvendig, og det bør fortrinnvis være minst 500 mmHg eller høyere. For at et par med eduktorer,som 40 og 50, skal kunne fjerne klordioxydet adskilt fra de brukte reaktanter krever dette høye vakuum enn mer omhyggelig avbalansering av de vakuum som på-føres ved hjelp av de to eduktorer enn hva som er nødvendig når to eduktorer anvendes for å påføre et langt mindre vakuum på et reaksjonskammer. Den nødvendige avbalansering kan imidlertid oppnås ved å regulere de to varierbare innsnevringer 46 og 54 i tilførselsledningene til eduktorene, slik at strøm-ningshastighetene gjennom disse som erovervåket av strømmålerne hhv. 56 og 58 er de samme for de to eduktorer 40 og 50 méd den samme størrelse. Vakuumet som påføres av de to eduktorer samlet, overvåkes ved hjelp av en vanlig vakuummeter 60.
For oppnåelse av de beste resultater fylles reaksjonskammerets 12 indre med et egnet pakningsmateriale, som Raschig-ringer (ikke vist), opp til nivået for utløpsåpningen 36 for reaktantene.
Effektiviteten av den ovenfor beskrevne fremgangsmåte ved fremstilling av klordioxyd ved reaksjon mellom klorat og svoveldioxyd vil fremgå bedre av det nedenstående eksempel.
Eksempel
Klordioxyd ble fremstilt ved å reagere en vandig opp-løsning av natriumklorat med gassformig svoveldioxyd i et reaksjonskammer med en innvendig diameter av 8,9 cm og en avstand av 121,9 cm mellom kammerets bunn og reaktantuløps-åpningen 36 (som bestemmer dybden av oppløsningen i kammeret). En 40 vekt%-ig vandig oppløsning av natriumklorat ble inn-ført i kammeret i en mengde pr. tidsenhet av 1114 8,7 g/h (4459,5 g/h natriumklorat), mens ufortynnet gassformig svoveldioxyd (100% konsentrasjon) ble innført i en mengde pr. tidsenhet av 2553,8 g/h. Et vakuum (negativt trykk) på 584,2 mmHg ble opprettholdt i kammeret under hele fremstillingsprosessen, og reaksjonskammerets temperatur ble holdt innen et område av 65-71°C ved at et kjølemiddel strømmet gjennom kjølekappen. Klordioxyd ble dannet i en mengde av 2810 g/h, og utbyttet
var 99,6% av.det teoretiske, basert på klorat.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte ved kontinuerlig fremstilling av gassformig klordioxyd ved å reagere gassformig svoveldioxyd med en vandig oppløsning av et metallklorat, karakterisert ved at a) en strøm av en vandig oppløsning av et metallklorat innføres i et reaksjonskammer b) en strøm av gassformig svoveldioxyd innfø res i reaksjonskammeret .med en konsentrasjon på over 20 volum%, slik at svoveldioxydet bringes i kontakt med den vandige oppløsning, c) gassformig klordioxyd fjernes fra reaksjonskammeret, og d) reaksjonskammeret holdes på et vakuum av minst 400 mmHg under atmosfæretrykk samtidig med trinnene a), b) og c).
2. Fremgangsmåte ifølge .krav 1, karakterisert ved at i trinn b) tilføres det gassformige svoveldioxyd til reaksjonskammeret i det vesentlige i ufortynnet tilstand.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at strømmen av gassformig svoveldioxyd innføres i reaksjonskammeret på et første sted for å bringe svoveldioxydet i kontakt med den vandige metall- . kloratoppløsning, og at væske som er tilbake efter kontakten mellom svoveldioxydet og den vandige oppløsning, fjernes fra reaksjonskammeret på et annet sted som befinner seg høyere opp enn det nevnte første sted.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at samtidig med utførelsen av trinn a), b) og c) avkjøles reaksjonskammeret ved å til-føre en kjølemiddelstrøm til dette, kjø lemiddelstrømmen ledes gjennom en eduktor-" , et vakuum påføres reaks jonskammeret s " indre ved hjelp av eduktoren, og i trinnene a) og b) tilføres strømmen av en vandig oppløsning av et metallklorat og det gassformige svoveldioxyd til reaksjonskammeret i forhold til vakuumet som ved hjelp av eduktoren er blitt påført på reak-sj onskammeret.
5. Fremgangsmåte ved kontinuerlig fremstilling av gassformig klordioxyd ved reaksjon mellom minst-én flytende reaktant og en annen reaktant som ved reaksjonen gir gassformig klordioxyd, k a r a k t*e risert ved at a) en strøm av den flytende reaktant innføres i et reaksjonskammer b) en strøm av den annen reaktant innføres i reaksjonskammeret slik at reaktantene bringes i kontakt med hverandre, c) gassformig klordioxyd fjernes fra reaksjonskammeret, d) væske som er tilbake efter kontakten mellom de nevnte reaktanter fjernes fra reaksjonskammeret adskilt fra det gassformige klordioxyd, og e) reaksjonskammeret holdes under et på forhånd bestemt vakuum i løpet av trinnene (c) og (d).
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at i trinnet c) fjernes det gassformige klordioxyd fra reaksjonskammeret ved hjelp av en første eduktor, mens en væskestrøm tilføres til en første eduktor for å påføre et på forhånd bestemt vakuum på reaksjonskammeret, og at i trinn d) fjernes væsken som er tilbake efter den nevnte kontakt mellom reaktantene», fra reaks jonskammeret ved hjelp av en annen eduktor, idet en væskestrøm innføres gjennom den annen eduktor for på reaksjonskammeret å påføre et vakuum som er i det vesentlige likt med det på::forhånd bestemte vakuum.
7. Apparat for kontinuerlig fremstilling av gassformig klordioxyd ved reaksjon..;mellom gassformig svoveldioxyd og en vandig oppløsning av et metallklorat, karakterisert ved at apparatet omfatter a) et reaksjonskammer b) et forråd av en vandig oppløsning av et metallklorat og en anordning for å innføre den vandige opplø sning i reak sjonskammeret, c) et forråd av gassformig svoveldioxyd og en anordning for å innføre svoveldioxydet i reaksjonskammeret på et første sted for å bringe svoveldioxydet i kontakt med den vandige opplø sning, d) et anordning for å fjerne gassformig klordioxyd fra reaksjonskammeret og e) en anordning for på et annet sted som befinner seg høyere opp enn det første sted å fjerne væske fra reaksjonskammeret som er tilbake efter kontakten mellom svoveldioxydet og den vandige oppløsning.
8. Apparat ifølge krav 7, karakterisert vedat den dessuten omfatter en anordning for å avkjøle reaksjonskammeret ved tilførsel av en kjølemiddelstrøm til dette, en eduktoranordning som står i forbindelse med reaksjonskammeret for å påføre et vakuum på reaksjonskammerets indre, en anordning som forbinder eduktoranordningen med anordningen for å avkjøle reaksjonskammeret, for å lede strømmen av kjølemiddel gjennom eduktoranordningen for å bevirke det nevnte vakuum og en anordning for å regulere de respektive tilførsels-hastigheter for den vandige oppløsning og det gassformige svoveldioxyd til reaksjonskammeret i forhold til vakuumet på-ført på reaksjonskammeret ved hjelp av eduktoranordningen.
9. Apparat for kontinuerlig fremstilling av gassformig klordioxyd ved reaksjon mellom minst én::flytende reaktant og en annen reaktant som ved reaksjonen gir gassformig klordioxyd, karakterisert ved at apparatet omfatter a) et reaksjonskammer, b) et forråd av den flytende reaktant og en anordning for å innføre.denne i reaksjonskammeret, c) et forråd av den annen reaktant og en anordning for å innføre denne i reaksjonskammeret for å bringe reaktantene i kontakt med hverandre, d) en første anordning for å påføre et vakuum på reaksjonskammerets indre mens gassformig klordioxyd samtidig fjernes fra reaksjonskammeret, og e) en.annen anordning for å påfø re et vakuum på reaksjonskammeret mens væske som er tilbake efter kontakten mellom reaktantene, samtidig fjernes fra reaksjonskammeret adskilt fra det gassformige klordioxyd.
10. Apparat ifølge krav 9, karakterisert ved at den første anordning for påføring av et vakuum på reaksjonskammeret omfatter en første eduktoranordning for påfø ring av et vakuum i overensstemmelse med en strøm av væske gjennom den første eduktoranordning, og en anordning for varierbart å regulere strømmen av væske gjennom den første anordning, og hvor den annen anordning for påføring av et vakuum på reaksjonskammeret omfatter en annen eduktoranordning for påføring av et vakuum i overensstemmelse med en.strø m av væske gjennom den annen eduktoranordning, og en anordning for varierbart å regulere strømmen av væske gjennom den annen eduktoranordning, og dessuten en anordning for å avføle de respektive hastigheter for strømmene av væske gjennom hhv. den første og den annen eduktoranordning.
NO823495A 1981-10-21 1982-10-20 Fremgangsmaate og apparat for kontinuerlig fremstilling av gassformig klordioxyd NO823495L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/313,256 US4451444A (en) 1981-10-21 1981-10-21 Method and apparatus for producing chlorine dioxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO823495L true NO823495L (no) 1983-04-22

Family

ID=23214997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO823495A NO823495L (no) 1981-10-21 1982-10-20 Fremgangsmaate og apparat for kontinuerlig fremstilling av gassformig klordioxyd

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4451444A (no)
JP (1) JPS5879802A (no)
KR (1) KR840001518A (no)
AU (1) AU548603B2 (no)
CA (1) CA1187265A (no)
DE (1) DE3239029A1 (no)
DK (1) DK446082A (no)
EG (1) EG15628A (no)
FR (1) FR2514741B1 (no)
GB (1) GB2107694B (no)
NL (1) NL8203857A (no)
NO (1) NO823495L (no)
NZ (1) NZ200675A (no)
SE (1) SE451835B (no)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO850961L (no) * 1984-03-12 1985-09-13 Magna Corp Fremgangsmaate og anordning for fremstilling av en kloridoksydopploesning
CA1317093C (en) * 1987-01-15 1993-05-04 David C. Lovetro Apparatus for the production of chlorine dioxide
US4886653A (en) * 1988-03-25 1989-12-12 Olin Corporation Process and apparatus for producing an aqueous solution containing chlorine dioxide and chlorine
US4839152A (en) * 1988-03-25 1989-06-13 Olin Corporation Process for producing an aqueous solution containing chlorine dioxide and chlorine
JPH0268146U (no) * 1988-11-11 1990-05-23
US5061471A (en) * 1990-04-26 1991-10-29 Eka Nobel Ab Process for the production of chlorine dioxide
US5968454A (en) * 1998-04-02 1999-10-19 Vulcan Chemical Technologies, Inc. Chlorine dioxide generator
US6855294B2 (en) * 2000-11-22 2005-02-15 Resonance, Inc. Apparatus and methods for efficient generation of chlorine dioxide
US7799198B2 (en) * 2004-07-29 2010-09-21 Pureline Treatment Systems, Llc Chlorine dioxide solution generator with temperature control capability
EP1973842A2 (en) * 2005-11-30 2008-10-01 Pureline Treatment Systems, LLC Chlorine dioxide generator
US8513176B2 (en) 2006-08-02 2013-08-20 Ch2O Incorporated Disinfecting and mineral deposit eliminating composition and methods
DE102010011699B4 (de) * 2010-03-17 2017-03-23 Erich Schmid Verfahren zur Erzeugung einer Chlordioxid-Lösung
US9352479B2 (en) 2011-12-31 2016-05-31 J.R. Simplot Company Lattice cutting machine system
ES2693119T3 (es) 2012-05-07 2018-12-07 Erich Schmid Procedimiento y dispositivo para la generación de dióxido de cloro
EP3578509B1 (de) 2018-06-08 2021-09-01 Erich Schmid Vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von edukt- und nebenproduktfreiem chlor und chlordioxid
EP3578510A1 (de) 2018-06-08 2019-12-11 Erich Schmid Verfahren zur bereitstellung von verdünnungsgas bei der herstellung von edukt- und nebenproduktfreiem chlor und chlordioxid
EP3795538A1 (de) 2019-09-23 2021-03-24 Erich Schmid Vorrichtung zur herstellung von chlordioxid und/oder chlor
CN110683515A (zh) * 2019-11-19 2020-01-14 济南科琳宝环境科技有限公司 纯二氧化氯气体精确制取装置
EP3992144A1 (de) 2020-10-29 2022-05-04 Bertram Schmid Vorrichtung und verfahren zur herstellung von chlordioxid

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA499846A (en) * 1954-02-09 Wayman Morris Method and apparatus for producing chlorine dioxide
CA753171A (en) * 1967-02-21 Sepall Ola Production of chlorine dioxide
CA513155A (en) * 1955-05-24 U. Ekman Sven Method of making chlorine dioxide
US2089913A (en) * 1934-02-09 1937-08-10 Mathieson Alkali Works Inc Improvements in the production of chlorine dioxide
US2373830A (en) * 1943-06-02 1945-04-17 Holst Torsten Gustaf Processes for producing chlorine dioxide
US2747962A (en) * 1953-05-14 1956-05-29 Dow Chemical Co Removal of other acid gases from mixtures containing carbon dioxide
US3107147A (en) * 1957-11-09 1963-10-15 Hoechst Ag Process for the manufacture of chlorine dioxide
GB943216A (en) * 1960-03-18 1963-12-04 Martin Hans Method of and apparatus for producing chlorine dioxide for immediate use
US3322497A (en) * 1960-05-18 1967-05-30 Paul Henseler Process for the production of diluted chlorine dioxide
US3864456A (en) * 1964-08-13 1975-02-04 Electric Reduction Co Manufacture of chlorine dioxide, chlorine and anhydrous sodium sulphate
DE1667549A1 (de) * 1966-10-24 1971-07-08 Hooker Chemical Corp Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Chlordioxyd und einem Salz einer starken Saeure
US3933988A (en) * 1966-10-24 1976-01-20 Hooker Chemicals & Plastics Corporation Method of simultaneously producing chlorine dioxide and a sulfate salt
US3563702A (en) * 1968-03-05 1971-02-16 Hooker Chemical Corp Production of chlorine dioxide
US3864457A (en) * 1972-12-22 1975-02-04 Ppg Industries Inc Process for the production of chlorine dioxide
CA1088274A (en) * 1976-03-24 1980-10-28 Alain Caillol Process and installation for the manufacture of chlorine dioxide
US4079123A (en) * 1976-12-30 1978-03-14 Hooker Chemicals & Plastics Corporation Process for the production of chlorine dioxide
US4325923A (en) * 1978-07-26 1982-04-20 Rhone-Poulenc Industries Contacting of plural phases
US4276262A (en) * 1978-11-29 1981-06-30 Erco Industries Limited Chlorine dioxide generator
CA1136378A (en) * 1979-05-31 1982-11-30 Gerald Cowley Small scale chlorine dioxide plant
US4247531A (en) * 1979-08-13 1981-01-27 Rio Linda Chemical Chlorine dioxide generation apparatus and process
US4234446A (en) * 1979-10-09 1980-11-18 Kenneth T. Place Method and apparatus for producing chlorine dioxide

Also Published As

Publication number Publication date
GB2107694A (en) 1983-05-05
US4451444A (en) 1984-05-29
FR2514741B1 (fr) 1986-03-21
AU8389082A (en) 1983-04-28
NZ200675A (en) 1985-07-12
FR2514741A1 (fr) 1983-04-22
KR840001518A (ko) 1984-05-07
DK446082A (da) 1983-04-22
EG15628A (en) 1986-09-30
AU548603B2 (en) 1985-12-19
JPS5879802A (ja) 1983-05-13
SE451835B (sv) 1987-11-02
JPS6212162B2 (no) 1987-03-17
GB2107694B (en) 1985-09-25
NL8203857A (nl) 1983-05-16
CA1187265A (en) 1985-05-21
SE8205987D0 (sv) 1982-10-21
SE8205987L (sv) 1983-04-22
DE3239029A1 (de) 1983-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO823495L (no) Fremgangsmaate og apparat for kontinuerlig fremstilling av gassformig klordioxyd
US4234446A (en) Method and apparatus for producing chlorine dioxide
US9743670B2 (en) Method of treating water with chlorine dioxide
AU2008337695B2 (en) Method for the treatment of water using chlorine dioxide
US5180403A (en) Method for vacuum deaeration
US7144568B2 (en) Method and device for carrying out a reaction in liquid medium with gas evolution
US20070237708A1 (en) Process for the production of chlorine dioxide
KR20080055926A (ko) 염소 가스, 차아염소산 나트륨 수용액 및 액체 염소의 제조방법
US4618479A (en) Apparatus for producing chlorine dioxide
KR20090097937A (ko) 고강력, 저염 소디움하이포클로라이트 표백제의 제조 방법
SE455700B (sv) Kontinuerligt forfarande for framstellning av klordioxid
CN107673310A (zh) 生产二氧化氯的方法
CN111344437A (zh) 用于获得碱金属氯化物溶液的电解产物的设备
KR19990067473A (ko) 차아할로겐산의 합성 방법
JP4119138B2 (ja) 塩素ガスと塩化水素の分離方法
FI71290C (fi) Foerfarande och anordning foer kontinuerlig framstaellning av klordioxid
TWI359879B (en) Apparatus for chlorine dioxide generation and meth
ES2707395T3 (es) Proceso para la producción de dióxido de cloro
US8491864B2 (en) Manufacture of high-strength, low-salt sodium hypochlorite bleach
JPH11262782A (ja) 高濃度オゾン水製造装置
CA1317093C (en) Apparatus for the production of chlorine dioxide
US5061471A (en) Process for the production of chlorine dioxide
EP0859736B1 (en) Method for synthesis of hypohalous acid
JPS59102806A (ja) 高濃度次亜塩素酸ナトリウム水溶液の製造方法
JP2005298236A (ja) 高純度次亜塩素酸塩溶液の製造方法