PL200136B1 - Sposób i urządzenie do ciągłego wytwarzania dwutlenku chloru - Google Patents
Sposób i urządzenie do ciągłego wytwarzania dwutlenku chloruInfo
- Publication number
- PL200136B1 PL200136B1 PL364357A PL36435702A PL200136B1 PL 200136 B1 PL200136 B1 PL 200136B1 PL 364357 A PL364357 A PL 364357A PL 36435702 A PL36435702 A PL 36435702A PL 200136 B1 PL200136 B1 PL 200136B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- reactor
- chlorine dioxide
- jet pump
- steam jet
- flow
- Prior art date
Links
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 133
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 69
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M chlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 52
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 claims abstract description 26
- -1 chlorate ions Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims abstract description 8
- RPAJSBKBKSSMLJ-DFWYDOINSA-N (2s)-2-aminopentanedioic acid;hydrochloride Chemical class Cl.OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O RPAJSBKBKSSMLJ-DFWYDOINSA-N 0.000 claims abstract description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 10
- BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylbenzoic acid Chemical compound CS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 6
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 claims description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- TVWHTOUAJSGEKT-UHFFFAOYSA-N chlorine trioxide Chemical compound [O]Cl(=O)=O TVWHTOUAJSGEKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 6
- QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N chlorous acid Chemical compound OCl=O QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 4
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-N chloric acid Chemical compound OCl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940005991 chloric acid Drugs 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001780 ECTFE Polymers 0.000 description 3
- 239000004801 Chlorinated PVC Substances 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 229920000457 chlorinated polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- WJJMNDUMQPNECX-UHFFFAOYSA-N dipicolinic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=N1 WJJMNDUMQPNECX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000004076 pulp bleaching Methods 0.000 description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 2
- GPCTYPSWRBUGFH-UHFFFAOYSA-N (1-amino-1-phosphonoethyl)phosphonic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(N)(C)P(O)(O)=O GPCTYPSWRBUGFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CHJAYYWUZLWNSQ-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-1,2,2-trifluoroethene;ethene Chemical group C=C.FC(F)=C(F)Cl CHJAYYWUZLWNSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N Etidronic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(O)(C)P(O)(O)=O DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004812 Fluorinated ethylene propylene Substances 0.000 description 1
- 229920006370 Kynar Polymers 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 229920001774 Perfluoroether Polymers 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N [Nitrilotris(methylene)]trisphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KVUUQMDVROTSNI-UHFFFAOYSA-N [morpholin-4-yl(phosphono)methyl]phosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)C(P(O)(O)=O)N1CCOCC1 KVUUQMDVROTSNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012431 aqueous reaction media Substances 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- TVQLLNFANZSCGY-UHFFFAOYSA-N disodium;dioxido(oxo)tin Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Sn]([O-])=O TVQLLNFANZSCGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DUYCTCQXNHFCSJ-UHFFFAOYSA-N dtpmp Chemical compound OP(=O)(O)CN(CP(O)(O)=O)CCN(CP(O)(=O)O)CCN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O DUYCTCQXNHFCSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 229920009441 perflouroethylene propylene Polymers 0.000 description 1
- SIOXPEMLGUPBBT-UHFFFAOYSA-N picolinic acid Chemical class OC(=O)C1=CC=CC=N1 SIOXPEMLGUPBBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N sodium peroxide Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][O-] PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229940079864 sodium stannate Drugs 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003606 tin compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
- B01F23/2376—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media characterised by the gas being introduced
- B01F23/23763—Chlorine or chlorine containing gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B11/00—Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
- C01B11/02—Oxides of chlorine
- C01B11/022—Chlorine dioxide (ClO2)
- C01B11/023—Preparation from chlorites or chlorates
- C01B11/026—Preparation from chlorites or chlorates from chlorate ions in the presence of a peroxidic compound, e.g. hydrogen peroxide, ozone, peroxysulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B11/00—Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
- C01B11/02—Oxides of chlorine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
- B01F23/2376—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media characterised by the gas being introduced
- B01F23/23761—Aerating, i.e. introducing oxygen containing gas in liquids
- B01F23/237612—Oxygen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/30—Injector mixers
- B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
- B01F25/312—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof
- B01F25/3121—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/30—Injector mixers
- B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
- B01F25/312—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof
- B01F25/3124—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof characterised by the place of introduction of the main flow
- B01F25/31243—Eductor or eductor-type venturi, i.e. the main flow being injected through the venturi with high speed in the form of a jet
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/70—Spray-mixers, e.g. for mixing intersecting sheets of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/26—Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
- B01F23/2376—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media characterised by the gas being introduced
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00162—Controlling or regulating processes controlling the pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00164—Controlling or regulating processes controlling the flow
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest sposób i urz adzenie do ci ag lego wytwarzania dwutlenku chloru. Sposób ci ag lego wytwarzania dwutlenku chloru polegaj acy na dostarczeniu do reaktora jonów chlora- nowych, kwasu i nadtlenku wodoru jako roztworów wodnych, zredukowaniu jonów chloranowych w reaktorze do dwutlenku chloru, z utworzeniem w reaktorze strumienia produktu zawieraj acego dwu- tlenek chloru, dostarczeniu wody przemys lowej do pompy strumieniowej parowej zawieraj acej dysz e, doprowadzeniu do przep lywu wody przemys lowej przez dysz e i spowodowaniu ponadto jej przep lywu przez pomp e strumieniow a parow a, przeniesieniu strumienia produktu z reaktora do pompy strumie- niowej parowej i zmieszaniu go z wod a przemys low a z wytworzeniem rozcie nczonego roztworu wod- nego zawieraj acego dwutlenek chloru, i usuni eciu rozcie nczonego roztworu wodnego zawieraj acego dwutlenek chloru z pompy strumieniowej parowej, odznacza si e tym, ze powoduje si e przep lyw wody przemys lowej przez dysz e dla dalszego przep lywu przez pomp e strumieniow a parow a w sposób za- sadniczo spiralny lub srubowy. PL PL PL PL PL
Description
Opis wynalazku
Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu i urządzenia do ciągłego wytwarzania dwutlenku chloru.
Chodzi tu o sposób i urządzenie do wytwarzania dwutlenku chloru z jonów chloranowych, kwasu i nadtlenku wodoru.
Dwutlenek chloru wykorzystuje się w różnych zastosowaniach, takich jak bielenie pulpy, bielenie tłuszczu, oczyszczanie wody i usuwanie materiałów organicznych z odpadów przemysłowych. Ponieważ dwutlenek chloru nie jest trwały podczas magazynowania, musi on być wytwarzany na miejscu.
Dwutlenek chloru wytwarza się zwykle przez reakcję chloranu metalu alkalicznego lub kwasu chlorowego ze środkiem redukującym w wodnym środowisku reakcyjnym. Dwutlenek chloru można usunąć ze środowiska reakcyjnego jako gaz, jak opisano w opisach patentowych Stanów Zjedn. Ameryki 5091166, 5091167 i europejskim opisie patentowym EP 612686. Zwykle gazowy dwutlenek chloru jest następnie absorbowany w wodzie z utworzeniem jego roztworu wodnego.
Przy wytwarzaniu dwutlenku chloru w jednostkach małej skali, takich jak urządzenia stosowane przy oczyszczaniu wody lub małe instalacje bielarskie, korzystne jest niewydzielanie gazowego dwutlenku chloru ze środowiska reakcyjnego, lecz uzyskiwanie roztworu zawierającego dwutlenek chloru bezpośrednio z reaktora, ewentualnie po rozcieńczeniu wodą. Takie sposoby są opisane w opisach patentowych Stanów Zjedn. Ameryki 2833624, 4534952, 5895638 i w publikacji WO 00/76916, a w ostatnich latach zaczęto je stosować. Jednakże nadal istnieje potrzeba dalszych udoskonaleń. Szczególnie stwierdzono, że trudno jest otrzymać roztwory o dostatecznie dużym stężeniu dwutlenku chloru wymaganym w pewnych zastosowaniach, jak obiegowe bielenie papieru, bielenie bagassy lub bielenie pulpy w małej skali. Wysokie stężenie dwutlenku chloru może być również użyteczne w każdym zastosowaniu, w którym ważne jest zmniejszenie przepływu wody.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu umożliwiającego bezpośrednie wytwarzanie dwutlenku chloru w roztworze wodnym o wysokich stężeniach.
Innym celem wynalazku jest zapewnienie sposobu bezpośredniego wytwarzania dwutlenku chloru w roztworze wodnym o dużej zdolności produkcyjnej.
Jeszcze innym celem wynalazku jest zapewnienie urządzenia do realizacji tego sposobu.
Sposób ciągłego wytwarzania dwutlenku chloru polegający na dostarczeniu do reaktora jonów chloranowych, kwasu i nadtlenku wodoru jako roztworów wodnych, zredukowaniu jonów chloranowych w reaktorze do dwutlenku chloru, z utworzeniem w reaktorze strumienia produktu zawierającego dwutlenek chloru, dostarczeniu wody przemysłowej do pompy strumieniowej parowej zawierającej dyszę, doprowadzeniu do przepływu wody przemysłowej przez dyszę i spowodowaniu ponadto jej przepływu przez pompę strumieniową parową, przeniesieniu strumienia produktu z reaktora do pompy strumieniowej parowej i zmieszaniu go z wodą przemysłową z wytworzeniem rozcieńczonego roztworu wodnego zawierającego dwutlenek chloru, i usunięciu rozcieńczonego roztworu wodnego zawierającego dwutlenek chloru z pompy strumieniowej parowej, odznacza się według wynalazku tym, że powoduje się przepływ wody przemysłowej przez dyszę dla dalszego przepływu przez pompę strumieniową parową w sposób zasadniczo spiralny lub śrubowy.
Korzystnie powoduje się ponadto przepływ wody przemysłowej przez pompę strumieniową parową w sposób zasadniczo spiralny lub śrubowy.
Korzystnie doprowadza się do przepływu wody przemysłowej w przynajmniej częściowo spiralny lub śrubowy sposób za pomocą skręconych łopatek umieszczonych wewnątrz lub przed dyszą w pompie strumieniowej parowej.
Korzystnie doprowadza się do przepływu wody przemysłowej w przynajmniej częściowo spiralny lub śrubowy sposób za pomocą wewnętrznego gwintowania wewnątrz lub przed dyszą w pompie strumieniowej parowej.
Korzystnie pompa strumieniowa parowa zawiera ponadto, w kierunku przepływu z dyszy, komorę ssącą, do której przenosi się z reaktora strumień produktu, i element zwężkowy, przez który usuwa się rozcieńczony roztwór wodny zawierający dwutlenek chloru.
Korzystnie jony chloranowe dostarcza się do reaktora jako roztwór wodny zawierający chloran metalu, a kwas dostarcza się do reaktora jako kwas nieorganiczny.
Korzystnie kwasem nieorganicznym jest kwas siarkowy.
Korzystnie chloran metalu alkalicznego i nadtlenek wodoru dostarcza się do reaktora w postaci wstępnie zmieszanego roztworu wodnego.
PL 200 136 B1
Korzystnie wstępnie zmieszany roztwór wodny zawiera od około 1 do około 6,5 moli/dm3 chloranu metalu alkalicznego, od około l do około 7 moli/dmr3 nadtlenku wodoru, co najmniej jeden spośród koloidu ochronnego, zmiatacza rodnikowego i środka kompleksującego na bazie kwasu fosfonowego oraz ma pH od około 0,5 do około 4.
Korzystnie ilość jonów chlorkowych dostarczana do reaktora wynosi poniżej około jednego % molowego Cl z ClO3_.
Korzystnie strumień produktu w reaktorze zawierający dwutlenek chloru jest cieczą i pianą.
Korzystnie temperaturę w reaktorze utrzymuje się od około 30 do około 60°C.
Korzystnie w reaktorze utrzymuje się ciśnienie absolutne od około 30 do około 100 kPa.
Korzystnie jako reaktor stosuje się zasadniczo przelotowy rurowy zbiornik lub przewód rurowy.
Korzystnie reaktor umieszcza się zasadniczo pionowo.
Korzystnie reaktor zawiera tarczę lub podobny element zaopatrzoną w otwory i umieszczoną wewnątrz reaktora, a chloran metalu i nadtlenek wodoru dostarcza się za tarczą, natomiast kwas dostarcza się przed tarczą i doprowadza się do przepływu przez otwory, a następnie miesza się z chloranem metalu i nadtlenkiem wodoru.
Korzystnie główny kierunek przepływu jest ku górze.
Urządzenie do ciągłego wytwarzania dwutlenku chloru zawierające reaktor zaopatrzony w linie zasilające dla jonów chloranowych, nadtlenku wodoru i kwasu, przy czym reaktor połączony jest z pompą strumieniową parową zaopatrzoną w dyszę do wody przemysłowej, charakteryzuje się według wynalazku tym, że reaktor i pompa strumieniowa parowa są z materiału odpornego na nadtlenek wodoru, chloran sodowy, kwas siarkowy i dwutlenek chloru, a ponadto tym, że zawiera ono elementy powodujące dalszy przepływ wody przemysłowej przez pompę strumieniową parową w przynajmniej częściowo spiralny lub śrubowy sposób.
Jony chloranowe można dostarczać do reaktora jako roztwór wodny zawierający kwas chlorowy i/lub chloran metalu, korzystnie chloran metalu alkalicznego. Metalem alkalicznym może być, na przykład, sód, potas lub ich mieszaniny, z których najkorzystniejszy jest sód. Jeżeli nie stosuje się kwasu chlorowego, do reaktora powinno się dostarczyć inny kwas, korzystnie kwas nieorganiczny, taki jak kwas siarkowy, kwas chlorowodorowy lub kwas azotowy, z których najkorzystniejszy jest kwas siarkowy. Stosunek molowy H2O2 do CO3 dostarczanych do reaktora jest odpowiedni w zakresie od około 0,2 : 1 do około 2 : 1, korzystnie od około 0,5 : 1 do około 1,5 : 1, najkorzystniej od około 0,5 : 1 do około 1 : 1. Chloran metalu i kwas chlorowy zawierają zawsze trochę chlorku jako zanieczyszczenie, lecz jest całkowicie możliwe również dostarczenie do reaktora więcej chlorku, takiego jak chlorek metalu lub kwas chlorowodorowy. Jednakże w celu zmniejszenia do minimum tworzenia się chloru korzystne jest utrzymywanie ilości jonów chlorkowych dostarczonych do reaktora na niskim poziomie, odpowiednio poniżej około 1% molowego, korzystnie poniżej około 0,1% molowego, korzystniej mniej niż około 0,05% molowego, najkorzystniej mniej niż około 0,02% molowego Cl z ClO3.
W szczególnie korzystnej postaci realizacji wynalazku chloran metalu alkalicznego i nadtlenek wodoru dostarcza się do reaktora w postaci wstępnie zmieszanego roztworu wodnego, na przykład, kompozycji opisanej w publikacji WO 00/76916. Taką kompozycją może być roztwór wodny zawierający od około 1 do około 6,5 moli/dmr3, korzystnie od około 3 do około 6 moli/dmr3 chloranu metalu alkalicznego, od około 1 do około 7 moli/dmF, korzystnie od około 3 do około 5 moli/dmF nadtlenku wodoru i co najmniej jeden spośród koloidu ochronnego, zmiatacza rodnikowego i środka kompleksującego na bazie kwasu fosfonowego, przy czym pH roztworu wodnego wynosi odpowiednio od około 0,5 do około 4, korzystnie od około 1 do około 3,5, najkorzystniej od około 1,5 do około 3. Korzystnie jest obecny co najmniej jeden środek kompleksujący na bazie kwasu fosfonowego, korzystnie w ilości od około 0,1 do około 5 mmoli/dmr3, najkorzystniej od około 0,5 do około 3 mmoli/dm3. Jeśli jest obecny koloid ochronny, jego stężenie korzystnie wynosi od około 0,001 do około 0,5 moli/dm3, najkorzystniej od około 0,02 do około 0,05 moli/dm^. Jeśli jest obecny zmiatacz rodnikowy, jego stężenie korzystnie wynosi od około 0,01 do około 1 moli/dm^, najkorzystniej od około 0,02 do około 0,2 moli/dm3. Szczególnie korzystne kompozycje zawierają co najmniej jeden środek kompleksujący na bazie kwasu fosfonowego wybrany z grupy składającej się z kwasu 1-hydroksyetylideno-1,1-difosfonowego, kwasu 1-aminoetano-1,1-difosfonowego, kwasu aminotri(metylenofosfonowego), kwasu etylenodiaminotetra(metylenofosfonowego), kwasu heksametylenodiaminotetra(metylenofosfonowego), kwasu dietylenotriaminopenta(metylenofosfonowego), kwasu dietylenotriaminoheksa(metylenofosfonowego) i kwasów 1-aminoalkano-1,1-difosfonowych, takich jak kwas morfolinometanodifosfonowy, kwas N,N-dimetyloaminodimetylodifosfonowy, kwas aminometylodifosfonowy lub ich
PL 200 136 B1 sole, korzystnie sole sodowe. Użyteczne koloidy ochronne obejmują związki cyny, takie jak cynian metalu alkalicznego, szczególnie cynian sodu (Na2(Sn(OH)6). Użyteczne zmiatacze rodnikowe obejmują kwasy pirydynokarboksylowe, takie jak kwas 2,6-pirydynodikarboksylowy. Odpowiednia ilość jonów chlorkowych wynosi poniżej 50 mmoli/dm3, korzystnie poniżej około 5 mmoli/dm3, najkorzystniej poniżej około 0,5 mmoli/dm3.
W przypadku, gdy jako surowiec zasilający stosuje się kwas siarkowy, korzystnie ma on stężenie od około 70 do około 96% wag., najkorzystniej od około 75 do około 85% wag. oraz korzystnie temperaturę od około 0 do około 80°C, najkorzystniej od około 20 do około 60°C, ponieważ wtedy może być możliwe prowadzenie procesu zasadniczo adiabatycznie. Korzystnie dostarcza się od około 2 do około 6 kg H2SO4, najkorzystniej od około 3 do około 5 kg H2SO4 na kg wytworzonego ClO2. Alternatywnie można stosować równoważną ilość innego kwasu nieorganicznego.
Reakcję całkowitą dającą w rezultacie wytworzenie dwutlenku chloru można przedstawić za pomocą wzoru:
2ClO3 + 2H+ + H2O2 2CIO2 + 2H2O + O2
Dokładny mechanizm jest złożony i uważa się, że wiąże się on z pierwszą reakcją między chloranem i chlorkiem (nawet jeśli nie dodawanym oddzielnie zawsze obecnym w dostatecznej ilości jako zanieczyszczenie w chloranie) prowadzącą do otrzymania dwutlenku chloru i chloru, po której następuje reakcja chloru z nadtlenkiem wodoru prowadząca z powrotem do chlorku. Jednakże biorąc pod uwagę reakcją całkowitą nadtlenek wodoru zwykle uważa się za środek redukujący reagujący z jonami chloranowymi.
Redukowanie jonów chloranowych do dwutlenku chloru daje w rezultacie wytworzenie strumienia produktu w reaktorze, zwykle składającego się zarówno z cieczy, jak i piany oraz zawierającego dwutlenek chloru, tlen i, w większości przypadków, pewne pozostałe nieprzereagowane zasilające substancje chemiczne. Dwutlenek chloru i tlen mogą być obecne zarówno jako rozpuszczone w cieczy, jak i jako pęcherzyki gazu. Gdy jako zasilające substancje chemiczne stosuje się chloran metalu i kwas nieorganiczny, strumień produktu będzie wtedy zawierać, poza dwutlenkiem chloru i tlenem, sól metalu kwasu nieorganicznego i zwykle również nieco pozostałego chloranu metalu i kwasu nieorganicznego. Stwierdzono, że możliwe jest osiągnięcie stopnia konwersji jonów chloranowych do dwutlenku chloru od około 75% do 100%, korzystnie od około 80% do 100%, najkorzystniej od około 95% do 100%.
Temperaturę w reaktorze utrzymuje się odpowiednio poniżej temperatury wrzenia reagentów i strumienia produktu przy istniejącym ciśnieniu, korzystnie od około 20 do około 80°C, najkorzystniej od około 30 do około 60°C. Utrzymywane ciśnienie wewnątrz reaktora jest odpowiednio nieznacznym podciśnieniem, korzystnie od około 30 do około 100 kPa (ciśnienie absolutne), najkorzystniej od około 65 do około 95 kPa (ciśnienie absolutne).
Reaktor może zawierać jeden zbiornik lub kilka zbiorników, na przykład, umieszczonych pionowo, poziomo lub skośnie. Reagenty można dostarczać bezpośrednio do reaktora lub przez odrębne urządzenie mieszające. Odpowiednio reaktorem korzystnie jest zasadniczo umożliwiający przepływ przelotowy rurowy zbiornik lub przewód rurowy, najkorzystniej zawierający środki do mieszania reagentów w zasadniczo jednorodny sposób. Takie środki mogą obejmować tarczę lub tym podobny element zaopatrzoną w otwory, umieszczoną wewnątrz reaktora, do którego chloran metalu i nadtlenek wodoru dostarcza się za tarczą, natomiast kwas dostarcza się przed tarczą i doprowadza się do przepływu przez otwory, a następnie miesza się z chloranem metalu i nadtlenkiem wodoru. Stwierdzono, że taki układ zapewnia równomierne mieszanie i stabilne prowadzenie procesu, jak również możliwość zmiany szybkości wytwarzania przy utrzymanej dużej wydajności chemicznej, szczególnie w reaktorach umieszczonych zasadniczo pionowo z głównym kierunkiem przepływu ku górze. Jednakże jest również możliwe po prostu dostarczenie jednego z reagentów np. kwasu, do linii zasilającej dla innego reagenta lub mieszaniny reagentów, np. mieszaniny chloranu metalu i nadtlenku wodoru.
Stosowana długość (w głównym kierunku przepływu) reaktora korzystnie wynosi od około 50 do około 800 mm, najkorzystniej od około 350 do około 650 mm. Stwierdzono, że korzystne jest stosowanie zasadniczo rurowego reaktora o średnicy wewnętrznej od około 25 do około 300 mm, korzystnie od około 70 do około 200 mm. Szczególnie korzystne jest stosowanie zasadniczo rurowego reaktora o korzystnym stosunku długości do średnicy wewnętrznej od około 12 : 1 do około 1 : 1, najkorzystniej od około 8 : 1 do około 4 : 1. Odpowiedni średni czas przebywania w reaktorze wynosi w większości przypadków od około 1 do około 1000 sekund, korzystnie od około 2 do około 40 sekund.
Pompa strumieniowa parowa wytwarza siłę ssącą doprowadzając strumień produktu, w tym zawarte w nim ciecz, pianę i gaz, do przepływu do pompy strumieniowej parowej i do zmieszania z wodą
PL 200 136 B1 przemysłową w celu utworzenia rozcieńczonego roztworu zawierającego dwutlenek chloru. Wodę przemysłową doprowadza się do przepływu w przynajmniej częściowo spiralny lub śrubowy sposób za pomocą odpowiednich środków, takich jak skręcone łopatki, wewnętrzne gwintowanie lub tym podobne, które mogą być integralne z dyszą lub odrębne od niej oraz mogą być umieszczone wewnątrz niej lub przed nią. Dysza może być każdego odpowiedniego typu i może zawierać jeden otwór lub kilka otworów.
Pompa strumieniowa parowa odpowiednio zawiera ponadto, w kierunku przepływu z dyszy, komorę ssącą, do której przenoszony jest z reaktora strumień produktu, i element zwężkowy, przez który w takim przypadku usuwa się rozcieńczony roztwór wodny zawierający dwutlenek chloru. Można również stosować pompy strumieniowe parowe z więcej niż jedną dyszą.
Stwierdzono, że przynajmniej częściowo spiralny lub śrubowy przepływ wody przemysłowej zwiększa wydajność wytwarzania dwutlenku chloru dla danego przepływu wody przemysłowej, umożliwiając w ten sposób wytwarzanie roztworu produktu o stężeniu dwutlenku chloru większym niż stężenie, którego uzyskanie było możliwe uprzednio jedynie przez wydzielenie gazu dwutlenku chloru ze środowiska reakcyjnego, a następnie jego absorbowanie w wodzie, etapy, których przeprowadzenie nie jest konieczne w niniejszym wynalazku. Tak więc, możliwe jest wytworzenie roztworów wodnych zawierających od około 1 do około 4 g/dm3 dwutlenku chloru, korzystnie od około 1,5 do około 3,5 g/dm3 dwutlenku chloru.
Sposób według wynalazku jest szczególnie odpowiedni przy wytwarzaniu dwutlenku chloru w małej skali, na przykład, od około 0,1 do około 100 kg/godz., korzystnie od około 0,1 do około 50 kg/godz. w jednym reaktorze. Dla wielu zastosowań korzystna wydajność wytwarzania dwutlenku chloru wynosi od około 0,1 do około 25 kg/godz., najkorzystniej od około 0,5 do około 10 kg/godz. w jednym reaktorze. Typowa jednostka produkcyjna małej skali zwykle zawiera jedynie jeden reaktor, chociaż możliwy jest równoległy układ kilku, na przykład, do około 15 lub więcej reaktorów, na przykład, jako wiązka rur.
Wynalazek dotyczy ponadto urządzenia do wytwarzania dwutlenku chloru według opisanego powyżej sposobu. Urządzenie obejmuje reaktor zaopatrzony w linie zasilające dla jonów chloranowych, nadtlenku wodoru i kwasu, przy czym reaktor jest połączony z pompą strumieniową parową zaopatrzoną w dyszę do wody przemysłowej i elementy powodujące ponadto przepływ wody przemysłowej przez pompę strumieniową parową w przynajmniej częściowo spiralny lub śrubowy sposób.
Korzystne postaci wykonania urządzenia wynikają z powyższego opisu sposobu i poniższego opisu odnoszącego się do rysunków. Wynalazek nie ogranicza się jednakże do przykładów wykonania przedstawionych na rysunkach i obejmuje swym zakresem wiele innych wariantów.
Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat procesu według niniejszego wynalazku, fig. 2 przedstawia schematycznie reaktor, a fig. 3a i fig. 3b przedstawiają schematycznie pompę strumieniową parową i elementy powodujące przepływ wody przemysłowej w przynajmniej częściowo spiralny lub śrubowy sposób.
Co się tyczy fig. 1, pionowy przelotowy rurowy reaktor 3 zasila się kwasem siarkowym przez linię zasilającą 1 oraz wstępnie zmieszanym roztworem wodnym chloranu sodu i nadtlenku wodoru przez linię 2. W reaktorze 3 strumienie zasilające miesza się i przereagowuje w celu utworzenia strumienia produktu będącego cieczą, pianą i gazem, zawierającego dwutlenek chloru, tlen siarczan sodu i nieco pozostałego kwasu siarkowego i chloranu sodu. Pompę strumieniową parową 6 zasila się wodą przemysłową przez linię zasilającą 5 i wytwarza się nieznaczne podciśnienie wypychające strumień produktu z reaktora 3 przez linię 4 do pompy strumieniowej parowej 6, gdzie miesza się go z wodą przemysłową w celu utworzenia rozcieńczonego roztworu wodnego produktu. Ten rozcieńczony roztwór zawiera dwutlenek chloru i inny składnik z reaktora 3 i usuwa się go jako produkt końcowy przez linię 8. Układ automatycznego sterowania ciągłego procesu technologicznego zawierający Sterownik Programowalny (PLC), analizator 9 dwutlenku chloru, przetwornik ciśnienia (PT) i przetwornik i miernik przepływu (FT) steruje pompami zasilającymi 10 dla substancji chemicznych kierowanych do reaktora 3 i wody przemysłowej kierowanej do pompy strumieniowej parowej 6.
Co się tyczy fig. 2 tarczę rozdzielczą 21 zaopatrzoną w otwory umieszcza się w dolnej części reaktora 3, lecz powyżej wlotu z linii zasilającej dla kwasu siarkowego. Linia zasilająca 2 dla wstępnie zmieszanego roztworu chloranu sodu i nadtlenku wodoru kończy się w dyszy rozdzielczej 20 umieszczonej w środku przekroju poprzecznego reaktora tuż powyżej tarczy rozdzielczej. Następnie roztwór chloranu sodu i nadtlenku sodu natryskuje się na przekrój poprzeczny wewnątrz reaktora 3, podczas gdy kwas siarkowy przepływa ku górze przez otwory w tarczy rozdzielczej i miesza się z chloranem sodu i nadtlenkiem wodoru powyżej tarczy rozdzielczej 21. Po mieszaniu zaczyna się reakcja, która
PL 200 136 B1 wytwarza dwutlenek chloru, i powstaje strumień produktu cieczy, piany i gazu, który to strumień usuwa się przez wylot 22 na szczycie reaktora 3.
Co się tyczy fig. 3a i fig. 3b to pompa strumieniowa parowa 6 zawiera komorę ssącą 25, jedną dyszę 26 z otworem i z wkładką 27 (przedstawioną na fig. 3b w rzucie przez dyszę) zawierającą skręcone łopatki 28 i element zwężkowy 29. Wodę przemysłową dostarcza się z linii zasilającej 5 przez dyszę 26 i wkładkę 27. Skręcone łopatki 28 wkładki 27 powodują dalszy przepływ wody w przynajmniej częściowo spiralny lub śrubowy sposób przez komorę ssącą 25, w której miesza się ją ze strumieniem produktu płynącego przez linię 4 z reaktora 3 (patrz fig. 1) z wytworzeniem rozcieńczonego roztworu zawierającego dwutlenek chloru odprowadzanego z pompy strumieniowej parowej 6 przez element zwężkowy 29. Przepływ przez pompę strumieniową parową wytwarza podciśnienie dostateczne dla spowodowania przepływu strumienia produktu z reaktora do pompy strumieniowej parowej.
Urządzenie do realizacji sposobu obejmujące reaktor 3 i pompę strumieniową parową 6 odpowiednio wykonuje się z materiałów odpornych na nadtlenek wodoru, chloran sodu, kwas siarkowy i dwutlenek chloru. Takie materiały obejmują, na przykład, szkło, tantal, tytan, tworzywa wzmocnione włóknem szklanym, tworzywa sztuczne z chloro- i fluoropochodnych węglowodorów, takie jak PVDF (poli(fluorek winylidenu)), CPVC (chlorowany poli(chlorek winylu)), PTFE (poli(tetrafluoroetylen)), PFA (polimer perfluoroalkoksylowy), ECTFE (etylenochlorotrifluoroetylen) lub FEP (fluorowany kopolimer etylen-propylen) lub stosowanie tych materiałów jako materiału okładzinowego do materiału strukturalnego, takiego jak stal lub stal nierdzewna. Odpowiednie tworzywa sztuczne z chloro- i fluoropochodnych węglowodorów sprzedaje się pod znakami handlowymi Kynar®, Teflon® lub Halar®.
Wynalazek jest zilustrowany ponadto następującymi przykładami.
P r z y k ł a d:
Dwutlenek chloru wytwarza się zgodnie z wynalazkiem w urządzeniu przedstawionym na fig. 1 do 3. Pionowy rurowy reaktor 3 o średnicy wewnętrznej 75 mm i długości 610 mm zasilano ciągle kwasem siarkowym o stężeniu 78% wag. i roztworem wodnym 40% wag. chloranu sodu i 10% wag. nadtlenku wodoru stabilizowanym za pomocą środka kompleksującego na bazie kwasu fosfonowego. Reaktor utrzymywano w temperaturze około 40-50°C i przy ciśnieniu absolutnym około 84 kPa (około 17 kPa poniżej ciśnienia atmosferycznego), podciśnienie wytworzono przez zasilanie pompy strumieniowej parowej 6 wodą przemysłową przy ciśnieniu absolutnym 790 kPa.
Jako porównanie dwutlenek chloru wytworzono się w ten sam sposób z tym wyjątkiem, że zastosowana pompa strumieniowa parowa nie zawierała wkładki do dyszy powodującej przepływ wody przemysłowej w przynajmniej częściowo spiralny lub śrubowy sposób.
Wyniki przedstawia poniższa tabela:
| Typ pompy strumieniowej parowej | Przepływ wody przemysłowej (dirr/min) | Wydajność wytwarzania ClO2 (kg/godz. ) | Stężenie ClO2 w produkcie końcowym (mg/dm3) |
| z wkładką (wynalazek) | 48,1 | 9,1 | 3135 |
| bez wkładki (porównanie) | 45,4 | 3,9 | 1450 |
Okazuje się, że sposób według wynalazku daje znaczny wzrost zarówno wydajności wytwarzania ClO2, jak i stężenia ClO2 w roztworze produktu końcowego usuwanego z pompy strumieniowej parowej.
Claims (18)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób ciągłego wytwarzania dwutlenku chloru polegający na dostarczeniu do reaktora jonów chloranowych, kwasu i nadtlenku wodoru jako roztworów wodnych, zredukowaniu jonów chloranowych w reaktorze do dwutlenku chloru, z utworzeniem w reaktorze strumienia produktu zawierającego dwutlenek chloru, dostarczeniu wody przemysłowej do pompy strumieniowej parowej zawierającej dyszę, doprowadzeniu do przepływu wody przemysłowej przez dyszę i spowodowaniu ponadto jej przepływu przez pompę strumieniową parową,PL 200 136 B1 przeniesieniu strumienia produktu z reaktora do pompy strumieniowej parowej i zmieszaniu go z wodą przemysłową z wytworzeniem rozcieńczonego roztworu wodnego zawierającego dwutlenek chloru, i usunięciu rozcieńczonego roztworu wodnego zawierającego dwutlenek chloru z pompy strumieniowej parowej, znamienny tym, że powoduje się przepływ wody przemysłowej przez dyszę dla dalszego przepływu przez pompę strumieniową parową w sposób zasadniczo spiralny lub śrubowy.
- 2. Sppsób weeług zastrz. 1, zr^c^r^i^r^^yy tym, że powoduje się ponaato przzpływ wocty przemysłowej przez pompę strumieniową parową w sposób zasadniczo spiralny lub śrubowy.
- 3. Spooch wedłuu zaas^. 1 albo 2, zr^c^r^i^^r^yr tym, że doprowaada sśę do μ^θρ^^νο wody przemysłowej w przynajmniej częściowo spiralny lub śrubowy sposób za pomocą skręconych łopatek umieszczonych wewnątrz lub przed dyszą w pompie strumieniowej parowej.
- 4. wedłuu zas^z. 1 albo 2, znamienny tym, że doprowaada sśę do wody przemysłowej w przynajmniej częściowo spiralny lub śrubowy sposób za pomocą wewnętrznego gwintowania wewnątrz lub przed dyszą w pompie strumieniowej parowej.
- 5. Sppsób w^dtuuj zzate. 1 albo 2, z^c^r^i^r^oyr tym, 1ż ppmpa strzmieniowa parowa z^s^i<^-^ ponadto, w kierunku przepływu z dyszy, komorę ssącą, do której przenosi się z reaktora strumień produktu, i element zwężkowy, przez który usuwa się rozcieńczony roztwór wodny zawierający dwutlenek chloru.
- 6. Sppsóó waeług zzasz. 1, zrinmieenn tym, żż 1esa chlo-zsawa dostarzcz sięZo 1zeSto-z ^Ιο roztwór wodny zawierający chloran metalu, a kwas dostarcza się do reaktora jako kwas nieorganiczny.
- 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny ty,, że kwasem nieorganicznym jest kwas siarkowy.
- 8. Sppsób waeług zzssrz. 6, zznmieeny tym, że chloras ipp-oIu zlkoliccmeo i π^ι^ΟΙ^-^^-. wwdoru dostarcza się do reaktora w postaci wstępnie zmieszanego roztworu wodnego.
- 9. Sposób wedU-iu zzssrz. 8, znamieenY tym, Zż watoęaie zmiedózsa 1zotwar wc^Oun zzwiera od około 1 do około 6,5 moli/dm3 chloranu metalu alkalicznego, od około 1 do około 7 moli/dm3 nadtlenku wodoru, co najmniej jeden spośród koloidu ochronnego, zmiatacza rodnikowego i środka kompleksującego na bazie kwasu fosfonowego oraz ma pH od około 0,5 do około 4.
- 10. Sppoóó waełιłg zzssrz. z zlbb 6, zlbb 8, zlbb 9, zznmieenn tym, żż i boć jjonw zhlo-Zowayh dostarczana do reaktora wynosi poniżej około jednego % molowego Cl' z ClO3_.
- 11. Spooób weełuu zas^z. 1, znnmiennn tym, ż^ s^umień produktu w reaktooze zawierającc dwutlenek chloru jest cieczą i pianą.
- 12. według zas^z. 1, znamienny tym, że tempe-aStKę w reaktooze ιgrzymιge się od około 30 do około 60°C.
- 13. SsPOóówaeOłg zzsSz. z 1 z znmieenn tym, żż w roeStooze zurz^z^r^L^^^ sśę ziśśierie zaoólujrιa od około 30 do około 100 kPa.
- 14. Sppośó waeług zzaSz. z zllb z, zllb z, zllb 1 zllb z2, zllb z3, zznmieenn tym, zż jjSo reaktor stosuje się zasadniczo przelotowy, rurowy zbiornik lub przewód rurowy.
- 15. Sposób według zastrz. 14, znamienny yy,, że reaktor umieszcza się zasadniczo pionowo.
- 16. Sposób według zastrz. 14, znamienny yy,, że reaktor zawiera tarczę lub podobny element zaopatrzoną w otwory i umieszczoną wewnątrz reaktora, a chloran metalu i nadtlenek wodoru dostarcza się za tarczą, natomiast kwas dostarcza się przed tarczą i doprowadza się do przepływu przez otwory, a następnie miesza się z chloranem metalu i nadtlenkiem wodoru.
- 17. Sposób według zastrz. 15, znamienny yy,, że główny kierunek przepływu jest ku górze.
- 18. Urządzenie do ciągłego wytwarzania dwutlenku chloru zawierające reaktor zaopatrzony w linie zasilające dla jonów chloranowych, nadtlenku wodoru i kwasu, przy czym reaktor połączony jest z pompą strumieniową parową zaopatrzoną w dyszę do wody przemysłowej, znamienne yy,, że reaktor i pompa strumieniowa parowa są z materiału odpornego na nadtlenek wodoru, chloran sodowy, kwas siarkowy i dwutlenek chloru, a ponadto tym, że zawiera ono elementy powodujące dalszy przepływ wody przemysłowej przez pompę strumieniową parową w przynajmniej częściowo spiralny lub śrubowy sposób.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/887,264 US6790427B2 (en) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | Process for producing chlorine dioxide |
| EP01850116 | 2001-07-02 | ||
| PCT/SE2002/001068 WO2003000586A1 (en) | 2001-06-25 | 2002-06-03 | Process for producing chlorine dioxide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL364357A1 PL364357A1 (pl) | 2004-12-13 |
| PL200136B1 true PL200136B1 (pl) | 2008-12-31 |
Family
ID=26077511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL364357A PL200136B1 (pl) | 2001-06-25 | 2002-06-03 | Sposób i urządzenie do ciągłego wytwarzania dwutlenku chloru |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1399383B1 (pl) |
| JP (1) | JP4006019B2 (pl) |
| KR (1) | KR100590345B1 (pl) |
| CN (1) | CN1221469C (pl) |
| AT (1) | ATE465972T1 (pl) |
| BR (1) | BR0210340B1 (pl) |
| DE (1) | DE60236154D1 (pl) |
| ES (1) | ES2345185T3 (pl) |
| MX (1) | MXPA03010884A (pl) |
| MY (1) | MY130748A (pl) |
| PL (1) | PL200136B1 (pl) |
| PT (1) | PT1399383E (pl) |
| RU (1) | RU2268241C2 (pl) |
| WO (1) | WO2003000586A1 (pl) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000046153A1 (fr) * | 1999-02-04 | 2000-08-10 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Procede de production d'oxyde de titane du type anatase et d'un materiau de revetement a base de dioxyde de titane |
| US20040175322A1 (en) * | 2003-03-03 | 2004-09-09 | Woodruff Thomas E. | Process for producing chlorine dioxide |
| GB0317155D0 (en) * | 2003-07-23 | 2003-08-27 | Tristel Company The Ltd | Chlorine dioxide generation |
| GB2415693B (en) * | 2003-07-23 | 2007-04-11 | Tristel Company Ltd | Chlorine Dioxide Generation |
| US8642054B2 (en) | 2004-09-07 | 2014-02-04 | Tristel Plc | Sterilant system |
| US7807118B2 (en) | 2004-09-07 | 2010-10-05 | Tristel Plc | Decontamination system |
| PL1831102T5 (pl) * | 2004-12-06 | 2016-09-30 | Akzo Nobel Chemicals Int Bv | Proces chemiczny i urządzenie |
| EP1819635B1 (en) * | 2004-12-06 | 2010-03-03 | Akzo Nobel N.V. | Chemical process and production unit |
| RU2404118C2 (ru) * | 2005-11-10 | 2010-11-20 | Акцо Нобель Н.В. | Способ получения диоксида хлора |
| WO2007117205A1 (en) * | 2006-04-10 | 2007-10-18 | Akzo Nobel N.V. | Process for the production of chlorine dioxide |
| HUP0600735A2 (en) | 2006-09-21 | 2009-04-28 | Zoltan Dr Noszticzius | Permeation method and apparatus for preparing fluids containing high-purity chlorine dioxide |
| TWI447065B (zh) * | 2007-07-13 | 2014-08-01 | Akzo Nobel Nv | 二氧化氯之製造方法 |
| ITMI20072388A1 (it) | 2007-12-19 | 2009-06-20 | Caffaro Chimica S R L | Apparecchiatura e metodo per la disinfezione di acque |
| KR101034747B1 (ko) | 2009-05-29 | 2011-05-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 믹싱 장치 |
| KR101162536B1 (ko) | 2009-10-23 | 2012-07-05 | 주식회사 에코시아 | ＴＨＭｓ등이 생성되지 않는 녹색 친환경 살균소독제인 이산화염소 수용액 제조장치 및 그 제조방법 |
| DE202010017479U1 (de) * | 2010-04-16 | 2012-02-16 | Infracor Gmbh | Tauchreaktor |
| PE20130920A1 (es) * | 2010-07-08 | 2013-08-26 | Akzo Nobel Chemicals Int Bv | Proceso para la produccion de dioxido de cloro |
| GB2495309B (en) | 2011-10-05 | 2014-02-19 | Paradigm Flow Services Ltd | Fire main cleaning apparatus and method |
| GB201612077D0 (en) * | 2016-07-12 | 2016-08-24 | Gaffey Technical Services Ltd | A chlorine dioxide solution generating apparatus |
| US11535541B2 (en) | 2017-02-27 | 2022-12-27 | Ecolab Usa Inc. | Method for onsite production of chlorine dioxide |
| US11130677B2 (en) | 2017-03-24 | 2021-09-28 | Ecolab Usa Inc. | Low risk chlorine dioxide onsite generation system |
| UY37638A (es) | 2017-08-17 | 2019-02-28 | Ecolab Usa Inc | Sistema de generación in situ de dióxido de cloro de bajo riesgo |
| CN108328578B (zh) * | 2018-01-29 | 2020-03-10 | 荣成海奥斯生物科技有限公司 | 气态有效氯水溶液的灌装装置 |
| US11970393B2 (en) | 2018-07-05 | 2024-04-30 | Ecolab Usa Inc. | Decomposition mediation in chlorine dioxide generation systems through sound detection and control |
| CN109133008B (zh) * | 2018-08-23 | 2020-05-19 | 四川齐力绿源水处理科技有限公司 | 一种高纯二氧化氯的制备设备 |
| US10881111B1 (en) | 2019-11-26 | 2021-01-05 | NEOCL Co., Ltd. | Composition for providing room temperature long-term constant-concentration chlorine dioxide solution in aqueous medium and preparation method thereof |
| CN112999993B (zh) * | 2021-02-08 | 2023-04-07 | 乌兰浩特市圣益商砼有限公司 | 一种制备聚羧酸减水剂的涡喷双级强化反应器及制备方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1015665B (it) * | 1974-07-04 | 1977-05-20 | Snam Progetti | Metodo per la preparazione in con tinuo di emulsioni acqua olio ed apparecchiatura adatta allo scopo |
| US4247531A (en) * | 1979-08-13 | 1981-01-27 | Rio Linda Chemical | Chlorine dioxide generation apparatus and process |
| CA1163420A (en) * | 1982-09-09 | 1984-03-13 | Gerald Cowley | Production of chlorine dioxide on a small scale |
| US5204081A (en) * | 1991-05-03 | 1993-04-20 | Rio Linda Chemical Co., Ltd. | Process for the generation of chlorine dioxide |
| GB2294646B (en) * | 1994-10-29 | 1999-03-17 | Transvac Systems Ltd | Material treatment |
| US5968454A (en) * | 1998-04-02 | 1999-10-19 | Vulcan Chemical Technologies, Inc. | Chlorine dioxide generator |
| US7070710B1 (en) * | 1999-06-11 | 2006-07-04 | Eka Chemicals Inc. | Chemical composition and method |
-
2002
- 2002-06-03 AT AT02736388T patent/ATE465972T1/de active
- 2002-06-03 KR KR1020037015802A patent/KR100590345B1/ko active IP Right Grant
- 2002-06-03 DE DE60236154T patent/DE60236154D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-06-03 JP JP2003506799A patent/JP4006019B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2002-06-03 BR BRPI0210340-0A patent/BR0210340B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-06-03 PL PL364357A patent/PL200136B1/pl unknown
- 2002-06-03 ES ES02736388T patent/ES2345185T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-06-03 PT PT02736388T patent/PT1399383E/pt unknown
- 2002-06-03 MX MXPA03010884A patent/MXPA03010884A/es active IP Right Grant
- 2002-06-03 RU RU2004101962/15A patent/RU2268241C2/ru active
- 2002-06-03 WO PCT/SE2002/001068 patent/WO2003000586A1/en active Application Filing
- 2002-06-03 EP EP02736388A patent/EP1399383B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-06-03 CN CNB028126734A patent/CN1221469C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2002-06-19 MY MYPI20022299A patent/MY130748A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MXPA03010884A (es) | 2004-02-17 |
| PT1399383E (pt) | 2010-07-19 |
| BR0210340A (pt) | 2004-07-13 |
| MY130748A (en) | 2007-07-31 |
| WO2003000586A1 (en) | 2003-01-03 |
| PL364357A1 (pl) | 2004-12-13 |
| KR100590345B1 (ko) | 2006-06-15 |
| JP4006019B2 (ja) | 2007-11-14 |
| CN1221469C (zh) | 2005-10-05 |
| ES2345185T3 (es) | 2010-09-17 |
| JP2004530626A (ja) | 2004-10-07 |
| KR20040012889A (ko) | 2004-02-11 |
| EP1399383B1 (en) | 2010-04-28 |
| RU2268241C2 (ru) | 2006-01-20 |
| ATE465972T1 (de) | 2010-05-15 |
| CN1520378A (zh) | 2004-08-11 |
| DE60236154D1 (de) | 2010-06-10 |
| BR0210340B1 (pt) | 2010-12-14 |
| EP1399383A1 (en) | 2004-03-24 |
| RU2004101962A (ru) | 2005-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6790427B2 (en) | Process for producing chlorine dioxide | |
| PL200136B1 (pl) | Sposób i urządzenie do ciągłego wytwarzania dwutlenku chloru | |
| JP4297910B2 (ja) | 二酸化塩素の製造方法 | |
| US7682592B2 (en) | Chemical process and production unit | |
| US20050186131A1 (en) | Process for production of chlorine dioxide | |
| AU2005312379B2 (en) | Chemical process and production unit | |
| EP1720797B1 (en) | Process for production of chlorine dioxide | |
| EP1945566B1 (en) | Process for production of chlorine dioxide |