RU2172716C1 - Hypochlorite solution detoxification method - Google Patents

Hypochlorite solution detoxification method

Info

Publication number
RU2172716C1
RU2172716C1 RU2000111687A RU2000111687A RU2172716C1 RU 2172716 C1 RU2172716 C1 RU 2172716C1 RU 2000111687 A RU2000111687 A RU 2000111687A RU 2000111687 A RU2000111687 A RU 2000111687A RU 2172716 C1 RU2172716 C1 RU 2172716C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
hypochlorite solution
natural gas
flue gases
chlorine
Prior art date
Application number
RU2000111687A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Пенский
В.В. Курносенко
Н.А. Шундиков
Б.И. Ельцов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат"
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат"
Application granted granted Critical
Publication of RU2172716C1 publication Critical patent/RU2172716C1/en

Links

Abstract

FIELD: toxic products disposal. SUBSTANCE: detoxification of calcium hypochlorite solution consists in heating solution by furnace gases, in particular by mixture obtained when natural gas is burned in chlorine-containing atmosphere at ratio chlorine/natural gas/air 1:2:3.5. This mixture is fed in countercurrent or concurrent mode into evaporator at 400 to 1200 C and, more precisely, directly into solution, which circulates within tankevaporator system at velocity 15-25 t/h. Detoxification stage is carried out at 100-120 C in presence of hydrogen chloride contained in natural gas. Concentration of calcium chloride at tank outlet is maintained between 29 and 34 wt %. EFFECT: speeded up detoxification process due to higher velocity of hypochlorite solution detoxification and due to reduced formation of calcium carbonate. 8 cl

Description

Изобретение относится к неорганической химии, в частности к способам переработки растворов, содержащих гипохлорит кальция. The invention relates to inorganic chemistry, in particular to methods for processing solutions containing calcium hypochlorite.

Известны способы обезвреживания гипохлоритного раствора (авт. свид. СССР N 311866, опубл. БИ 25 1971 г.; патент РФ 2073637, опуб. БИ N 5 1997 г., пат. 2080304, опуб. БИ N 15 1997 г.) путем обработки раствора восстановителями, например карбамидом, раствором лигносульфона технического, пероксосольватом карбоната натрия или пероксосольватом мочевины. Known methods of neutralizing a hypochlorite solution (ed. Certificate. USSR N 311866, publ. BI 25 1971; RF patent 2073637, publ. BI N 5 1997, pat. 2080304, publ. BI N 15 1997) by processing reducing agents, for example urea, technical lignosulfone solution, sodium carbonate peroxosolvate or urea peroxosolvate.

Недостатком данных способов являются большие затраты на приобретение восстановителя и низкая степень обезвреживания гипохлоритного раствора. The disadvantage of these methods is the high cost of acquiring a reducing agent and a low degree of neutralization of the hypochlorite solution.

Известны способы обезвреживания гипохлоритного раствора (авт. свид. СССР N 311867 опубл. БИ 25 1971 г.; N 670533 опуб. БИ 24 1979 г.) путем подогрева раствора и обработку его восстановителями-катализаторами. Нагревание гипохлоритного раствора осуществляют до температуры 80-100oC в присутствии солей никеля, кобальта, железа и меди.Known methods of neutralizing a hypochlorite solution (ed. Certificate. USSR N 311867 publ. BI 25 1971; N 670533 publ. BI 24 1979) by heating the solution and treating it with reducing agents and catalysts. The hypochlorite solution is heated to a temperature of 80-100 o C in the presence of salts of Nickel, cobalt, iron and copper.

Недостатком данных способов является низкая степень обезвреживания гипохлоритного раствора. The disadvantage of these methods is the low degree of neutralization of the hypochlorite solution.

Известен способ обезвреживания гипохлоритного раствора (патент РФ N 2091327, опубл. БИ N 27 1997 г.), наиболее близкий к заявленному изобретению как по признакам, так и по достигаемому результату и используемый в качестве прототипа. Способ включает разложение гипохлоритного раствора при нагревании до 90oC в присутствии катализатора - растворов тяжелых металлов, взятых в объемном соотношении 1:500-1000, а для нагревания используют отходящие топочные газы.A known method of neutralizing a hypochlorite solution (RF patent N 2091327, publ. BI N 27 of 1997), which is closest to the claimed invention both in terms of characteristics and achieved result and used as a prototype. The method includes the decomposition of a hypochlorite solution when heated to 90 o C in the presence of a catalyst - solutions of heavy metals taken in a volume ratio of 1: 500-1000, and flue gases are used for heating.

Недостатком данного способа обезвреживания гипохлоритного раствора является то, что в процессе обезвреживания образуется осадок карбоната кальция, который осаждается в аппаратуре и трубопроводах, снижая тем самым производительность процесса обезвреживания и производительность действующего оборудования. The disadvantage of this method of neutralizing a hypochlorite solution is that in the process of neutralization, a precipitate of calcium carbonate is formed, which is deposited in the apparatus and pipelines, thereby reducing the productivity of the neutralization process and the productivity of existing equipment.

Задачей изобретения является повышение производительности процесса обезвреживания за счет повышения скорости обезвреживания гипохлоритного раствора и за счет снижения образования карбоната кальция. The objective of the invention is to increase the productivity of the neutralization process by increasing the rate of neutralization of the hypochlorite solution and by reducing the formation of calcium carbonate.

Поставленная задача решается тем, что в способе обезвреживания гипохлоритного раствора, включающем нагревание раствора топочными газами, новым является то, что в качестве топочных газов используют смесь, полученную в процессе сжигания природного газа в хлоре, топочные газы подают непосредственно в раствор, который циркулирует в системе бак-испаритель, и процесс обезвреживания осуществляют в присутствии хлорида водорода, содержащегося в топочных газах. The problem is solved in that in the method of neutralizing a hypochlorite solution, including heating the solution with flue gases, it is new that the mixture obtained in the process of burning natural gas in chlorine is used as flue gases, the flue gases are fed directly to the solution that circulates in the system the evaporation tank, and the neutralization process is carried out in the presence of hydrogen chloride contained in the flue gases.

Кроме того, топочные газы подают в испаритель при температуре 400-1200oC.In addition, the flue gases are fed to the evaporator at a temperature of 400-1200 o C.

Кроме того, сжигание хлора в природном газе осуществляют при соотношении хлор : природный газ : воздух, равном 1:2:3,5. In addition, the combustion of chlorine in natural gas is carried out at a ratio of chlorine: natural gas: air equal to 1: 2: 3.5.

Кроме того, обработку гипохлоритного раствора топочными газами осуществляют при температуре 100-120oC.In addition, the treatment of the hypochlorite solution with flue gases is carried out at a temperature of 100-120 o C.

Кроме того, концентрацию хлорида кальция на выходе из бака поддерживают в пределах 29-34 вес.%. In addition, the concentration of calcium chloride at the outlet of the tank is maintained within the range of 29-34 wt.%.

Кроме того, гипохлотный раствор подают в испаритель со скоростью 15-25 т/ч. In addition, a hypochlastic solution is fed to the evaporator at a speed of 15-25 t / h.

Кроме того, топочные газы подают противоточно движению раствора. In addition, flue gases are supplied countercurrent to the movement of the solution.

Кроме того, топочные газы подают прямоточно движению раствора. In addition, flue gases are fed straight through to the movement of the solution.

Использование в качестве топочных газов смеси, полученной в результате сжигания природного газа в хлоре при соотношении хлор : природный газ : воздух, равном 1: 2:3,5, и температуре подачи смеси 400-1200oC, позволяет повысить скорость реакции обезвреживания за счет повышения температуры процесса обезвреживания гипохлоритного раствора до 100-120oC и тем самым повысить производительность процесса.The use of the mixture obtained by burning natural gas in chlorine as a flue gas at a ratio of chlorine: natural gas: air equal to 1: 2: 3.5 and a mixture supply temperature of 400-1200 o C allows to increase the rate of neutralization due to increasing the temperature of the neutralization process of the hypochlorite solution to 100-120 o C and thereby increase the productivity of the process.

Проведение процесса обезвреживания гипохлоритного раствора в кислой среде в присутствии хлорида водорода при температуре 100-120oC при циркуляции раствора в системе бак-испаритель со скоростью 15-25 т/ч позволяет уменьшить процесс карбонизации раствора и тем самым снизить отложения солей в трубопроводах.The process of neutralization of the hypochlorite solution in an acidic environment in the presence of hydrogen chloride at a temperature of 100-120 o C during the circulation of the solution in the tank-evaporator system at a speed of 15-25 t / h can reduce the carbonization of the solution and thereby reduce salt deposits in pipelines.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволило установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения. An analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, made it possible to establish that the applicant did not find a source characterized by features that are identical (identical) to all essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the totality of the features of the analogue, allowed us to establish a set of significant distinguishing features in relation to the technical result perceived by the applicant in the claimed method set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна". Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает явным образом для специалиста из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed method from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly for a specialist from the prior art, since from the prior art as determined by the applicant, the effect of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention is not revealed to achieve a technical result.

Пример осуществления способа. An example implementation of the method.

В топку на сжигание природного газа подается 14500 нм3/ч воздуха, 800 нм3/ч метана (природного газа) и 400 нм3/ч анодного хлоргаза при содержании хлора 75% (остальное - воздух), поддерживая соотношение хлор : природный газ : воздух, равном 1:2:3,5. Процесс горения метана в воздухе и хлоре протекает по следующим реакциям:
CH4 + 2O2 ---> CO2 + 2H2O, (1)
CH4 + O2 + 2Cl2 ---> 4HCl + CO2 (2)
Полученные топочные газы, содержащие, об.%: 3,3 HCl; 0,1 Cl2; 5,0 CO2, 9 H2O, 10,2 O2, 72,4 N2 в количестве 16000 нм3/ч, при температуре 400-1200oC противоточно или прямоточно поступают в испаритель. В бак испарителя подают со скоростью 20 тонн в час исходный гипохлоритный раствор состава, мас.%: 15,3 CaCl2; 3,2 CaO; 4,6 Ca(ClO)2, остальное - вода, который циркулирует в системе испаритель-бак. Гипохлоритный раствор, полученный, например, в результате обезвреживания хлорсодержащих газов известковым молоком в скрубберах, подают в бак, откуда он с помощью насоса поступает в испаритель. Разложение гипохлорита кальция происходит, главным образом, под действием нагревания растворов до температуры 100- 120oC. При этом протекает основная реакция
Ca(ClO)2 ---> CaCl2 + O2. (3)
Однако в присутствии катализатора протекает реакция
3CA(ClO)2 ---> 2CaCl2 + Ca(ClO3)2 (4)
в кислой среде
Ca(ClO)2, + 2 HCl + 3O2 ---> Ca(ClO3)2 + Cl + H2O. (5)
При отсутствии паров хлорида водорода в испарителе протекает нежелательная реакция - карбонизация раствора
CaO + CO2 ---> CaCO3. (6)
Карбонат кальция образуется мелкодисперсный, из-за чего растворы плохо осветляются, осадок оседает на трубопроводах, что приводит к снижению производительности установки.
14500 nm 3 / h of air, 800 nm 3 / h of methane (natural gas) and 400 nm 3 / h of anode chlorine gas are supplied to the furnace for burning natural gas with a chlorine content of 75% (the rest is air), maintaining the chlorine: natural gas ratio: air equal to 1: 2: 3,5. The methane combustion process in air and chlorine proceeds according to the following reactions:
CH 4 + 2O 2 ---> CO 2 + 2H 2 O, (1)
CH 4 + O 2 + 2Cl 2 ---> 4HCl + CO 2 (2)
Received flue gases containing, vol.%: 3.3 HCl; 0.1 Cl 2 ; 5.0 CO 2 , 9 H 2 O, 10,2 O 2 , 72,4 N 2 in an amount of 16,000 nm 3 / h, at a temperature of 400-1200 o C countercurrently or directly to the evaporator. In the tank of the evaporator serves at a speed of 20 tons per hour, the initial hypochlorite solution of the composition, wt.%: 15.3 CaCl 2 ; 3.2 CaO; 4.6 Ca (ClO) 2 , the rest is water, which circulates in the evaporator-tank system. A hypochlorite solution, obtained, for example, as a result of the neutralization of chlorine-containing gases with milk of lime in scrubbers, is fed into the tank, from where it enters the evaporator using a pump. The decomposition of calcium hypochlorite occurs mainly under the influence of heating solutions to a temperature of 100-120 o C. In this case, the main reaction
Ca (ClO) 2 ---> CaCl 2 + O 2 . (3)
However, in the presence of a catalyst, a reaction occurs.
3CA (ClO) 2 ---> 2CaCl 2 + Ca (ClO 3 ) 2 (4)
in an acidic environment
Ca (ClO) 2 , + 2 HCl + 3O 2 ---> Ca (ClO 3 ) 2 + Cl + H 2 O. (5)
In the absence of hydrogen chloride vapors in the evaporator, an undesirable reaction occurs - carbonization of the solution
CaO + CO 2 ---> CaCO 3 . (6)
Calcium carbonate is formed finely, due to which the solutions are poorly clarified, the precipitate settles in the pipelines, which leads to a decrease in the productivity of the installation.

В присутствии хлорида водорода протекает реакция
CaO + 2HCl ---> CaCl2 + H2O. (7)
После обезвреживания гипохлоритного раствора получают растворы состава, мас. %: 30 CaCl2; 0,6 CaO; 2,4 CaCO3; 0,5 Ca(ClO3)2, 60,5 H2O, которые выходят из испарителя в бак, и из бака - в отходы, или их используют, например, для получения товарного хлорида кальция. В процессе обезвреживания гипохлоритного раствора выделяются газы состава, об.% 43,0 N2, 6,2 O2, 47,2 H2О, 1,5 CO2, 1,9 HCl, 0,2 Cl2, которые направляют на первую систему очистки до содержания, об.%: 44,9 N2, 6,7 O2, 46,7 H2O, 1,5 CO2, 0,2 Cl2, затем на вторую стадию очистки до содержания, объем.% 47,0 N2, 7,6 O2, 43,8 H2O, 1,4 CO2, 0,2 Cl2, путем обработки газов известковым молоком. Образующийся гипохлоритный раствор вновь поступает в систему бак-испаритель, где происходит его обезвреживание.
In the presence of hydrogen chloride, a reaction occurs.
CaO + 2HCl ---> CaCl 2 + H 2 O. (7)
After the neutralization of the hypochlorite solution receive solutions of the composition, wt. %: 30 CaCl 2 ; 0.6 CaO; 2.4 CaCO 3 ; 0.5 Ca (ClO 3 ) 2 , 60.5 H 2 O, which leave the evaporator in the tank, and from the tank to waste, or they are used, for example, to obtain marketable calcium chloride. In the process of neutralizing the hypochlorite solution, gases of a composition, vol.% 43.0 N 2 , 6.2 O 2 , 47.2 H 2 O, 1.5 CO 2 , 1.9 HCl, 0.2 Cl 2 , which direct on the first purification system to content, vol.%: 44.9 N 2 , 6.7 O 2 , 46.7 H 2 O, 1.5 CO 2 , 0.2 Cl 2 , then to the second stage of purification to content, volume% 47.0 N 2 , 7.6 O 2 , 43.8 H 2 O, 1.4 CO 2 , 0.2 Cl 2 , by treating the gases with milk of lime. The resulting hypochlorite solution again enters the tank-evaporator system, where it is neutralized.

Таким образом, предложенный способ обезвреживания гипохлоритного раствора позволяет повысить производительность процесса за счет снижения образования карбоната кальция, из-за чего растворы плохо осветляются, осадок оседает на трубопроводах за счет повышения скорости процесса обезвреживания путем повышения температуры процесса. Thus, the proposed method for the neutralization of the hypochlorite solution allows to increase the productivity of the process by reducing the formation of calcium carbonate, because of which the solutions are poorly clarified, the precipitate settles in the pipelines by increasing the speed of the neutralization process by increasing the temperature of the process.

Claims (8)

1. Способ обезвреживания гипохлоритного раствора, включающий нагревание раствора топочными газами, отличающийся тем, что в качестве топочных газов используют смесь, полученную в процессе сжигания природного газа в хлоре, топочные газы подают непосредственно в гипохлоритный раствор, который непрерывно циркулирует в системе бак - испаритель, и процесс обезвреживания осуществляют в присутствии хлорида водорода, содержащегося в топочном газе. 1. A method of neutralizing a hypochlorite solution, including heating the solution with flue gases, characterized in that the mixture obtained during the combustion of natural gas in chlorine is used as flue gases, the flue gases are fed directly to the hypochlorite solution, which is continuously circulated in the tank-evaporator system, and the neutralization process is carried out in the presence of hydrogen chloride contained in the flue gas. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что топочные газы подают в испаритель при 400 - 1200°С. 2. The method according to claim 1, characterized in that the flue gases are fed to the evaporator at 400 - 1200 ° C. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сжигание хлора в природном газе осуществляют при соотношении хлор : природный газ : воздух, равным 1 : 2 : 3,5. 3. The method according to claim 1, characterized in that the combustion of chlorine in natural gas is carried out at a ratio of chlorine: natural gas: air equal to 1: 2: 3.5. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку гипохлоритного раствора топочными газами осуществляют при 100 - 120°С. 4. The method according to claim 1, characterized in that the treatment of the hypochlorite solution with flue gases is carried out at 100 - 120 ° C. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрацию хлорида кальция на выходе из бака поддерживают в пределах 29 - 34 вес.%. 5. The method according to claim 1, characterized in that the concentration of calcium chloride at the outlet of the tank is maintained within the range of 29 - 34 wt.%. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что гипохлоритный раствор подают в испаритель со скоростью 15 - 25 т/ч. 6. The method according to claim 1, characterized in that the hypochlorite solution is fed into the evaporator at a speed of 15-25 t / h. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что топочные газы подают противоточно движению раствора. 7. The method according to claim 1, characterized in that the flue gases are supplied countercurrent to the movement of the solution. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что топочные газы подают прямоточно движению раствора. 8. The method according to claim 1, characterized in that the flue gases are fed directly to the movement of the solution.
RU2000111687A 2000-05-10 Hypochlorite solution detoxification method RU2172716C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2172716C1 true RU2172716C1 (en) 2001-08-27

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687455C1 (en) * 2018-06-05 2019-05-13 Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method of decontaminating calcium hypochlorite pulp
RU2694351C1 (en) * 2018-12-12 2019-07-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Method of cleaning off-gases from chlorine and hydrogen chloride to obtain marketable products

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687455C1 (en) * 2018-06-05 2019-05-13 Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method of decontaminating calcium hypochlorite pulp
RU2694351C1 (en) * 2018-12-12 2019-07-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Method of cleaning off-gases from chlorine and hydrogen chloride to obtain marketable products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1311343C (en) Method for scrubbing pollutants from an exhaust gas stream
US7037434B2 (en) Integrated water treatment and flue gas desulfurization process
JP4424783B2 (en) Method for removing NOx and SOx from gaseous effluent from a metal pickling bath
JPH04277074A (en) Method for treating aqueous solution containing hydrogen sulfide, hydrogen cyanide and ammonia
JP7372691B2 (en) How to obtain scorodite with a high arsenic content from an acidic solution with a high sulfuric acid content
RU2172716C1 (en) Hypochlorite solution detoxification method
KR101086076B1 (en) The system for treating wastewater which cotain ammonia
WO1994018119A1 (en) Method for scrubbing pollutants from an exhaust gas stream
JPH09131592A (en) Treatment of wet stack gas desulfurization waste water and device therefor
JPH11514962A (en) Composition containing sodium bicarbonate, its preparation and its use
US4176060A (en) Process for soluble cyanide removal from wastewater streams
CA1109231A (en) Method of stripping ammonia from ammoniacal solutions
JPS5978942A (en) Treatment of waste gas in system for manufacturing base material for optical fiber
RU2253626C1 (en) Method of purification of sewage from ions of ammonium
KR900014024A (en) How to Clean Waste Gas from Glass Melting Furnace
US1797655A (en) Process for the production of aluminum oxide or products containing aluminum oxide out of material containing aluminum sulphide
JPH0679708B2 (en) Treatment method of desulfurization waste liquids
KR101902745B1 (en) Treatment Method of Polysilicon Sludge
RU2243024C1 (en) Method of treating magnesium production emission gases to remove chlorine and hydrogen chloride
RU2091327C1 (en) Method of detoxication and utilization of hypochlorite solutions
JP3104253B2 (en) Method of treating water containing ammonia or nitrite nitrogen
SU802191A1 (en) Method of solution purification from active chlorine
JPS6053806B2 (en) Treatment method for sulfuric acid sludge
SU998326A1 (en) Method for dehydrating pump of calcium hypochlorite
RU2166008C1 (en) Method of detoxification of chlorine-containing gases from magnesium production