RU2188791C1 - Method of production of chlorine dioxide solution and reactor for realization of this method - Google Patents
Method of production of chlorine dioxide solution and reactor for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2188791C1 RU2188791C1 RU2001103524/12A RU2001103524A RU2188791C1 RU 2188791 C1 RU2188791 C1 RU 2188791C1 RU 2001103524/12 A RU2001103524/12 A RU 2001103524/12A RU 2001103524 A RU2001103524 A RU 2001103524A RU 2188791 C1 RU2188791 C1 RU 2188791C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reaction
- solution
- chlorine dioxide
- concentration
- chlorate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к производству диоксида хлора, используемого для обеззараживания питьевых, сточных и охлаждающих вод, а также в качестве окислителя в технологических процессах и для других целей. The present invention relates to the production of chlorine dioxide used for the disinfection of drinking, waste and cooling waters, as well as an oxidizing agent in technological processes and for other purposes.
Применение диоксида хлора взамен жидкого хлора для обработки питьевой воды имеет ряд преимуществ перед хлором. The use of chlorine dioxide instead of liquid chlorine for the treatment of drinking water has several advantages over chlorine.
В канадском патенте 543589 описывается процесс получения диоксида хлора и хлора путем взаимодействия хлората натрия, хлорида натрия и серной кислоты при высокой кислотности при температуре 30oС и атмосферном давлении. Для разбавления и удаления образующихся газообразных продуктов через реактор пропускают воздух.Canadian patent 543589 describes a process for producing chlorine dioxide and chlorine by reacting sodium chlorate, sodium chloride and sulfuric acid at high acidity at a temperature of 30 ° C. and atmospheric pressure. To dilute and remove the resulting gaseous products, air is passed through the reactor.
Недостатками данного изобретения являются относительно невысокая скорость образования диоксида хлора и хлора вследствие неоптимальных условий протекания процесса (низкая концентрация хлората натрия и температура) и, соответственно, большой необходимый объем реактора, а также поглотительной башни, в которой производится последующее растворение диоксида хлора водой. Данные недостатки делают этот способ и аппаратуру малопригодными и трудно осуществимыми в процессах водоподготовки на автоматизированной установке. The disadvantages of this invention are the relatively low rate of formation of chlorine dioxide and chlorine due to non-optimal process conditions (low concentration of sodium chlorate and temperature) and, accordingly, the large required volume of the reactor, as well as the absorption tower, in which the subsequent dissolution of chlorine dioxide with water is performed. These shortcomings make this method and equipment unsuitable and difficult to implement in water treatment processes in an automated installation.
В европейском патенте 0106503 - прототипе предлагаемого изобретения взаимодействие реагентов в реакторе осуществляют восстановлением хлорат-ионов хлорид-ионами в реакционной среде, содержащей серную кислоту с общей кислотностью 8,5-12 нормальной, путем подачи раствора хлората и хлорида натрия и серной кислоты в зону реакции и удаления отработанного реакционного раствора из зоны реакции. Для удаления газовой смеси из паров воды, двуокиси хлора и хлора из зоны реакции применяют разреженную атмосферу. Для сохранения концентрации образующейся сульфатной соли в реакционной среде ниже уровня насыщения контролируют время пребывания реакционного раствора в зоне реакции. In European patent 0106503 - the prototype of the invention, the interaction of the reactants in the reactor is carried out by the reduction of chlorate ions with chloride ions in a reaction medium containing sulfuric acid with a total acidity of 8.5-12 normal by supplying a solution of chlorate and sodium chloride and sulfuric acid to the reaction zone and removing the spent reaction solution from the reaction zone. To remove the gas mixture from water vapor, chlorine dioxide and chlorine from the reaction zone, a rarefied atmosphere is used. To maintain the concentration of the resulting sulfate salt in the reaction medium below the saturation level, the residence time of the reaction solution in the reaction zone is controlled.
Процесс ведут при невысоких (0,2-0,05 моль/л) рабочих концентрациях хлората и хлорида натрия, при температуре 40-70oС в условиях кипения реакционной смеси, которое обеспечивается поддержанием большого разрежения (абсолютное давление от 60 до 160 мм рт. столба).The process is carried out at low (0.2-0.05 mol / L) working concentrations of chlorate and sodium chloride, at a temperature of 40-70 o C under the boiling conditions of the reaction mixture, which is ensured by maintaining a large vacuum (absolute pressure from 60 to 160 mm RT . pillar).
В качестве реактора получения диоксида хлора и хлора приводится полый цилиндрический аппарат с раздельными вводами раствора хлората и хлорида натрия и серной кислоты через стенки корпуса у днища, вертикальными стержнеобразными нагревательными элементами реакционного раствора, подведенными через днище и помещенными в вытяжные трубы, а также одним общим отверстием у верхней крышки для вывода образующихся разбавленной паром газовой смеси и отработанного реакционного раствора в эжектор. Согласно примерам за время пребывания реакционной смеси в реакторе от 30 до 60 минут достигается степень превращения хлората в диоксид хлора 87,8%. По описанию, благодаря переливу отработанного реакционного раствора из аппарата, предупреждается кристаллизация сульфата натрия из раствора в зоне реакции. As a reactor for producing chlorine dioxide and chlorine, a hollow cylindrical apparatus is provided with separate inlets of a solution of chlorate and sodium chloride and sulfuric acid through the walls of the case at the bottom, vertical rod-shaped heating elements of the reaction solution, brought through the bottom and placed in exhaust pipes, as well as one common hole near the top cover for the output of the gas mixture diluted with steam and the spent reaction solution into the ejector. According to examples, during the residence time of the reaction mixture in the reactor from 30 to 60 minutes, a conversion of chlorate to chlorine dioxide of 87.8% is achieved. According to the description, due to the overflow of the spent reaction solution from the apparatus, crystallization of sodium sulfate from the solution in the reaction zone is prevented.
Существенными недостатками данного изобретения являются относительно невысокая практическая степень превращения хлората натрия в диоксид хлора и хлор в связи с неоптимальными условиями процесса (низкая рабочая концентрация хлората и хлорида натрия), необходимость применения нагрева реакционного раствора и глубокого разрежения. Significant disadvantages of this invention are the relatively low practical degree of conversion of sodium chlorate to chlorine dioxide and chlorine due to non-optimal process conditions (low working concentration of chlorate and sodium chloride), the need for heating the reaction solution and deep vacuum.
Помимо этих недостатков, существует необходимость тонкого регулирования соотношения между количествами образующегося диоксида хлора и водяного пара, требующегося для разбавления газовой смеси. Не исключается также возможность частичных потерь диоксида хлора вследствие его самопроизвольного распада вблизи нагревательных элементов и кристаллизации кислого сульфата натрия из реакционного раствора. In addition to these disadvantages, there is a need for finely adjusting the ratio between the amounts of chlorine dioxide and water vapor required to dilute the gas mixture. The possibility of partial loss of chlorine dioxide due to its spontaneous decomposition near the heating elements and crystallization of sodium hydrogen sulfate from the reaction solution is also not ruled out.
Указанные недостатки прототипа устраняются предлагаемым изобретением. These disadvantages of the prototype are eliminated by the invention.
Технической задачей настоящего изобретения являются: интенсификация и упрощение процесса взаимодействия и повышение выхода конечного продукта (повышение степени превращения хлората натрия в диоксид хлора и устранение потерь от распада диоксида хлора). An object of the present invention is to intensify and simplify the interaction process and increase the yield of the final product (increase the degree of conversion of sodium chlorate to chlorine dioxide and eliminate losses from the decomposition of chlorine dioxide).
Техническая задача решается применением способа получения раствора диоксида хлора взаимодействием раствора хлората и хлорида натрия и серной кислоты высокой концентрации, включающего выделение диоксида хлора и хлора в газовую фазу, контроль времени пребывания реакционной среды в зоне реакции и последующее отведение газовой смеси и отработанного реакционного раствора с применением разреженной атмосферы на поглощение водой. При этом процесс взаимодействия проводят ступенчато не менее, чем в две стадии, с последовательным убыванием концентраций реагентов. Концентрации хлората и хлорида натрия в реакционной зоне первой стадии в зависимости от количества применяемых ступеней составляют от 1,5 до 0,25 моль/л по каждому из них. Выделяющийся газ разбавляют воздухом, просасываемым через реакционную среду. Отработанный раствор реагентов на последней стадии разбавляют водой до концентрации сульфата натрия меньше предельной растворимости. На первую стадию подают воздух из атмосферы как для перемешивания реагентов в зоне реакции, так и для разбавления выделяющегося газа диоксида хлора и хлора до взрывобезопасной концентрации (не более 10% объемных по диоксиду хлора). The technical problem is solved by the application of a method for producing a solution of chlorine dioxide by the interaction of a solution of chlorate and sodium chloride and sulfuric acid of high concentration, including the allocation of chlorine dioxide and chlorine in the gas phase, monitoring the residence time of the reaction medium in the reaction zone and subsequent removal of the gas mixture and the spent reaction solution using rarefied atmosphere for absorption by water. In this case, the interaction process is carried out stepwise at least in two stages, with a sequential decrease in the concentration of reagents. The concentration of chlorate and sodium chloride in the reaction zone of the first stage, depending on the number of steps used, is from 1.5 to 0.25 mol / L for each of them. The evolved gas is diluted with air sucked through the reaction medium. The spent reagent solution in the last stage is diluted with water to a concentration of sodium sulfate less than the ultimate solubility. At the first stage, air is supplied from the atmosphere both for mixing the reagents in the reaction zone and for diluting the evolved gas of chlorine dioxide and chlorine to an explosion-proof concentration (not more than 10% by volume of chlorine dioxide).
Процесс проводят в реакторе, включающем корпус с патрубками ввода и вывода реагентов и продуктов, который содержит не менее двух переточных реакционных камер, расположенных каскадно, патрубки дозирования в верхнюю камеру растворов хлората и хлорида натрия, серной кислоты и воздуха, врезанные через верхнюю крышку корпуса; патрубок дозирования в нижнюю камеру воды; патрубок для отвода продуктов реакции из нижней камеры, расположенный на уровне зеркала поверхности. The process is carried out in a reactor, including a casing with inlets for input and output of reagents and products, which contains at least two transfer reaction chambers cascaded, dosing tubes in the upper chamber of solutions of chlorate and sodium chloride, sulfuric acid and air, embedded through the upper cover of the casing; dosing nozzle into the lower water chamber; a pipe for removing reaction products from the lower chamber, located at the level of the surface mirror.
При этом патрубок ввода раствора хлората и хлорида натрия выведен в газовоздушное пространство на поверхность реакционного пространства, а патрубок ввода серной кислоты - непосредственно в объем реакционного раствора. Патрубок ввода воздуха выведен в объем реакционного раствора со дна верхней камеры. Патрубок ввода воды выведен в объем отработанного реакционного раствора нижней камеры. In this case, the nozzle for introducing a solution of chlorate and sodium chloride is discharged into the gas-air space on the surface of the reaction space, and the nozzle for introducing sulfuric acid directly into the volume of the reaction solution. The air inlet pipe is discharged into the volume of the reaction solution from the bottom of the upper chamber. The water inlet pipe is withdrawn to the volume of the spent reaction solution of the lower chamber.
Существенные отличия предлагаемого изобретения от прототипа:
1. Процесс взаимодействия проводят ступенчато не менее, чем в две стадии, с последовательным убыванием концентраций реагентов, при этом концентрации хлората и хлорида натрия в реакционной зоне первой стадии составляют в зависимости от числа камер - от 1,5 до 0,25 моль/л. Установление максимальной целесообразной концентрации хлората натрия 1,5 моль/л возможно при осуществлении процесса в реакторе с большим числом реакционных камер. При уменьшении концентрации хлората натрия менее 0,25 моль/л падает производительность реактора.Significant differences of the invention from the prototype:
1. The interaction process is carried out stepwise at least in two stages, with a successive decrease in the concentration of reagents, while the concentrations of chlorate and sodium chloride in the reaction zone of the first stage are depending on the number of chambers - from 1.5 to 0.25 mol / l . The establishment of the maximum appropriate concentration of sodium chlorate 1.5 mol / l is possible when the process is carried out in a reactor with a large number of reaction chambers. When the concentration of sodium chlorate is less than 0.25 mol / L, the productivity of the reactor decreases.
2. Выделяющийся газ диксид хлора и хлор разбавляют воздухом, просасываемым через реакционную среду, до взрывобезопасной концентрации по диоксиду хлора. 2. The evolved gas, chlorine dioxide and chlorine, are diluted with air sucked through the reaction medium to an explosion-proof concentration of chlorine dioxide.
3. Отработанный раствор реагентов на последней стадии разбавляют водой до концентрации сульфата натрия меньше предельной растворимости (20% по сульфату натрия). 3. The spent reagent solution at the last stage is diluted with water to a concentration of sodium sulfate less than the maximum solubility (20% for sodium sulfate).
4. Реактор работает без нагрева за счет теплового эффекта реакции и при меньшем разрежении. Реактор по прототипу работает при искусственном подогреве реакционной среды до температуры кипения в условиях глубокого вакуума и отсутствия разбавления воздухом, поэтому в нем не исключаются локальные перегревы и самораспад неустойчивого диоксида хлора. 4. The reactor operates without heating due to the thermal effect of the reaction and with less vacuum. The prototype reactor operates when the reaction medium is artificially heated to a boiling point under high vacuum and there is no dilution with air; therefore, local overheating and self-decomposition of unstable chlorine dioxide are not excluded.
5. Реактор содержит внутри корпуса:
- не менее двух переточных реакционных камер, расположенных каскадно;
- патрубки дозирования в верхнюю камеру растворов хлората и хлорида натрия, серной кислоты и воздуха, врезанные через верхнюю крышку корпуса;
- патрубок дозирования в нижнюю камеру воды;
- патрубок для отвода продуктов реакции из нижней камеры, расположенный на уровне зеркала поверхности.5. The reactor contains inside the housing:
- at least two transfer reaction chambers cascaded;
- dosing nozzles into the upper chamber of solutions of chlorate and sodium chloride, sulfuric acid and air, embedded through the upper housing cover;
- dosing pipe into the lower water chamber;
- a pipe for removing reaction products from the lower chamber, located at the level of the surface mirror.
Патрубок ввода раствора хлората и хлорида натрия выведен в газовоздушное пространство на поверхность реакционного раствора верхней камеры. The inlet of the solution of chlorate and sodium chloride solution is brought into the gas-air space on the surface of the reaction solution of the upper chamber.
Патрубок ввода серной кислоты выведен в объем реакционного раствора верхней камеры, т.к. дозируемая концентрированная кислота способна разлагать диоксид хлора в газовой фазе. The sulfuric acid inlet pipe is withdrawn into the volume of the reaction solution of the upper chamber, because dosed concentrated acid is capable of decomposing chlorine dioxide in the gas phase.
Патрубок ввода воздуха выведен со дна камеры для обеспечения наилучшего перемешивания реакционной среды и взаимодействия в ней реагентов, а также отдувки растворенного диоксида хлора из раствора (отдувка интенсифицирует процесс взаимодействия реагентов). Постоянное удаление газообразных продуктов из зоны реакции систематически сдвигает равновесие реакции вправо и обеспечивает интенсификацию процесса. The air inlet pipe is removed from the bottom of the chamber to ensure the best mixing of the reaction medium and the interaction of reagents in it, as well as blowing of dissolved chlorine dioxide from the solution (blowing intensifies the process of interaction of the reagents). The constant removal of gaseous products from the reaction zone systematically shifts the reaction equilibrium to the right and ensures the intensification of the process.
Патрубок ввода воды выведен в объем отработанного раствора для обеспечения наилучшего перемешивания и разбавления раствора. The water inlet pipe is discharged into the volume of the spent solution to ensure the best mixing and dilution of the solution.
6. Организация движения в реакторе образующейся газовоздушной смеси в направлении сверху вниз, что обеспечивает лучшее усреднение ее состава, т.к. диоксид хлора и хлор соответственно в 2,30 и 2,45 раза плотнее воздуха, и более полное удаление их из реактора. Происходящая гомогенизация состава образующейся газовой смеси наряду с исключением ее дестабилизирующего локального перегрева повышает устойчивость диоксида хлора в смеси к самораспаду. Исключение потерь диоксида хлора от разложения повышает его общий выход. 6. Organization of the movement in the reactor of the resulting air-gas mixture in the direction from top to bottom, which ensures better averaging of its composition, because chlorine dioxide and chlorine are 2.30 and 2.45 times denser than air, respectively, and more complete removal of them from the reactor. The homogenization of the composition of the resulting gas mixture, along with the exclusion of its destabilizing local overheating, increases the resistance of chlorine dioxide in the mixture to self-decay. The exclusion of loss of chlorine dioxide from decomposition increases its overall yield.
Разрежение в предлагаемом реакторе необходимо для преодоления гидравлического сопротивления столба реакционного раствора в первой камере при просасывании через его толщу воздуха, а также транспортирования газовоздушной смеси и отработанного реакционного раствора из последней камеры в эжектор. Величина разрежения составляет 75-150 мм рт. столба. The vacuum in the proposed reactor is necessary to overcome the hydraulic resistance of the column of the reaction solution in the first chamber when air is sucked through its thickness, as well as transporting the gas-air mixture and the spent reaction solution from the last chamber to the ejector. The rarefaction is 75-150 mm RT. pillar.
Исходные реагенты подают в первую (верхнюю) реакционную камеру малого объема, в которой благодаря высокой рабочей концентрации реагентов хлората и хлорида натрия процесс протекает особенно интенсивно. Разделение зоны реакции реагентов на стадии позволяет избежать разбавления вновь поступающих исходных реагентов отработанными растворами, сохраняя высокие концентрации реагирующих веществ на первой стадии. На последующих стадиях происходит доразложение реагентов при убывающих, но больших, чем в прототипе, рабочих концентрациях, что обеспечивает также более высокие скорости реакции. Только на конечной стадии рабочие концентрации реагентов одинаковы или даже несколько меньше, чем в прототипе. Однако общая скорость реакции образования диоксида хлора и производительность реактора в целом значительно возрастают по сравнению с прототипом. The starting reagents are fed into the first (upper) reaction chamber of a small volume, in which the process proceeds especially intensively due to the high working concentration of the reagents chlorate and sodium chloride. The separation of the reaction zone of the reagents at the stage allows to avoid dilution of the newly incoming starting reagents with spent solutions, while maintaining high concentrations of the reacting substances in the first stage. In the subsequent stages, re-decomposition of the reagents occurs at decreasing, but higher than in the prototype, working concentrations, which also provides higher reaction rates. Only at the final stage, the working concentrations of the reagents are the same or even slightly less than in the prototype. However, the overall reaction rate of the formation of chlorine dioxide and the productivity of the reactor as a whole significantly increase compared with the prototype.
Оптимальная с точки зрения осуществления основного химического процесса образования диоксида хлора - температура 35-45oС обеспечивается за счет теплоты протекающих химических реакций в малом реакционном объеме, а также сокращения рассеивания теплоты в окружающую среду.Optimal from the point of view of the main chemical process for the formation of chlorine dioxide - a temperature of 35-45 o C is provided due to the heat of the chemical reactions in a small reaction volume, as well as reducing heat dissipation into the environment.
Благодаря стадийному осуществлению процесса в каскаде реакционных камер в условиях, наиболее отвечающих оптимальным, достигается в целом более высокая степень разложения хлората. В частности, в реакторе с тремя камерами основная химическая реакция практически завершается и достигается достаточная полнота превращения хлората в диоксид хлора и хлор уже во второй по ходу раствора реакционной камере. Степень использования хлората в оптимальном режиме составляет до 80% в первой, 90-92,5% во второй и 95% в третьей камерах. Due to the staged implementation of the process in a cascade of reaction chambers under the conditions most suitable for the optimum, a generally higher degree of chlorate decomposition is achieved. In particular, in a reactor with three chambers, the main chemical reaction is practically completed and sufficient completeness of conversion of chlorate to chlorine dioxide and chlorine is achieved already in the second reaction chamber along the solution. The degree of use of chlorate in the optimal mode is up to 80% in the first, 90-92.5% in the second and 95% in the third chambers.
Последняя (нижняя) камера служит для завершения реакции и разбавления прореагировавшего реакционного раствора до концентрации сульфата натрия, заведомо меньшей его предельной растворимости, что повышает надежность и безопасность работы реактора. The last (lower) chamber serves to complete the reaction and dilute the reacted reaction solution to a concentration of sodium sulfate, obviously lower than its maximum solubility, which increases the reliability and safety of the reactor.
При осуществлении разложения хлората натрия с получением диоксида хлора в предлагаемом нами стадийном реакторе значительно сокращаются по сравнению с известным реактором его общий рабочий объем и продолжительность взаимодействия реагентов. Общее время пребывания реакционного раствора в предлагаемом реакторе составляет 6-12 минут при большей, чем в прототипе, степени превращения хлората в диоксид хлора, где время пребывания реагентов, как уже отмечалось, составляет 30-60 минут. When decomposing sodium chlorate to produce chlorine dioxide in the step reactor we offer, its total working volume and the duration of the interaction of the reagents are significantly reduced. The total residence time of the reaction solution in the proposed reactor is 6-12 minutes with a greater than in the prototype degree of conversion of chlorate to chlorine dioxide, where the residence time of the reagents, as already noted, is 30-60 minutes.
На фигурах 1 и 2 представлен реактор соответственно с двумя (фиг.1), четырьмя и более (фиг.2) реакционными камерами. In figures 1 and 2 presents the reactor, respectively, with two (figure 1), four or more (figure 2) reaction chambers.
Реактор получения раствора диоксида хлора состоит из корпуса (1), реакционных камер (2), расположенных внутри корпуса каскадно, патрубков (3,4,5 и 6) для ввода соответственно раствора смеси хлората и хлорида натрия, серной кислоты, воздуха и воды и патрубка (7) для вывода газовоздушной смеси и отработанного реакционного раствора. The chlorine dioxide solution production reactor consists of a casing (1), reaction chambers (2) located in cascade inside the casing, nozzles (3,4,5 and 6) for introducing a solution of a mixture of chlorate and sodium chloride, sulfuric acid, air and water, respectively, and a pipe (7) for discharging the gas-air mixture and the spent reaction solution.
При работе реактора в верхнюю реакционную камеру (2), расположенную в верхней части корпуса (1), подают через патрубок (3) раствор смеси хлората и хлорида натрия на поверхность реакционного раствора и через патрубок (4) серную кислоту в объем реакционного раствора. За счет разрежения через патрубок (5) просасывают воздух из атмосферы. Образовавшаяся реакционная смесь самотеком последовательно проходит через все ниже расположенные камеры, при этом происходит доразложение исходных реагентов. В нижнюю камеру через патрубок (6) в объем прореагировавшей реакционной смеси подают воду для разбавления до концентрации сульфата натрия меньше предельной растворимости. Газовоздушная смесь диоксида хлора и разбавленный отработанный реакционный раствор через патрубок (7) выводятся из нижней камеры общим потоком за счет разрежения на поглощение водой. When the reactor is operating, the solution of a mixture of chlorate and sodium chloride is fed through the pipe (3) to the upper reaction chamber (2) located in the upper part of the housing (1) and to the volume of the reaction solution through the pipe (4). Due to rarefaction, air is sucked out from the atmosphere through the pipe (5). The resulting reaction mixture by gravity passes sequentially through all the lower located chambers, while the initial reagents are further decomposed. Water is supplied to the lower chamber through a pipe (6) into the volume of the reacted reaction mixture for dilution to a concentration of sodium sulfate below the solubility limit. The gas-air mixture of chlorine dioxide and the diluted spent reaction solution through the pipe (7) are discharged from the lower chamber by a common stream due to the rarefaction for absorption by water.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами его практического осуществления. The invention is illustrated by the following examples of its practical implementation.
Пример 1
Производится непрерывное получение раствора диоксида хлора и хлора для обеззараживания воды в соединенном с водоструйным эжектором и работающем под разрежением вертикальном реакторе с расположенными внутри него каскадно тремя реакционными камерами при дозировании в верхнюю камеру раствора смеси хлората и хлорида натрия, серной кислоты и просасывании через реакционный раствор воздуха из атмосферы, а также подаче в нижнюю камеру части обеззараживаемой воды.Example 1
A continuous solution of chlorine dioxide and chlorine dioxide is disinfected for disinfecting water in a vertical reactor connected to a water-jet ejector and working under vacuum with cascading three reaction chambers inside it, when a solution of a mixture of sodium chlorate and sulfur chloride, sulfuric acid is dosed and sucked through the reaction air solution from the atmosphere, as well as the supply to the lower chamber of part of the disinfected water.
Для получения 150 г/час диоксида хлора берется 256 г/час хлората натрия, 248 г/час хлорида натрия и 767 г/час серной кислоты. To obtain 150 g / h of chlorine dioxide, 256 g / h of sodium chlorate, 248 g / h of sodium chloride and 767 g / h of sulfuric acid are taken.
Разрежение в реакторе поддерживается 100 мм рт. столба. В реактор подсасывается 700 л/час воздуха. В нижнюю камеру вводится 400 мл/час воды. The vacuum in the reactor is maintained at 100 mmHg. pillar. 700 l / h of air are sucked into the reactor. 400 ml / hour of water is introduced into the lower chamber.
Температура в первой и второй по ходу раствора камерах реактора составляет 40oС.The temperature in the first and second along the solution chambers of the reactor is 40 o C.
Концентрации хлората натрия и хлорида натрия в первой (верхней) камере составляют 0,4 моль/л. The concentration of sodium chlorate and sodium chloride in the first (upper) chamber is 0.4 mol / L.
Получается 150 г/час диоксида хлора и 91 г/час хлора, растворенных (поглощенных) обеззараживаемой водой вместе с переливающимся из нижней камеры разбавленным отработанным раствором в эжекторе. It turns out 150 g / h of chlorine dioxide and 91 g / h of chlorine dissolved (absorbed) by disinfected water along with a diluted spent solution overflowing from the lower chamber in the ejector.
Полученным раствором диоксида хлора и хлора при введении в основной поток обрабатывается (обеззараживается) 150 м3/час воды.The resulting solution of chlorine dioxide and chlorine, when introduced into the main stream, is treated (disinfected) with 150 m 3 / hour of water.
С водой уходит неразложившихся 13 г/час хлората натрия, 2 г/час хлорида натрия и 532 г/час серной кислоты. При общем времени взаимодействия реагентов в реакторе 9 минут степень превращения хлората натрия в хлорид натрия составляет 92,5%. Non-decomposed 13 g / h of sodium chlorate, 2 g / h of sodium chloride and 532 g / h of sulfuric acid leave with water. With a total reaction time of 9 minutes in the reactor, the conversion of sodium chlorate to sodium chloride is 92.5%.
Пример 2
Процесс ведется по примеру 1, но в отличие от примера 1 процесс проводится в шестикамерном реакторе при концентрациях хлората натрия и хлорида натрия в первой камере 1,5 моль/л.Example 2
The process is carried out as in example 1, but in contrast to example 1, the process is carried out in a six-chamber reactor at concentrations of sodium chlorate and sodium chloride in the first chamber of 1.5 mol / L.
Степень превращения хлората натрия в диоксид хлора в реакторе составляет 95%. The conversion of sodium chlorate to chlorine dioxide in the reactor is 95%.
Пример 3
Процесс ведется по примеру 1, но в отличие от примера 1 процесс проводится в двухкамерном реакторе при концентрациях хлората натрия и хлорида натрия в первой реакционной камере 0,25 моля.Example 3
The process is carried out as in example 1, but unlike example 1, the process is carried out in a two-chamber reactor at a concentration of sodium chlorate and sodium chloride in the first reaction chamber of 0.25 mol.
Степень превращения хлората натрия в диоксид хлора в реакторе составляет 90%. The degree of conversion of sodium chlorate to chlorine dioxide in the reactor is 90%.
В таблице приведено сравнение основных характеристик прототипа и предлагаемого изобретения. The table shows a comparison of the main characteristics of the prototype and the invention.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001103524/12A RU2188791C1 (en) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | Method of production of chlorine dioxide solution and reactor for realization of this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001103524/12A RU2188791C1 (en) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | Method of production of chlorine dioxide solution and reactor for realization of this method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2188791C1 true RU2188791C1 (en) | 2002-09-10 |
Family
ID=20245746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001103524/12A RU2188791C1 (en) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | Method of production of chlorine dioxide solution and reactor for realization of this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2188791C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527513C2 (en) * | 2009-06-16 | 2014-09-10 | Акцо Нобель Н.В. | Method of chlorine dioxide production |
-
2001
- 2001-02-08 RU RU2001103524/12A patent/RU2188791C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527513C2 (en) * | 2009-06-16 | 2014-09-10 | Акцо Нобель Н.В. | Method of chlorine dioxide production |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0106503B1 (en) | Production of chlorine dioxide | |
| US20030031621A1 (en) | Process and apparatus for the generation of chlorine dioxide using a replenished foam system | |
| RU2089487C1 (en) | Method of continuous synthesis of chlorine dioxide | |
| US4473540A (en) | High efficiency chlorine dioxide process | |
| US20050224750A1 (en) | Simple apparatus for producing chlorine dioxide gas | |
| US7144568B2 (en) | Method and device for carrying out a reaction in liquid medium with gas evolution | |
| JP2819065B2 (en) | Method for producing chlorine dioxide | |
| RU2477255C2 (en) | Method of producing chlorine dioxide | |
| RU2355626C2 (en) | Method of chlorine dioxide preparation | |
| RU2519108C2 (en) | Chlorine dioxide production | |
| NO148410B (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF CHLORODIOXIDE, CHLORINE AND AN ALKALIMETAL SALT. | |
| RU2188791C1 (en) | Method of production of chlorine dioxide solution and reactor for realization of this method | |
| US11472703B2 (en) | Process and apparatus for producing an aqueous solution containing chlorine dioxide | |
| KR20190066102A (en) | Method and apparatus for continuous production of reaction gas | |
| RU2527513C2 (en) | Method of chlorine dioxide production | |
| JP4457114B2 (en) | Chlorine dioxide production method | |
| JP5629776B2 (en) | Method for producing chlorine dioxide | |
| RU2163882C2 (en) | Method of preparing chlorine dioxide | |
| KR100738987B1 (en) | Manufacturing method and apparatus of chlorine dioxide using salt chlorite and chlorine at sea water for ship ballast water treatment | |
| US5279717A (en) | Process for removing chlorate salt from aqueous alkali chloride solution | |
| JPH07300302A (en) | Production of chlorine dioxide | |
| RU2307067C2 (en) | Method of production of the chlorine dioxide solution and chlorine in the water and the reactor for its realization | |
| CA1317093C (en) | Apparatus for the production of chlorine dioxide | |
| US2328484A (en) | Process for the preparation of nitrogen chloride | |
| RU2503614C2 (en) | Apparatus for realising method of chloride dioxide and chloride in water solution |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050209 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050209 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090209 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20101020 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110121 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140110 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140116 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160209 |