SE448865B - Kontinuerligt forfarande och apparat for framstellning av klordioxid - Google Patents
Kontinuerligt forfarande och apparat for framstellning av klordioxidInfo
- Publication number
- SE448865B SE448865B SE7909671A SE7909671A SE448865B SE 448865 B SE448865 B SE 448865B SE 7909671 A SE7909671 A SE 7909671A SE 7909671 A SE7909671 A SE 7909671A SE 448865 B SE448865 B SE 448865B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- baffle
- reaction medium
- reaction
- inlet
- vessel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- C01B11/025—Preparation from chlorites or chlorates from chlorates without any other reaction reducing agent than chloride ions
-
- 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
- B01J19/0053—Details of the reactor
- B01J19/006—Baffles
-
- 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
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J19/2405—Stationary reactors without moving elements inside provoking a turbulent flow of the reactants, such as in cyclones, or having a high Reynolds-number
-
- 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
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00159—Controlling the temperature controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
-
- 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
- B01J2219/00761—Details of the reactor
- B01J2219/00763—Baffles
- B01J2219/00765—Baffles attached to the reactor wall
- B01J2219/0077—Baffles attached to the reactor wall inclined
- B01J2219/00772—Baffles attached to the reactor wall inclined in a helix
-
- 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
- B01J2219/00761—Details of the reactor
- B01J2219/00763—Baffles
- B01J2219/00765—Baffles attached to the reactor wall
- B01J2219/00777—Baffles attached to the reactor wall horizontal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
10
15
20
25
30
35
H0
448 865
för avlägsnande av klordioxiden och klor i en gasformig bland-
ning med ånga.
Vilket biproduktsalt som utfälles beror pâ den i reaktions-
mediet använda syran, varvid biprodukten är ett natriumsulfat när
svavelsyra användes och natriumklorid när saltsyra och/eller klor-
väte användes, vilket även utgör reduktionsmedel.
När svavelsyra användes, kan natriumsulfatet föreligga i
sur eller neutral form beroende på den totala syranormaliteten
för alstraren, varvid ett neutralt salt vanligen erhålles vid to-
tala syranormaliteter av från ca 2 till ca 5 normal och varvid
syrasalter eller vätesalter erhålles vid högre värden, vanligen
upp till ca 12 normal.
När den totala syranormaliteten för ett svavelsyrabaserat
system är sådan att det bildas neutralt natriumsulfat, är det
lämpligt att använda en reaktionstemperatur över ca 30°C för att
man skall erhålla det vattenfria saltet.
När saltsyra användes, hålles den aktuella vätejonkoncentra-
tionen i reaktionsmediet inom området från ca 0,05 till 0,3 nor-
mal. Såsom uttrycket "aktuell vätejonkoncentration“ användes
häri, avser det värdet bestämt med hjälp av en pH~mätare kalibre-
rad på en 0,1 normal lösning av saltsyra under antagandet att en
sådan lösning är dissocierad till 100% vid denna koncentration.
Såsom beskrivits i ovanstående patentskrifter avlägsnas
den fasta biprodukten som en uppslamning i reaktionsmediet från-
alstrarkärlet, varpå natriumkloratlösning blandas därmed, och
varpå blandningen reoirkuleras genom en återkokare, vari bland-
ningen uppvärmes till reaktionstemperaturen och matas till reak-
tíonskärlet efter tillsats av syra till den uppvärmda blandningen.
En del av uppslamningen uttas före återkokaren, eller kokaren,
för kristallseparation.
Den uppvärmda blandningen från återkokaren bringas att pas-
sura genom ett venturiliknnnde rör, som utövar tillräckligt bak-
tryck på blandningen i återkokaren i kragen till venturiröret och
den resulterande reaktíonsblandningen tillåtes expandera med låg
acceleration för att kokning och bildning av gasformiga produk-
ter skall ske på ett jämnt sätt och gradvis för undvikande av
stötar och vibrationer, så att en fluidumblandning av fast fas,
vätskefas och gasfas bildas, vilken fluidumblandning kommer in i
1!
alstraren vanligen radiellt i förhållande till alstraren över
vätskenivån däri via ett krökt rör, som sammanfogar nedströmsän-
VF»
10
15
20
BO
35
HO
3 t 448 ses
den av det venturiliknande röret och inloppet till alstrarkärlet.
Även om denna tidigare kända procedur representerar ett ut-
märkt kommersiellt sett livskraftigt klordioxidalstrande system
med många fördelar i förhållande till tidigare kända procedurer,
såsom beskrivits i ovanstående patentskrifter, har det visat sig
att vätska och fasta faser följer med i gasfasen, vilket nödvän-
diggör ett avsevärt ångutrymme i alstraren för att man skall er-
hålla separation av det medföljande materialet genom inverkan av
tyngdkraften, då i annat fall det medföljande materialet passerar
ut ur alstraren med de avlägsnade gaserna, vilket skapar problem
vid den senare bearbetningen av gaserna och anses icke önskvärt.
Dessutom har det visat sig, att det radiella inloppet för
fluidumblandningen förorsakar avsevärd stänkning av reaktions-
medium och medföljande gasmaterial i reaktionsmediet. En avse-
värd volym för reaktionsmediet erfordras för att det medföljan-
de gasformiga materialet skall lösgöras från reaktionsmediet,
då i annat fall klordioxid och klor lämnar alstraren i biprodukt-
uppslamningsströmmen och förorsakar avsevärda svårigheter när de
kommer i kontakt med atmosfären vid filtret för den fasta bipro-
dukten.
Vid tidpunkten för uppfinningarna enligt de amerikanska
patentskrifterna 3 B95 100 och 3 975 506 konstruerades klordi-
oxidalstrare av glasfiberarmerade plaster (FRP), och typiska
dimensioner för en klordioxidakmrare med kapaciteten lO ton per
dag var en diameter av ca 2,7 m, en ånghöjd av ca 3,0 m och en
total höjd av ca 10,7 m, vilket ger en totalvolym av ca 56,6 m
Dessa dimensioner var
3
och en ångutrymmesvolym av ca l8,H m3.
tillräckliga för att ge önskad frigöring av medföljande substans.
Fiberarmerade plaster har emellertid visat sig vara icke
helt tillfredsställande som konstruktionsmaterial för klordi-
oxidalstrare på grund av otillfredsställande nötnings- eller
förslitningsegenskaper, och titan har ersatt fiherarmerade plas-
ter som konstruktionsmaterial som ett resultat av dess höga
korrosions- och nötningsbeständighet och utmärkta konstruktione-
egenskaper. På grund av de höga kostnaderna för denna metall
har det förelegat en tydlig trend mot klordioxidalstrare med
mindre volym, och mönsterparametrarna för en klordioxidalstra-
re med kapaciteten 10 ton per dag konstruerad av titan har ty-
piskt resulterat i en diameter av ca 2,1 m, en total höjd av ca
6,1 m och en höjd för ångutrymmet av ca 1,8 m. Den totala voly-
men av alstraren har därigenom minskat till ca 21,2 m3, och vo-
_.-. ._.._....._..__.__......_.... ...ï.._______._..__._- _..
10
15
25
30
35
HO
448 ses i ”
lymen av ångutrymmet har minskat till ca 6,5 m3, dvs. en tred-
jedel av resp. volymer av en alstrare med samma kapacitet kon-
struerad av fiberarmerade plaster.
Den stora minskningen av volymerna för ångutrymme och
reaktionsmedium gör de ovan omtalade problemen med separation~ ß
gas-vätska akuta och tillåter inte längre inloppet av radialtyp
för recirkulerad fluidumblandning till alstraren utan att det
uppträder svårigheter vid passage ut från alstraren med reak-
tionsmedium medföljande gasfasen och gasfas medföljande reak-
tionsmediet.
En lösning enligt den tidigare kända tekniken för att eli-
minera problemet med medföljande vätskefas i gasfas utan använd-
ning av mycket stort ångutrymme är användning av en inre avfukt-
ningsanordning, såsom t.ex. beskrivs i den amerikanska patent-
skriften U 079 123, men sådana avfuktningsanordningar, som van-
ligen består av trådnät genom vilket ångfasen passerar och på_
vilket de fina vätskedropparna fastnar, är benägna att sättas
igen, speciellt som den fasta fasen också är närvarande, och
måste sålunda rengöras ofta om klordioxidframställningen skall
upprätthållas. Såvitt vi vet finns inga tidigare kända förslag
för att övervinna problemet med medföljande gasfas i reaktions-
mediet utan användning av mycket stor volym för reaktionsmediet.
Enligt föreliggande uppfinning åstadkommas modifikationer
på det tidigare kända alstríngssystemet, varigenom man minskar
medföljande vätska och fast fas i ångfasen och medföljande ång-
fas i reaktionsmediet, vilket möjliggör en minskning av volymen
för ångutrymmet utan att man behöver använda trådnät eller av-
fuktningsanordningar av annan typ samt en minskning av volymen
för reaktionsmediet.
En sådan modifikation innebär att man anordnar ett tangen-
tiellt inlopp för recirkulerat fluidum till ångutrymmet. Ett
sådant tangentiellt inlopp gör att den recirkulerade fluidum-
blandningen passerar runt innerväggen på alstraren och förlo-
rar i hastighet innan den möter reaktionsmediet. Separationen
mellan gasfas och vätskefas sker i viss grad innan blandningen
möter reaktionsmediet, varigenom medföljande fas minskar.
En annan modifikation innebär att man anordnar baffelor-
gan, som skjuter ut från innerväggen på alstraren i huvudsak ”
ett varv runt 360° över den teoretiska banan för vätska, som
kommer in tangentiellt i alstraren och passerar runt innerväg-
gen. Baffelorganen, vilka även kan benämnas avlänkningsorgan,
*O
10
15
20
25
30
35
H0
_... _..._._.. _ ..._
5 448 ses
avlänkar gasfasen som separerar från vätskefasen radiellt inåt
från väggen på alstraren så att separationen ökar.
Det tangentiella inloppet för den recirkulerade blandning-
en och anordnandet av baffelorganet gör att man kan använda ett
kärl med mindre diameter och mindre volym för ångutrymme och
reaktionsmedium utan att de ovan omtalade problemen i samband
med den tidigare kända tekniken uppträder. I och med att man
kan utnyttja en alstrare med mindre diameter, erfordras mindre
mängd konstruktionsmaterial för alstraren.
Det tangentiella inloppet för den recirkulerade fluidum-
blandningen av fast fas, vätskefas och gasfas in i ângutrymmet,
i enlighet med föreliggande uppfinning, och efterföljande inträde
av den fasta fasen och vätskefasen in i reaktionsmediet gör att
hela reaktionsmediet sättes i rotation. Centrifugalkrafterna
härrörande från en sådan rotation gör att ytan av reaktionsme-
diet antar approximativt parabolisk form och att reaktíonsmedíet
stiger på alstrarens innervägg. Förutom att det enligt förelig-
gande uppfinning använda baffelorganet förbättrar separationen
mellan gasfas och vätskefas, såsom beskrivits ovan, bidrar det
även till att begränsa den övre gränsen för stigningen av reak-
tionsmediet utefter innerväggen. Q
Uppfinningen beskrivs ytterligare i illustrerande syfte i
anslutning till bifogade ritning, på vilken:
Fig. l är en perspektivvy med delar bortskurna av en klor-
dioxidalstrare konstruerad enligt en föredragen utföringsform av
uppfinningen;
fig. 2 är en vy underifrån av alstraren enligt fig. 1;
fig. 3 är en detaljvy av en del av alstraren från fig. l
med inloppsröret avlägsnat;
fig. Ä är en perspektivvy, med delar bortskurna, av en del
av en kloridoxidalstrare, vid vilken man utnyttjar en alternativ
utföringsform för inloppet för recirkulerad vätska till ångut-
rymmet och vilken sålunda är konstruerad enligt en andra utfö-
ringsform av uppfinningen; och
fig. 5 är en perspektivvy, med delar bortskurna, av en klor-
dioxidalstrare, vid vilken man utnyttjar en alternativ baffel-
struktur och ännu ett annat inlopp för recirkulerad vätska till
ångutrymmet och vilken är konstruerad enligt en tredje.utförinåS'
form av uppfinningen.
Fig. 1-5 på ritningen visar sålunda en klordioxidalstrare 10,
10
15
20
25
30
35
H0
448 865 5
vilken är konstruerad enligt en föredragen utföringsform av upp-
finningen och vilken innefattar ett vanligen cylindriskt lämp-
ligt korrosions- och nötningsbeständigt material, företrädesvis
titan.
Alstrarkärlet 12 innehåller flytande reaktionsmedium lü,
vilket ger en gasformig blandning av klordioxid, klor och ånga
som avlägsnas från ångutrymmet 16 ovanför vätskenivån via ett
gasutlopp 18 anordnat i ett lock eller en övre tillslutning 20.
Reaktionsmediet lü hålles vid dess kokpunkt vid ett tryck
under atmosfärstryck applicerat på ångutrymmet 16 genom gasutlop-
pet 18. Vid kontinuerlig drift utfaller ett fast biproduktsalt
från det flytande reaktionsmediet lä och avlägsnas genom ett ut-
lopp 22 för fast material, vilket är beläget vid den nedre änden
av kärlet 12 i förbindelse med ett koniskt bottentillslutnings-
element 2H som en uppslamning med reaktionsmedium. Uppslamning-
en bearbetas därefter för avlägsnande av en del av den fasta
fasen, och en upphettad recirkulationsreaktionsblandning bildas,
såsom beskrivs i detalj i den ovan omtalade amerikanska patent-
skriften 3 895 100.
Ett virvelbrytarelement 26, som består av inbördes vinkel-
rätt mot varandra anordnade bafflar eller plåtar, är placerat i
bottentillslutningen 2U intill utloppet 22 för uppslamningen i
syfte att bryta rotationsrörelsen för reaktionsmediet lü i när-
heten av utloppet 22 för uppslamningen.
Recirkulationsröret för den upphettade reaktionsblandning-
en, vilket rör illustreras i den amerikanska patentskriften
3 895 100, står i förbindelse med ett horisontellt riktat in-
loppsrör 28, som ökar i tvärsnittsyta i strömningsriktningen
för reaktionsblandningen och slutar i en rektangulär öppning 30
i sidoväggen till alstrarkärlet 12 över nivån för reaktionsme-
diet lü.
förhållande till kärlets vägg, så att recirkulerad upphettad
reaktionsblandning kommer in i ångutrymmet 16 generellt sett
Inloppsröret 28 utbreder sig vanligen tangentiellt i
tangentiellt i förhållande till alstrarkärlets 12 innervägg i
motsats till det radiella inlopp som illustreras i ovannämnda
amerikanska patentskrift.
Den recirkulerade upphettade reaktionsblandningen innehål-
ler kristallint biproduktsalt, vilket är nötande eller-repande
till sin karaktär. Även om titan är ett synnerligen nötnings-
beständigt material, är det lämpligt att konstruera kärlet 12
med ett titanfoder 32 åtminstone i det första område, i vilket
10
15
20
25
30
35
HO
448 ses
den recirkulerade upprättade reaktionsblandningen befinner sig
i rörelse mellan dess inlopp till kärlet 12 och reaktionsmed-
iet lü. Om förslitningen blir alltför stor kan fodret 32 bytas
ut. K
En baffel eller skärm BH utbreder sig horisontellt inåt
från kärlets 12 innervägg. Vid utföringsformen enligt fig. l-3
utbreder sig baffeln BU i huvudsak på ett spiralformígt sätt
från ett ställe omedelbart ovanför ínloppsöppningen 30 och runt
i 3600 för att sluta just under nivån för inloppsöppningen 30.
Baffeln kan löpa vidare, om så önskas, ner i reaktionsmediet 14.
Baffeln eller skärmen BU ligger i närheten av men är sam-
tidigt placerad över den avsedda banan för den recirkulerade
reaktionsblandningen längs kärlets 12 innervägg till reaktions-
mediet lü.
Placeringen av baffeln BM över den avsedda banan förhind-
rar att blandningen slår emot densamma, vilket kan försämra
vätskeseparationen och göra att vätska klättrar uppför innerväg-
gen på alstrarkärlet 12. Baffeln BH förhindrar också vätska
från den roterande virveln av reaktionsmedium från att stiga
längs innerväggen förbi den höjd, på vilken baffeln befinner sig
i kärlet 12.
Eventuell vätska som stiger uppför innerväggen på alstrar-
kärlet 12 över baffeln BU förhindras från att komma in i utlopps-
röret 18 genom att det cylindriska utloppsröret 18 skjuter ut
nedåt in i ångutrymmet l6 till alstrarkärlet l2 och under den
övre tillslutningen 20, såsom illustreras.
Baffeln BH förhindrar gasfasen i den recirkulerade reak-
tionsblandning som kommer in genom öppning 30, vilken blandning
är en fluidumblandning av vätskefas, fast fas och gasfas såsom
beskrivs i den amerikanska patentskriften 3 895 100, från att
passera uppåt i ångutrymmet 16 och därvid föra med sig vätske-
fas och fast fas. I stället tvingar baffeln Bä gasfasen att in-
ledningsvis följa banan för vätskefasen och den fasta fasen och
att röra sig effektivt radiellt sett i förhållande till kärlets
12 ínnswägg innan den rör sig uppåt i ångutrymmet 16, när den
går fri för den radiellt sett inre kanten av baffeln BN.
Denna gasfasrörelse förorsakar separation från vätskefa-
sen och den fasta fasen, vilka tenderar att bli kvar i samma ba-
na, och sålunda minskar medbringningen av dessa material i gas-
fasen, varigenom tvärsnittsarean för alstrarkärlet 12 kan minskas
10
15
20
25
30
35
H0
448 865 8
jämfört med det arragemang med radiellt inlopp och utan baffel,
som illustreras i den amerikanska patentskriften 3 895 100.
Såsom redan angivits, kan t.ex. för ett givet reaktionskärl med
en given klordioxidframställníngskapacitet och arbetande under
samma betingelser och flödeshastigheter den totala tvärsnittsare-
an för alstrarkärlet 12 minskas med ca H0% vid användning av före-
liggande uppfinning. Det tangentiella inloppet för den recirku-
lerade blandningen och uppkomsten av en roterande vírvel av reak-
tionsmedium lü i alstraren 12 minskar också avsevärt medbring-
ningen av gasfas i reaktionsmediet.
För att det skall vara enkelt att tillverka baffeln, är
denna vanligen konstruerad, såsom illustreras, av ett flertal
segment, som är sammanfogade till en sammanhängande baffel, var-
vid varje segment typiskt utbreder sig 900 av ett varv eller en
multipel därav, varvid dess lutning är rätlinjig från ände till
ände och ligger i närheten av medelvärdet för banan för den vät-
ska som passerar runt innerväggen i det speciellt kroklinjiga
området av baffelsegmentet.
Alternativt kan baffeln utformas som en sammanhängande
baffel, som är kontinuerligt formad längs sin längd för att på
vilket som helst givet ställe ligga i närheten av banan för den
vätska som passerar runt innerväggen på alstrarkärlet 12.
Den erforderliga placeringen och lutningen för baffeln 34.
beror på ett antal faktorer, bland vilka kan nämnas hastigheten
för det fluidum som kommer in genom öppningen 30 och innerdia-
metern för alstrarkärlet 12, och kan lätt beräknas under använd-
ning av konventionella ingenjörsprinciper.
Tvärdimensionen, eller bredden, av baffeln BU kan variera
avsevärt och är vanligen relaterad till bredden av den rektangu-
Företrädesvis är bredden av baffeln
BU från ca 50 till ca 60% av bredden av den rektangulära inlopps-
lära inldppsöppningen 30.
öppningen 30, och ännu hellre ca hälften av bredden, eftersom
den effektivaste separationen av medföljande material erhålles
vid denna dimension.
Den rektangulära inloppsöppningen är dimensionerad i för-
hållande till den inre diametern för alstrarkärlet 12, så att
bredden är mindre än, och företrädesvis approximativt lika med,
ca 25% av den inre diametern för kärlet 12, eftersom vätskese-
paration från gasfasen vanligen är mindre tillfredsställande
vid högre värden.
...___...-«...._..__ .
10
15
20
25
30
35
H0
448 865
Inloppsöppningen 30 illustreras som rektangulär till for-
men, men vilken som helst annan önskad form kan användas, t.ex.
cirkulär eller oval. En oval inloppsöppning illustreras i fig.
5, vilken diskuteras nedan. Den faktiska formen på inloppsöpp-
ningen 30 har liten effekt på driften av alstraren.
I fig. N, som visar ett alternativt inloppsarrangemang för
recírkulerad upphettad reaktionsblandning, användes samma hän-
visningsbetecknar för att identifiera samma delar som beskrivits
ovan i samband med utföringsformen enligt fig. l-3.
Vid utföringsformen enligt fig. 4 gäller att, i stället
för att inloppsröret 28 slutar med en rektangulär öppning 30
eller en öppning med annan form i väggen till kärlet 12 för att
det tangentiella inloppet skall erhållas, röret 28 passerar genom
en öppning 36 i väggen till kärlet 12 i tätande förhållande där-
med och därefter följer innerväggen på kärlet 12 för att sluta
i en rektangulärt formad öppning 38 så att det tangentiella in-
loppet erhålles. Baffeln 3U börjar omedelbart där inloppsröret
28 slutar.
De ovan i samband med figurerna 1-3 omtalade dimensions-
förhållandena mellan baffeln 3H och den rektangulära öppningen
30 eller också i samband med utföringsformen enligt fig. 4 och
därvid mellan baffeln 3ü och den rektangulära öppningen 38.
Även om den rektangulära öppningen 30 och den kanal som
leder till denna i den ökande tvärsnittsarean för inloppsröret
38 kan vara sluten på fyra sidor, är det lämpligt att, såsom
illustreras, bottenväggen eller den undre väggen utelämnas.
Vid utföringsformen enligt fig. 5 är den komplexa spiral-
formíga baffeln 3U från utföringsformerna enligt fig. l-U er-
satt med en baffel 50 i
skjuter ut från ínnerväggen på kärlet 12 över nivån för inlopps-
öppningen 30. Den cirkulära baffeln 50 är effektiv då det gäl-
ler att förbättra separationen ånga-vätska och förhindra att
form av en sammanhängande ring, som
reaktionsmediet klättrar uppåt, på samma sätt som den spiral-
formiga baffeln 3ü.
Inloppsöppningen 30 har vid denna utföringsform oval form
som ett resultat av det tangentiella arrangemanget av inlopps-
rör 28 med cirkulärt tvärsnitt till alstrarkärlet 12. Inlopps-
arrangemanget är mindre komplicerat än det rektangulära arrange-
mang som visas i fig. l-H därigenom att formningen av nedströms-
änden av inloppsröret 28 inte erfordras.
Den tangentiella inmatningen av recirkulerad reaktions-
=m
10
15
20
25
30
35
H0
448 ses 1°s
blandning till alstrarkärlet 12 under inverkan av energi som
förlänas densamma genom expanderande ånga i recirkulations-
röret gör att reaktionsmediet lä roterar i alstrarkärlet och
I stället för
att man bryter denna rörelse vid utloppsöppningen 22 under an-
vändning av den illustrerade virvelbrytaren 26, kan ett tangen-
tiellt utlopp anordnas intill en lämpligt utformad bottentill-
slutning, och rörelseenergin för det utgående reaktionsmediet
kan användas för att ersätta en del av den pumpenergi som er-
att den av ånga förorsakade energin erhålles.
w,
Ü
fordras för återcirkulation, så att det totala energibehovet
för systemet minskar.
EXEMPEL
Klordioxid framställdes med hjälp av en klordioxídalstra-
re med den i fig. 1-3 visade strukturen och med en kapacitet
av lä ton/dag.
natriumklorat, natriumklorid och svavelsyra vid kokpunkten för_
reaktionsmediet (ca 70°C) vid ett tryck under atmosfärstryck
(ca 190 mm Hg), och vattenfritt natriumsulfat utfälldes ur re-
aktionsmediet i kärlet.
Klordioxiden framställdes av reaktanterna
Kärlet hade en diameter av 2,1 m och baffeln_utgjordes
av fyra sektioner, som var och en upptog 900 av ett varv från
Baffeln hade en bredd av
26,7 cm, och inloppsöppningen uppvisade dimensionerna 53,U cm
Den första 9o°
sektionen av baffeln hade en lutning av 1:20, medan den andra
900 sektionen hade en lutning av 1:10, den tredje 900 sektion-
den rektangulära inloppsöppningen.
ifråga om bredd och 106,6 cm ifråga om höjd.
en hade en lutning av l:H och den fjärde 900 sektionen hade en
lutning av 1:2.
Massånghastigheten för klordioxid, klor och ånga som läm-
nade gasutloppet var 693 kg/tim/kmz, och det bestämdes att den
mängd vätska som mcdföljde den gasformiga produktströmmen var
2,5 kg/tim.
Vid en parallell operation användes en klordioxidalstrare
med kapaciteten lfl ton/dag och med den i den amerikanska patent-
skriften 3 895 100 illustrerade strukturen, nämligen med recir-
kulationsröret anordnat radiellt i generatorn i stället för det
tangentiella inloppet och baffelarrangemanget enligt fig. 1-3.
I detta fall hade alstraren en diameter av 2,7 m, men i övrigt f
uppvisade den samma dimensioner, och klordioxid framställdes av
samma reaktanter och under samma betingelser.
10
11 448 ses
När massånghastigheten för klordioxid, klor och ånga, som
lämnade gasutloppet, var 695 kg/tim/m2, befanns mängden medföljande
vätska i produktströmmen vara 22,5 kg/tim. Av dessa resultat
framgår att, trots att diametern för alstrarkärlet minskades,
en avsevärd minskning ifråga om medföljande vätska i gasfasen
erhölls vid användning av strukturen enligt fig. l-3 jämfört med
det tidigare kända radiella och baffelfria inloppet.
Enligt föreliggande uppfinning åstadkommes sålunda en klor-
dioxídalštrare uppvisande fördelar i förhållande till tidigare
känd apparatur, där en recirkulerad fluidumström bestående av en
recirkulationsblandning av gasfas, fast fas och vätskefas kommer
in i alstrarens ångutrymme. Modifiaktioner är möjliga inom upp-
finningens ram.
Claims (7)
1. Kontinuerligt förfarande för framställning av klordioxid, varvid man omsätter ett alkalimetallklorat med kloridjoner i ett reaktionsmedium, som innehåller minst en stark mineralsyra, vid kokpunkten för reaktionsmediet och vid ett tryck under atmosfärstryck i ett cylindriskt reak- tionskärl till bildning av en gasformig blandning av klor- dioxid, klor och ånga, vilken blandning avlägsnas från reak- tionskärleg och ett alkalimetallsalt av den starka míneralsyran, vilket salt avsättes från reaktionsmediet i reaktionskärlet, avlägsnar en uppslamning av avsatt alkalimetall och reaktions- medium från reaktionsmediet, utvinner åtminstone en del av alkalimetallsaltet ur uppslamningen därav, och bildar en recirkulationsström, som ledes till reaktionsmediet över vätskenivån, varvid denna recirkulationsström innefattar icke utvunna alkalimetallsaltkristaller, en vattenbaserad reaktanthaltig fas innehållande tillsatskvantiteter av alkali- metallklorat, minst en stark syra och kloridjoner samt reak- tionsmedium ingående i uppslamningen och en gasfas inne- hållande ånga, klordioxid och klor, k ä n n e t e c k n a t av att recirkulationsströmmen införes i reaktionskärlet i en riktning, som är tangentiell mot kärlets vägg, och att gasfasen i recirkulationsströmmen tvingas följa strömningsvägen för den vattenbaserade fasen, när den kommer in i reaktionskärlet, och strömma mot mitten av reaktionskärlet med hjälp av en baffel, som utbreder sig horisontellt och inåt från reaktions- kärlets sidovägg vid en punkt över strömningsvägen för recirkula- tionsströmmen. _
2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att baffeln är en sammanhängande ring.
3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att baffeln är en spiralformad baffel, som sträcker sig över 360° och som följer strömningsvägen för den vattenbaserade fasen i recirkulationsströmmen från inloppet till reaktions- mediet. s
4. Klordioxidalstrande apparat lämpad för att genom- ' föra förfarandet enligt krav 1, vilken apparat uppvisar en sluten cylindrisk kropp (12) med ett gasutlopp (18) i' den övre slutna änden, ett utlopp för uppslamning (22) i den undre slutna änden och ett inlopp för reaktionsblandning (30) . ....................... f . ........-......._........-._-.---------- -- - - 1” 448 ses beläget i sidoväggen till kroppen under gasutloppet (lä) och över den avsedda vätskenivån, k ä n n e t e c k n a d av att inloppet (30) för reaktionsblandningen är anordnat tangentiellt i förhållande till kroppen (12) och att en baffel (34,50) utbreder sig horisontellt och inåt från kroppens sidovägg över strömningsvägen för den reaktionsblandning, som kommer in i alstraren, och sträcker sig över 360°.
5. Apparat enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att baffeln (34) allmänt utbreder sig på spiralformigt sätt från den övre till den nedre delen av inloppet (30).
6. Apparat enligt krav 4, 'k ä n n e t e c k n a d av att baffeln (50) är en sammanhängande ring.
7. Apparat enligt något av kraven 4-6, k ä n n e - t e c k n a d av att gasutloppet (18) innefattar en hylsa, som sträcker sig nedåt in i ångutrymmet (16) till alstraren (12).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/964,681 US4203961A (en) | 1978-11-29 | 1978-11-29 | Chlorine dioxide generation process |
US8285379A | 1979-10-09 | 1979-10-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE7909671L SE7909671L (sv) | 1980-05-30 |
SE448865B true SE448865B (sv) | 1987-03-23 |
Family
ID=26767932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE7909671A SE448865B (sv) | 1978-11-29 | 1979-11-22 | Kontinuerligt forfarande och apparat for framstellning av klordioxid |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
AR (1) | AR224750A1 (sv) |
BR (1) | BR7907616A (sv) |
CA (1) | CA1109229A (sv) |
CS (1) | CS222168B2 (sv) |
FI (1) | FI67684C (sv) |
FR (1) | FR2510538A1 (sv) |
PL (1) | PL121947B1 (sv) |
SE (1) | SE448865B (sv) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1125989A (en) * | 1978-06-28 | 1982-06-22 | Erco Industries Limited | Modular chlorine dioxide generation systems |
-
1979
- 1979-11-13 CA CA339,687A patent/CA1109229A/en not_active Expired
- 1979-11-20 FI FI793638A patent/FI67684C/fi not_active IP Right Cessation
- 1979-11-21 AR AR27897779A patent/AR224750A1/es active
- 1979-11-22 SE SE7909671A patent/SE448865B/sv not_active IP Right Cessation
- 1979-11-23 BR BR7907616A patent/BR7907616A/pt not_active IP Right Cessation
- 1979-11-27 PL PL21991279A patent/PL121947B1/pl unknown
- 1979-11-27 FR FR7929190A patent/FR2510538A1/fr active Granted
- 1979-11-29 CS CS824779A patent/CS222168B2/cs unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL219912A1 (sv) | 1980-08-11 |
BR7907616A (pt) | 1980-08-05 |
FR2510538B1 (sv) | 1984-12-28 |
SE7909671L (sv) | 1980-05-30 |
CA1109229A (en) | 1981-09-22 |
CS222168B2 (en) | 1983-05-27 |
FI793638A (fi) | 1980-05-30 |
AR224750A1 (es) | 1982-01-15 |
PL121947B1 (en) | 1982-06-30 |
FI67684C (fi) | 1985-05-10 |
FI67684B (fi) | 1985-01-31 |
FR2510538A1 (fr) | 1983-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4015960A (en) | Centrifugal separator for separating entrained liquid from a stream of liquid-bearing gases | |
US4229417A (en) | Gas-liquid contacting apparatus | |
JPS5857362B2 (ja) | 二酸化塩素の連続発生方法および装置 | |
US9975100B2 (en) | Recovering a caustic solution via calcium carbonate crystal aggregates | |
EP0022852B1 (en) | Diverging vortex separator | |
DE69407109T2 (de) | Apparat zur Trennung von Gas und Flüssigkeit | |
US3582262A (en) | Multiple stage method for removing chlorine and entrained aluminum chloride particles from a waste gas stream | |
US4336228A (en) | Chlorine dioxide generator | |
EP0070707A1 (en) | Apparatus for separating entrained matter from a flowing fluid | |
EP0268655B1 (en) | Method and apparatus for the cleaning of flue gas and the recovery of heat from same | |
EP1565260B1 (en) | Gas cleaning process and equipment therefor | |
EP0436973B1 (en) | Device for separating liquids and/or solids from a gas stream | |
US4219380A (en) | Device and process for cooling liquids containing solids | |
US3599398A (en) | Method and apparatus for separating foreign matter from gases | |
CN1110350C (zh) | 脱硫吸收流体的处理方法和装置 | |
CN1068243C (zh) | 用于湿式烟道废气脱硫装置中的泥浆增稠槽和吸收塔 | |
SE448865B (sv) | Kontinuerligt forfarande och apparat for framstellning av klordioxid | |
CA2371004C (en) | Flue gas scrubbing apparatus | |
US5366698A (en) | Apparatus for effecting gas liquid contact | |
US2864463A (en) | Internal purifier | |
RU147796U1 (ru) | Аппарат для промывки и охлаждения сернистых газов | |
Gopal et al. | Hydrodynamic and mass transfer characteristics of bubble and packed bubble columns with downcomer | |
US3410054A (en) | Process for agglomeration of suspended particles in streaming gases | |
US3254048A (en) | Process for separating at least two immiscible liquids by causing interpenetration and intermixing of liquids of different densities | |
SU1165436A2 (ru) | Вихревой сепаратор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAL | Patent in force |
Ref document number: 7909671-5 Format of ref document f/p: F |
|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 7909671-5 Format of ref document f/p: F |