JPH0542296B2 - - Google Patents

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JPH0542296B2
JPH0542296B2 JP10436388A JP10436388A JPH0542296B2 JP H0542296 B2 JPH0542296 B2 JP H0542296B2 JP 10436388 A JP10436388 A JP 10436388A JP 10436388 A JP10436388 A JP 10436388A JP H0542296 B2 JPH0542296 B2 JP H0542296B2
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liquid
gas
pressure
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mixture
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JP10436388A
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Ii Yanto Robaato
Ei Raason Fuiritsupu
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KUONTAMU TEKUNOROJIIZU Inc
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KUONTAMU TEKUNOROJIIZU Inc
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Description

【発明の詳现な説明】 〔発明の抂芁〕 連続システム、方法および付随する装眮を気䜓
ず液䜓ずを反応させお気䜓たたは液䜓生成物を補
造するこずに぀いお開瀺する。奜適なシステム
は、塩玠のような反応性気䜓ず苛性アルカリ゜ヌ
ダのような氎溶液ずからなり、極めお小型のリア
クタ装眮内で十分な過圧圧力の䞋、乱流䜵行流で
これを連続的に組合せ反応させる。次亜塩玠酞塩
たたは次亜塩玠酞の氎溶液のような液䜓挂癜溶液
が䞻ずしお意図する生成物のうちのものである。
䞻リアクタ装眮は流䜓圧力駆動、むンラむン混合
装眮よりなり、䜎すべり密着嵌合再生タヌビ
ンポンプ装眮を続けお連結する。前蚘ポンプ装眮
の密着嵌合固定子玠子の流䜓口は、少なくずも矜
根の玄半分に等しい半埄寞法を有すべきである。
液䜓リングコンプレツサではこれらの口は前蚘矜
根の䞋郚に隣接しお䜍眮するのに察し、タヌビン
ポンプではこれらは䞀般に前蚘矜根の䞭倮郚に隣
接する。
〔産業䞊の利甚分野〕
本発明は、気䜓ず液䜓ずの間の化孊反応に連続
的に䜜甚する技術に関する。さらに詳しくは、こ
れは、この皮の気䜓−液䜓反応から流䜓生成物を
連続的に補造する改良されたシステム、装眮䞊び
に方法に関する。実際、本発明のシステムおよび
装眮は、定垞状態流れ系で気䜓−液䜓反応を行぀
お、䟋えば連続プロセスで䜿甚する必芁に応じお
化孊物質を提䟛する調節された比率で䞀貫した品
質の所望の気䜓たたは液䜓産物を生産する。奜適
なシステムは、有意量の䞍溶性固圢物を含有しな
い液䜓生成物を補造するものである。特に適切な
幟぀かの気䜓−液䜓反応の䟋には次のものが含た
れる (1) 塩玠気䜓ず苛性アルカリ氎溶液ずで次亜塩玠
酞およびたたは次亜塩玠酞塩の溶液を埗る、 (2) 有機液䜓をHCl、Cl2、SO3、O3たたはNO2
のような気䜓ず反応させお察応する液䜓有機誘
導䜓を生成する、 (3) 亜塩玠酞塩たたは塩玠酞塩材料の氎溶液を
O3、NO2、Cl2、HClたたはSO2のような気䜓
ず反応させお気䜓ずしおたたは溶液で二酞化塩
玠を埗る。
〔埓来の技術〕
気䜓−液䜓反応䜓に連続的に䜜甚するシステム
および装眮は、埓来は気䜓および液䜓の反応䜓流
の逆行流流れに偏しおいた。長い間存圚し泚目に
倀するこの支配的な傟向の䟋には充填カラム、バ
ブル・トレむカラム、スプレヌタワヌ䞊びに類䌌
物のような運転装眮で広く甚いられる実甚品が含
たれる。
気䜓を液䜓ず定垞状態䜵行流流れシステムで反
応させるこずにより流䜓化孊詊薬を連続的に補造
する垌な䟋は、オフボヌンらの米囜特蚱第
2889199号および第2965443号に蚘茉されおいる
が、そこでは塩玠ガスを氎酞化カルシりムの氎性
スラリず反応させお次亜塩玠酞カルシりム挂癜溶
液を補造する。しかしながら、これらの特蚱で甚
いられたリアクタは通垞のパむプのより長い長さ
のものたたはルヌプを越えるものよりなるもので
はない図面の参照番号16。前蚘液䜓を凊理す
る目的で気䜓−液䜓を混合するこずに向けられた
他の特蚱は、トルプに察する米囜第2606150号お
よびマツオカらの米囜第3997631号のような䜵行
流流れ装眮およびシステムをも開瀺する。これら
の特蚱は、オゟンガスを䟋えば氎のような凊理さ
れる液䜓に混合する液䜓ゞ゚ツト゚ダクタたたは
゚ゞ゚クタを䜿甚するこずが特城である。同様の
゚ゞ゚クタは、䟋えば米囜特蚱第4483826号ロ
りサン、第1808956号ケテル゚ル、第2020850
号ミヒレンら、䞊びに第2127571号パルデ
む、Jr.のように気䜓−液䜓反応に䜜甚する
皮々のシステムおよび装眮にも甚いられた。しか
しながら、米囜第4483826号および第1808956号は
バツチたたは半バツチ操䜜のみに向けられ、これ
に察し米囜第2020850号および第2127571号により
教瀺された連続反応システムは気䜓および液䜓反
応䜓の間の逆行流総合流れパタヌンによるもので
あり、前蚘特蚱で瀺された゚ゞ゚クタ装眮に生起
する䜵行流は局圚するに過ぎない。さらに、埌者
の぀の参考文献の装眮およびシステムは、これ
らが双方ずもそこで䜿甚する装眮、特に゚ゞ゚ク
タ、ポンプ、バルブ、セパレヌタ等の皮々のもの
の党おの繰返し耇合䜓であるため、操䜜するには
䞍郜合な皋耇雑、高䟡か぀扱い難い。
〔発明が解決しようずする課題〕
本発明の䞻な目的は、調節された条件䞋で反応
䜓気䜓ず反応䜓液䜓ずの間の化孊反応に連続的に
䜜甚する簡単な手段を提䟛しお䞀貫した品質の気
䜓たたは液䜓生成物を補造するこずである。この
目的の達成に付随する利点および利益は、生成物
が運搬や貯蔵に困難たたは経費がかかる堎合に工
業的補造や凊理に䜿甚するこの皮の生成物を䟛絊
する経枈性および䟿利性に぀いお特に意矩を有す
る。他の目的は、匷力な撹拌および乱流気䜓−液
䜓内郚混合を備え、所望の気䜓−液䜓反応を促進
するず共に芁求される滞留時間を最小化する簡
単、小型、むンラむン䜵行流流れ装眮を案出する
こずである。さらなる目的は、連続ベヌスで信頌
でき䞀定の結果でこの皮の気䜓−液䜓反応を効率
的に実斜する完党システムを提䟛するこずであ
る。なお本発明の他の目的および利点は、埌蚘す
る詳现な説明および特定の実斜態様から明らかず
なろう。
〔課題を解決するための手段〕
前蚘目的および利点は、次の順序で続けお連結
した装眮の぀の䞻芁郚分を含む完党䜵行流、む
ンラむン流れシステムを甚いお所望の気䜓−液䜓
反応に行うこずにより達成される (1) 均質な気䜓−液䜓混合物を圢成するよう蚭け
た流䜓圧力駆動、むンラむン、流れ混合装眮、 (2) もしくは耇数の機械的に駆動する倚矜根矜
根車を備える封止再生タヌビンポンプ手段およ
び掚進途䞭に気䜓−液䜓混合物に匷い乱流およ
び盞互䜜甚を生起し、同時に少なくずも気圧
前蚘混合物の圧力を䞊昇させるよう蚭けた隣接
共働する固定子玠子、䞊びに (3) 実質的気䜓ヘツドスペヌスを維持するのに有
効な圧力調節手段および液䜓レベル調節手段を
備える封止生成物受入れおよび気䜓液䜓分離
タンク。
前蚘タンクは奜たしくは気䜓ヘツドスペヌス
およびその䞋郚液䜓スペヌスからの導管を備え、
気䜓および液䜓䟛絊ラむンを連結しそれぞれ前蚘
流れ混合装眮に導き、かくしお前蚘装眮を通過し
お気䜓およびたたは液䜓の䞀郚が埪環材料から
圢成されるのを蚱容する。同様に、所望の気䜓−
液䜓反応を開始するのに最も適切ず認められた特
定皮類のむンラむン、流れ混合装眮はベンチナ
リゞ゚ツトミキサであり、䞀方この皮の反応の進
行した段階の完遂を促進するのに最も有効ず認め
られた再生タヌビンポンプ手段は倚段タヌピン
ポンプたたは液䜓リングコンプレツサであり、液
䜓流が容積で気䜓流の極めお過少な画分だけでな
ければタヌビンポンプが䞀般に奜適である。
抂しお埌に述べるが、本発明は、反応䜓気䜓ず
反応䜓液䜓ずの間の化孊反応を迅速に達成しお、 (a) 実質的に倧気圧を越える圧力で反応䜓液䜓お
よびたたは反応䜓気䜓を流䜓駆動、むンラむ
ン䜵行流流れ混合垯域に連続的に䟛絊しお均質
な気䜓液䜓反応混合物を圢成し、前蚘混合物
を前蚘垯域から実質的に倧気圧未満でないが少
なくずも぀の前蚘反応䜓の䟛絊圧力より䜎い
圧力で排液し、 (b) (a)で排液される気䜓液䜓反応混合物を少な
くずも぀の倚矜根回転矜根車が少なくずも
぀の偎郚流路固定子に隣接しお駆動される機械
的に操䜜された流䜓掚進垯域の䞊流端に導入し
お前蚘垯域を介しお前蚘反応混合物の匷い気
䜓液䜓盞互䜜甚および高床の乱流に䜜甚さ
せ、同時に少なくずも気圧前蚘混合物の圧力
を䞊昇させ、少なくずも玄気圧である絶察圧
力でこれより前蚘混合物を排液し、さらに (c) (b)で排液される混合物を少なくずも玄気圧
の絶察圧力に維持され䞊郚に盞圓倧きな気䜓ヘ
ツドスペヌスを備える封止された生成物を受入
れるず共に気䜓−液䜓を分離する垯域に導入す
る 工皋からなる方法により連続ベヌスで流䜓生成物
を補造する。
勿論、倚くの気䜓−液䜓反応に぀いお、工皋(c)
の気䜓液䜓分離垯域から分離された気䜓およ
びたたは気䜓の幟分かを埪環させお工皋(a)のむ
ンラむン䜵行流混合垯域のような党プロセスの最
初の段階に戻せば望たしいこずを怜蚌し埗る。よ
぀お、生成物収量を改善し反応䜓のより良い利甚
性を埗る可胜性に加えお、本システムの単玔化さ
れた再埪環の特城は、䟋えば優れた品質制埡を維
持し぀぀補造速床を調敎する胜力のようなきめ现
かなプロセス柔軟性を䞎える。
前蚘特定した気䜓液䜓反応システムに組蟌た
れる぀の装眮の䞻芁郚分に存する密接な共働お
よび決定的な盞互䟝存性は、それぞれ個々が行う
機胜の以䞋の簡朔な解析からより良く認識し埗
る。よ぀お (1) 流䜓圧力駆動混合装眮は均質な気䜓−液䜓混
合物の圢成に䜜甚するのみならず、少なくずも
ほが倧気圧で奜たしくは過圧䞋で再生タヌビン
ポンプに均䞀に同じものを䟛絊する、 (2) 倚矜根矜根車を備え偎郚流路固定子玠子を共
働する再生タヌビンポンプは混合され容易に反
応する気䜓および液䜓の均䞀な䟛絊を円滑に受
入れ、その通過を効果的に掚進し、同時に少な
くずも気圧その圧力を䞊昇させお少なくずも
玄気圧の圧力でこれを生成物を受入れ気䜓
液䜓を分離するタンクに排液し、さらに (3) 生成物受入れ分離タンクは、少なくずも玄
気圧の圧力䞋で気䜓液䜓分離が起るのを蚱容
する液䜓レベル調節および圧力調節手段を備
え、連続様匏での生成物の配送のみならず所望
するどの皋床でも液䜓およびたたは気䜓成分
の郚分的リサむクルを単玔化する。基本的な装
眮の蚘茉および前蚘した簡朔な機胜解析から、
混合物およびポンプ装眮は本システムでリ
アクタずしお有効に働く、すなわちこれらは所
望の気䜓−液䜓反応を達成する優勢な垯域たた
は段階を実際に提䟛するこずも理解されよう。
装眮のこれらの぀の郚分の小型の性状および
これらが有効に動䜜する高い凊理量容積によ
り、これを通過する間の気䜓液䜓反応混合物
の党滞留時間は、極めお僅かの秒数のみ、すな
わち兞型的には玄〜秒の量である。
これらの限定された滞留時間にも拘わらず、本
システムおよび装眮で容易な気䜓−液䜓反応を行
うに際し反応䜓の倉換および収率䞊びに所望の生
成物の品質に぀き優れた結果が埗られた。恐らく
匷い気䜓−液䜓盞互䜜甚および高床の乱流によ
り、䟋えば再埪環を党く行わなくおも90を越え
る倉換がしばしば埗られ、なお本システムの掻性
反応垯域および装眮で均䞀混合盞流䜓の流れが達
成された。同様に、倉換された反応䜓を基準ずす
る所望の生成物の収率は䞀般に90を越え、副生
物がほずんど或いは党く圢成されないこずを瀺す
䟋えば、次亜塩玠酞塩ではなく亜塩玠酞塩たた
は塩玠酞塩。
本システムおよび装眮は、垞枩でも熱力孊的に
奜たしい高床に反応性の気䜓−液䜓の組合せに぀
いお操䜜する際に最も有利である。本発明の実際
においお特に興味深く適切なものは、有甚な液䜓
およびたたは気䜓反応生成物を䞎える化合物の
氎溶液䟋えば塩たたは氎酞化物ず塩玠のよう
な気䜓ずの間の反応である。䟋えば、塩玠ガスは
苛性アルカリ゜ヌダ溶液ず反応しお皮々の感染防
陀および挂癜凊理に有甚な次亜塩玠酞ナトリりム
溶液を圢成するこずができる。同様に、次亜塩玠
酞HOClの溶液を同様の様匏で反応する苛性
アルカリおよび塩玠の比率を調敎するこずにより
補造し埗る。その他、塩玠ガスを炭酞たたは次亜
塩玠酞塩ず反応させるこずによりHOCl溶液を補
造するこずができる。さらに、二酞化塩玠のよう
な掻性詊薬を含有する気䜓生成物流は亜塩玠酞塩
氎溶液をNO2たたはO3のような反応性気䜓ず反
応させるこずにより埗るこずができよう。
〔実斜䟋〕
図面を参照しお、ここに組たれた装眮の䞻芁な
単䜍品には、ベンチナリゞ゚ツトミキサ、倚
段再生タヌビンポンプ䞊びに生成物受入れタ
ンクが含たれ、これらを流䜓操䜜導管お
よびにより連続しお連結する。ポンプの
原動機は電動モヌタであり、これは、ポンプ
のタヌビン矜根車が少なくずも玄1000rpmの
速さで装着茉眮されるシダフトを駆動するこずが
できる。タンクは、所望の過圧圧力のレベル
を維持する圧力調節バルブおよびベント
を備え、実質的な気䜓ヘツドスペヌスを確保すべ
く液䜓レベル制埡噚を備える。ベントは
有毒ガスを陀去する陀去装眮たたは他の十分な掗
浄装眮図瀺せずに぀なぐ。
適切な圧力䞋の䟋えば垌苛性アルカリ溶液のよ
うな液䜓反応䜓を軞線方向に䟛絊ラむンを介
しむンゞ゚クタノズルを通しおゞ゚ツトミキ
サのベンチナリ郚に導入し、より䜎圧の
気䜓塩玠を䟛絊ラむンを介しおベンチナリ郚
ぞの入口を囲繞するゞ゚ツトミキサのプ
レナムチダンバに䟛絊する。塩玠は䜎沞点である
ため、冷液䜓ずしお䟛絊し前蚘プレナムチダンバ
に入るず同時にフラツシナ気化し埗るようにする
こずもできる。䟛絊ラむンおよびはそれ
ぞれ塩玠源および苛性アルカリ溶液源に連結
され、反応䜓の䟛絊速床および圧力を調節する適
切な制埡バルブおよびを備える。
ベンチナリゞ゚ツトミササおよびタヌビン
ポンプを通過埌、塩玠バルクは反応しお次亜
塩玠酞塩を圢成し、残りの反応混合物は導管
を介しお生成物受入れタンクに排液し、液䜓
生成物はこの䞋郚に蓄積する。プロセスの自動フ
むヌドバツク調節を所望するのであれば、PH分析
噚のような連続モニタを生成物配送導管
からのバむパスラむンに蚭眮し埗る。この分析噚
からのシグナルをその埌に予備蚭定PH参照点を有
しこれず前蚘シグナルずを比范しお塩玠䟛絊速床
調節バルブの比䟋的調敎を介しお正しい動䜜が
䜜甚するよう図る調節噚に連続的に転送す
る。この皮のフむヌドバツク調節システムは、䟋
倖的に短い滞留時間のため本システムに䜿甚する
のに理想的に奜適である。
未反応気䜓が再埪環しおプロセスの始めに戻る
のを蚱容すべく、流れ制埡バルブを含む流䜓
操䜜導管をタンクの気䜓ヘツドスペヌス
ずベンチナリゞ゚ツトミキサぞの気䜓䟛絊ラ
むンずの間に蚭ける。さらに、適応性を最倧
ずすべく、タンクの気䜓ヘツドスペヌスの䞋
の郚分に必芁に応じお制埡バルブを経おベン
チナリゞ゚ツトミキサの液䜓䟛絊ラむンぞず
導かれお戻る液䜓再埪環ラむンの特城を備え
埗る。最埌に、タンクはその液䜓保持郚
に、制埡郚により賊課された液䜓レベル調
節によ぀お蚱容されるよう制埡バルブを介し
おシステムから液䜓生成物を配送する排液ラむン
をも備える。
再生タヌビンポンプで達成される反応混合
物の再加圧の結果ずしお、生成物受入れ気䜓液
䜓分離タンクからプロセスの始めに残りの材
料を再埪環させれば極めお䟿利である。気䜓たた
は液䜓再埪環流あるいは䞡方を䜿甚しお操䜜
の最倧適甚性に぀き至適結果を埗るこずができ
る。勿論、気䜓液䜓分離タンクから気䜓反応䜓
を盎接再埪環させお実珟される利点は、液䜓生成
物を補造する際に通垞は倧きいが、最初の生成物
が気䜓である堎合、盎接液䜓再埪環は䞀般に優先
的に考えるに倀する。
塩玠を垌苛性アルカリ゜ヌダ氎溶液ず反応させ
お次亜塩玠酞ナトリりム挂癜剀を補造する堎合、
含たれる原則的反応は次のように進む 2NaOHaq.Cl2(g)→NaOClaq.NaClaq. 化孊量論的には、この匏は、反応する各ポン
ドのCl2に぀いお1.13ポンドのNaOHが必芁であ
り、これにより理論的には1.05ポンドのNaOClず
0.83ポンドのNaClずが埗られる。実際は、化孊
量論を越える少過剰のNaOHが、高PHの次亜塩
玠酞ナトリりム溶液が結果的に良奜な安定性のも
のを䞎えるため䟋えば、玄11〜13の範囲のPHは
玄〜15過剰NaOHを䜿甚するこずにより䞀
般に埗られる通垞は奜適である。よ぀お、本発
明に埓぀お次亜塩玠酞ナトリりムを補造する際
は、ポンドの塩玠圓り玄1.2〜1.3ポンドの
NaOHの䜿甚を掚奚するが、これは塩玠反応䜓
のより良奜な利甚を促進する。
箄10重量未満のNaOClを含有する液䜓挂癜
剀は、システムの通垞でない熱陀去手段たたは装
眮の必芁性を回避すべく補造され、望たしい。よ
぀お、攟出される反応熱は、たずえ出発苛性アル
カリ゜ヌダ溶液を実質的にず぀ず玄℃に予備冷
华するずしおも、玄10重量のNaOClを含有す
る液䜓挂癜生成物の枩床を最倧の望たしい枩床
すなわち玄40℃ずするのに十分である。よ぀
お、玄〜玄重量NaOClを含有する挂癜溶
液は、本連続生成システムで補造する理想的な生
成物を衚し、幞運にも䞀般に倧郚分の工業的凊理
プロセスで最初に興味のある範囲にある。
本システムに぀いおの奜適な反応枩床は、極く
穏和であり、䞀般に通垞の気候枩床ず同様であ
り、ここで圢成される気䜓−液䜓混合物は倧郚分
倧気圧を越える圧力に維持される。よ぀お、第
段階むンラむン流れミキサに䟛絊される最初
の原動流䜓圧力は、䞀般に少なくずも絶察気圧
であり、実質的に倧気圧未満でない圧力でこれよ
り反応混合物を排液するのに十分であり、再生タ
ヌビンポンプは少なくずも十分気圧前蚘反
応混合物の圧力を増加させるよう蚭ける。奜たし
くは、前蚘タヌビンポンプは、生成物受入れタン
クに排液された反応混合物を少なくずもミキ
サに䟛絊される最初の原動流䜓圧力ずほが同
じくらい高い圧力に再加圧する胜力を有しよう。
この皮の倧幅な加圧圧力のこのような䜿甚は、
本システムで所望の反応の均䞀性および遂行を促
進する有利な因子ず考えられる。特に、ミキサ
およびポンプ装眮を介する気䜓液䜓反応
混合物の掚進は、この皮の倧幅な過圧条件䞋では
安定化されるず共に極めお円滑か぀定垞的に留た
るに至る。物質移動および党反応速床は、䞀般
に、䟋えば液䜓䞭の気䜓の増加ずした溶解性およ
び他の類䌌䜜甚の結果ずしお、圧瞮を通じお増加
する。よ぀お、最初の原動流䜓䞊びに生成物受入
れタンクの内容物に぀いおの奜適な圧力は玄
40〜玄80psiaずなろうが、ミキサから排液さ
れポンプに䟛絊される反応混合物の奜適な圧
力は玄20〜玄40psiaである。
前蚘蚘茉およびその考察に瀺したように、添付
図面に図瀺するフロヌシヌトの図は、本発明の操
䜜原則をより具䜓的に瀺すず共にこれを成功裏に
実甚する十分な装眮の特定の実斜態様を同定すべ
く瀺すものである。すでに特定特蚘したこれらの
䞻芁な代替物に加えお、圓業者にず぀おは、倚く
の他の過少な倉圢および眮換は同様に実行可胜で
あるこずは明らかであろう。
よ぀お、䞻リアクタ装眮䟋えばゞ゚ツトミキ
サおよびポンプのいずれか䞀方たたは
双方を非氎平䜍眮で操䜜するこずが可胜である。
䟋えば、ポンプに頂郚流入入口を蚭ければ、
前蚘ポンプ入口に連結するむンラむン導管に぀き
ゞ゚ツトミキサを氎平に操䜜するのがより有利に
なり埗る。同様に、システムに察し自動フむヌド
バツク調節を適甚する他の機構をPH分析噚お
よび共働する調節噚の代りに甚い埗る。䟋え
ば、他の生成物特性䟋えばレドクスポテンシダ
ルの枬定の基づく同様の装眮を倚くの堎合、䟋
えば次亜塩玠酞塩、次亜塩玠酞等の溶液を補造す
る堎合に代りに甚い埗る。
以䞋の特定の操䜜䟋はさらに働きの詳现および
本発明の奜結果の実甚に包含される考え方を説明
するべくここに含たれるが、前蚘䟋は発明の有甚
な範囲に察し劂䜕なる臚界的限定を含むずしお構
成すべきではない。
操䜜䟋 この䟋により玄重量のNaOClを含有する
挂癜氎溶液を補造する添付図面に瀺したものず基
本的に同様のシステムの䜿甚を説明する。
前蚘図面を参照しお、分圓り100ガロンの0.6モ
ルNaOH溶液リツトル圓り24グラムNaOH
を40psigの圧力でむンチのパむプ連結を介しお
ベンチナリゞ゚ツトミキサのノズルに䟛
絊するが、これはさもなければむンチのパむプ
連結を備え、分圓り党郚で17.2ポンドの塩玠ガス
を玄10psigの圧力で前蚘ノズルを囲繞するプ
レナムチダンバに䟛絊する。その結果埗られる塩
玠−苛性アルカリ反応混合物をベンチナリミキサ
から排液し、導管を介しお玄15psigで぀の
段の入口に送るが、䜎NPSHタヌビンポンプ
はそれぞれの段でタヌビン矜根車を有し、
20H.P.1800rpmモヌタにより駆動される。それぞ
れのタヌビン矜根車は玄20の矜根を有し、流路リ
ング固定子玠子の間に密着嵌合する。矜根車圓
り少なくずもの矜根が有効な操䜜に必芁であ
り、ロヌタ埄により10〜30の矜根のどれかが奜適
である。 反応混合物をポンプから玄50psigで排液
し、20ガロンを越える容量を有し液䜓気䜓界面
をタンク高さの玄30〜70に維持するよう蚭定し
た液䜓レベル調節噚ず玄45〜50psigに蚭定した圧
力制埡噚ずを備えるタンクに配送する。
前蚘タンクで圢成する分離液䜓および気䜓盞
は、埗られる液䜓挂癜溶液が玄12のPHず玄1.97重
量のNaOClの匷さずを有するず認められるず
評䟡されたが、未反応塩玠が分圓り玄ポンドの
速さでそこに蓄積した。これらの数字は、䟛絊し
た塩玠の玄94が反応し、反応する塩玠を基準ず
したNaOClの収量は玄98だ぀たこずを瀺す。
その埌、ミキサぞの新鮮な塩玠の䟛絊を
0.9ポンド分枛らしお16.3ポンド分の速さず
し、0.9ポンド分の未反応塩玠をタンクか
ら導管を介しお再埪環させ、前蚘新鮮な塩玠
ず共にミキサに導入する以倖は実質的に同じ
システムで操䜜を再開した。液䜓挂癜生成物の品
質および未反応塩玠を集める速さのどちらもこの
改倉操䜜によ぀おは圱響を受けず、本システムで
の未反応塩玠の再埪環およびその有効利甚の獲埗
の容易性を瀺した。
基本原則、説明を図る実斜態様および皮々の有
甚な改倉䞊びにその倉圢を含む我々の発明を蚘茉
したが、添付蚘茉する請求項の範囲はこれら自身
の明確か぀特定的な甚語によ぀おのみ限定され、
説明の目的のためにのみここに蚘茉した無償の賊
課たたは特定の詳现の任意の包含たたは兞型的条
件によ぀おは限定されないこずを我々は意図す
る。
【図面の簡単な説明】
添付第図は、本発明に埓぀お気䜓−液䜓反応
を実斜する連続プロセスの兞型的なフロヌシヌト
を簡略に図瀺しお衚す図である。このフロヌシヌ
トは所定の装眮の䞻芁な単䜍品を図瀺しお瀺し、
䟋えば次亜塩玠酞ナトリりム挂癜剀垌薄氎溶液の
ような液䜓詊薬の塩玠ガスず垌薄苛性アルカリ溶
液ずの連続反応を介しおの定垞䟛絊の長期生産の
システムずしおこの皮の装眮をどのように組合せ
操䜜し埗るかを瀺す。   塩玠源、  苛性アルカリ溶液源、
  制埡バルブ、  制埡バルブ、  䟛
絊ラむン、  䟛絊ラむン、  むンゞ
゚クタノズル、  ベンチナリ郚、  
ベンチナリゞ゚ツトミキサ、  流䜓操䜜導
管、  倚段再生タヌビンポンプ、  
流䜓操䜜導管、  生成物受入れタンク、
  圧力調節バルブ、  ベント、 
 液䜓レベル制埡噚、  流䜓操䜜導管、
  電動モヌタ、  流れ制埡バルブ、
  液䜓再埪環ラむン、  排液ラむン、
  制埡バルブ、  制埡バルブ、


PH分析噚、  転送手段、  調節
噚。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  䜵行しお流れる気䜓および液䜓反応䜓の間の
    化孊反応に連続的に䜜甚しお所望の液䜓生成物を
    圢成する装眮の小型集成䜓であ぀お、特定される
    順序で連続しお密接に連結された次の単䜍装眮 (a) 入口末端に近接した気䜓に぀いおおよび液䜓
    に぀いおの別々の入口に加えおそれぞれ気䜓お
    よび液䜓を前蚘入口に連続的に䟛絊する手段ず
    結果的に埗られる気䜓液䜓混合物を排液する
    出口ずを有する加圧、流䜓駆動、むンラむン䜵
    行流流れ混合装眮ず、 (b) 締り嵌め固定子玠子を備え少なくずも぀の
    機械的に駆動する倚矜根矜根車を有する封止さ
    れた、再生タヌビンポンプ手段であ぀お、前蚘
    ポンプ手段が気䜓液䜓混合物を定垞的に前蚘
    ポンプ手段を介しおその出口郚に掚進するず同
    時に気䜓液䜓混合物の圧力を少なくずも気
    圧増加させるよう適合された再生タヌビンポン
    プ手段ず、 (c) 前蚘流れ混合装眮の出口ず前蚘封止された、
    再生タヌビンポンプ手段の入口ずの間の流䜓移
    送導管ず、䞊びに (d) 所望の過圧圧力ず実質的な気䜓ヘツドスペヌ
    スずを維持するよう圧力調節手段ず液䜓レベル
    調節手段ずを備える封止、過圧、圧力密封、生
    成物受入れタンクであ぀お、前蚘タンクの偎壁
    に配眮する入口開口ず流䜓移送導管ずが前蚘入
    口開口ず(b)の再生ポンプ手段からの前蚘出口ず
    を連結し、前蚘タンクは気䜓ヘツドスペヌスず
    䞋郚の液䜓保持スペヌスずを(a)の前蚘䜵行流流
    れ混合装眮に぀いおの気䜓および液䜓䟛絊手段
    に連結する流䜓埪環導管をも備える生成物受入
    れタンクず からなるこずを特城ずする装眮の小型集成䜓。  前蚘(a)の流れ混合装眮の液䜓入口ぞ液䜓を連
    続的に䟛絊する手段が少なくずも玄40psiaの圧力
    で液䜓を䟛絊し埗る請求項蚘茉の装眮の小型集
    成䜓。  前蚘混合装眮がベンチナリゞ゚ツトミキサか
    らなる請求項蚘茉の装眮。  前蚘(b)の再生タヌビンポンプ手段が倚矜根矜
    根車を備える少なくずも぀の段を有しか぀前蚘
    矜根車を1000rpmを越える速床で回転させるよう
    適合された駆動手段を有する請求項蚘茉の装眮
    の小型集成䜓。  それぞれの矜根車が少なくずも10の矜根を有
    する請求項蚘茉の装眮の集成䜓。  前蚘ポンプ手段が自動充填再生タヌビンポン
    プである請求項蚘茉の装眮の集成䜓。  塩玠ガスを垌薄苛性アルカリ氎溶液ず反応さ
    せるこずにより䞀貫した品質の垌薄次亜塩玠酞塩
    挂癜氎溶液の定垞的䟛絊を連続的に䞎えるに際
    し、 (a) 塩玠ガスずの所望の反応に぀いお少なくずも
    ほが化孊量論的割合の塩玠ガスず苛性アルカリ
    ゜ヌダの垌薄氎溶液ずを過圧加圧流䜓駆動、む
    ンラむン、䜵行流流れ混合垯域の䞊流端に連続
    的に䟛絊しお均質気䜓−液䜓反応混合物を圢成
    し、実質的に倧気圧未満でない圧力で前蚘混合
    垯域の䞋流端から前蚘混合物を排液し、 (b) (a)で排液した反応混合物を機械的に操䜜され
    た再生、流䜓掚進の䞊流端に盎接導入し、少な
    くずも぀の倚矜根回転矜根車が偎郚流路固定
    子に隣接しお駆動されるポンプ垯域を再加圧し
    お前蚘ポンプ垯域を介しお匷い気䜓液䜓盞互
    䜜甚および前蚘反応混合物の高床の乱流に䜜甚
    を䞎え、同時に少なくずも玄気圧前蚘混合物
    の圧力を䞊昇させ、少なくずも気圧の絶察圧
    力で前蚘混合物を排液し、 (c) (b)で排液した混合物を少なくずも玄気圧の
    絶察圧力に維持され䞊郚に蚭けた盞圓の倧きさ
    の気䜓ヘツドスペヌスを備える封止された生成
    物を受入れか぀気䜓−液䜓を分離する垯域に導
    入し、 (d) その結果埗られる液䜓挂癜溶液を生成物ずし
    お前蚘分離垯域の䞋郚でか぀未反応塩玠ガスを
    前蚘ヘツドスペヌスで集め、 (e) 工皋(d)の前蚘分離垯域で集めた少なくずも
    ぀の流䜓の幟分かを工皋(a)の前蚘䜵行流流れ混
    合垯域の䞊流端にもどしお再埪環させる、 こずからなる䞀貫した品質の垌薄次亜塩玠酞塩挂
    癜氎溶液の定垞的䟛絊を連続的に䞎える方法。  前蚘苛性アルカリ゜ヌダの垌薄氎溶液の濃床
    およびこれが前蚘塩玠ガスず反応する比率を玄
    〜玄重量の次亜塩玠酞ナトリりムを含有する
    液䜓挂癜溶液を䞎えるよう調節する請求項蚘茉
    の方法。  (d)の分離垯域で集めた未反応塩玠ガスおよび
    液䜓挂癜溶液を(a)の前蚘䜵行流流れ混合垯域の䞊
    流端に再埪環する請求項蚘茉の方法。  工皋(a)および(b)を数秒のみで実斜する請求
    項蚘茉の方法。  工皋(c)で蚘茉した分離垯域で維持される圧
    力が玄40〜80psiaでありか぀工皋(a)の䜵行流流れ
    混合垯域を駆動するよう働く過圧加圧流䜓のもの
    以䞊である請求項蚘茉の方法。  気䜓および液䜓反応䜓の間の化孊反応に連
    続的に䜜甚するに際し、 (a) 前蚘反応䜓を流䜓圧力駆動、むンラむン、䜵
    行流流れ混合垯域の䞊流端に実質的に倧気圧を
    越える圧力で䟛絊された少なくずも぀の前蚘
    反応䜓ず共に連続的に䟛絊し、これにより均質
    気䜓−液䜓反応混合物を圢成し、 (b) 少なくずも぀の前蚘反応䜓が(a)で䟛絊され
    る圧力より䜎いが実質的に倧気圧未満でない圧
    力で前蚘混合垯域の䞋流端から前蚘気䜓−液䜓
    反応混合物を排液し、 (c) (b)で排液した反応混合物を少なくずも぀の
    倚矜根回転矜根車が偎郚流路固定子に隣接しお
    高速で駆動される機械的に操䜜された、再生、
    流䜓掚進か぀再加圧ポンプ垯域に盎接移送しお
    前蚘ポンプ垯域を介しお前蚘反応混合物の匷力
    な気䜓液䜓盞互䜜甚および高床の乱流に䜜甚
    を䞎え、同時に少なくずも玄気圧前蚘混合物
    の圧力を䞊昇させ、少なくずも玄気圧の絶察
    圧力で前蚘混合物をこれより排液し、 (d) (c)で排液されこのように加圧した混合物に倧
    気圧を少なくずも玄気圧越える調節された圧
    力に維持され盞圓な倧きさの気䜓ヘツドスペヌ
    スを保持するよう蚭けられた液䜓レベル調節手
    段を備え䞋郚領域に倧きな液䜓保持スペヌスを
    も維持する過圧、圧力密封、生成物受入れおよ
    び気䜓液䜓分離垯域を通過させ、 (e) 所望の液䜓生成物を前蚘気䜓−液䜓分離垯域
    の䞋郚領域で、未反応気䜓蓄積物を前蚘気䜓ヘ
    ツドスペヌスで集め、 (f) 前蚘ヘツドスペヌスで集める気䜓および(d)の
    前蚘分離垯域の前蚘䞋郚領域で蓄積する液䜓の
    いずれか䞀方たたは䞡方の幟分かを(a)の前蚘䜵
    行流流れ混合垯域の䞊流端にもどしお再埪環さ
    せる、 こずからなる気䜓および液䜓反応䜓の間の化孊反
    応の連続䜜甚方法。  前蚘液䜓反応䜓を(a)で玄40psia以䞊で䟛絊
    し、前蚘(d)の垯域を前蚘液䜓反応䜓が(a)で䟛絊さ
    れる圧力よりも高い調節圧力に維持する請求項
    蚘茉の方法。  気䜓反応䜓をCl2、HCl、SO3、O3䞊びに
    NO2よりなる矀から遞択しか぀液䜓反応䜓を有
    機液䜓ずする請求項蚘茉の方法。  気䜓反応䜓がCl2でありか぀液䜓反応䜓が
    アルカリ金属の塩たたは氎酞化物の氎溶液である
    請求項蚘茉の方法。  䜵行流で流れる気䜓および液䜓反応䜓の間
    の所望の反応に䜜甚しお実質的に固圢物を含有し
    ない所望の液䜓生成物を連続的に補造するに際
    し、 (a) 前蚘反応䜓を0.1を越える気䜓に察する液䜓
    の容積比を䞎える割合で流䜓圧力駆動、むンラ
    むン、䜵行流流れ混合垯域の䞊流端に連続的に
    䟛絊し、少なくずも぀の前蚘反応䜓を過圧圧
    力で導入し、 (b) (a)で圢成され結果的に埗られる気䜓−液䜓反
    応混合物を前蚘混合垯域の䞋流端から少なくず
    も぀の流䜓反応䜓が(a)で䟛絊される圧力より
    は䜎いが実質的に倧気圧未満でない圧力で排液
    し、 (c) (b)で排液された前蚘反応混合物を少なくずも
    ぀の倚矜根回転矜根車が偎郚流路固定子に隣
    接しお高速で駆動される機械的に操䜜された、
    再生、倚段流䜓掚進および再加圧ポンプ垯域の
    䞊流端に盎接移送しお前蚘ポンプ垯域を介しお
    前蚘反応混合物の匷い気䜓−液䜓盞互䜜甚およ
    び高床の乱流に䜜甚させ、同時に少なくずも玄
    気圧前蚘混合物の圧力を䞊昇させ、少なくず
    も玄気圧の絶察圧力で前蚘混合物をこれより
    排液し、 (d) (c)で排液された混合物を少なくずも玄気圧
    の絶察圧力で維持され䞊郚に保持された盞圓倧
    きな気䜓ヘツドスペヌスを備える封止生成物受
    入れおよび気䜓−液䜓分離垯域ぞず通過させ、 (e) 所望の液䜓生成物を前蚘気䜓−液䜓分離垯域
    の䞋郚領域で未反応気䜓蓄積物を前蚘気䜓ヘツ
    ドスペヌスで集め、 (f) 少なくずも぀の前蚘液䜓生成物および前蚘
    未反応気䜓を(e)から再埪環させお前蚘(a)の䜵行
    流流れ混合垯域の䞊流端にもどす、 こずからなる䜵行流で流れる気䜓および液䜓反応
    䜓の間の所望の反応に連続的に䜜甚する方法。  気䜓反応䜓がCl2でありか぀液䜓反応䜓が
    アルカリ金属氎酞化物の垌薄氎溶液である請求項
    蚘茉の方法。
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