NO771329L - Fremgangsm}te ved fremstilling av klordioxyd. - Google Patents
Fremgangsm}te ved fremstilling av klordioxyd.Info
- Publication number
- NO771329L NO771329L NO771329A NO771329A NO771329L NO 771329 L NO771329 L NO 771329L NO 771329 A NO771329 A NO 771329A NO 771329 A NO771329 A NO 771329A NO 771329 L NO771329 L NO 771329L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- chlorate
- solution
- residual solution
- residual
- reactor
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 49
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 109
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 100
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 36
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 13
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 9
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylbenzoic acid Chemical compound CS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 claims description 6
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical class [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 16
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 4
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 4
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010446 mirabilite Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
Det tas ved oppfinnelsen sikte på å minske mengdene av rest-oppløsning fra bl.a. kontinuerlige klordioxydanlegg som er vanlig anvendt innen masseindustrien og som er basert på reduksjon med S02, for derved å forbedre slike anlegjs økonomi.
Det er kjent å fremstille klordioxyd spesielt for bleking av forskjellige fibermasser, ved å redusere natriumklorat i en sterkt svovelsyreholdig oppløsning med fortynnet S02-gass.
Det er typisk for denne prosess at det fra prosessen kommer
en restoppløsning som består av Na2S04oppløst i en forholdsvis konsentrert svovelsyre. Som kjent er denne restoppløsning på grunn av dens svovelsyreinnhold blitt anvendt i sulfatcellulosefabrikkenes talloljekokerier ved såpebehandling, for å erstatte vanlig svovelsyre og på grunn av dens Na2S04-innhold for gjenvinning av kjemi-kalier som er blitt tilsatt til svartluten for å erstatte den på vanlig vis foretatte Na2S04-tilførsel (glaubersalt make-up) for å dekke kjemikalietap. I det sistnevnte tilfelle bør imidlertid restoppløsningens overskudd av H2S04nøytraliseres med svartlutens. frie alkali og/eller ved 'adskilt tilførsel av NaOH, hvorved ytter-ligere Na^SO^dannes i en mengde av over 1,5 ganger restoppløsningens
innhold av NaoS0 '.
2 4
Foruten at det i sulfittcellulosefabrikkene .ikke engang er blitt funnet anvendelsesmuligheter for den ovennevnte restopp-løsning, har det i flere cellulosefabrikker oppstått økede vanskelig-heter ved anvendelse av restoppløsningen, bl.a. av de.følgende år-saker: - mengden av anvendt klordioxyd pr. tonn masse har øket - når det av visse grunner er blitt anvendt en C102-til-setning ved kloreringen, og hypokloritt for efterblekingen i stadig stigende grad er blitt erstattet med C1C>2. - Sulfatcellulosefabrikkenes kjemikalietap hva gjelder natrium og svovel har minsket i en slik grad at i det minste de fabrikker som helbleker deres samlede produksjon, får et stort overskudd av restoppløsning selv efter at tapene er blitt erstattet.
De bestemmelser som er blitt utstedt for å hindre forurensning av vassdrag, begrenser stadig mer en utslipp-ing av restoppløsning i vassdrag.
Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen minsker mengden av restoppløsning som kommer fra klordioxydanlegget sterkt slik at bare en meget liten mengde fri svovelsyre forekommer i avgangs-resten. Fremgangsmåten tillater imidlertid en avgang av en sterkt svovelsyreholdig restoppløsning av den ønskede størrelse i den ønskede mengde dersom dette er nødvendig f.eks. på grunn av be-handling av såpen.
For tiden fungerer prosessen hovedsakelig som følger: Kloratet kommer vanligvis i krystallform i beholdere eller i tankvogner til fabrikken hvor det oppløses i varmt vann, lagres og porsjoneres til prosessen i form av en ca. 45%-ig oppløsning (600-650 g NaC103/l). Det kan også inneholde 30-35 g/l NaCl for å forbedre den såkalte kloratnytteverdi. Svovelsyren kommer vanligvis i vogner i form av 93%-ig svovelsyre, og med denne konsentrasjon lagres den også og utporsjoneres til prosessen. SC>2kommer i form av 8-20%-ig gass fra svovelovnene eller som væske i tankvogner, og den blir da fordampet til gass. Ved anvendelse av kompressor og den nødvendige automatikk fortynnes SC^-gass med luft til en gitt doseringskonsentrasjon på 5-13%,. vanligvis ca. 8%.
Svovelsyrens konsentrasjon i reaktoren under normale reak-sjonsbetingelser .er 400-500 g/l og natriumkloratets konsentrasjon 10-40 g/l, fortrinnsvis ca. 20 g/l.
Såkalt ClC^-gass kommer fra hovedreaktoren for absorpsjon i vann, og foruten ClO^-gass og fortynningsluft inneholder denne gass bl.a. små mengder klor og SO^som forurensninger.
Også reaksjonsvæske fjernes fra hovedreaktoren og overføres til den såkalte efterreaktor hvori reaksjonsvæskens kloratirinhold nedbringes fra 20 g/l til 0-3 g/l. Før den fjernes fra systemet behandles denne væske som betegnes som restoppløsning, i den så kalte restoppløsningskolonne eller stripper for å fjerne C102, hvorefter restoppløsningen overføres til en restoppløsningsbeholder, en avgangskanal eller for andre anvendelsesformål.
Restoppløsningens sammensetning er som regel:
H2S0428-32 v-% (430-490 g/l), Na2S04.23-29 v-% (350-^450 g/l), NaC103 0-0, 2 v-% (0-3 g/l), NaCl 0-0,3 v-% (0-5 g/l),.C102+C12 0,5-2 g/l akt.' Cl, H20 40-47 v-% (60.0-700 g/l).
Retningsverdiene for de forskjellige strømmer ved en produksjon av 10 tonn C102/24 h er som følger under hensyntagen til i praksis forekommende overdoseringsbehov:
- Na-klorat til reaktoren: 18,5 l/min = 25,7 kg/min
(12,0 kg NaC103/min, 13,7 kg H20/min)
- H2SQ4(66 Bé) : 5,2 l/min = 9,5 kg/min
(8,85 kg H2S04/min, 0,7 kg H20/min)
- S09-gass (8 vol.-%) : ca. 18,8 N-m<3>/min
(1,5 N-m 3/min = 4,4 kg S02/min)
(17,3 N-m3/min ~ 21 kg luft/min)
- Restsyre: ca. 21 l/min 32 kg/min (hvorav vann ca. 14 kg/min).
Det er tidligere blitt foreslått for å minske restoppløsningen å konsentrere oppløsningen ved inndampning, hvorved Na2S04eller kombinasjoner derav og svovelsyre fraskilles i krystallisert form og den konsentrerte restsyre tilbakeføres til reaktoren. Denne fremgangsmåte er imidlertid beheftet med visse svakheter, og bl.a. er konsentreringsanleggets pris og driftsomkostningene betydelige da: - restoppløsningen må konsentreres til ca. 7 5% svovelsyreinnhold for å fjerne vann som kommer inn i prosessen. Dette forutsetter inndampning i flere trinn og således et stort antall anordninger. Ved denne konsentrasjon utskilles NaHS04- (1/2 Na2S04+ 1/2 H2S04), og i denne form er svovelsyreinnholdet ca. 41%. Dersom det er ønsket å utskille saltet i form av Na2S04, bør en omkrystallisering utføres, og dette innebærer flere anordninger.og mer fortynningsvann. - På grunn av den høye inndampningstemperatur og den høye svovelsyrekonsentrasjon bør spesialmateriale anvendes i anlegget, men likevel foreligger det fare for forurensning av varmeoverflaten på grunn av krystaller. Det er grunn til å avkjøle oppløsningen adskilt før den tilbakeføres til reaktoren.
Vannet som sammen med kloratet tilføres til prosessen for å oppløse kloratet, er hovedsakelig opphavet til årsaken til at et overskudd av væske forekommer i prosessen. Denne væske fjernes normalt i form av en restoppløsning. Dersom bare kloratkonsentra-sjonen ved tilførselen av dette økes vesentlig, vil mengden av restoppløsning på tilsvarende måte avta, men reaktorvæskens innhold av Na^SO^vil da stige så sterkt at en utkrystallisering, finner sted i reaktoren og en fortsettelse av prosessen snart blir umulig.
Ved den foreliggende fremgangsmåte kan de ovennevnte vanskelig-heter i det vesentlige unngås som følger: Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte ved kontinuerlig fremstilling av klordioxyd ved reduksjon av natriumklorat med svoveldioxyd i sterkt svovelsyreholdig, vandig oppløsning, og fremgangsmåten er særpreget ved de i krav l's karakteriserende del angitte trekk.
Uavhengig av at det salt som i virkeligheten skilles ut fra restoppløsningen under de angjeldende betingelser kan krystallisere ut i forskjellige former, f.eks. som Na_H (S0.)„, vil.her for enkelhets skyld fellesbetegnelsen Na2S04anvendes for disse da det er denne forbindelse som primært er av viktighet for prosessen.
Oppfinnelsen vil bli nærmere, beskrevet under henvisning til tegningene, hvorav.
fig. 1 viser utskillelsen av Na-jSO^fra restoppløsningen ved avkjøling under anvendelse av vakuumkoking, og
fig.'2 viser utskillelsen av Na2S04 fra restoppløsningen ved avkjøling under anvendelse av indirekte avkjøling.
Den foreliggende fremgangsmåte vil først bli beskrevet i til-knytning til fig. 1. Ifølge denne ledes NaClO-j-oppløsningen til beholderen 1 eller reaktoren i pilens 2 retning og F^SO^i pilens 3 retning. S02_gass tilføres reaktoren nedenifra på den måte som er vist ved pilene 4. Dannet ClO^-gass fjernes i pilens 5 retning.
Reaktoren 1 og øvrige anordninger og rørledninger kan ifølge tegningene monteres f.eks. delvis både på gulvets 6 over- og under-side.
Denne oppløsning eller restoppløsning som siden har reagert, overføres via røret 7 fra reaktoren til kolonnen eller stripperen"8, hvori luft innblåses nedenifra i pilens 9 retning for å fjerne C102som er oppløst i restoppløsningen. Cl°2strømmer sammen med luften tilbake til reaktoren via det tilnærmet horisontale rørs 7 øyre del samtidig som oppløsning strømmer i motsatt retning via dets nedre del.
Fra stripperens nedre del overføres restoppløsning via røret
10 til inndampningsapparatet 11, hvori væskeoverflaten befinner
seg på nivået 12. Et vakuum opprettholdes i inndampningsapparatet ved hjelp av sugeanordningen 13, -og oppsugede gasser eller kon-densert væske fjernes via .rør 14. Sugeanordningen kan.utgjøres f.eks. av en sugepumpe, en dampejektor eller en lignende anordning i kombinasjon med en eventuell kondensator.
På grunn' av inndampningen eller kokingen øker konsentrasjonen til restoppløsningen som tilføres til inndampningsapparatet, og
dens temperatur synker, og det følger derav at Na2S04-krystaller fortløpende utskilles fra oppløsningen. Disse ledes nedad ved hjelp av skiver 15 som er blitt bøyd slik at de har en avkortet kjegleform, og derved klarner oppløsningen. Krystallene kan fjernes via rør 16, 17 og 18 fra inndampningsapparatet til stedet 19. Én eller flere beholdere, rør eller anlegg etc. kan stå i forbindelse méd dette sted og anvendes for å fjerne krystallene som vrak-materiale eller for å vaske disse, rekrystallisere eller tørke disse etc. dersom krystallene straks skal tas vare på eller lagres for spesielle formål. Fjernelsen av krystallene kan periodevis reguleres ved hjelp av ventilen 20. Vann kan efter behov/såkalt fortrengningsvann, via røret vist ved den strekede linje 21 ledes til røret 17 slik at vannet når det strømmer forbi de dannede krystaller i retning henimot inndampningsapparatet, vil hindre Na2S04~oppløsningen fra å følge med krystallene som fjernes.
F.eks. ved den del av prosessirkulasjonen som svarer til rørene.16 og 17, kan dessuten krystaller utskilles på alle tidligere kjente måter, f.eks. ved klaring, filtrering eller sentrifugering etc., eller f,eks. en regenerering av krystallformen kan også utføres. De anordninger som trengs for disse trinn er for å gjøre tegningene enklere ikke vist. Røret 17 kan være av glass'for å
gjøre det lettere å følge med i prosessen. I og for seg kjente måle-,. kontroll- og lignende instrumenter kan være tilkoblet til rørene og anordningene.
Restoppløsning kan eftér behov fjernes fra inndampnings apparatet via overløpsrøret 27 og ventilen 22 og overføres til beholderen 23 eller til avløpet.
Restoppløsning som er blitt befridd for Na2S04, overføres via røret 24 fra inndampningsapparatet til stedet 25 eller 26. Restopp-løsning kan fra stedet 25 ved hjelp av rørledninger og anordninger som ikke er vist på tegningen, tilbakeføres til reaktoren 1, eller restoppløsning kan fra stedet 26 anvendes for transport av,klorat til reaktoren. Klorat kan derved transporteres eller ved hjelp, av restoppløsning hentes i form av en krystallsuspensjon eller i form av en konsentrert oppløsning, f.eks. fra en kloratbeholder, eller på andre lignende måter som nærmere forklart nedenfor.
For det på fig. 2 viste anlegg er de deler og steder som har
en funksjon og formål som er like med funksjonen og formålet for tilsvarende deler og steder på fig. 1, betegnet med nøyaktig tilsvarende symboler. Anlegget ifølge fig. 2 avviker imidlertid fra anlegget ifølge fig. 1 bl.a, på de følgende punkter: Stripperen 8a tilsvarer ellers funksjonsmessig stripperen 8, men da den er anordnet efter inndampningsapparatet, tilføres rest-oppløsning til denne fra inndampningsapparatet 11 via rørene 30 og 31. I det tilnærmet horisontalt anordnede rør 31 strømmer oppløs-ningen bare langs den nedre del av røret, mens luften og CIO.-,-gassen strømmer i motsatt retning fra stripperen til inndampningsapparatet i den øvre del og i røret 32. En restoppløsning som har et meget lavt innhold av Na2S04og C102/fjernes fra stripperen i pilens 33 retning.
Ifølge fig. 2 er også et spiralrør 34 anordnet i inndampningsapparatet, og kjølevann tilføres til spiralrøret via røret 35 og fjernes fra spiralrøret via røret 36. I inndampningsapparatet avkjøles restoppløsningen således for utkrystallisering av Na^SO^. Inndampning av restoppløsning utføres i dette tilfelle ikke.
For å gjøre tegningene enklere omfatter disse ikke det ekstrautstyr som er nødvendig for transport av væskene i ledninger, for måling eller kontroll eller lignende forholdsregler da et slikt ekstrautstyr er i og for seg kjent,
Når restoppløsningen avkjøles fra dens normale, temperatur når den forlater reaktoren, f.eks. fra 38°C til en temperatur av 10°C ved dens normale svovelsyreinnhold på 30 v-%, synker oppløseligheten for Na^SO^fra ca. 31 v-% til ca. 21,5 v-%, hvorved maksimalt ca. 9,5 v-% Na2S04kan fraskilles under de angjeldende betingelser. Selv om det imidlertid er grunn til å unngå muligheten for en utkrystallisering i.reaktoren,bør avgangs- og returmengden for rest-oppløsningen holdes slik at Na2S04~konsentrasjonen i reaktoren eller i den eventuelle efterreaktor f.eks. er 28 y-%. Derved kan ca. 6,5 v-% eller ca. 100 g Na2S04pr. liter restoppløsning fra-, skilles ved avkjøling, og for et anlegg med kapasiteten 10 t CIO,,/ 24 h tilsvarer dette en strøm av restoppløsning av ca. 80 l/min for å oppnå den nødvendige fjernelse av Na2S04. I virkeligheten utkrystalliseres saltet under de foreliggende betingelser i form av Na3H(S04)2~(3/2 Na2S04 + 1/2 H2S04), hvori svovelsyreinnholdet er ca. 19%. I praksis kan avkjølingen utføres f.eks. ifølge det på fig. 1 viste arbeidsprinsipp ved anvendelse av koking ved under-trykk. Sugesystemet 13 kan være et hvilket som helst vanlig anlegg. Likeledes kan fraskillelsen av krystallene fra moderluten på stedet 19 utføres ved anvendelse av en hvilken som helst kjent metode som
klaring, filtrering eller sentrifugering etc. Krystallene kan
fjernes kontinuerlig eller periodisk sammen med hele mengden av restoppløsning delvis sammen med denne eller uten denne f.eks. fra kjølerens 11 kjølerom. Vann,' som f.eks, fortrenghingsvann gjennom røret 21, kan anvendes i. de nødvendige mengder, for fortrengning av restoppløsning, vasking av krystaller eller regenerering av krystallformen etc.
Restoppløsning kan behandles i kolonnene 8, 8a f.eks. for å fjerne oppløste gasser. Restoppløsningens innløpstemperatur kan være 30-45°C og dens temperatur efter avkjøling 1-25°C. En del av vannet i restoppløsningen kan inndampes i forbindelse med koking.
En del eller hele mengden av den avkjølte restoppløsning hvorfra krystallene er blitt fraskilt, kan tilbakeføres direkte til reaktoren 1, hvorved denne helt eller delvis kan avkjøles ved sirkulasjon av restoppløsningen. For transport av restoppløsningen anvendes kjente metoder for å garantere en tilstrekkelig trykkfor-skjell.
Kjølingen kan også utføres indirekte som vist på fig, 2, men avkjølingen er ikke begrenset til de løsninger som er vist på fig. 2 da alle kjente indirekte avkjølingsmetoder kan anvendes.
De samme forbehold gjelder for. den ovenfor beskrevne vakuuminn-dampning. Et eventuelt overløp eller restoppløsning som er be regnet for å overføres f.eks. til talloljekokeriet, kan være be-handlet i kolonnen 8a for restoppløsning eller ubehandlet.
Når Na2S04som er blitt dannet under prosessen, er blitt fjernet ved utkrystallisering fra restoppløsningen som i det minste for den hovedsakelige dels vedkommende tilbakeføres til prosessen, kan en tilførsel av klorat i en vesentlig sterkere konsentrasjon enn hittil (ca. 650 g NaCl^/l)- utføres på flere forskjellige måter, f.eks. ved å tilføre klorat i krystallform til reaktoren, ved å tilføre en suspensjon av vann og kloratkrystallet til reaktoren,
ved å tilføre en konsentrert (over 750 g NaC103/l) kloratoppløsning til reaktoren, ved å tilføre en krystallsuspensjon av kloratkrystaller og tilbakeført restoppløsning fra Na2S04-fraskillelse ' til reaktoren, ved å tilføre en oppløsning av kloratkrystaller og tilbakeført restoppløsning fra Na2S04~fraskillelse til reaktoren, ved å tilføre en krystallsuspensjon av klorat og vann i restopp-løsning som er blitt tilbakeført fra Na-jSO^-fraskillelse, og ved å lede blandingen til reaktoren, eller ved å tilføre en konsentrert kloratoppløsning (over 750 g NaClO^/l) i restoppløsning som er
blitt tilbakeført fra Na-jSO^-f raskillelse, og å lede blandingen til reaktoren.
Det er felles for alle de ovennevnte alternative tilførsels-metoder at kloratets konsentrasjon når det tilføres til prosessen, er blitt sterkt øket, og den medfølgende vannmengde er derved blitt sterkt minsket. Dette gjelder spesielt i slike tilfeller hvor kloratet tilføres til prosessen som krystaller eller som en krystall-suspens jon .
Ifølge en utførelsesform av den foreliggende fremgangsmåte kommer kloratet på vanlig måte i en tankvogn hvorfra det spyles inn i og oppløses i lagerbeholderen for klorat på vanlig måte, men slik at det for spylingen allerede fra begynnelsen av anvendes en klorat-oppløsning med en temperatur som tilfeldig er blitt øket f.eks.
til 80 - 90°C og som har en begynnelseskonsentrasjon av f.eks.
600 - 650 g NaClO^/l. Under spylingen stiger oppløsningens konsentrasjon f.eks. til 900 g/l i avhengighet av temperaturen. Hele kloratmengden kan f.eks. oppløses i sirkulasjonsvæske som er blitt anvendt for spylingen, men en del av denne kan også havne uoppløst i kloratbeholderen og bli igjen i denne i form av krystaller. I beholderen kan oppløsningen avkjøles og en øket krystallisering
derved erholdes, slik at en vandig krystallsuspensjon kan fjernes fra beholderens bunn. Samtidig vil konsentrasjonen til oppløs-ningen som er tilbake i beholderen, langsomt synke slik at den blir egnet for spyling. Den ubetydelige vannmengde som følger med sus-pensjonen, erstattes med vann som tilføres til beholderen. Dersom den samlede kloratmengde.i beholderen er blitt oppløst og ingen av-kjøling utføres, kan det fra beholderen erholdes en kloratoppløsning med den styrke (over 750 g/l) som er nevnt ovenfor i forbindelse med de angitte alternativer. Krystallsuspénsjonen eller den sterke opp-løsning fra kloratbeholderen kan overføres til en egen tilførsels-, tank hvortil også restoppløsning.fra fraskillelse av Na2S04til-føres. Blandingen fra denne tilførselstank porsjoneres til reaktoren. Krystallsuspensjon eller sterk oppløsning som er blitt fjernet fra kloratbeholderen, kan blandes med restoppløsningen i et rør isteden-for i tilførselstanken, og denne tilførselstank kan derfor eventuelt sløyfes. Krystallsuspénsjonen eller den sterke oppløsning kan også ledes direkte til reaktoren. Natriumkloratets konsentrasjon i reaksjonsoppløsningen er 10-40 g/l, fortrinnsvis ca. 20 g/l. NaCl-innholdet i reaksjonsoppløsningen er 0-5 g/l. Den H2S04 som er nødvendig for å erstatte eventuelle svovelsyretap, kan tilsettes i tilførselstanken, i strømmer som går til eller fra tilførsels-tanken, eller direkte i reaktoren. Ved å blande svovelsyren med tilført restoppløsning erholdes den fordel at den varme som ut-vikles ved fortynning av svovelsyren, oppvarmer restoppløsningen.
Det er fordelaktig å oppvarme restoppløsningen også på andre måter
da kloratets oppløsning i restoppløsningen derved øker og den nødvendige mengde restoppløsning for opptak av kloratet således minsker. I restoppløsningen som kommer fra fraskillelsen av Na2SO^, kan' 100-300 g klorat oppløses f.eks. ved 40°C i avhengighet av forholdene. Denne oppvarming av restoppløsningen kan også utføres i kloratbeholderen, hvorved samtidig fås en ønsket avkjøling av.
den på forhånd oppvarmede kloratoppløsning.
En vanlig filtrering av kloratoppløsning for å fjerne for-uresninger fra denne kan eventuelt utføres i avhengighet av de betingelser ved hvilke kloratoppløsningen behandles. Likeledes kan de gasser som kommer fra reaktoren, eventuelt vaskes med en kloratoppløsning, en restoppløsning som er blitt tilbakeført fra f raskillelsen av Na2SC>4, eller med en lignende oppløsning.
Oppløsriingén/krystalliseringen av kloratet kan.også utføres
i adskilte beholdere. Det er også mulig å oppløse kloratet som kommer til anlegget i krystallform, i restoppløsning direkte i transportkarene.
Claims (16)
1. Fremgangsmåte ved kontinuerlig fremstilling av klordioxyd ved reduksjon av natriumklorat med svoveldioxyd i en sterkt svovelsyreholdig, vandig oppløsning, karakterisert ved at for å minske mengden av restoppløsning som kommer fra prosessen, anvendes i kombinasjon innføring av klorat i prosessen ved en høyere konsentrasjon enn vanlig, over 750 g NaClO^/l, og i det minste en delvis tilbakeføring til prosessen av restoppløsning efter at en del av dens natriumsulfatforbindelser er blitt ut-krystallisert ved avkjøling og fraskilt.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en reaksjonsoppløsning med en natriumklorat-konsentrasjon av 10-40 g/l.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes en reaksjonsoppløsning med en natriumklorat-konsentrasjon av ca. 20 g/l.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at det anvendes en reaksjonsoppløsning som inneholder 0-5 g/l NaCl.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at krystalliseringen utføres ved avkjøling av restoppløsningen på grunn av vakuumkoking.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at krystall iseringen utføres ved indirekte avkjøling av restoppløsningen.
7. ' Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at krystalliseringen utføres både indirekte og på grunn av vakuumkoking....
8. Fremgangsmåte ifølge krav 2-7, karakterisert ved at reaktoren eller reaktorene avkjøles ved at restoppløsning eller en del derav som er beregnet for tilbakeføring, helt eller delvis ledes inn i disse.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 2-8, karakterisert ved at kloratet tilføres til reaktoren i krystallform.
10. Fremgangsmåte' ifølge krav 2-8, karakterisert ved at kloratet tilføres til reaktoren i form av en vandig krystallsuspensjon.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 2-8, karakterisert ved at restoppløsningen som er beregnet for tilbakeføring, anvendes for transport av kloratet.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11,. karakterisert ved at kloratet tilføres til restoppløsningen i krystallform.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at kloratet tilføres til restoppløsningen i form av en vann-holdig krystallsuspensjon.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at kloratet tilføres til restoppløsningen i form av en konsentrert oppløsning med over 750 g NaClO^/ l.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at restoppløsningen oppvarmes for å forbedre kloratets opp-løselighet.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 10, 13 eller 15, karakterisert ved at en sterk kloratblanding for prosessen tilberedes ved at det for tømning av klorattankvognen anvendes en varm klorat-oppløsning hvorfra en krystallsuspensjon utfelles mot kloratbe-hdlderens bunn ved avkjøling for tilførsel til prosessen, mens den fortynnede og avkjølte moderlut fortrinnsvis på ny oppvarmes før defv påfølgende tankvogn tømmes.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI761209A FI761209A7 (no) | 1976-04-29 | 1976-04-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO771329L true NO771329L (no) | 1977-11-01 |
Family
ID=8509957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO771329A NO771329L (no) | 1976-04-29 | 1977-04-18 | Fremgangsm}te ved fremstilling av klordioxyd. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR7702745A (no) |
| FI (1) | FI761209A7 (no) |
| NO (1) | NO771329L (no) |
| SE (1) | SE7704773L (no) |
-
1976
- 1976-04-29 FI FI761209A patent/FI761209A7/fi not_active Application Discontinuation
-
1977
- 1977-04-18 NO NO771329A patent/NO771329L/no unknown
- 1977-04-26 SE SE7704773A patent/SE7704773L/xx unknown
- 1977-04-28 BR BR7702745A patent/BR7702745A/pt unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI761209A7 (no) | 1977-10-30 |
| BR7702745A (pt) | 1978-01-10 |
| SE7704773L (sv) | 1977-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4414193A (en) | Production of chlorine dioxide on a small scale | |
| NO121721B (no) | ||
| US20180334384A1 (en) | Systems, reactors, methods and compositions for producing chlorine dioxide | |
| NO148410B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av klordioksyd, klor og et alkalimetallsalt. | |
| NO316602B1 (no) | Fremgangsmåte for oksydasjon av natriumsulfid i hvitlut | |
| NO792783L (no) | Fremgangsmaate og apparatur for minskning av mengden av ineffektive kjemikalier i kokevaeske | |
| US4216195A (en) | Production of chlorine dioxide having low chlorine content | |
| EP2114822B1 (en) | Manufacture of high-strength, low-salt sodium hypochlorite bleach | |
| US2610105A (en) | Process of simultaneously purifying and dehydrating caustic alkali solutions containing chlorates | |
| NO771329L (no) | Fremgangsm}te ved fremstilling av klordioxyd. | |
| US8623318B2 (en) | Manufacture of high-strength, low-salt aqueous sodium hypochlorite bleach and substantially dry crystalline salt | |
| US20120244063A1 (en) | Process for the production of chlorine dioxide | |
| AU2010305879B2 (en) | Process for production of chlorine dioxide | |
| NO116964B (no) | ||
| EP1773715B1 (en) | Manufacture of high-strength, low-salt hypochlorite bleach | |
| DE1567479A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Chlordioxyd | |
| EP0113754A1 (en) | Process for cleaning the heating surfaces during pulp production. | |
| NO129487B (no) | ||
| US8491864B2 (en) | Manufacture of high-strength, low-salt sodium hypochlorite bleach | |
| CN213834535U (zh) | 一种从漂粉精废母液中回收氯气的系统 | |
| CN213314212U (zh) | 一种氯化石蜡生产尾气处理装置 | |
| US5087334A (en) | Continuous process for the manufacture of potassium chlorate by coupling with a sodium chlorate production plant | |
| CZ287452B6 (cs) | Způsob výroby oxidu chloričitého | |
| NO134044B (no) | ||
| Mannan | Study of parameters involved in the protection of caustic soda from soda ash using lime-soda process |