DE1567575C3 - Verfahren zur Herstellung von Chlor - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von ChlorInfo
- Publication number
- DE1567575C3 DE1567575C3 DE1567575A DE1567575A DE1567575C3 DE 1567575 C3 DE1567575 C3 DE 1567575C3 DE 1567575 A DE1567575 A DE 1567575A DE 1567575 A DE1567575 A DE 1567575A DE 1567575 C3 DE1567575 C3 DE 1567575C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- brine
- chlorine
- gas
- cell
- salt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 39
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 title claims description 39
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 title claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 64
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 63
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 37
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 18
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 7
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 8
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002990 reinforced plastic Substances 0.000 description 3
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 159000000011 group IA salts Chemical class 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/24—Halogens or compounds thereof
- C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/01—Chlorine; Hydrogen chloride
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Chlor durch kontinuierliches Einführen einer NaCl-SoIe in eine elektrolytische Zelle, Erhitzen und Elektrolysieren
der erhitzten Sole, wodurch heiße feuchte Chlor- und Wasserstoffgase erzeugt werden.
Beim Betrieb einer elektrolytischen Zelle zur Herstellung von Chlor wird die Zelltemperatur vorzugsweise
nahe der Siedetemperatur des Elektrolyten gehalten. Infolgedessen ist das entwickelte Chlorgas heiß
und feucht. Zum Abkühlen, Entfeuchten und anschließendem Verflüssigen des Chlors sind große Mengen
von Kühlflüssigkeiten erforderlich, um die Wärme zur Vorbereitung einer Kondensation bei niedrigeren Temperaturen
zu entfernen.
Die bisher zum Abkühlen von heißen Chlorgasen angewandten Verfahren bestanden darin, daß die Gase
durch eine Kondensierzone zur Erniedrigung der Chlorgastemperatur und zur Kondensation der Hauptmenge
des Wasserdampfes geführt wurden. Ein weiteres angewandtes Verfahren bestand in der direkten
Kontaktierung mit Wasser, wobei die Chlorgastemperatur und die Feuchtigkeit erniedrigt und das Wasser
abgeleitet wurde, gegebenenfalls nachdem es einem Erhitzen zum Abtreiben des absorbierten Chlors unterworfen
worden war. Diese Verfahren zeigen erhebliche Nachteile insofern, als große Mengen an Kühlflüssigkeit
für indirekten Kontakt oder Wasser für direkten Kontakt erforderlich sind, wozu noch die Aufwendungen
für zusätzliches Erhitzen zum Abtreiben des in dem Kühlwasser absorbierten Chlors kommen, falls eine direkte
Berührung angewandt wird. Zusätzlich zu den Aufwendungen für große Mengen von Kühlflüssigkeit
und Wärme ergibt sich noch das Problem der Abfallvernichtung des mit Chlor verunreinigten Wassers.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Chlor zur Verfügung zu
stellen, bei welchem die oben beschriebenen Dampfund Wärmeverbrauchsprobleme sowie die Abfallbeseitigungsprobleme
auf Grund der Wärmeentfernung aus dem Chlorgas wesentlich vermindert oder beseitigt
worden sind. Dabei soll eine Salzsole mit der verfügbaren Wärme des in der elektrolytischen Zelle entwickelten
Chlorgases erhitzt werden. Weiterhin soll dieses Verfahren bei niedrigeren Betriebstemperaturen anwendbar
sein, so daß die Verwendung von synthetischen organischen Konstruktionsmaterialien ermöglicht
wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem ίο Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst,
daß man das Chlor abkühlt und seinen Wassergehalt vermindert, indem man das Chlorgas in direktem
Kontakt durch die Beschickungs-Sole leitet.
Aus der DT-AS 1 163 785 ist zwar schon ein Verfahren zur Gewinnung von durch Elektrolyse wäßriger Alkalichloridlösungen erzeugtem Chlor bekannt, bei dem das Chlor aus dem Restgas mittels einer alkalischen Alkalichloridlösung absorbiert wird und die Salzlösung in die Elektrolyse-Stufe zurückgeführt wird, doch unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren von diesem bekannten Verfahren in erster Linie dadurch, daß erfindungsgemäß keine Absorption mit einer wäßrigen alkalischen Salzlösung erfolgt, Bei dem Verfahren gemäß der DT-AS 1 163 785 wird nämlich die bei der Elektrolyse anfallende alkalische Salzlösung vor der Kreislaufführung in die Zelle nicht neutralisiert und bzw. oder angesäuert, sondern als Absorptionsmittel zur Entfernung des Chlors aus dem bei der Verflüssigung anfallenden Restgas verwendet. Erfindungsgemäß geht man aber so vor, daß man das abgekühlte und hinsichtlich des Wassergehaltes verminderte Chlorgas in direktem Kontakt durch die Beschickungs-Sole leitet.
Aus der DT-AS 1 163 785 ist zwar schon ein Verfahren zur Gewinnung von durch Elektrolyse wäßriger Alkalichloridlösungen erzeugtem Chlor bekannt, bei dem das Chlor aus dem Restgas mittels einer alkalischen Alkalichloridlösung absorbiert wird und die Salzlösung in die Elektrolyse-Stufe zurückgeführt wird, doch unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren von diesem bekannten Verfahren in erster Linie dadurch, daß erfindungsgemäß keine Absorption mit einer wäßrigen alkalischen Salzlösung erfolgt, Bei dem Verfahren gemäß der DT-AS 1 163 785 wird nämlich die bei der Elektrolyse anfallende alkalische Salzlösung vor der Kreislaufführung in die Zelle nicht neutralisiert und bzw. oder angesäuert, sondern als Absorptionsmittel zur Entfernung des Chlors aus dem bei der Verflüssigung anfallenden Restgas verwendet. Erfindungsgemäß geht man aber so vor, daß man das abgekühlte und hinsichtlich des Wassergehaltes verminderte Chlorgas in direktem Kontakt durch die Beschickungs-Sole leitet.
Diese Verfahrensweise bringt den Vorteil mit sich,
daß gegenüber einem direkten Kontakt mit Wasser eine verbesserte Trocknung des Chlorgases erzeilt
wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit die verfügbare Wärme der Zellgase zum Erhitzen von
Elektrolytbeschickungslösungen verwendet, wobei direkt die aus den Elektrolytzellen entwickelten Chlorgase
mit dem kühleren Beschickungselektrolyten in Berührung gebracht werden, so daß sich eine Kühlung
und Entfeuchtung des Chlorgases und ein Erhitzen des Elektrolyten einstellt. Hierauf wird der erhitzte Elektrolyt
einer elektrolytischen Zelle zur Elektrolyse zugeführt.
Durch die vorliegende Erfindung ergeben sich gegenüber bekannten Verfahren zahlreiche Vorteile, und
zwar insbesondere hinsichtlich der Verwertung der Wärme, die sonst an das Kühlwasser verlorengeht. Auf
diese Weise wird ein zweifacher Vorteil erreicht; einerseits wird die Menge des erforderlichen Kühlwassers
wesentlich vermindert und es wird überhaupt kein Kühlwasser benötigt und andererseits werden die zum
Erhitzen des Elektrolyts vor der elektrolytischen Zersetzung erforderlichen zugeführten Wärmemengen erheblich
vermindert oder überhaupt nicht benötigt. Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Verfahrens im Vergleich
zu normalen Chlorgewinnungsverfahren, bei denen Dampf zum Abstreifen des Chlors aus dem Kühlwasser
erforderlich ist, besteht darin, daß niedrigere Betriebstemperaturen angewandt werden. Beim vorliegenden
Verfahren wird hierzu kein Dampf benötigt, und es wird bei niedrigeren Temperaturen ausgeführt.
Berührungskühler, die häufig zum Kühlen von Chlor verwendet werden, werden vermieden, und ebenso die
Kühleinrichtungen, die bei derartigen Verfahren erforderlich sind.
Die Vermeidung von Dampfeinrichtungen und die h daraus ergebenden niedrigeren Arbeitstemperatul
erlauben die Verwendung von billigen verstärkten inststoffausrüstungen, beispielsweise aus inerten Postern,
Epoxyharzen u. dgl. Weiterhin stellt beim Erzen der Salzsole für Chloralkalizellen das aus der
Jorzelle kondensierte Wasser das ideale Ergänzungs- :sser zum Auflösen von Salz für die Salzsolebeschikng
dar, da es von unerwünschten Verunreinigungen ■i ist. .-.-.:..■"■■... J0
Die Erfindung ist besonders anwendbar auf Chlorzell,
bei denen auf Grund der korrosiven Art der gasförgen Produkte diese für übliche Kühl- und Entfeuchlgsverfahren
nicht ohne weiteres angewandt werden nnen. Zellen, wie z. B. die Chloralkalizellen und Salzjrezellen,
sind typische Beispiele für derartige Zellen. Joch ist selbstverständlich die Erfindung nicht nur auf
iloralkalizellen und Salzsäurezellen beschränkt, da sie f sämtliche Zellen, bei denen Chlor erzeugt wird, an-
^ndbar ist.
Da die Erfindung normalerweise mit Chloralkalizel-1 angewandt werden wird, ist die nachfolgende Benreibung
der Erfindung spezifisch auf Chloralkalizeli gerichtet, jedoch ist selbstverständlich, daß die vorgende
Erfindung auch auf die vorstehend angegebe-η Zellen anwendbar ist.
im nachfolgenden wird die Erfindung unter Bezughme auf die Zeichnung beschrieben, die ein teilweise
nematisches Fließschema entsprechend der Erfin-■ng
darstellt. In der Zeichnung ist die Verwertung der rfügbaren Wärme der Chloralkalizeilgase zum Erhitn
der Salzbeschickungslösung durch direkte Gegenomberührung des heißen Chlorzellgases mit kalter
eschickungssalzlösung im Wärmeaustausch, Sättigung •r erwärmten Beschickungssalzsole mit Salz, Durchhrung
eines indirekten Wärmeaustausches zwischen r erwärmten gesättigten Salzsole und heißem Wasrstoffzellgas
und anschließende Zufuhr der erhitzten lzsole zu einer elektrolytischen Zelle gezeigt.
Bei Verwendung von Salzsole als Wärmeaustausch-•dium zum Kühlen des Chlorgases ergibt sich der un- »vartete Vorteil, daß der Wasserdampfdruck um ι en Betrag von 20 bis 30% über dem Kühlmedium im ■rgleich zu demjenigen über Wasser vermindert wird. es erlaubt, daß die Chlorentfeuchtung auf vertretbare angen bei höheren Flüssigkeitsbeschickungstempera- -en erfolgt. Durch diese Entfeuchtung wird der Berf an teuren Zufuhrsystemen für abgeschrecktes asser vermieden, das gewöhnlich zur direkten Berühng im Kühler erforderlich ist, und zusätzlich wird ein kundärkühler vermieden, der normalerweise auf den imärgaskühler aufgesetzt ist. Falls Schwefelsäure in η nachfolgenden Trocknungsstufen verwendet wird, rd durch die geringere Menge Wasser in dem Chlors der Verbrauch an Schwefelsäure in diesen Stufen rmindert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß im : rgleich zu Wasser Salzsole nur einen kleineren An-1 des Chlorgases absorbiert; normalerweise werden rch die Salzsole nur etwa 20% derjenigen Menge sorbiert, die durch Wasser absorbiert wird. Im vorlienden Verfahren wird vorzugsweise gesättigte SaIzie als Kühlmedium verwendet. Jedoch braucht die izsole nicht bei der Temperatur gesättigt zu sein, bei ■ sie zum direkten Kontakt dem Wärmeaustauscher geführt wird. Die Zufuhrtemperatur der Salzsole gt zwischen etwa 0 und etwa 40° C und enthält eine lebliche Menge an Salz, beispielsweise etwa 10 bis 5 Gewichtsprozent.
Bei Verwendung von Salzsole als Wärmeaustausch-•dium zum Kühlen des Chlorgases ergibt sich der un- »vartete Vorteil, daß der Wasserdampfdruck um ι en Betrag von 20 bis 30% über dem Kühlmedium im ■rgleich zu demjenigen über Wasser vermindert wird. es erlaubt, daß die Chlorentfeuchtung auf vertretbare angen bei höheren Flüssigkeitsbeschickungstempera- -en erfolgt. Durch diese Entfeuchtung wird der Berf an teuren Zufuhrsystemen für abgeschrecktes asser vermieden, das gewöhnlich zur direkten Berühng im Kühler erforderlich ist, und zusätzlich wird ein kundärkühler vermieden, der normalerweise auf den imärgaskühler aufgesetzt ist. Falls Schwefelsäure in η nachfolgenden Trocknungsstufen verwendet wird, rd durch die geringere Menge Wasser in dem Chlors der Verbrauch an Schwefelsäure in diesen Stufen rmindert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß im : rgleich zu Wasser Salzsole nur einen kleineren An-1 des Chlorgases absorbiert; normalerweise werden rch die Salzsole nur etwa 20% derjenigen Menge sorbiert, die durch Wasser absorbiert wird. Im vorlienden Verfahren wird vorzugsweise gesättigte SaIzie als Kühlmedium verwendet. Jedoch braucht die izsole nicht bei der Temperatur gesättigt zu sein, bei ■ sie zum direkten Kontakt dem Wärmeaustauscher geführt wird. Die Zufuhrtemperatur der Salzsole gt zwischen etwa 0 und etwa 40° C und enthält eine lebliche Menge an Salz, beispielsweise etwa 10 bis 5 Gewichtsprozent.
Außer der Verwendung von Kochsalzlösung als Wärmeaustauschmedium können andere Salze sowie
Mischungen von Salzen mit Salzsäure und Salzsäurelösungen verwendet werden.
Gemäß der Zeichnung entwickelt eine elektrolytische Zelle 10 oder eine Reihe von Zellen heißes, mit
Wasser gesättigtes Chlorgas, welches aus der Zelle über Leitung 12 abgenommen wird. Auch feuchtes, heißes
Wasserstoffgas wird entwickelt und aus der Zelle über Leitung 14 abgezogen. Die elektrolysierte Zellflüssigkeit
wird aus der Zelle durch die Leitung 16 abgenommen. Die Zelle 10 wird mit heißem Elektrolyten
oder Salzsole über Leitung 18 versorgt.
Heißes, feuchtes Chlorgas von einer Temperatur praktisch gleich der Zelltemperatur, beispielsweise 70
bis 1000C, geht in den Wärmeaustauscher 20, in dem ein direkter Gegenstrom-Wärmeaustausch mit der aus
Leitung 22 kommenden Salzsole bewirkt wird. Die zugeführte Salzsole wird in eine offene oder gepackte
Kolonne eingesprüht oder eingeflutet, wodurch ein Wärmeaustausch zwischen dem heißen Chlorgas und
der Salzsole stattfindet. Das Chlorgas geht durch den Wärmeaustauscher 20 und die Dunstentfernungseinrichtung
24, bevor sie über Leitung 26 zu den Trockentürmen 28, 30 und 32 geht. Die Trockentürme werden
vorzugsweise in Reihe verwendet, wobei das Gas fortschreitend durch einen oder mehrere Türme geht. Die
Türme werden in üblicher Weise betrieben, wodurch eine Trocknung des Chlorgases in ausreichendem Ausmaß
erreicht wird, um die Handhabung in eisenhaltigen Kompressionsanlagen und Behältern ohne übermäßige
Gefahr der Korrosion zu erlauben.
Die kalte Salzsole wird kontinuierlich der Verfahren über Leitung 34 zugeleitet, wobei sie zuerst durch den
Abblasgasabsorber 36 geführt wird. Falls jedoch derAbblasgasabsorber nicht verwendet zu werden
braucht, wird in diesem Fall die kalte Sole direkt dem
Wärmeaustauscher 20 zugeführt. Abblasgas oder Chlorabgas von den Chlorverflüssigungsverfahren tritt
in den Abblasgasabsorber 36 über Leitung 38 ein. Das Abgas entsteht auf Grund des Abzweigens der sogenannten
nichtkondensierbaren Inertgase, wie Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlendioxyd und Kohlenmonoxyd,
die sich im Chlorzellgas finden, aus den Verflüssigern. Bei der Entfernung der unerwünschten Inertgase
über Leitung 40 tritt ein Abzug einer gewissen Menge Chlorgas mit diesen Gasen ein.
Im Abblasgasabsorber 36 wird das Chlor aus dem Abblasgas durch Absorption in der Salzsole unter
Druck entfernt. Da Chlorgas in Salzsole erheblich weniger löslich als in Wasser ist, wird es bevorzugt, die
Absorption unter Druck auszuführen. Deshalb arbeitet der Abblasgasabsorber 36 unter einem Druck von 0,7
bis 7 atü oder mehr.
In dem Abblasgasabsorber 36 wird ein konstantes Niveau an Salzsole durch den Niveauregler 42 gehalten.
Mit Chlor gesättigte Salzsole wird aus dem Abblasgasabsorber 36 über Leitung 44 abgezogen und geht
durch ein Drosselventil 46, bevor es in den Wärmeaustauscher 20 über Leitung 22 eintritt. Auf Grund der
beim Durchlaufen des Drosselventils 46 eintretenden Druckverminderung ergibt sich ein Abblasen eines
Teils des absorbierten Chlors aus der Salzsole im Wärmeaustauscher 20. Dann wird der Wärmeaustausch im
Wärmeaustauscher 20 wie vorhergehend beschrieben durchgeführt.
Eine Salzaufschlämmung von Raumtemperatur wird der Sättigungseinrichtung 48 über Leitung 50 züge-
führt. Der Salzgehalt der Aufschlämmung ist ausreichend,
um die erwärmte Salzsole erneut zu sättigen. Dieser Salzgehalt liegt normalerweise zwischen etwa
25 und 35 Gewichtsprozent Salz. Die Menge der zugegebenen Aufschlämmung wird reguliert durch das
Drosselventil 52, welches elektrisch durch den Niveauregler 54 so gesteuert wird, daß ein Aufschlämmungsniveau
56 innerhalb des gewünschten Bereiches aufrechterhalten wird. Das Aufschlämmungsniveau 56
wird so gehalten, daß kein ungelöstes Salz den elektrolytischen Zellen zugeführt wird. Das Salzsoleniveau 58
wird elektrolytisch durch den Niveauregler 60 gesteuert, welcher das Drosselventil 62 an der Salzsoleleitung
34 steuert. Ein Alternativverfahren zur erneuten Sättigung der Salzsole besteht darin, daß man ohne ein
Salzbett arbeitet, indem die Aufschlämmungszugabe so geregelt wird, daß der gewünschte Grad der Neusättigung
sich direkt einstellt. Bei diesem Verfahren arbeitet man unter Verwendung einer etwas modifizierten Art,
zu der bei 48 gezeigten Wiedersättigungseinrichtung. Während des Betriebes sammeln sich organische Verunreinigungen
in der Wiedersättigungseinrichtung auf Grund der Entfernung dieser Verunreinigungen aus
dem Chlorgas durch direkten Kontakt mit der Salzlauge an. Das erhaltene gekühlte Chlor wird auf diese
Weise gereinigt. In der Wiedersättigungseinrichtung sind Einrichtungen zum Sammeln und Entfernen der
sich ansammelnden organischen Bestandteile vorhanden.
Die beim Durchlaufen des Wärmeaustauschers 20 erhitzte Salzsole wird anschließend in der Wiedersättigungseinrichtung
48 erneut gesättigt, bevor sie in den Salzsoleüberhitzer 64 mittels Leitung 66 geführt wird.
In dem Salzsoleüberhitzer 64 wird ein indirekter Wärmeaustausch mit dem aus der Zelle 10 entwickelten heißen
Wasserstoffgas bewirkt. Das aus der Zelle 10 entwickelte Wasserstoffgas ist heiß und feucht. Wenn das
Gas durch den Überhitzer 64 mittels Leitung 14 geführt wird, kondensert eine beträchtliche Menge des Wassers
aus dem Gas aus, wodurch es für weitere Verwendungszwecke geeigneter wird. Der Überhitzer 64 ist
deshalb vorhanden, um die Salzsoletemperatur so zu steigern, daß die Salzsole etwas weniger als gesättigt
ist, wodurch verhindert wird, daß festes Salz in den Beschickungsleitungen zur Zelle auskristallisiert. An Stelle
der Anwendung eines Überhitzers kann eine schmale Zufuhr von erhitzter Salzsole aus dem Wärmeaustauscher
20 in die Salzsole nach der erneuten Sättigung abgezweigt werden, wodurch sich eine Beschickungssalzsole
ergibt, die geringfügig weniger als gesättigt ist.
Nach der Durchführung eines Wärmeaustauschers wird das abgekühlte Wasserstoffgas durch Leitung 68
abgeführt, und die überhitzte Salzsole wird der Zelle 10 über die Leitung 18 zugeführt. Der Wärmeaustausch im
Überhitzer 64 bewirkt einen Temperaturanstieg von 5 bis 40° C. Zusätzlich zu dem Erhitzen der Salzsole im
Überhitzer 64 können weitere Erhitzungseinrichtungen gewünschtenfalls angewandt werden, um die Temperatur
der Salzsole vor dem Eintritt in die Zelle zu erhöhen, jedoch werden normalerweise solche zusätzlichen
Einrichtungen nicht benötigt. Der Temperaturanstieg der Salzsole im Überhitzer 64 kann reguliert werden,
indem eine Nebenleitung für die Flüssigkeit oder das Wasserstoffgas vorhanden sind. Andererseits kann bei
einem kalten Ausgangssystem Heißdampf in die Leitung 14 eingeführt werden.
Da die Maximaltemperatur, bei der das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet, im Vergleich zu üblichen
Kontaktkühler- und Dampfabstreifverfahren niedriger ist, können billige verstärkte Kunststoffausrüstungen,
die aus Polyestern und ähnlichen Harzen aufgebaut sind, verwendet werden, so daß die teureren schamotte-
und kautschukausgekleideten Ausrüstungen, wie sie normalerweise angewandt werden, nicht angewandt
werden müssen. Dies ist ein wesentlicher Vorteil insofern, als sich verstärkte Kunststoffausrüstungen leichter
herstellen lassen und relativ wartungsfrei sind.
Das folgende Beispiel dient zur weiteren Erläuterung der Erfindung und beschreibt bestimmte bevorzugte
Ausführungsformen hiervon. Falls nichts anderes angegeben ist, sind sämtliche Temperaturen in 0C angegeben
und sämtliche Teile und Prozent-Angaben auf das Gewicht bezogen.
Bei einem technischen Betrieb zur Herstellung von Chlor durch Elektrolyse von Natriumchlorid in einer
Reihe von Abscheidungszellen vom Diaphragmatyp wurde Chlorgas in einer Menge von 100 t je Tag erzeugt.
Das aus der Zellreiche entwickelte Chlorgas bestend aus etwa 4,165 t Chlor je Stunde, 2,69 t Wasser je
Stunde und 2,84 k-Mol nichtkondensierbarer Gase je Stunde. Dieses Gemisch trat bei einer Temperatur von
90,3° C in eine Kolonne von 137 cm ein, die aus verstärktem Kunststoff bestand und mit Raschig-Ringen
gepackt war, wobei ein Wärmeaustausch mit Salzsole im Gegenstrom unter direkter Berührung der Salzsole
mit dem Chlorgas stattfand. Das heiße Chlorgas wurde in der Kolonne nach aufwärts geführt und kontaktierte
die kalte absteigende Salzsole. Das entweichende Chlorgas von einer Temperatur von etwa 23° C wurde
durch eine Dunstentfernungseinrichtung vor dem Eintritt in eine Reihe von Trockentürmen geführt. Dieses
Gas enthielt etwa 2,1 Gewichtsprozent Wasser. In den Trockentürmen wurde das Gas praktisch getrocknet
unter Verwendung von Schwefelsäure als Trocknungsmittel.
Die Salzsole mit einer Konzentration von 25% Natriumchlorid wurde bei einer Temperatur von 20,5° C in
einer Menge von 523 Liter je Minute in einen Abblasgasabsorber eingeführt. Das Abgas von dem Chlorverflüssigungsverfahren
wurde durch den Abgasabsorber unter einem Druck von 8,2 atü geführt. Durch die unter
Druck gesetzte Salzsole, die das Abgas berührte, wurde praktisch das gesamte darin enthaltene Chlor entfernt,
so daß ein geruchloses Abblasgas aus dem Abblasgasabsorber in einer Menge von 4,29 k-Mol je Stunde abgeblasen
wurde. Von dem Abblasgasabsorber wurde dann die Salzsole zu der Chlorkühl-Salzsoleerhitzungs-Einrichtung
geführt, worin der Druck auf Atmosphärendruck erniedrigt wurde. Durch die Verminderung
des Salzsoledruckes auf Atmosphärendruck in der Chlorkühl- und Salzsoleerhitzungs-Einrichtung ergab
sich die Freisetzung wesentlicher Mengen des absorbierten Chlorgases. Dieses Chlorgas vereinigte sich mit
dem Chlorgasstrom und wurde durch die Trockentürme geführt.
Beim Leiten der Salzsole durch den Chlorkühl-Salzsolewärmeaustauscher
wurde die Salzsoletemperatur auf 70°C gesteigert und die Salzsole geringfügig durch
Kondensation verdünnt, so daß die Zugabe von weiterem Salz zur Sättigung der Lösung möglich war. Die
erneute Sättigung wurde durch Zugabe einer 30%igen Natriumchloridaufschlämmung zu einer Wiedersättigungseinrichtung
in einer Mengen von 5550 kg/Std. be-
i 667 575
wirkt. Von dem Chlorgaswärmeaustauscher wurde die erhitzte Salzsole zu der Wiedersättigungseinrichtung
geführt und mit Salz gesättigt und aus der Wiedersättigungseinrichtung mit einer Temperatur von 63° C abgezogen.
Die die Wiedersättigungseinrichtung verlassende gesättigte Salzsole hatte eine Konzentration von
2.6,5% Natriumchlorid. Diese Salzsole wurde dann in den Salzsoleüberhitzer eingeführt. Der Salzsoleüberhitzer
bewirkt einen indirekten Wärmeaustausch mit einem feuchten Wasserstoffgemisch von 93° C, das aus
152 kg Wasserstoff je Stunde und 3300 kg Wasser je
Stunde bestand. Während des Wärmeaustausches wurden 820 kg Wasser je Stunde aus dem Wasserstoffstrom
kondensiert, und der restliche Wasserstoff wurde aus dem Überhitzer bei einer Temperatur von 91 °C
abgenommen. Die durch den Überhitzer gehende Salzsole wurde auf 75°C erhitzt und anschließend der elektrolytischen
Zellreihe zugeführt.
Bei den angegebenen Beschickungsgeschwindigkeiten wurde die Zellflüssigkeit aus der elektrolytischen
ίο Zellreihe in einer Menge von 495 Liter je Minute abgezogen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
509 630/44
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Chlor durch kontinuierliches Einführen einer NaCl-SoIe in eine
elektrolytische Zelle, Erhitzen und Elektrolysieren der erhitzten Sole, wodurch heiße feuchte Chlor-
und Wasserstoffgase erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man das Chlor abkühlt
und seinen Wassergehalt vermindert, indem man das Chlorgas in direktem Kontakt durch die Beschickungs-Sole
leitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Chlorgas im Gegenstrom zur
kalten Sole führt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die erhitzte Sole in indirektem
Wärmeaustausch mit heißem aus der elektrolytischen Zelle entwickeltem Wasserstoffgas führt, um
die Sole vor der Einführung in die Zelle weiterzuerhitzen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Sole vor der Durchführung
des indirekten Wärmeaustausches mit heißem Wasserstoffgas mit Salz erneut sättigt.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US413759A US3434948A (en) | 1964-11-25 | 1964-11-25 | Method for chlorine cooling and brine heating |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1567575A1 DE1567575A1 (de) | 1970-07-16 |
| DE1567575B2 DE1567575B2 (de) | 1974-12-12 |
| DE1567575C3 true DE1567575C3 (de) | 1975-07-24 |
Family
ID=23638497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1567575A Expired DE1567575C3 (de) | 1964-11-25 | 1965-11-24 | Verfahren zur Herstellung von Chlor |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3434948A (de) |
| BE (1) | BE672677A (de) |
| DE (1) | DE1567575C3 (de) |
| FR (1) | FR1456229A (de) |
| GB (1) | GB1125453A (de) |
| NL (1) | NL131990C (de) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5640848Y2 (de) * | 1976-10-13 | 1981-09-24 | ||
| DE2734179A1 (de) * | 1977-07-26 | 1979-02-08 | Schering Ag | Verfahren zur uebertragung von waermeenergie |
| GB8821927D0 (en) * | 1988-09-19 | 1988-10-19 | Ici Plc | Process for cooling gaseous chlorine |
| US5616234A (en) * | 1995-10-31 | 1997-04-01 | Pepcon Systems, Inc. | Method for producing chlorine or hypochlorite product |
| DE19755636A1 (de) | 1997-12-15 | 1999-06-17 | Bayer Ag | Verfahren zur elektrochemischen Aufarbeitung von HCl-Gas zu hochreinem Chlor |
| EP1671926A1 (de) * | 2004-12-15 | 2006-06-21 | Sgl Carbon Ag | Verfahren zur Nutzung des Kühlwassers von Chlorwasserstoff-Syntheseanlagen |
| EP2610214B1 (de) * | 2011-12-28 | 2017-05-03 | King Saud University | Verfahren zum Umwandeln von Stickstoff (N2) in Ammoniak und/oder Salpetersäure |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1023545A (en) * | 1911-06-12 | 1912-04-16 | Harry H Bates | Electrolytic process. |
| US2447834A (en) * | 1944-04-15 | 1948-08-24 | Air Reduction | Concentration of chlorine |
| US2628935A (en) * | 1946-06-05 | 1953-02-17 | Pennsylvania Salt Mfg Co | Electrolytic production of chlorates |
| US2846422A (en) * | 1954-07-19 | 1958-08-05 | Exxon Research Engineering Co | Solid liquid heat exchange in low temperature polymerization |
| US2822898A (en) * | 1955-01-07 | 1958-02-11 | Archer W Richards | Joint and connector used therein |
| US3031769A (en) * | 1958-09-26 | 1962-05-01 | Wilson John | Fluid beds |
| US3052612A (en) * | 1959-02-16 | 1962-09-04 | Olin Mathieson | Recovery of chlorine from electrol ysis of brine |
| US3249152A (en) * | 1964-01-02 | 1966-05-03 | Monsanto Co | Heat recovery process |
-
1964
- 1964-11-25 US US413759A patent/US3434948A/en not_active Expired - Lifetime
-
1965
- 1965-11-22 BE BE672677A patent/BE672677A/xx unknown
- 1965-11-24 NL NL6515276A patent/NL131990C/xx active
- 1965-11-24 DE DE1567575A patent/DE1567575C3/de not_active Expired
- 1965-11-24 GB GB49939/65A patent/GB1125453A/en not_active Expired
- 1965-11-25 FR FR39736A patent/FR1456229A/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL6515276A (de) | 1966-05-26 |
| NL131990C (de) | 1971-07-16 |
| US3434948A (en) | 1969-03-25 |
| DE1567575B2 (de) | 1974-12-12 |
| FR1456229A (fr) | 1966-10-21 |
| BE672677A (de) | 1966-05-23 |
| DE1567575A1 (de) | 1970-07-16 |
| GB1125453A (en) | 1968-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3109744C2 (de) | Verfahren zum Abstreifen von nicht-umgesetzten Materialien im Harnstoffsyntheseverfahren | |
| DE68928021T2 (de) | Industrielles Verfahren zur Trennung und Rückgewinnung von Chlor | |
| EP1174388A1 (de) | Abtrennung von Metallchloriden aus deren Suspensionen in Chlorsilanen | |
| DE1592324C3 (de) | Verfahren zur Reinigung eines wasserhaltigen, mit Schwefelwasserstoff verunreinigten Ammoniakgases | |
| DE1567575C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Chlor | |
| DE2359497A1 (de) | Verfahren zur herstellung von aethylenglykol durch hydrolyse von aethylenoxyd mit wasser | |
| DE2311085A1 (de) | Trennung von fluessigen aggressiven stoffgemischen | |
| DE2134112A1 (de) | Verfahren zur Abtrennung von Nickel carbonyl von Gasen | |
| DE2823972A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von stickstofftrichlorid aus chlor | |
| DE2649446A1 (de) | Verfahren zur gewinnung von schwefel aus verbrauchter schwefelsaeure | |
| DE2351132A1 (de) | Verfahren zur gewinnung von fluorwasserstoff | |
| DE60105292T2 (de) | Verfahren zur zerlegung einer wässerigen carbamatlösung erhalten aus dem harnstoffrückgewinnungsteil einer anlage zur herstellung von harnstoff | |
| DE2610810B2 (de) | Verfahren zur Rückgewinnung von Fluor aus dem Dampf einer Lösung von roher Phosphorsäure | |
| DE2926007C2 (de) | Verfahren zur Entfernung von Phosgen aus Abgasen der Benzoylchlorid-Herstellung | |
| DE1014100B (de) | Harnstoffsynthese | |
| DE1446367A1 (de) | Verfahren zum unmittelbaren Gewinnen niedriger Hydrate von Eisen (II)-sulfat und Regenerieren von Schwefelsaeure aus ausgezehrten (ausgenutzten) Beizbaedern | |
| DE3517531A1 (de) | Verfahren zur gewinnung von ammoniak aus schwefelwasserstoff- und/oder kohlendioxidhaltigem ammoniakwasser | |
| DE1277841B (de) | Verfahren zur Herstellung von Harnstoffen | |
| DE2740341A1 (de) | Verfahren zur reinigung von chlorgas | |
| DE2618242B2 (de) | Verfahren zur Reinigung von Natriumhydroxid | |
| DE10302955A1 (de) | Salpetersäurehochkonzentrierung mit Magnesiumnitrat | |
| AT207361B (de) | Verfahren zur Herstellung von Chlordioxyd | |
| DE1163785B (de) | Verfahren zur Gewinnung von durch Elektrolyse waessriger Alkalichloridloesungen erzeugtem Chlor | |
| EP0701970A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Ammoniakwasser | |
| DD202127A5 (de) | Verfahren zur reinigung von salzsaeuren |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |