(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化塩素を製造する方法において、
酸、アルカリ金属塩素酸塩および還元剤を反応器に供給すること、
該アルカリ金属塩素酸塩を該酸および還元剤と反応させて、二酸化塩素、水および上記酸のアルカリ金属塩を含む生成物流を形成すること、そして
生成物流を反応器からエダクターに送り、それを、エダクターに供給された気体状推進流と混合し、それによって、希釈された生成物流を形成すること
を連続的に行う工程を含む方法であって、
前記反応器からの生成物流は液体および気体の両方を含む、方法。
【請求項２】
希釈された生成物流を気液分離器に送ること、
希釈された生成物流中の液体から気体を分離して、二酸化塩素を含む気体流を形成すること、そして
二酸化塩素を含む気体流を気液分離器から抜き出すこと
の工程をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
二酸化塩素を含む気体流を気液分離器から吸収器に送ること、
上記気体流を水の流れと接触させて、二酸化塩素を含む水性溶液を形成すること、そして
二酸化塩素を含む水性溶液を吸収器から抜き出すこと
の工程をさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
希釈された生成物流を吸収器に送ること、
希釈された生成物流を水の流れと接触させて、二酸化塩素を含む水性溶液を形成すること、そして
二酸化塩素を含む水性溶液を吸収器から抜き出すこと
の工程をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
エダクターからの希釈された生成物流が液体および気体の両方を含む、請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
エダクターに供給される気体状推進流が、二酸化塩素に関して不活性である気体または気体の混合物である、請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
エダクターに供給される気体状推進流が空気である、請求項６記載の方法。
【請求項８】
反応器が流通容器またはパイプである、請求項１〜７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
酸、アルカリ金属塩素酸塩および還元剤が反応器の一方の端近くに供給され、一方、生成物流が反応器の他方の端で抜き出される、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
還元剤が過酸化水素である、請求項１〜９のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
酸が硫酸である、請求項１〜１０のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
二酸化塩素の製造のための製造装置において、
流通容器またはパイプであり、酸、還元剤およびアルカリ金属塩素酸塩のための１以上の供給入口を備えた反応器、および
気体状推進流のための入口、反応器からの、二酸化塩素を含む生成物流を上記気体状推進流と混合して、希釈された生成物流を得るための手段、および上記希釈された生成物流のための出口を備えた、上記反応器に連結されたエダクター
を含む装置。
【請求項１３】
エダクターの出口に連結された気液分離器および二酸化塩素を含む気体流を上記気液分離器から抜き出すための手段をさらに含む、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
吸収器および、二酸化塩素を含む気体流を気液分離器から上記吸収器に送るための手段をさらに含む、請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
吸収器および、希釈された生成物流をエダクターから上記吸収器に送るための手段をさらに含む、請求項１４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ金属塩素酸塩、酸および還元剤から二酸化塩素を製造する方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二酸化塩素は、パルプ漂白、脂肪漂白、水の精製および工業廃棄物からの有機物質の除去などの種々の用途に使用される。二酸化塩素は貯蔵安定性を有しないので、一般には現場で製造される。
【０００３】
大規模法では、二酸化塩素は通常、アルカリ金属塩素酸塩を還元剤と水性反応媒体中で反応させることにより製造される。二酸化塩素は、例えば米国特許第５０９１１６６号および同第５０９１１６７号ならびに欧州特許第６１２６８６号に記載された方法におけるように、反応媒体から気体として抜き出され得る。通常、二酸化塩素ガスは次いで水中に吸収されてその水性溶液を形成する。このような大規模法は、非常に効率的であるが、広範囲にわたるプロセス設備および器具を必要とする。
【０００４】
小規模装置での、例えば水精製用途または小さい漂白プラントでの、アルカリ金属塩素酸塩からの二酸化塩素の製造に関しては、二酸化塩素は通常、反応媒体から分離されない。その代りに、二酸化塩素、塩、過剰の酸および任意的に未反応の塩素酸塩を含む生成物流が反応器から抜き出され、そして、通常はエダクター中での水による希釈の後に、直接使用される。そのような方法は近年、工業規模になってきており、例えば、米国特許第２８３３６２４号、同第４５３４９５２号、同第５８９５６３８号、同第６３８７３４４号、同第６７９０４２７号および同第７０７０７１０号ならびに米国特許出願公開第２００４／０１７５３２２号、同第２００３／００３１６２１号、同第２００５／０１８６１３１号および同第２００６／０１３３９８３号に記載されている。必要とされるプロセス設備および器具は、上述した大規模法におけるよりも広範性がかなり小さい。しかし、小規模装置が適するであろういくつかの用途に関して、二酸化塩素を気相としてあるいは高濃度の水性溶液としておよび／または過剰の酸および塩副生物を含まないで得ることが望ましくあり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、高濃度でありおよび／または過剰の酸および塩副生物を実質的に含まない二酸化塩素を製造するための簡単な方法を提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、上記方法を行うための製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
反応器からの生成物流が、気体状推進流が供給されたエダクター中で希釈されるところの方法においてこれらの目的を満たすことが可能であることが分かった。すなわち、本発明の１局面は、二酸化塩素を製造する方法に関し、上記方法が、酸、アルカリ金属塩素酸塩および還元剤を反応器に供給すること、上記アルカリ金属塩素酸塩を上記酸および還元剤と反応させて、二酸化塩素、水および上記酸のアルカリ金属塩を含む生成物流を形成すること、そして、生成物流を反応器からエダクターに送り、それを、エダクターに供給された気体状推進流と混合し、それによって、希釈された生成物流を形成することを連続的に行う工程を含む。この希釈された生成物流はそのまま、例えば漂白剤として、水精製のために、または二酸化塩素のための他の適する用途のために、使用され得るが、１以上のユニット操作において処理することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の１実施態様は、希釈された生成物流を気液分離器に送ること、希釈された生成物流中の液体から気体を分離して、二酸化塩素を含む気体流を形成すること、そして二酸化塩素を含む気体流を気液分離器から抜き出すこと、の工程をさらに含む。この気体流はそのまま、気相の二酸化塩素のための適する用途、例えば漂白または水精製、において使用され得、あるいは、１以上のユニット操作、例えば水中への吸収、において処理され得る。後者の場合には、上記方法は好ましくは、二酸化塩素を含む気体流を気液分離器から吸収器へ送ること、上記気体流を水の流れと接触させて、二酸化塩素を含む水性溶液を形成すること、そして二酸化塩素を含む水性溶液を吸収器から抜き出すことの工程をさらに含む。この水性溶液は次いで、漂白または水精製などの適する用途のために使用され得る。
【０００９】
本発明の別の実施態様は、希釈された生成物流をエダクターから吸収器に送ること、希釈された生成物流を水の流れと接触させて、二酸化塩素を含む水性溶液を形成すること、そして二酸化塩素を含む水性溶液を吸収器から抜き出すことの工程を含む。すなわち、希釈された生成物流は、その前に気液分離器を伴うことなく、吸収器に送られる。得られた水性溶液は、漂白または水精製などの適する用途のために使用され得る。
【００１０】
エダクターのための液体の代わりに気体状推進流を使用することは、気液分離および／または吸収などの続くユニット操作に関する比較的小さい負荷を伴って、高濃度でありおよび／または過剰の塩および酸を実質的に含まない二酸化塩素の製造を可能にする。さらに、分解の危険を最小にすべく二酸化塩素をさらに希釈するために後の工程で不活性ガスを添加する必要性が減少され、場合によっては除去される。
【００１１】
反応器は、先に言及された米国特許第２８３３６２４号、同第４５３４９５２号、同第５８９５６３８号、同第６３８７３４４号、同第６７９０４２７号および同第７０７０７１０号ならびに米国特許出願公開第２００４／０１７５３２２号、同第２００３／００３１６２１号および同第２００５／０１８６１３１号に記載されているように操作され得る。上記特許文献は、引用することにより、参考文献として本明細書に組み入れられる。
【００１２】
二酸化塩素製造に通常使用される任意の還元剤、例えば二酸化硫黄、塩素、メタノールおよび過酸化水素、が使用され得、そのうち、過酸化水素が特に好ましい。
【００１３】
アルカリ金属塩素酸塩は、適切には、水性溶液として反応器に供給される。アルカリ金属は、例えばナトリウム、カリウムまたはそれらの混合物であり得、ナトリウムが最も好ましい。酸は、好ましくは鉱酸、例えば硫酸、塩酸、硝酸、過塩素酸またはそれらの混合物であり、硫酸が最も好ましい。還元剤が過酸化水素であるならば、反応器に供給されるＨ２Ｏ２とＣｌＯ3−とのモル比が適切には約０．２：１〜約２：１、好ましくは約０．５：１〜約１．５：１、最も好ましくは約０．５：１〜約１：１である。通常、還元剤と塩素酸塩とのモル比が少なくとも化学量論的であるのが好ましい。アルカリ金属塩素酸塩は、不純物として何らかの塩化物をいつも含むが、より多くの塩化物、例えば金属塩化物および塩酸、を反応器に供給することも十分可能である。しかし、塩素の生成を最小にするために、反応器に供給される塩素イオンの量を少なく保持することが好ましい。適切には、ＣｌＯ3−の約１モル％未満のＣｌ−、好ましくは約０．１モル％未満、より好ましくは約０．０５モル％未満、最も好ましくは約０．０２モル％未満のＣｌ−である（その製造由来の不純物としての塩素酸塩に存在する塩化物を含む）。
【００１４】
反応器への供給物として硫酸が使用される場合には、それは好ましくは、約６０〜約９８重量％、最も好ましくは約７０〜約８５重量％の濃度および約０〜約８０℃、最も好ましくは約２０〜約６０℃の温度を有する。好ましくは、製造されるＣｌＯ２１ｋｇにつき約２〜約７ｋｇのＨ２ＳO4、最も好ましくは約３〜約５ｋｇのＨ２ＳO4が供給される。高濃度の硫酸を使用するために、米国特許出願公開第２００４／０１７５３２２号に記載された希釈および冷却計画が好ましくは適用される。
【００１５】
特に好ましい実施態様では、アルカリ金属塩素酸塩および過酸化水素が、予め混合された水性溶液、例えば米国特許第７０７０７１０号に記載された組成物、の形状で反応器に供給される。そのような組成物は、約１〜約６．５モル／リットル、好ましくは約３〜約６モル／リットルのアルカリ金属塩素酸塩、約１〜約７モル／リットル、好ましくは約３〜約５モル／リットルの過酸化水素および、保護コロイド、ラジカルスカベンジャーまたはホスホン酸に基づく錯化剤の少なくとも１を含む水性溶液であり得、水性溶液のｐＨが適切には約０．５〜約４、好ましくは約１〜約３．５、最も好ましくは約１．５〜約３である。好ましくは、少なくとも１のホスホン酸に基づく錯化剤が存在し、好ましくは約０．１〜約５ミリモル／リットル、最も好ましくは約０．５〜約３ミリモル／リットルの量で存在する。保護コロイドが存在するならば、その濃度は好ましくは約０．００１〜約０．５モル／リットル、最も好ましくは約０．０２〜約０．０５モル／リットルである。ラジカルスカベンジャーが存在するならば、その濃度は好ましくは、約０．０１〜約１モル／リットル、最も好ましくは約０．０２〜約０．２モル／リットルである。特に好ましい組成物は、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、１−アミノエタン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ヘキサメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンヘキサ（メチレンホスホン酸）、１−アミノアルカン−１，１−ジホスホン酸（例えばモルホリノメタンジホスホン酸、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノジメチルジホスホン酸、アミノメチルジホスホン酸）、それらの反応生成物および塩、好ましくはナトリウム塩、から成る群から選択される少なくとも１のホスホン酸に基づく錯化剤を含む。有用な保護コロイドは、スズ化合物、例えばアルカリ金属スズ酸塩、特にスズ酸ナトリウム（Ｎａ２(Ｓｎ（ＯＨ）６)、を包含する。有用なラジカルスカベンジャーは、ピリジンカルボン酸、例えば２，６−ピリジンジカルボン酸、を包含する。適切には、塩素イオンの量が約３００ミリモル／リットル未満、好ましくは約５０ミリモル／リットル未満、より好ましくは約５ミリモル／リットル未満、最も好ましくは約０．５ミリモル／リットル未満である。
【００１６】
反応器の温度は、適切には、一般的な圧力で反応物および生成物流の液体部分の沸点未満に維持され、好ましくは約２０〜約８０℃、最も好ましくは約３０〜約６０℃に維持される。反応器内で維持される圧力は、適切には、大気圧よりわずかに下、好ましくは約３０〜約１００ｋＰａ（絶対圧基準）、最も好ましくは約６５〜約９５ｋＰａ（絶対圧基準）である。
【００１７】
反応器は、１または数個の容器を含み得、例えば垂直に、水平にまたは傾斜して配置される。反応物は、反応器に直接または別個の混合デバイスを介して供給され得る。適切には、反応器は、好ましくは実質的に管状の流通容器（through-flow vessel）またはパイプであり、最も好ましくは、反応物を実質的に均一に混合するための手段を含む。混合のためのそのような手段は、米国特許第６７９０４２７号および米国特許出願公開第２００４／０１７５３２２に記載されている。
【００１８】
酸、アルカリ金属塩素酸塩および還元剤を含む供給化学薬品が、好ましくは、反応器の一方の端近くで供給され、生成物流が、好ましくは、反応器の他方の端で抜き出される。
【００１９】
使用される反応器の長さ（主流動方向）は好ましくは約１５０〜約１５００ｍｍ、最も好ましくは約３００〜約９００ｍｍである。実質的に管状の反応器で、内径が約２５〜約３００ｍｍ、好ましくは約５０ｍｍ〜約１５０ｍｍであるものを使用することが好ましいことが分かった。特に好ましいのは、長さと内径との比が好ましくは約１２：１〜約１：１、最も好ましくは約８：１〜約４：１である実質的に管状の反応器を使用することである。反応器中での適する平均滞在時間は、ほとんどの場合に、約１〜約６０秒、好ましくは約３〜約２０秒である。
【００２０】
アルカリ金属塩素酸塩、酸および還元剤の間の反応は、二酸化塩素、酸のアルカリ金属塩、水およびほとんどの場合には何らかの残留未反応供給化学薬品を含む生成物流の形成を生じる。還元剤として過酸化水素が使用されるならば、生成物流は、酸素をも含む。酸として硫酸が使用されるならば、生成物流は硫酸アルカリ金属塩を含む。ほとんどの場合に、生成物流は、液体および気体の両方を含み、少なくとも部分的にフォーム（foam）の形状であり得る。二酸化塩素および酸素は、液体中に溶解されておよび気泡として存在し得る。一方、酸のアルカリ金属塩は通常、液体中に溶解されている。
【００２１】
アルカリ金属塩素酸塩の二酸化塩素への転化度については、約７５％〜１００％、好ましくは約８０〜１００％、最も好ましくは約９５〜１００％を達成することが可能であることが分かった。
【００２２】
反応器から抜き出された、液体および気体をその中に含む生成物流は、エダクターに送られ、好ましくはエダクターによって作られる吸引力によって送られる。生成物流は次いで、エダクター中で、それに供給される気体状推進流と混合されて、通常は液体および気体の両方を含む、希釈された生成物流を形成する。気体状推進流と共に操作され得る任意の種類のエダクターが使用され得、そのようなエダクターは、市販もされている。気体状推進流（推進ガスとも言う）は、好ましくは、二酸化塩素に関して不活性である気体または気体混合物である。そのような気体の例は、窒素、酸素および希ガスを包含する。実際上および経済的な理由から、空気が好ましい。
【００２３】
エダクターからの希釈された生成物流が気液分離器に送られる実施態様では、その中の液体中に溶解された気体の少なくとも一部分がそこから分離される。分離を容易にするために、気液分離器内のまたは分離器に入る前の希釈された生成物流に不活性ガスが添加され得る。エダクター中で生成物流中に混合された気体の量がどのくらいであるかに応じて、気液分離と関連して添加された不活性ガスも、二酸化塩素をさらに希釈し、それによって分解の危険を最小にするという目的を果たし得る。場合によっては、不活性ガスが、気液分離器を出る気体流中に導入され得る。エダクターのための推進ガスとして適する任意の不活性ガスが気液分離器のためにも使用され得る。抜き出された気体流は好ましくは、約１〜約１５重量％、最も好ましくは約３〜約１２重量％の二酸化塩素を含む。排煙の処理などのいくつかの用途のためには低濃度が望ましく、一方、気体流が吸収器に送られて、二酸化塩素を含む水性溶液を製造する実施態様では高濃度が好ましい。
【００２４】
気液分離を容易にするために、分離器の温度は好ましくは約３０〜約９０℃、最も好ましくは約４０〜約８０℃、特には約５０〜約７５℃に維持される。
【００２５】
いくつかの場合には、二酸化塩素の一部のみを分離し、したがって、希釈された生成物流から、約２０〜約８０％、または約３０〜約７０％の二酸化塩素を気体流中に抜き出すことが有利であり得る。液相に残っている二酸化塩素を利用するために、これは、液体生成物として少なくとも部分的に回収され、残りの酸、塩および他のありうる副生物が重要な害を何ら与えないところの漂白または水処理のために使用され得る。
【００２６】
本明細書で使用される用語「気液分離器」は、気体と液体を分離するために適する任意の種類の設備を意味する。気液分離器の例は、ストリッパー塔（stripper column）、サイクロン分離器、ベントタンク（vented tank）などである。
【００２７】
ストリッパー塔の例は、プレート塔、充填床塔および濡壁（流下膜）塔を包含する。１実施態様では、ストリッパー塔が充填床塔であり、それは、任意の種類の標準充填を含み得、その例は、ラシヒリング（Raschig ring）、バールサドル（Berl saddle）、インタロックスサドル（Intalox saddle）などを包含する。ストリッパー塔は好ましくは、希釈された生成物流を塔の上部に入れ、そしてその下方部分に不活性ガスを吹き込むことにより操作される。次いで、液相が、好ましくは、塔の底部で集められそして抜き出され、一方、二酸化塩素を含む気体流が、液体レベルより上の任意の位置で抜き出され得る。
【００２８】
サイクロン分離器の例は、実質的に円筒状のまたは少なくとも部分的に円錐形の容器を含むものであり、ここで、エダクターからの希釈された生成物流は、容器に実質的に接線方向に、好ましくはその上方部分に、導入される。液相は好ましくは、容器の底部から出る。一方、二酸化塩素を含む気体流は好ましくは、容器の上方部分から出る。気液分離をさらに容易にするために、サイクロン分離器は好ましくは、大気圧より下の圧力で操作される。不活性ガスが添加される場合には、それが、サイクロン分離器に直接、またはサイクロン分離器に入る前の希釈された生成物流に、または気液分離器を出る気体流に導入される。
【００２９】
気液分離器としてタンクが使用される場合には、底部近くに不活性ガスのための送風機が供与される。
【００３０】
二酸化塩素を含む気体流は、任意の適切な手段、例えば大気圧より下の圧力を作るデバイス、例えばファン、によって気液分離器から抜き出され得る。上記デバイスは、例えば、気液分離器の後に直接または任意の吸収器の後に置かれ得る。
【００３１】
エダクターからの希釈された生成物流が吸収器に送られる場合には、可溶性の種、例えば酸のアルカリ金属塩および未反応供給化学薬品も水中に吸収される。一方、限られた溶解性を有する気体成分、例えば酸素、は気相中に抜き出される。吸収器（冷却されたまたはされていない）への水の流速は好ましくは、二酸化塩素濃度がその製造速度に関係なく一定に保たれ得るように調整される。吸収器中に得られる水性溶液は、広範囲の二酸化塩素濃度、例えば約０．１ｇ／リットル〜約１２ｇ／リットル、好ましくは約３ｇ／リットル〜約１０ｇ／リットル、最も好ましくは約４ｇ／リットル〜約８ｇ／リットルの二酸化塩素濃度を有し得る。水性溶液中の未反応塩素酸塩の濃度は転化度に依存し、適切には約０．３３モル／モルＣｌＯ2未満、好ましくは約０．１１モル／モルＣｌＯ2未満、最も好ましくは約０．０５３モル／モルＣｌＯ2未満である。アルカリ金属塩濃度は二酸化塩素濃度に依存し、適切には約０．７４ミリモル／リットル〜約５９ミリモル／リットルである。水性溶液のｐＨは、部分的に二酸化塩素濃度に依存して、広範囲内で変わり得、例えば約０．１〜約１、好ましくは約０．２〜約０．８である。
【００３２】
気液分離器からの二酸化塩素を含む気体流が吸収器に送られるならば、これも、非気体成分が含まれないことを除いて、上記したように操作される。すなわち、そのとき、反応器に供給された未反応の酸またはその塩ならびに未反応塩素酸塩を実質的に含まない、二酸化塩素の水性溶液を得ることができる。そのような溶液の二酸化塩素濃度は、上記で述べた通りであり得、一方、ｐＨは、ほとんど場合に、約２〜約４である。
【００３３】
本明細書で使用される用語「吸収器」は、気体が液体流と、好ましくは連続した対向流で、接触されて可溶成分をその中に吸収させる任意のカラムまたは塔などを意味する。吸収器の内部には、好ましくは、気体と液体との間のマス移動が起こり得る界面を与えるためにプレートまたは充填要素（packing element）などのデバイスが置かれる。有用な充填要素は、ラシヒリング（Raschig ring）、バールサドル（Berl saddle）、インタロックスサドル（Intalox saddle）などを包含する。プレートの例は、多孔板（sieveplate）および泡鐘段（bubble cap plate）を包含する。
【００３４】
本発明の方法は、小規模での、例えば約０．５〜約２５０ｋｇ  ＣｌＯ2／時間、好ましくは約１０〜約１５０ｋｇ  ＣｌＯ2／時間での、二酸化塩素の製造に特に適する。
【００３５】
本発明の典型的な小規模製造装置は通常、１のみの反応器を含むが、いくつかの、例えば約１５までまたはそれ以上の反応器を平行に、例えば管の束として、配置することが可能である。
【００３６】
本発明はさらに、二酸化塩素の製造のための製造装置に関し、上記装置は、酸、還元剤およびアルカリ金属塩素酸塩のための１以上の供給入口および生成物流のための出口を備えた反応器、ならびに、気体状推進流のための入口、上記反応器からの二酸化塩素を含む生成物流を上記気体状推進流と混合して希釈された生成物流得るための手段および上記希釈された生成物流のための出口を備えた、上記反応器に連結したエダクターを含む。
【００３７】
１実施態様では、上記製造装置が、エダクターの出口に連結された気液分離器、気液分離器からの、二酸化塩素を含む気体流を抜き出すための手段および任意的に吸収器および二酸化塩素を含む気体流を吸収器に送るための手段をさらに含む。
【００３８】
別の実施態様では、上記製造装置が、吸収器および、エダクターからの希釈された生成物流を吸収器に送るための手段を含む。
【００３９】
本発明の製造装置は、本発明の方法での使用にために、および上記方法の上記記載が言及されている更なる任意のおよび好ましい特徴に関して、特に適する。
【００４０】
本発明の実施態様を、図面を参照して以下に記載する。しかし、本発明の範囲は、これらの実施態様に制限されず、特許請求の範囲のみに制限される。
【００４１】
図１、２および３は、本発明の種々の実施態様のプロセス計画を模式的に示す。
【００４２】
図１、２および３の実施態様に共通することは、硫酸ならびに塩素酸ナトリウムおよび過酸化水素の予め混合された水性溶液が、垂直の流通管状反応器１に供給され、そこで反応されて液体および気体の生成物流２を、通常は少なくとも部分的にフォームとして、形成することである。生成物流２は、二酸化塩素、酸素、硫酸ナトリウムおよびいくらかの残留する硫酸および塩素酸ナトリウムを含む。エダクター３は、推進ガス、通常は空気、を供給されて大気圧よりわずかに下の圧力を生じて、反応器１からの生成物流２をエダクター３に送る。エダクター３は、生成物流２が推進ガス４と混合されて希釈された生成物流５（通常は、液体および気体の両方を含み、二酸化塩素が両方の相に存在する）を形成するところのチャンバーなどを含む任意の標準型であり得る。
【００４３】
図１の実施態様では、エダクター３からの希釈された生成物流５が、気液分離器６、例えばストリッパー塔、ベントタンクまたはサイクロン分離器、に送られる。気液分離器６には不活性ガス７、例えば空気、が供給されて、希釈された生成物流から分離された気体と混合して、二酸化塩素を含む気体流８が形成され、抜き出される。硫酸ナトリウム、硫酸および通常はいくらかの塩素酸塩および溶解された気体を含む水性溶液である、気体から分離された液相が流れ９として抜き出され、そして例えばｐＨ制御、イオウ回収のために使用され得、あるいは、いくつかの場合には、中和後に簡単に処分され得る。
【００４４】
図２の実施態様では、気液分離器６が図１の実施態様でのように作動するが、二酸化塩素を含む気体流８は、冷却された水１１が供給される吸収器１０に送られて二酸化塩素を溶解し、そして、その水性溶液を形成する。上記水性溶液は、流れ１２として抜き出されそして本発明方法の実際の生成物を構成する。エダクター３に供給された推進ガス、反応器１で生じた酸素および気液分離器８に導入された不活性ガスなどの溶解されない気体成分は、流れ１３として抜き出される。
【００４５】
図３の実施態様では、エダクター３からの希釈された生成物流５が、冷却された水１１を供給される吸収器１０に送られて二酸化塩素を溶解し、そして、その水性溶液を形成する。上記水性溶液は、流れ１２として抜き出されそして本発明方法の実際の生成物を構成する。前に気液分離がないので、生成物流１２は、二酸化塩素のみでなく、流れ５からの他の可溶成分、例えば硫酸ナトリウム、硫酸および通常は何らかの塩素酸塩をも含む。エダクター３に供給された推進ガスおよび反応器１で生じた酸素などの溶解されない気体状成分は、流れ１３として抜き出される。
【００４６】
反応器１、エダクター３および任意の気液分離器６および吸収器１０を含むプロセス設備は適切には、それらが接触する化学薬品、例えば過酸化水素、塩素酸ナトリウム、硫酸および二酸化塩素の１以上、に対して耐性を有する物質から作られる。そのような物質は、例えば、ガラス、タンタル、チタン、繊維ガラス強化されたプラスチック、フルオロプラスチック、例えばＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）、ＣＰＶＣ（塩素化ポリビニルクロライド）、ＰＴＦE（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ(パーフルオロアルコキシポリマー)、ＥＣＴFE（エチレンクロロトリフルオロエチレン）またはＦＥＰ（フッ素化されたエチレンプロピレン）を包含し、あるいは、これらの物質を、構造物質、例えば鋼またはステンレス鋼、に対するライナー物質として使用する。適するフルオロプラスチックは、Kynar、TeflonまたはHalarの商品名で販売されている。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明の実施態様のプロセス計画を模式的に示す図である。
【図２】図２は、本発明の別の実施態様のプロセス計画を模式的に示す図である。
【図３】図３は、本発明のさらに別の実施態様のプロセス計画を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  反応器
２  生成物流
３  エダクター
４  推進流
５  希釈された生成物流
６  気液分離器
７  不活性ガス
８  二酸化塩素を含む気体流
１０  吸収器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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