專利名稱：高濃度的低鹽的次氯酸鈉漂白劑的制造技術(shù)
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及次氯酸鈉漂白劑(sodium hypochlorite bleach)的制造，特別是 用于次氯酸鈉漂白劑制造的工藝(process)和設備(plant)。
背景技術(shù)：
漂白劑(次氯酸鈉)是一種用于多種應用的日用化學物質(zhì)。用于制造漂白 劑的基礎化學在化學和化工領域中是眾所周知的。使在氣相和/或液相中的 氯(chlorine)與氫氧化鈉(苛性堿)溶液反應，從而產(chǎn)生含水次氯酸鈉(aqueous sodium hypochlorite)。雖然可以認為該基礎化學是相當基本的，而且大體上 是所有用于漂白劑商業(yè)制造的工藝所通用的，但是已經(jīng)在專利文獻中描述 的具體工藝是顯著不同的。用于漂白劑商業(yè)制造的多種已知工藝各自的特征可以在于間歇(不連 續(xù))生產(chǎn)工藝或連續(xù)生產(chǎn)工藝。每類工藝可以具有其自身獨特的優(yōu)點。適當控制的連續(xù)工藝(continuous process)比相應的間歇工藝(batch process)更可能以較高的生產(chǎn)效率來進行，因此可能比間歇工藝更經(jīng)濟。然 而，進行連續(xù)工藝的具體方式對所得漂白劑產(chǎn)品的特性和質(zhì)量起重要作用。美國專利4,428,918和4，708，303分別描述了各自用于制造濃縮(即高濃 度(high-strength))次氯酸鈉溶液的連續(xù)工藝。然而，氯化鈉(鹽)也是該基礎 反應的產(chǎn)物，其自含水次氯酸鈉產(chǎn)物中的除去既可以改善該連續(xù)工藝，又 可以改善所得的產(chǎn)物。那些工藝都沒有從所得的產(chǎn)物中除去所有鹽。兩篇專利都認識到某些間歇工藝可以生產(chǎn)已經(jīng)除去顯著量鹽的含水高 濃度漂白劑。相信能夠始終生產(chǎn)氯化鈉和氯酸鈉濃度都低的并且殘余苛性堿略微過 量的含水高濃度漂白劑的連續(xù)工藝應該是對工業(yè)有益的。與美國專利 4,428,918和4,708,303中提及的那些產(chǎn)物相比具有甚至較高濃度和較低鹽濃 度和較低氯酸鹽濃度的產(chǎn)物應該是尤其有益的。益處既在于產(chǎn)物的效用又 在于相關(guān)的經(jīng)濟因素。作為本發(fā)明人的美國專利7,175,824(2007年2月13日公告)主題的工藝 在結(jié)晶器階段釜(crystallizer stage tank)的底部區(qū)域中最初產(chǎn)生并且接著連續(xù) 補充鹽漿液。當漂白劑和苛性堿的新鮮溶液連續(xù)進入在釜中的溶液中時， 將處于底部的漿液連續(xù)泵出。
所取出漿液的第一部分形成再循環(huán)溶液(recycle solution),其在經(jīng)過換 熱器(heatexchanger)期間冷卻，然后供料回到釜中。在換熱器之前用再循環(huán) 溶液夾帶新鮮的苛性堿。在換熱器之后用夾帶的苛性堿和再循環(huán)溶液夾帶 新鮮的漂白劑。
美國專利7,175,824中所示的結(jié)晶器階段釜包含裙式擋板(skirtbaffle), 其在釜的圓柱形側(cè)壁的內(nèi)側(cè)并且形成圓柱形壁從而在裙式擋板與爸側(cè)壁之 間產(chǎn)生環(huán)形安定區(qū)域(a皿ular calming zone)。環(huán)形安定區(qū)域基本上沒有湍流， 尤其是沒有朝向頂部的湍流，在所述頂部產(chǎn)生基本上不含晶體的母液的上 部區(qū)域。裙式擋板圍繞中心內(nèi)部區(qū)域，向所述中心內(nèi)部區(qū)域中引入新鮮的 漂白劑和苛性堿及再循環(huán)溶液。環(huán)形安定區(qū)域和中心內(nèi)部區(qū)域都在底部區(qū) 域之上并開》文于底部區(qū)域。
以適當速率從安定區(qū)域頂部連續(xù)溢流的母液使溶液過飽和，這導致鹽 從溶液中連續(xù)沉淀出來同時鹽晶體連續(xù)補充在底部區(qū)域中的漿液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面涉及有關(guān)對作為先前專利申請主題的設備和工藝進行簡 化的發(fā)現(xiàn)。
由本發(fā)明工藝和設備生產(chǎn)的較高濃度的較低鹽的漂白劑具有與由作為 先前專利申請主題的工藝制造的漂白劑相似的濃度(strength)。該漂白劑當稀 釋到與通常家用商購漂白劑相當?shù)妮^低濃度時具有改善的穩(wěn)定性，并且因 此當與上述漂白劑相比時具有延長的半衰期。
本發(fā)明的連續(xù)工藝在結(jié)晶器釜(crystallizer tank)中在沒有連續(xù)取出處于 安定區(qū)域頂部的母液的情況下進行。這容許釜沒有裙式擋板，否則所述裙區(qū)域。
按照本發(fā)明的原理可以制造的較高濃度的較低鹽的漂白劑產(chǎn)品為包含 如下水溶液的那些，所述水溶液具有大于25wt。/。的次氯酸鈉和按wt。/。(重量
9百分比)計基本上小于0.38的NaCl(鹽)與NaOCl(次氯酸鈉)的比率以及略微 過量的氫氧化鈉(苛性堿)。在除去固體之后，具有約30wt。/。-約35wt。/。的次 氯酸鈉以及在30%濃度時約0.21-約0.25的NaCl/NaOCl比率和在35%濃度 時約0.10-約0.15%的NaCl/NaOCl比率以及略微過量的苛性堿的漂白劑是上 述較高濃度的較低鹽的漂白劑產(chǎn)品的 一個實施例。
將新鮮的苛性堿的溶液、基本上不含鹽晶體的新鮮的較低濃度的漂白 劑以及從釜底部區(qū)域中取出以形成再循環(huán)溶液的鹽漿液連續(xù)《1入結(jié)晶器釜
氯來對在釜中的溶液進行氯化。以任何適合的方式通過市售的設備使用適 當?shù)臏y量方法(例如氧化-還原電位測量方法)來控制溶液中過量苛性堿的百 分比。
去溶解熱和反應熱。通過使用高循環(huán)速率(high recycle rate)經(jīng)過換熱器，可 以4吏爸的再循環(huán)出口 (recycle outlet)與爸的再循環(huán)返回口 (recycle return)之間 的溫度降低保持在小的水平，這的益處在于幫助晶體形成同時避免換熱器 結(jié)垢。使所述溫度降低保持在小的水平的高循環(huán)速率的使用是本發(fā)明的相 關(guān)方面。通常溫度降低可以為約1。F至約4。F,最優(yōu)選為約1。F至約2。F。
為了將溫度降低控制在上述范圍內(nèi)，所述換熱器為如下?lián)Q熱器，其具 有就經(jīng)過它的相應液體的流速而言足夠的傳熱面積(heat transfer surface area),而且呈現(xiàn)對流動的低限制。通過對結(jié)晶器階段(crystallizer stage)中的 化學過程進行適當?shù)目刂?，可以將那些過程的溫度保持在以下范圍內(nèi)，所 述范圍允許將冷卻塔水(cooling tower water)用作某些類型換熱器中的冷卻 液，這是本發(fā)明的另一相關(guān)方面，其避免對使用較昂貴的冷凍水(refrigemted water)的需要。然而，本發(fā)明的原理確實也包括將冷凍水或冷水(chilled water) 用于某些其它類型的換熱器。
本發(fā)明的另 一相關(guān)方面涉及對再循環(huán)溶液與經(jīng)過換熱器的冷卻液之間 的溫差(temperature difference)進行控制。避免換熱器結(jié)垢的溫差的目標范圍 取決于特定換熱器的設計。對于板框式換熱器(plate and frame type heat exchanger)而言，溫差可以是約2°F至約3°F。例如對于其它換熱器諸如管殼 式(shell and tube type)換熱器而言，溫差可以具有較大的范圍即5。F至15°F。
優(yōu)選在換熱器之前將新鮮的苛性堿加到再循環(huán)溶液中?？列詨A本身優(yōu)選在加到再循環(huán)溶液中之前通過經(jīng)過所述苛性-喊自己的換熱器而冷卻。在 夾帶的苛性堿和再循環(huán)溶液已經(jīng)冷卻之后，加入新鮮的較低濃度的漂白劑， 從而與夾帶的苛性堿和再循環(huán)溶液一起輸送。
隨著所述過程連續(xù)進行，再循環(huán)溶液、苛性堿和較低濃度的漂白劑的 混合物以及氯的連續(xù)引入在釜中維持連續(xù)反應，從而產(chǎn)生較高濃度的漂白
新鮮的苛性堿和新鮮的較低濃度的漂白劑的混合物引入已經(jīng)處于釜中的溶 液中。也在底部區(qū)域之上而且在引入所述液體混合物的水平之上將氯引入。
溶液在釜中填充達到的水平以任何適合的方式通過過程控制設備來控 制或調(diào)節(jié)。沒有溶液溢出釜或者沒有溶液在底部區(qū)域之上的水平處從釜中 取出。以漿液的形式從底部區(qū)域中取出的溶液要么成為返回到釜中的再循 環(huán)溶液，要么隨后進行處理以產(chǎn)生最終的較高濃度的較低鹽的漂白劑產(chǎn)物。 在沒有如先前專利申請所述那樣在結(jié)晶器釜中存在明確的安定區(qū)域的情況 下，在釜中的溶液通常是均勻的，尤其是在底部區(qū)域中。
用于本發(fā)明工藝的過程控制條件可以產(chǎn)生足夠大的晶體尺寸，以便可 通過機械過程有效地除去晶體。鹽晶體尺寸在漿液中所得的分布使它們3^ 常適于最終回收為基本上干燥的固體，這是本發(fā)明的另一相關(guān)方面。
所取出的從其中通過進一 步的機械處理除去鹽晶體的含有較高濃度的
漂白劑產(chǎn)物的漿液#1連續(xù)引入預增稠釜(pre-thickening tank)中，在所述預增 稠釜中通過混合器和/或通過加壓空氣吹過漿液來對漿液進行機械攪拌。同 時，將漿液從預增稠釜中連續(xù)泵送到可以除去更多液體或濾液的預增稠裝 置(pre-thickening device)例如旋液分離器(hydrocyclone)中。將這種來自子貞增 稠裝置的濾液引入產(chǎn)物釜中，所述產(chǎn)物釜用于容納呈較高濃度的較低鹽的 漂白劑產(chǎn)物形式的濾液，同時將來自預增稠裝置的更充分增稠的漿液供入 離心機(centriflige)中。
離心機除去幾乎所有殘余液體，得到產(chǎn)物，其最少為約96%的鹽以及 殘余的液體和少量的包括漂白劑在內(nèi)的痕量化學物質(zhì)。
優(yōu)選的離心機為兩級離心機(two-stage centriftige),其允許用水洗滌產(chǎn) 物以從最終的鹽產(chǎn)物中除去殘余的次氯酸鹽。使來自離心機第一級的濾液 返回到結(jié)晶器釜中。使來自產(chǎn)物釜的濾液溢流返回到預增稠爸中。
由本發(fā)明工藝生產(chǎn)的高濃度的低鹽的漂白劑產(chǎn)物具有大于25wt。/。的漂
ii白劑濃度。特定漂白劑產(chǎn)物的具體濃度可以通過生產(chǎn)過程中的分解問題
(decomposition issue)以及沉淀的鹽晶體的尺寸來限制，尤其是當漂白劑濃度 接近其上限時，所述上限實際上為約35%。
本發(fā)明的一般方面涉及一種方法，其用于從具有一些氫氧化鈉并且基 本上不含氯化鈉(鹽)晶體的較低濃度的含水次氯酸鈉漂白劑連續(xù)制造較高 濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑。
所述方法包括A)在釜中如下維持使較高濃度的漂白劑和固體鹽晶體 的漿液得以產(chǎn)生的連續(xù)反應將l)具有一些氬氧化鈉并且基本上不含鹽晶 體的較低濃度的含水次氯酸鈉漂白劑、2)按重量計濃度為約45%-約51%的 氬氧化鈉水溶液和3)在可以包括或可以不包括惰性物質(zhì)的氣相和/或液相中 的氯以及4)再循環(huán)溶液連續(xù)引入所述釜中；B)在與較低濃度的漂白劑、氫 氧化鈉溶液、氯和再循環(huán)溶液開始與已經(jīng)在釜中的漿液混合的地方相比低 的水平處從釜中連續(xù)取出漿液；C)將第一部分所取出的漿液(a first portion of the w池drawn slurry)冷卻并將冷卻的第一部分所取出的漿液用作再循環(huán)溶 液；和D)處理第二部分所取出的漿液(a second portion of the withdrawn slurry) 以使基本上所有鹽晶體與殘余液體分離；以及E)回收所述殘余液體，其為 較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑。
所述方法的另——般方面包括A)將i)具有一些氫氧化鈉并且基本上 不含鹽晶體的較低濃度的含水次氯酸鈉漂白劑，按重量計濃度為約45%-約 51%的氫氧化鈉水溶液，和再循環(huán)溶液的混合物以及ii)在可以包括或可以 不包括惰性物質(zhì)的氣相和/或液相中的氯引入釜中，所述釜具有共同限定釜 內(nèi)部的底壁(bottom wall)和直立側(cè)壁(upright sidewall)，從而在釜內(nèi)部維持較 高濃度的漂白劑和固體鹽晶體的漿液得以產(chǎn)生的連續(xù)反應；B)通過從釜內(nèi) 部連續(xù)取出漿液來產(chǎn)生所述再循環(huán)溶液；和C)如下產(chǎn)生所述較高濃度的較 低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑在垂直處于將所述混合物和氯引入釜內(nèi)部的 位置之下的水平處從釜內(nèi)部連續(xù)取出漿液，并且分離出基本上所有鹽晶體， 以及回收殘余液體，其為所述較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑。
另一一般方面涉及一種方法，其用于從由釜中連續(xù)取出的漿液連續(xù)同 時制造較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑和基本上干燥的結(jié)晶鹽， 在所述釜中由如下操作導致的連續(xù)反應產(chǎn)生所述漿液，所述漿液為鹽晶體 在較高濃度的含水次氯酸鈉漂白劑中的懸浮液，所述操作為將l)具有一些氫氧化鈉并且基本上不含鹽晶體的較低濃度的含水次氯酸鈉漂白劑、2)
按重量計濃度為約45%-約51%的氫氧化鈉水溶液、3)在可以包括或可以不 包括惰性物質(zhì)的氣相和/或液相中的氯以及4)再循環(huán)溶液連續(xù)引入所述釜 中，所述再循環(huán)溶液包含在與較低濃度的漂白劑、氬氧化鈉溶液、氯和再
取出的漿液。
所述方法包括在與較低濃度的漂白劑、氫氧化鈉溶液、氯和再循環(huán) 溶液開始與已經(jīng)在釜中的漿液混合的地方相比低的水平處從釜中連續(xù)取出 漿液，所述漿液有待進一步處理以得到較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉 漂白劑和基本上干燥的結(jié)晶鹽，其中所述進一步處理包括將有待進一步 處理的漿液連續(xù)引入另一釜中，在所述另一釜中攪拌漿液，從所述另一釜 中連續(xù)取出漿液，并將其引入增稠裝置中，在所述增稠裝置中從所述漿液 中提取相當大部分的液體，其為較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑， 從而得到基本上增稠的漿液，從所述增稠裝置中連續(xù)取出基本上增稠的漿 液，并將它引入兩級離心機中，在所述兩級離心機中，在第一級中對基本 上增稠的漿液進行連續(xù)離心以除去更多的液體并得到進一步增稠的漿液， 洗滌所述進一步增稠的漿液，并且在第二級中對經(jīng)洗滌的進一步增稠的漿 液進行離心以除去液體并得到基本上干燥的結(jié)晶鹽。


有關(guān)說明本發(fā)明工藝實施的附圖的筒要說明
圖1示意性地說明了用于實施本發(fā)聽的結(jié)晶器階段的實施例。
圖2示意性地說明了在結(jié)晶器階段之后的處理的實施例。
具體實施例方式
有關(guān)本發(fā)明工藝和設備的說明
圖1所示的階段(stage)包括結(jié)晶器10，其如上所述包括與換熱器14相 連的釜12。附圖沒有顯示如美國專利7,175,824中所述的用于制備較低濃度 的漂白劑的第一階段(firststage)。應當理解的是，引入釜12中的較低濃度 的漂白劑可以在別處通過任何適合的工藝來制造。釜12包括圓柱形側(cè)壁 12A、圓錐形底壁12B和頂壁12C。該結(jié)晶器階段具有多個進出釜12的入口和出口。再循環(huán)出口 22位于或靠近圓錐形底壁12B的中心低點(center low point)。漿液出口 24位于圓錐形底壁12B內(nèi)，其處于在出口 22之上的水平處。兩個出口22和24的精確位置一般不是關(guān)鍵的，條件是它們開放于釜12中的溶液的底部區(qū)域，漿液在所述底部區(qū)域中聚集。出口甚至可以是穿過釜壁并延伸到釜內(nèi)部的管的末端。出口可以具有開放于漿液的共同開口，例如出口 24通過T形連接件與從出口 22延伸的導管33相連而不是位于壁12B。
釜具有濾液入口 26,其允許將來自離心機的通過導管75輸送的濾液引入釜12中，所述離心機將在后面參照圖2來描述。通風出口(ventoutlet)28用于使任何殘余的氯氣以及惰性氣體逸出至標準商購氯滌氣器(chlorinescrubber)(未具體顯示)。
釜12的另外兩個入口為氯入口 30和再循環(huán)入口 32。再循環(huán)泵34通過出口 22和通向泵吸入側(cè)的導管33從釜的底部抽出漿液。所述泵通過自泵出口通向換熱器14的導管35對液體進行泵送。通過進到位于泵34與換熱器14之間的導管35中的苛性堿入口 36,將新鮮的苛性堿加到再循環(huán)溶液中，所述新鮮的苛性堿優(yōu)選通過首先經(jīng)過換熱器41來冷卻。將較低濃度的漂白劑通過漂白劑入口 38加到自換熱器14延伸至再循環(huán)入口 32的導管37中。盡管所說明的設備顯示了具有單一入口的釜，經(jīng)過所述單一入口引入漂白劑、新鮮的苛性堿和再循環(huán)溶液的混合物，但是可以將其它管道布置(plumbing arrangement)用于將各種溶液引入蒼12中。
通過再循環(huán)入口 32將新鮮的苛性堿、新鮮的較低濃度的漂白劑和再循環(huán)漿液的夾帶溶液引入釜12中。所述夾帶溶液進入已經(jīng)在釜中的溶液中的實際位置是任何適合的位置，所述位置不會顯著干擾漿液在釜12底部的聚集以及不會顯著干擾將所聚集的基本上均勻的漿液從釜的底部區(qū)域中取出。附圖顯示了在底部區(qū)域之上優(yōu)選的中間位置，在所述優(yōu)選的中間位置通過入口 32進入的夾帶溶液經(jīng)由通向直立漏斗39的導管傳送，所述漏斗具有增加的直徑以便當夾帶溶液開始與已經(jīng)在釜中的溶液混合時促進夾帶溶液的良好分布。
將通過入口 30進入釜12中的氯經(jīng)由導管傳送到分布系統(tǒng)(distributionsystem)40，布置所述系統(tǒng)以將氯引入在釜中的溶液中，從而對苛性堿進行氯化。分布系統(tǒng)40中的出口開口朝下以避免可能的阻塞。將它們設置在如
14下水平，所述水平根據(jù)所引入的氯的狀態(tài)使氯的氣體壓力或液體壓力成為
使氯移動通過分布系統(tǒng)f0中的出口開口的力量。
在沒有存在于先前專利申請所示結(jié)晶器釜中的裙式擋板的情況下，沒
有形成安定區(qū)域，因此在釜12中的溶液中沒有在裙式擋板之后形成任何母液區(qū)域。反應物開始與已經(jīng)在釜中的漿液混合的位置是與釜側(cè)壁沒有阻斷的中心位置，這與美國專利7,175,824不同，在所述美國專利7，175，824中裙式擋板提供對側(cè)壁的有意阻斷以便形成安定區(qū)域。
如下文可以更詳細地進一步解釋的那樣，由本發(fā)明的連續(xù)工藝產(chǎn)生的較高濃度的較低鹽的漂白劑產(chǎn)物如下得到經(jīng)由泵25將漿液泵出，由此經(jīng)過出口 24從釜12中抽出漿液，用于按照圖2進行后續(xù)處理。
在結(jié)晶器10中發(fā)生的化學過程的釋熱速率是經(jīng)過所述結(jié)晶器的通量的函數(shù)。因此，根據(jù)結(jié)晶器的通量對經(jīng)過換熱器的再循環(huán)速率和冷卻液速率進行控制，以便如上所述，既當再循環(huán)溶液經(jīng)過換熱器時維持再循環(huán)溶液中小的溫度降低，又維持適于所用特定類型換熱器的在再循環(huán)溶液與冷卻液之間的溫差。在上下文中，所述工藝具有高的再循環(huán)速率。圖l還顯示了 一些過程控制設備，其形式為設置在從泵25的出口到泵34的吸入側(cè)和從泵34的出口到泵34的吸入側(cè)的相應流動回路中的冗余傳感器對AE(redundant sensor pair AE)。所迷傳感器監(jiān)測氯化以確保與控制限度相一致。供料閥(service valve)(未示出)可以切斷經(jīng)過傳感器對中任一傳感器的流動從而在不使工藝停止運轉(zhuǎn)的情況下允許其替換。
圖2顯示了額外的設備，其包括與釜12類似的預增稠釜(pre-thickeningtank)44，其中它具有側(cè)壁、.圓錐形底壁和頂壁。來自釜12的漿液經(jīng)由漿液入口 52引入并向下落入已經(jīng)在釜中的漿液的區(qū)域50中。區(qū)域50中的漿液以任何適合的方式來攪拌，例如通過使用如圖所示的空氣噴射(air sparging)。將加壓空氣經(jīng)由空氣入口 54供給到分布系統(tǒng)56中，設置所述系統(tǒng)以使空氣向上通過在區(qū)域50中的漿液。離開漿液的空氣及任何夾帶氣體經(jīng)由頂壁中的通向滌氣器(未具體顯示)的通風出口 58排出。機械攪拌器可以代替空氣噴射來使用或與空氣噴射一起使用。
再循環(huán)泵62將來自位于或靠近區(qū)域50底部的漿液經(jīng)由漿液出口 60從爸44中泵送出來。所示的特定出口位于圓錐形底部釜壁的低點。將所泵送的漿液輸送到旋液分離器66的入口 64，運行所述旋液分離器以從漿液中分離液體，這顯著提高了經(jīng)由導管67從旋液分離器66中排出的漿液的稠度(thickness),所述導管67通向用于通過對增稠的漿液進行離心而回收結(jié)晶鹽的離心才幾68。
優(yōu)選的離心機為兩級離心才幾，其允許在回收過程中在分級離心(centrifbging stage)之間對鹽進行洗滌。來自旋液分離器66的增稠漿液首先在離心機68的第一級中離心以除去大部分液體并留下液體含量小的固體。接著洗滌固體并隨后在離心機的第二級中離心。水是可以用于洗滌的一種流體的實例。因此，圖2顯示了洗滌水入口 70和洗滌水出口 72。洗滌固體，從最終的鹽產(chǎn)物中除去顯著量的殘余化學物質(zhì)例如次氯酸鹽，所述最終的鹽產(chǎn)物在固體出口 74處從離心機中輸出。來自離心機68的第一級的濾液經(jīng)由導管75返回到結(jié)晶器釜12(再次參見圖l)中，通過旋液分離器66從漿液中分離的液體成為經(jīng)由出口 76從旋液分離器中輸送至產(chǎn)物釜78的入口77的濾液，在所述產(chǎn)物釜78中收集濾液，其為所述工藝的較高濃度的較低鹽的漂白劑產(chǎn)物。
通過泵81將含水漂白劑產(chǎn)物從釜78中泵送出來并輸送經(jīng)過產(chǎn)物出口82用于在其它工藝中進一步現(xiàn)場使用和/或輸送至現(xiàn)場位置或非現(xiàn)場位置以便整裝運輸(bulk shipment)和/或在運輸前包裝(packaging preparatory toshipment)-
從釜78中溢出的任何產(chǎn)物經(jīng)由釜78的出口 79返回到釜44的入口 80。釜78中的漂白劑產(chǎn)物將含有一定量的氯酸鈉。該量在一定程度上是反應溫度的函數(shù)。通常，較低的反應溫度將導致較低的氯酸鹽濃度。因此，為了能使反應溫度更低，本發(fā)明工藝的某些原理應用于使用冷凍水而不是冷卻塔水的設備。在另一方面，由本發(fā)明工藝生產(chǎn)的漂白劑產(chǎn)物的高濃度允許其通過加入水來稀釋，并且盡管這必然會降低漂白劑的濃度，但是這也會有效降低氯酸鹽的濃度。
氫氧化鉀可替代氫氧化鈉，從而以類似的方式產(chǎn)生次氯酸鉀。雖然已經(jīng)說明和描述了本發(fā)明目前優(yōu)選的實施方案，但是應當理解的是，本發(fā)明的原理可應用于所有落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的實施方案。
權(quán)利要求
1.一種方法，其用于從具有一些氫氧化鈉并且基本上不含氯化鈉(鹽)晶體的較低濃度的含水次氯酸鈉漂白劑連續(xù)制造較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑，所述方法包括A)在釜中如下維持使較高濃度的漂白劑和固體鹽晶體的漿液得以產(chǎn)生的連續(xù)反應將1)具有一些氫氧化鈉并且基本上不含鹽晶體的較低濃度的含水次氯酸鈉漂白劑，2)按重量計濃度為約45％-約51％的氫氧化鈉水溶液，和3)在可以包括或可以不包括惰性物質(zhì)的氣相和/或液相中的氯，以及4)再循環(huán)溶液引入所述釜中；B)在與較低濃度的漂白劑、氫氧化鈉溶液、氯和再循環(huán)溶液開始與已經(jīng)在釜中的漿液混合的地方相比低的水平處從釜中連續(xù)取出漿液；C)將第一部分所取出的漿液冷卻并將冷卻的第一部分所取出的漿液用作再循環(huán)溶液；和D)處理第二部分所取出的漿液以使基本上所有鹽晶體與殘余液體分離；和E)回收所述殘余液體，其為較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑。
2. 權(quán)利要求l的方法，其中對所述第一部分所取出的漿液進行的冷卻 包括使所述第 一部分所取出的漿液流經(jīng)換熱器。
3. 權(quán)利要求2的方法，其中所述換熱器的功能是在將液體冷卻劑與漿 液之間的溫差控制在約5。F至約15。F的范圍內(nèi)的情況下，將熱量從所取出 的漿液傳遞至流經(jīng)所述換熱器的液體冷卻劑。
4. 權(quán)利要求3的方法，其中將所述溫差控制在約2°F至約3°F的范圍內(nèi)。
5. 權(quán)利要求2的方法，其中如下進行所述冷卻控制所述換熱器，從 而使所述漿液的溫度在經(jīng)過所述換熱器期間降低約1。F至約4。F,優(yōu)選降低 約1。F至約2。F。
6. 權(quán)利要求2的方法，其中所述第一部分所取出的漿液的溫度允許將 冷卻塔水用于冷卻所述漿液，以及所述換熱器的功能是將熱量從所述第一部分所取出的漿液傳遞至流經(jīng)所述換熱器的冷卻塔水。
7. 權(quán)利要求2的方法，其中所述換熱器的功能是將熱量從所述所取出的漿液傳遞至流經(jīng)所述換熱器的冷凍水。
8. 權(quán)利要求l的方法，其包括夾帶所述較低濃度的漂白劑、氬氧化鈉溶液和再循環(huán)溶液，然后將它們以混合物的形式引入釜中，所述混合物與已經(jīng)在釜中的漿液在所述漿液中的如下位置開始混合，所述位置通常在釜側(cè)壁的中心而且沒有通過向內(nèi)隔開釜側(cè)壁的任何介入壁而與釜側(cè)壁阻斷。
9. 權(quán)利要求8的方法，其包括在將所述第一部分所取出的漿液冷卻的步驟之前使所述氫氧化鈉溶液在用所述第一部分所取出的漿液夾帶之前經(jīng)過所述氫氧化鈉溶液自己的換熱器從而將所述氫氧化鈉溶液冷卻，以及用夾帶的氫氧化鈉溶液和第一部分所取出的漿液夾帶較低濃度的漂白劑。
10. 權(quán)利要求l的方法，其中步驟D)和E)包括將所述第二部分所取出的漿液連續(xù)引入另一釜中，在所述另一釜中攪拌所述漿液，從所述另 一釜中連續(xù)取出漿液并將它引入增稠裝置中，在所述增稠裝置中，從所述漿液中提取相當大部分的液體，其為較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑，從而得到基本上增稠的漿液，從所述增稠裝置中連續(xù)取出基本上增稠的漿液并將它引入兩級離心機中，在所述兩級離心機中，在第一級中對基本上增稠的漿液進行連續(xù)離心以除去更多的液體并得到進一步增稠的漿液，洗滌所述進一步增稠的漿液，并且在第二級中對經(jīng)洗滌的進一步增稠的漿液進行離心以除去液體并得到基本上干燥的結(jié) 晶鹽。
11. 權(quán)利要求10的方法，其中在所述另一釜中攪拌所述漿液的步驟包括使在所述另一釜中的漿液經(jīng)受空氣噴射。
12. 權(quán)利要求10的方法，其中從所述另一釜中連續(xù)取出漿液，并將它引入增稠裝置中，以及在所述增稠裝置中從所述漿液中提取相當大部分的液體，其為較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑，從而得到基本上增稠的漿液的步驟包括將來自所述另 一釜的漿液引入旋液分離器中，并且運行所述旋液分離器以在所述增稠裝置中從所述漿液中提取相當大部分的液體，其為較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑，從而得到基本上增稠的漿液。
13. 權(quán)利要求12的方法，其還包括如下步驟將來自所述旋液分離器的所提取液體引入又一釜中，引入其的水平處位于已經(jīng)在所述又一釜中的先前提取的液體之上，以及當引入所述又一釜中的所提取液體導致液面升高到上限時，通過使所提取液體流入在其中漿液正得以攪拌的所述另一釜中而阻止所述液面進一步升高。
14. 權(quán)利要求13的方法，其中所述上限由所述又一釜的溢流出口限定，以及通過使所提取液體流入在其中漿液正得以攪拌的所述另一釜中而阻止所述液面進一步升高的步驟包括使所述提取液體通過重力流入所述另 一蒼中。
15. 權(quán)利要求13的方法，其還包括從所述又一釜中由所述又一爸中的液體底部區(qū)域取出液體，以及處理由液體底部區(qū)域取出的液體用于整裝運輸或包裝運輸。
16. 權(quán)利要求10的方法，其還包括使從離心機第一級中除去的液體返回到在其中連續(xù)反應產(chǎn)生所述漿液的釜中。
17. —種方法，其用于從由釜中連續(xù)取出的漿液連續(xù)同時制造較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑和基本上干燥的結(jié)晶鹽，在所述釜中由如下操作導致的連續(xù)反應產(chǎn)生所述漿液，所述漿液為鹽晶體在較高濃度的含水次氯酸鈉漂白劑中的懸浮液，所述操作為將l)具有一些氬氧化鈉并且基本上不含鹽晶體的較低濃度的含水次氯酸鈉漂白劑、2)按重量計濃度為約45%-約51%的氬氧化鈉水溶液、3)在可以包括或可以不包括惰性物質(zhì)的氣相和/或液相中的氯以及4)再循環(huán)溶液連續(xù)引入所述釜中，所述再循環(huán)溶液包含在與較低濃度的漂白劑、氬氧化鈉溶液、氯和再循環(huán)溶液開始與已經(jīng)在釜中的漿液混合的地方相比低的水平處從釜中連續(xù)取出的漿液，所述方法包括在與較低濃度的漂白劑、氫氧化鈉溶液、氯和再循環(huán)溶液開始與已經(jīng)在釜中的漿液混合的地方相比低的水平處從釜中連續(xù)取出漿液，所述漿液有待進一步處理以得到較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑和基本上干燥的結(jié)晶鹽，其中所述進一步處理包括將有待進一步處理的漿液連續(xù)引入另 一釜中，在所述另一釜中攪拌漿液，從所述另一釜中連續(xù)取出漿液，并將其引入增稠裝置中， 在所述增稠裝置中從所述漿液中提取相當大部分的液體，其為較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑，從而得到基本上增稠的漿液，從所述增稠裝置中連續(xù)取出基本上增稠的漿液，并將它引入兩級離心機中，在所述兩級離心機中，在第一級中對基本上增稠的漿液進行連續(xù)離心 以除去更多的液體并得到進一步增稠的漿液，洗滌所述進一步增稠的漿液， 并且在第二級中對經(jīng)洗滌的進一步增稠的漿液進行離心以除去液體并得到 基本上干燥的結(jié)晶鹽。
18. 權(quán)利要求17的方法，其中在所述另一釜中攪拌所述漿液的步驟包括使在所述另一釜中的漿液經(jīng)受空氣噴射。
19. 權(quán)利要求n的方法，其中從所述另一釜中連續(xù)取出漿液，并將它 引入增稠裝置中，以及在所述增稠裝置中從所述漿液中提取相當大部分的 液體，其為較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑，從而得到基本上增稠的漿液的步驟包括將來自所述另 一釜的漿液引入旋液分離器中，并且運行所述旋液分離 器以在所述增稠裝置中從所述漿液中提取相當大部分的液體，其為較高濃 度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑，從而得到基本上增稠的漿液。
20. 權(quán)利要求19的方法，其還包括如下步驟將來自所述旋液分離器 的所提取液體引入又一釜中，引入其的水平處位于已經(jīng)在所述又一釜中的 先前提取的液體之上，以及當引入所述又一釜中的所提取液體導致液面升 高到上限時，通過使所提取液體流入在其中漿液正得以攪拌的所述另 一釜 中而阻止所述液面進一步升高。
21. 權(quán)利要求20的方法，其中所述上限由所述又一釜的溢流出口限定， 以及通過使所提取液體流入在其中漿液正得以攪拌的所述另 一釜中而阻止 所述液面進一步升高的步驟包括使所述提取液體通過重力流入所述另一釜 中。
22. 權(quán)利要求20的方法，其還包括從所述又一釜中由所述又一釜中的 液體底部區(qū)域取出液體，以及處理由液體底部區(qū)域取出的液體用于整裝運輸或包裝運輸。
23. 權(quán)利要求17的方法，其還包括使從離心機第一級中除去的液體返 回到在其中連續(xù)反應產(chǎn)生所述漿液的釜中。
24. —種方法，其用于從具有一些氫氧化鈉并且基本上不含氯化鈉(鹽) 晶體的較低濃度的含水次氯酸鈉漂白劑連續(xù)制造較高濃度的較低鹽的含水 次氯酸鈉漂白劑，所迷方法包括A) 將i)具有一些氫氧化鈉并且基本上不含鹽晶體的較低濃度的含水次 氯酸鈉漂白劑，按重量計濃度為約45%-約51%的氫氧化鈉水溶液，和再循 環(huán)溶液的混合物以及ii)在可以包括或可以不包括惰性物質(zhì)的氣相和/或液相 中的氯引入釜中，所述釜具有共同限定釜內(nèi)部的底壁和直立側(cè)壁，從而在 釜內(nèi)部維持較高濃度的漂白劑和固體鹽晶體的漿液得以產(chǎn)生的連續(xù)反應；B) 通過從釜內(nèi)部連續(xù)取出漿液來產(chǎn)生所述再循環(huán)溶液；和C) 如下產(chǎn)生所述較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑在垂直處 于將所述混合物和氯引入釜內(nèi)部的位置之下的水平處從蒼內(nèi)部連續(xù)取出漿 液，并且分離出基本上所有鹽晶體，以及回收殘余液體，其為所述較高濃 度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑。
25. 權(quán)利要求24的方法，其中將i)具有一些氫氧化鈉并且基本上不含 鹽晶體的較低濃度的含水次氯酸鈉漂白劑，按重量計濃度為約45%-約51% 的氫氧化鈉水溶液，和再循環(huán)溶液的混合物以及ii)在可以包括或可以不包 括惰性物質(zhì)的氣相和/或液相中的氯引入釜中，所述釜具有共同限定釜內(nèi)部 的底壁和直立側(cè)壁，從而在釜內(nèi)部維持較高濃度的漂白劑和固體鹽晶體的與所述側(cè)壁阻斷的位置將所述混合物引入所述爸中。
26. 權(quán)利要求25的方法，其中產(chǎn)生所述再循環(huán)溶液的步驟包括在垂直 處于將所述混合物和氯引入釜內(nèi)部的位置之下的水平處從所述釜內(nèi)部連續(xù) 取出漿液。
27. 權(quán)利要求26的方法，其中產(chǎn)生所述再循環(huán)溶液的步驟包括在換熱 器中冷卻所述漿液。
28. 權(quán)利要求27的方法，其中所述換熱器的功能是在將液體冷卻劑與 漿液之間的溫差控制在約5。F至約15。F的范圍內(nèi)的情況下，將熱量從所述 漿液傳遞至流經(jīng)所述換熱器的液體冷卻劑。
29. 權(quán)利要求28的方法，其中將所述溫差控制在約2。F至約3。F的范圍內(nèi)。
30. 權(quán)利要求27的方法，其中如下進行所述冷卻控制所述換熱器，從 而使所述漿液的溫度在經(jīng)過所述換熱器期間降低約1。F至約4。F，優(yōu)選降低 約1°F至約2°F。
31. 權(quán)利要求27的方法，其中在換熱器中冷卻所述漿液的步驟包括將 熱量從所述漿液傳遞至流經(jīng)所述換熱器的冷卻塔水。
32. 權(quán)利要求27的方法，其中在換熱器中冷卻所述漿液的步驟包括將 熱量從所述漿液傳遞至流經(jīng)所述換熱器的冷凍水。
全文摘要
一種方法，其用于由以下物質(zhì)連續(xù)制造較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑具有一些氫氧化鈉并且基本上不含氯化鈉(鹽)晶體的較低濃度的含水次氯酸鈉漂白劑，按重量計濃度為約45％-約51％的氫氧化鈉水溶液，在可以包括或可以不包括惰性物質(zhì)的氣相和/或液相中的氯，和再循環(huán)溶液。在與較低濃度的漂白劑、氫氧化鈉溶液、氯和再循環(huán)溶液開始與已經(jīng)在釜中的漿液混合的地方相比低的水平處從釜中取出漿液。取出第一部分漿液并用作再循環(huán)溶液。取出第二部分漿液并處理以使基本上所有鹽晶體與殘余液體分離，回收所述殘余液體，其為較高濃度的較低鹽的含水次氯酸鈉漂白劑。
文檔編號C01B11/04GK101668699SQ200780051906
公開日2010年3月10日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月29日
發(fā)明者布倫特·J·哈德曼, 杜安·J·鮑威爾, 羅伯特·B·貝鮑 申請人:鮑威爾技術(shù)有限責任公司