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JP2012188327A - Method for making hypochlorite - Google Patents

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JP2012188327A JP2011054846A JP2011054846A JP2012188327A JP 2012188327 A JP2012188327 A JP 2012188327A JP 2011054846 A JP2011054846 A JP 2011054846A JP 2011054846 A JP2011054846 A JP 2011054846A JP 2012188327 A JP2012188327 A JP 2012188327A
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reaction
chlorine gas
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JP2011054846A
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Hideaki Yoshida
英昭 吉田
Masashi Teramori
正志 寺森
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

【課題】 塩素ガスの供給量が変動するなどの外乱が発生した場合であっても、反応液の金属水酸化物の濃度を一定に保持することができ、次亜塩素酸塩の濃度が均一な次亜塩素酸塩の水溶液または懸濁液を得ることができる製造方法を提供する。
【解決手段】 まず、25%水酸化ナトリウム水溶液、純水および塩素ガスを第1反応塔1に連続的に供給して反応させる。この第1反応塔1から導出された反応液は貯留タンク3に貯留される。次に、貯留タンク3から導出された反応液と塩素ガスとを第2反応塔2に連続的に供給して反応させる。そして、貯留タンク3に貯留された反応液の液面高さが一定となるように、第1反応塔1への水酸化ナトリウム水溶液の供給量を制御し、第2反応塔2における反応液の酸化還元電位が一定となるように、第2反応塔2への貯留タンク3から導出された反応液の供給量を制御する。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a constant concentration of metal hydroxide in a reaction solution and a uniform concentration of hypochlorite even when a disturbance such as fluctuation in supply amount of chlorine gas occurs. A production method capable of obtaining an aqueous solution or suspension of hypochlorite is provided.
First, a 25% aqueous sodium hydroxide solution, pure water and chlorine gas are continuously supplied to a first reaction tower 1 to cause a reaction. The reaction liquid derived from the first reaction tower 1 is stored in the storage tank 3. Next, the reaction liquid derived from the storage tank 3 and chlorine gas are continuously supplied to the second reaction tower 2 to be reacted. And the supply amount of the sodium hydroxide aqueous solution to the 1st reaction tower 1 is controlled so that the liquid level height of the reaction liquid stored in the storage tank 3 becomes constant, and the reaction liquid in the 2nd reaction tower 2 is controlled. The supply amount of the reaction liquid led out from the storage tank 3 to the second reaction tower 2 is controlled so that the oxidation-reduction potential becomes constant.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、次亜塩素酸塩の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing hypochlorite.

次亜塩素酸塩は、たとえば、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物などの金属水酸化物の水溶液または懸濁液に塩素を通じることによって製造される。この塩素化反応においては、次亜塩素酸塩と金属塩化物とが生成し、塩素化の進行に伴って次亜塩素酸塩と金属塩化物の濃度が高くなる。そのため、次亜塩素酸塩の水溶液または懸濁液には、塩素化反応により生成した次亜塩素酸塩および金属塩化物と、未反応の金属水酸化物とが含まれる。   Hypochlorite is produced, for example, by passing chlorine through an aqueous solution or suspension of a metal hydroxide such as an alkali metal hydroxide or an alkaline earth metal hydroxide. In this chlorination reaction, hypochlorite and metal chloride are produced, and the concentration of hypochlorite and metal chloride increases with the progress of chlorination. Therefore, the hypochlorite aqueous solution or suspension contains hypochlorite and metal chloride produced by the chlorination reaction and unreacted metal hydroxide.

特許文献1には、金属水酸化物として水酸化ナトリウムの水溶液と塩素ガスとを濡れ壁式反応塔に連続的に供給して反応させ、反応液の一部を循環させながら反応させて次亜塩素酸ナトリウム水溶液を製造する方法が開示されている。   In Patent Document 1, an aqueous solution of sodium hydroxide and chlorine gas as metal hydroxides are continuously supplied to a wet-walled reaction tower to cause a reaction, and a part of the reaction solution is circulated to cause a reaction. A method for producing an aqueous sodium chlorate solution is disclosed.

特許文献1に開示される次亜塩素酸ナトリウム水溶液の製造方法では、水酸化ナトリウム水溶液および循環反応液を特定の速度以上で反応塔内を流下させることによって、塔壁への塩化ナトリウムの結晶の付着を防止し、反応の不均一性から生じる次亜塩素酸ナトリウムの分解を抑制することができるので、高濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を得ることができる。   In the method for producing a sodium hypochlorite aqueous solution disclosed in Patent Document 1, the sodium hydroxide aqueous solution and the circulating reaction liquid are caused to flow down in the reaction tower at a specific speed or higher, so that the sodium chloride crystals on the tower wall are formed. Since adhesion can be prevented and decomposition of sodium hypochlorite resulting from the heterogeneity of the reaction can be suppressed, a high-concentration sodium hypochlorite aqueous solution can be obtained.

特開昭59−102806号公報JP 59-102806

しかしながら、特許文献1に開示される次亜塩素酸ナトリウム水溶液の製造方法では、たとえば、反応塔に供給する塩素ガスの供給量が変動した場合、塩素化反応における水酸化ナトリウムの消費量が変動するので、製造された次亜塩素酸ナトリウム水溶液に含まれる未反応の水酸化ナトリウムの量が変動し、次亜塩素酸ナトリウム水溶液中の次亜塩素酸ナトリウムの濃度が不均一となる。   However, in the method for producing an aqueous sodium hypochlorite solution disclosed in Patent Document 1, for example, when the supply amount of chlorine gas supplied to the reaction tower varies, the consumption amount of sodium hydroxide in the chlorination reaction varies. Therefore, the amount of unreacted sodium hydroxide contained in the produced sodium hypochlorite aqueous solution varies, and the concentration of sodium hypochlorite in the sodium hypochlorite aqueous solution becomes uneven.

特許文献1には、反応液の酸化還元電位が一定となるように塩素ガスの供給量を制御し、反応液の水酸化ナトリウムの濃度を一定にすることが記載されている。しかしながら、反応液の酸化還元電位に基づいて塩素ガスの供給量を制御する場合に、制御の応答速度が遅いと、反応塔に対する原料の供給量が変動するなどの外乱が発生したときには、反応液の水酸化ナトリウムの濃度を一定にすることが困難となり、製造された次亜塩素酸ナトリウム水溶液中の次亜塩素酸ナトリウムの濃度が不均一となってしまう。   Patent Document 1 describes that the supply amount of chlorine gas is controlled so that the oxidation-reduction potential of the reaction solution becomes constant, and the concentration of sodium hydroxide in the reaction solution is made constant. However, when the supply rate of chlorine gas is controlled based on the oxidation-reduction potential of the reaction solution, if a disturbance such as fluctuation of the supply amount of the raw material to the reaction tower occurs if the control response speed is slow, the reaction solution It becomes difficult to make the concentration of sodium hydroxide constant, and the concentration of sodium hypochlorite in the produced sodium hypochlorite aqueous solution becomes uneven.

したがって本発明の目的は、塩素ガスの供給量が変動するなどの外乱が発生した場合であっても、反応液の金属水酸化物の濃度を一定に保持することができ、次亜塩素酸塩の濃度が均一な次亜塩素酸塩の水溶液または懸濁液を得ることができる製造方法を提供することである。   Therefore, the object of the present invention is to maintain a constant concentration of the metal hydroxide in the reaction solution even when a disturbance such as fluctuation in the supply amount of chlorine gas occurs, and hypochlorite. It is an object of the present invention to provide a production method capable of obtaining an aqueous solution or suspension of hypochlorite having a uniform concentration.

本発明は、所定の濃度の金属水酸化物の水溶液または懸濁液と、水と、塩素ガスとを第1反応塔に連続的に供給し、金属水酸化物と塩素ガスとを反応させる第1反応工程と、
前記第1反応塔から導出された反応液を貯留タンクに貯留する貯留工程と、
前記貯留タンクから導出された反応液と、塩素ガスとを第2反応塔に連続的に供給し、前記貯留タンクから導出された反応液に含まれる未反応の金属水酸化物と塩素ガスとを反応させる第2反応工程と、を含み、
前記第1反応工程では、前記貯留タンクに貯留する反応液の液面高さが一定となるように、前記第1反応塔への金属水酸化物の水溶液または懸濁液の供給量を制御し、
前記第2反応工程では、第2反応工程での反応液の酸化還元電位が一定となるように、前記第2反応塔への前記貯留タンクから導出された反応液の供給量を制御する、ことを特徴とする次亜塩素酸塩の製造方法である。
In the present invention, an aqueous solution or suspension of a metal hydroxide having a predetermined concentration, water, and chlorine gas are continuously supplied to the first reaction tower to react the metal hydroxide and chlorine gas. 1 reaction step,
A storage step of storing the reaction liquid derived from the first reaction tower in a storage tank;
The reaction liquid derived from the storage tank and chlorine gas are continuously supplied to the second reaction tower, and unreacted metal hydroxide and chlorine gas contained in the reaction liquid derived from the storage tank are supplied. A second reaction step for reacting,
In the first reaction step, the supply amount of the metal hydroxide aqueous solution or suspension to the first reaction tower is controlled so that the level of the reaction liquid stored in the storage tank is constant. ,
In the second reaction step, the supply amount of the reaction liquid led out from the storage tank to the second reaction tower is controlled so that the oxidation-reduction potential of the reaction liquid in the second reaction step is constant. A process for producing hypochlorite, characterized in that

また本発明の次亜塩素酸塩の製造方法では、前記第2反応塔における反応の時定数は、前記第1反応塔における反応の時定数よりも短いことを特徴とする。   In the hypochlorite production method of the present invention, the time constant of the reaction in the second reaction column is shorter than the time constant of the reaction in the first reaction column.

また本発明の次亜塩素酸塩の製造方法では、前記第1反応工程において、前記金属水酸化物として水酸化ナトリウムを用い、次亜塩素酸塩として次亜塩素酸ナトリウムを得ることを特徴とする。   In the hypochlorite production method of the present invention, in the first reaction step, sodium hydroxide is used as the metal hydroxide, and sodium hypochlorite is obtained as a hypochlorite. To do.

本発明によれば、次亜塩素酸塩の製造方法は、第1反応工程と、貯留工程と、第2反応工程とを含む。第1反応工程では、所定の濃度の金属水酸化物の水溶液または懸濁液と、水と、塩素ガスとを第1反応塔に連続的に供給し、金属水酸化物と塩素ガスとを反応させる。貯留工程では、第1反応塔から導出された反応液を貯留タンクに貯留する。第2反応工程では、貯留タンクから導出された反応液と、塩素ガスとを第2反応塔に連続的に供給し、貯留タンクから導出された反応液に含まれる未反応の金属水酸化物と塩素ガスとを反応させる。そして、第1反応工程では、貯留タンクに貯留する反応液の液面高さが一定となるように、第1反応塔への金属水酸化物の水溶液または懸濁液の供給量を制御し、第2反応工程では、第2反応工程での反応液の酸化還元電位が一定となるように、第2反応塔への貯留タンクから導出された反応液の供給量を制御する。   According to the present invention, the method for producing hypochlorite includes a first reaction step, a storage step, and a second reaction step. In the first reaction step, an aqueous solution or suspension of metal hydroxide having a predetermined concentration, water, and chlorine gas are continuously supplied to the first reaction tower to react the metal hydroxide and chlorine gas. Let In the storage step, the reaction liquid derived from the first reaction tower is stored in a storage tank. In the second reaction step, the reaction liquid derived from the storage tank and chlorine gas are continuously supplied to the second reaction tower, and unreacted metal hydroxide contained in the reaction liquid derived from the storage tank; React with chlorine gas. In the first reaction step, the supply amount of the metal hydroxide aqueous solution or suspension to the first reaction tower is controlled so that the liquid level of the reaction liquid stored in the storage tank is constant, In the second reaction step, the supply amount of the reaction solution led out from the storage tank to the second reaction tower is controlled so that the oxidation-reduction potential of the reaction solution in the second reaction step is constant.

これによって、貯留タンクに貯留する反応液の液面高さを一定にする制御と、第2反応工程における反応液の酸化還元電位を一定にする制御とを、速い応答速度で制御することができる。そのため、たとえば、第2反応工程において、第2反応塔への塩素ガスの供給量が変動するなどの外乱が発生した場合であっても、第2反応塔における反応液の酸化還元電位が一定となるように迅速に制御することができるので、反応液の金属水酸化物の濃度を一定に保持することができ、次亜塩素酸塩の濃度が均一な次亜塩素酸塩の水溶液または懸濁液を得ることができる。   As a result, it is possible to control at a high response speed the control for making the liquid level of the reaction liquid stored in the storage tank constant and the control for making the oxidation-reduction potential of the reaction liquid constant in the second reaction step. . Therefore, for example, even when a disturbance such as a change in the supply amount of chlorine gas to the second reaction tower occurs in the second reaction step, the oxidation-reduction potential of the reaction liquid in the second reaction tower is constant. So that the concentration of the metal hydroxide in the reaction solution can be kept constant, and the aqueous solution or suspension of hypochlorite with a uniform concentration of hypochlorite. A liquid can be obtained.

また本発明によれば、次亜塩素酸塩の製造方法では、第2反応塔における反応の時定数は、第1反応塔における反応の時定数よりも短い。第2反応塔における反応の時定数が短いことによって、第2反応塔における反応液の酸化還元電位が一定となるように迅速に制御することができる。また、第1反応塔における反応の時定数が比較的長いことによって、たとえば、第1反応塔への塩素ガスの供給量が変動するなどの外乱が発生した場合であっても、その外乱が第2反応塔における反応に与える影響の伝播速度を低減することができる。そのため、外乱が第2反応塔における反応に影響を及ぼすまでの時間的余裕を確保することができ、第2反応塔における反応液の酸化還元電位を一定にする制御の精度を高い状態で維持することができる。   According to the invention, in the method for producing hypochlorite, the time constant of the reaction in the second reaction tower is shorter than the time constant of the reaction in the first reaction tower. Since the reaction time constant in the second reaction column is short, the redox potential of the reaction solution in the second reaction column can be quickly controlled so as to be constant. Further, since the time constant of the reaction in the first reaction column is relatively long, even when a disturbance such as a change in the amount of chlorine gas supplied to the first reaction column occurs, the disturbance is The propagation speed of the influence exerted on the reaction in the two-reaction tower can be reduced. Therefore, it is possible to secure a time margin until the disturbance affects the reaction in the second reaction column, and to maintain a high accuracy of control for keeping the oxidation-reduction potential of the reaction solution in the second reaction column constant. be able to.

また本発明によれば、次亜塩素酸塩の製造方法では、第1反応工程において、金属水酸化物として水酸化ナトリウムを用いることによって、次亜塩素酸塩として次亜塩素酸ナトリウムを得ることができる。   According to the invention, in the method for producing hypochlorite, sodium hypochlorite is obtained as hypochlorite by using sodium hydroxide as the metal hydroxide in the first reaction step. Can do.

本発明の実施の一形態に係る次亜塩素酸塩の製造方法の手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the procedure of the manufacturing method of the hypochlorite which concerns on one Embodiment of this invention. 第1実験における第2の制御方法による次亜塩素酸塩の製造方法の手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the procedure of the manufacturing method of the hypochlorite by the 2nd control method in 1st experiment. 第1実験における第1の制御方法による制御結果を示すグラフである。It is a graph which shows the control result by the 1st control method in the 1st experiment. 第1実験における第1の制御方法による制御結果を示すグラフである。It is a graph which shows the control result by the 1st control method in the 1st experiment. 第1実験における第2の制御方法による制御結果を示すグラフである。It is a graph which shows the control result by the 2nd control method in the 1st experiment. 第2実験における第1の制御方法による制御結果を示すグラフである。It is a graph which shows the control result by the 1st control method in the 2nd experiment. 第2実験における第1の制御方法による制御結果を示すグラフである。It is a graph which shows the control result by the 1st control method in the 2nd experiment.

図1は、本発明の実施の一形態に係る次亜塩素酸塩の製造方法の手順を説明するための図である。本実施形態の次亜塩素酸塩の製造方法は、金属水酸化物の水溶液または懸濁液に塩素ガスを通じることによって次亜塩素酸塩の水溶液または懸濁液を製造する方法であり、第1反応工程と、貯留工程と、第2反応工程とを含む。   FIG. 1 is a diagram for explaining the procedure of a hypochlorite manufacturing method according to an embodiment of the present invention. The hypochlorite production method of the present embodiment is a method for producing an aqueous solution or suspension of hypochlorite by passing chlorine gas through an aqueous solution or suspension of metal hydroxide. 1 reaction process, a storage process, and a 2nd reaction process are included.

本実施形態の次亜塩素酸塩の製造方法において、塩素化反応に用いる金属水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウムなどのアルカリ土類金属水酸化物などを挙げることができる。この金属水酸化物の種類によって、製造される次亜塩素酸塩における塩の形態が決まる。たとえば、金属水酸化物として水酸化ナトリウムを用いた場合には、水酸化ナトリウムの水溶液に塩素ガスを通じることによって、次亜塩素酸ナトリウムの水溶液を得ることができる。その他、金属水酸化物として水酸化リチウムを用いた場合には次亜塩素酸リチウムの水溶液が得られ、水酸化カリウムを用いた場合には次亜塩素酸カリウムの水溶液が得られ、水酸化カルシウムを用いた場合には次亜塩素酸カルシウムの懸濁液が得られ、水酸化ストロンチウムを用いた場合には次亜塩素酸ストロンチウムの懸濁液が得られ、水酸化バリウムを用いた場合には次亜塩素酸バリウムの懸濁液が得られる。   In the method for producing hypochlorite of the present embodiment, the metal hydroxide used for the chlorination reaction includes alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, water Examples thereof include alkaline earth metal hydroxides such as strontium oxide and barium hydroxide. The form of the metal hydroxide determines the salt form in the hypochlorite produced. For example, when sodium hydroxide is used as the metal hydroxide, an aqueous solution of sodium hypochlorite can be obtained by passing chlorine gas through the aqueous solution of sodium hydroxide. In addition, when lithium hydroxide is used as the metal hydroxide, an aqueous solution of lithium hypochlorite is obtained, and when potassium hydroxide is used, an aqueous solution of potassium hypochlorite is obtained. When strontium was used, a suspension of calcium hypochlorite was obtained. When strontium hydroxide was used, a suspension of strontium hypochlorite was obtained. When barium hydroxide was used, A suspension of barium hypochlorite is obtained.

以下では、本実施形態の次亜塩素酸塩の製造方法について、金属水酸化物として水酸化ナトリウムを用い、次亜塩素酸塩として次亜塩素酸ナトリウムの水溶液を製造することを例として説明する。   Below, the manufacturing method of the hypochlorite of this embodiment is demonstrated using sodium hydroxide as a metal hydroxide, and manufacturing the aqueous solution of sodium hypochlorite as a hypochlorite as an example. .

第1反応工程は、第1反応塔1で行われる。第1反応塔1には、第1配管31を介して金属水酸化物供給手段4、第2配管32を介して純水供給手段5、および第3配管33を介して第1塩素ガス供給手段6が接続されている。   The first reaction step is performed in the first reaction tower 1. The first reaction tower 1 includes a metal hydroxide supply means 4 via a first pipe 31, a pure water supply means 5 via a second pipe 32, and a first chlorine gas supply means via a third pipe 33. 6 is connected.

金属水酸化物供給手段4は、所定の濃度の金属水酸化物の水溶液または懸濁液を、第1反応塔1に供給する。本実施形態では、金属水酸化物供給手段4は、金属水酸化物の水溶液として、所定の濃度(本実施形態では25重量%)の水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液を、第1反応塔1に供給する。金属水酸化物供給手段4による第1反応塔1への水酸化ナトリウム水溶液の供給量は、第1配管31に設けられた第1開閉弁21により調整される。純水供給手段5は、純水を第1反応塔1に供給する。純水供給手段5による第1反応塔1への純水の供給量は、第2配管32に設けられた第2開閉弁22により調整される。   The metal hydroxide supply means 4 supplies an aqueous solution or suspension of metal hydroxide having a predetermined concentration to the first reaction tower 1. In the present embodiment, the metal hydroxide supply means 4 supplies a sodium hydroxide (NaOH) aqueous solution having a predetermined concentration (25 wt% in this embodiment) to the first reaction tower 1 as an aqueous solution of metal hydroxide. Supply. The amount of sodium hydroxide aqueous solution supplied to the first reaction tower 1 by the metal hydroxide supply means 4 is adjusted by a first on-off valve 21 provided in the first pipe 31. The pure water supply means 5 supplies pure water to the first reaction tower 1. The amount of pure water supplied to the first reaction tower 1 by the pure water supply means 5 is adjusted by a second on-off valve 22 provided in the second pipe 32.

第1塩素ガス供給手段6は、塩素ガス(Cl)を第1反応塔1に供給する。第1塩素ガス供給手段6による第1反応塔1への塩素ガスの供給量は、第3配管33に設けられた第3開閉弁23により調整される。第1塩素ガス供給手段6により供給される塩素ガスは、純塩素ガスでも空気が混在した塩素ガスでも用いることができる。本実施形態では、第1塩素ガス供給手段6により供給される塩素ガスは、二酸化炭素ガス(CO)が混在したものである。 The first chlorine gas supply means 6 supplies chlorine gas (Cl 2 ) to the first reaction tower 1. The supply amount of chlorine gas to the first reaction tower 1 by the first chlorine gas supply means 6 is adjusted by a third on-off valve 23 provided in the third pipe 33. The chlorine gas supplied by the first chlorine gas supply means 6 can be pure chlorine gas or chlorine gas mixed with air. In the present embodiment, the chlorine gas supplied by the first chlorine gas supply means 6 is a mixture of carbon dioxide gas (CO 2 ).

また、第1反応塔1には、気液の接触効率を高め、水酸化ナトリウム水溶液の塩素化反応の効率を高めるために、充填物が充填されている。充填物としては、たとえば、ラシヒリング、ポールリングなどの公知のものを使用することができ、その材料は、たとえば、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、セラミックス、無機ガラスなどを挙げることができる。   The first reaction column 1 is filled with a packing to increase the gas-liquid contact efficiency and increase the efficiency of the chlorination reaction of the aqueous sodium hydroxide solution. As the filler, for example, known materials such as Raschig rings and pole rings can be used, and examples of the material include fluororesin, vinyl chloride resin, ceramics, and inorganic glass.

金属水酸化物供給手段4から水酸化ナトリウム水溶液が連続的に供給され、純水供給手段5から純水が連続的に供給され、第1塩素ガス供給手段6から塩素ガスが連続的に供給された第1反応塔1では、下記式(1)に示すように、水酸化ナトリウム(NaOH)と塩素ガス(Cl)とが反応し、次亜塩素酸ナトリウム(NaClO)と塩化ナトリウム(NaCl)と水(HO)とが生成する。 A sodium hydroxide aqueous solution is continuously supplied from the metal hydroxide supply means 4, pure water is continuously supplied from the pure water supply means 5, and chlorine gas is continuously supplied from the first chlorine gas supply means 6. In the first reaction tower 1, as shown in the following formula (1), sodium hydroxide (NaOH) and chlorine gas (Cl 2 ) react to form sodium hypochlorite (NaClO) and sodium chloride (NaCl). And water (H 2 O) are formed.

また、第1塩素ガス供給手段6から供給される塩素ガスには、二酸化炭素ガスが混在しているので、第1反応塔1では、下記式(2)に示すように、水酸化ナトリウム(NaOH)と二酸化炭素ガス(CO)とが反応し、炭酸ナトリウム(NaCO)と水(HO)とが生成する。 In addition, since carbon dioxide gas is mixed in the chlorine gas supplied from the first chlorine gas supply means 6, in the first reaction tower 1, as shown in the following formula (2), sodium hydroxide (NaOH) ) And carbon dioxide gas (CO 2 ) react to produce sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and water (H 2 O).

式(1),(2)で示される反応が起った第1反応塔1の塔底からは、未反応の水酸化ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、および水を含む反応液が導出される。   From the bottom of the first reaction column 1 where the reactions represented by the formulas (1) and (2) have occurred, unreacted sodium hydroxide, sodium hypochlorite, sodium chloride, sodium carbonate, and water are included. A reaction solution is derived.

第1反応塔1から導出された反応液は、第4配管34を流過して、貯留タンク3に導入される。貯留タンク3では、貯留工程が実行され、第1反応塔1から導出された反応液を貯留する。この貯留タンク3には、内部に貯留した反応液の液面高さを測定する液面計12が接続されている。また、第1反応塔1から導出された反応液が流過する第4配管34には、反応液の酸化還元電位を測定する酸化還元電位測定装置(ORP計)11が接続されている。貯留タンク3に貯留された反応液は、第5配管35を介して接続された第1ポンプ8により汲み上げられて第6配管36を流過し、第1反応塔1の塔頂側に戻され、反応が繰り返される。   The reaction liquid led out from the first reaction tower 1 flows through the fourth pipe 34 and is introduced into the storage tank 3. In the storage tank 3, a storage process is executed to store the reaction liquid derived from the first reaction tower 1. The storage tank 3 is connected to a liquid level gauge 12 for measuring the liquid level of the reaction liquid stored inside. An oxidation-reduction potential measuring device (ORP meter) 11 for measuring the oxidation-reduction potential of the reaction solution is connected to the fourth pipe 34 through which the reaction solution derived from the first reaction tower 1 flows. The reaction liquid stored in the storage tank 3 is pumped up by the first pump 8 connected via the fifth pipe 35, flows through the sixth pipe 36, and is returned to the top side of the first reaction tower 1. The reaction is repeated.

なお、第6配管36には、第1反応塔1における反応によって生じる熱を除去する図示されない冷却器が設けられている。第6配管36を流過して第1反応塔1に戻される反応液は、この冷却器により10℃に冷却される。また、第1反応塔1の温度は、第1反応塔1における反応による反応発熱量と、第6配管36を流過して第1反応塔1に戻される反応液の循環液量とに応じて、適宜調整される。   The sixth pipe 36 is provided with a cooler (not shown) that removes heat generated by the reaction in the first reaction tower 1. The reaction liquid flowing through the sixth pipe 36 and returning to the first reaction tower 1 is cooled to 10 ° C. by this cooler. The temperature of the first reaction column 1 depends on the amount of reaction heat generated by the reaction in the first reaction column 1 and the amount of the reaction solution circulating through the sixth pipe 36 and returned to the first reaction column 1. And adjusted as appropriate.

また、第1反応塔1による第1反応工程では、詳細は後述するが、液面計12で測定される、貯留タンク3に貯留される反応液の液面高さが一定となるように、金属水酸化物供給手段4による第1反応塔1への水酸化ナトリウム水溶液の供給量が、第1開閉弁21により調整される。   Further, in the first reaction step by the first reaction tower 1, as will be described in detail later, the liquid level height of the reaction liquid stored in the storage tank 3 measured by the liquid level gauge 12 is constant. The amount of sodium hydroxide aqueous solution supplied to the first reaction tower 1 by the metal hydroxide supply means 4 is adjusted by the first on-off valve 21.

また、第1反応塔1による第1反応工程では、上述の水酸化ナトリウム水溶液の供給量の調整、および、後述の第2反応塔2による第2反応工程における貯留タンク3から導出された反応液の第2反応塔2への供給量の調整に応じて、金属水酸化物供給手段4による第1反応塔1への水酸化ナトリウム水溶液の供給量に対する、純水供給手段5による純水の供給量の比率が、適宜調整される。なお、第1反応工程では、詳細は後述するが、第1反応塔1への水酸化ナトリウム水溶液の供給量に対する純水の供給量の比率を一定に制御するようにしてもよい。   Further, in the first reaction step by the first reaction tower 1, the adjustment of the supply amount of the sodium hydroxide aqueous solution described above, and the reaction liquid derived from the storage tank 3 in the second reaction step by the second reaction tower 2 described later. According to the adjustment of the supply amount to the second reaction tower 2, the supply of pure water by the pure water supply means 5 with respect to the supply amount of the sodium hydroxide aqueous solution to the first reaction tower 1 by the metal hydroxide supply means 4 The ratio of the amounts is adjusted as appropriate. In the first reaction step, details will be described later, but the ratio of the amount of pure water supplied to the amount of sodium hydroxide aqueous solution supplied to the first reaction column 1 may be controlled to be constant.

次に、第2反応工程は、第2反応塔2で行われる。第2反応塔2には、貯留タンク3から導出された反応液が流過する第6配管36から分岐する第7配管37が接続され、第8配管38を介して第2塩素ガス供給手段7が接続されている。第2反応塔2には、第1反応塔1と同様に、充填物が充填されている。   Next, the second reaction step is performed in the second reaction tower 2. The second reaction tower 2 is connected to a seventh pipe 37 branched from a sixth pipe 36 through which the reaction liquid led out from the storage tank 3 flows, and the second chlorine gas supply means 7 is connected via the eighth pipe 38. Is connected. Similar to the first reaction column 1, the second reaction column 2 is filled with a packing material.

貯留タンク3から導出されて第1ポンプ8により汲み上げられた反応液は、第6配管36および第7配管37を流過して、第2反応塔2に供給される。貯留タンク3から導出された反応液の第2反応塔2への供給量は、第7配管37に設けられた第4開閉弁24により調整される。   The reaction liquid led out from the storage tank 3 and pumped up by the first pump 8 flows through the sixth pipe 36 and the seventh pipe 37 and is supplied to the second reaction tower 2. The supply amount of the reaction liquid led out from the storage tank 3 to the second reaction tower 2 is adjusted by a fourth on-off valve 24 provided in the seventh pipe 37.

第2塩素ガス供給手段7は、塩素ガス(Cl)を第2反応塔2に供給する。第2塩素ガス供給手段7による第2反応塔2への塩素ガスの供給量は、第8配管38に設けられた第5開閉弁25により調整される。第2塩素ガス供給手段7により供給される塩素ガスは、純塩素ガスでも空気が混在した塩素ガスでも用いることができる。本実施形態では、第2塩素ガス供給手段7により供給される塩素ガスは、二酸化炭素ガス(CO)が混在したものである。 The second chlorine gas supply means 7 supplies chlorine gas (Cl 2 ) to the second reaction tower 2. The supply amount of chlorine gas to the second reaction tower 2 by the second chlorine gas supply means 7 is adjusted by the fifth on-off valve 25 provided in the eighth pipe 38. The chlorine gas supplied by the second chlorine gas supply means 7 can be pure chlorine gas or chlorine gas mixed with air. In the present embodiment, the chlorine gas supplied by the second chlorine gas supply means 7 is a mixture of carbon dioxide gas (CO 2 ).

貯留タンク3から導出された反応液が連続的に供給され、第2塩素ガス供給手段7から塩素ガスが連続的に供給された第2反応塔2では、上記式(1)で示したように、貯留タンク3から導出された反応液に含まれる未反応の水酸化ナトリウムと、塩素ガスとが反応し、次亜塩素酸ナトリウムと塩化ナトリウムと水とが生成する。   In the second reaction tower 2 to which the reaction liquid derived from the storage tank 3 is continuously supplied and chlorine gas is continuously supplied from the second chlorine gas supply means 7, as shown by the above formula (1). Then, unreacted sodium hydroxide contained in the reaction liquid derived from the storage tank 3 reacts with chlorine gas to produce sodium hypochlorite, sodium chloride, and water.

また、第2塩素ガス供給手段7から供給される塩素ガスには、二酸化炭素ガスが混在しているので、第2反応塔2では、上記式(2)で示したように、水酸化ナトリウムと二酸化炭素ガスとが反応し、炭酸ナトリウムと水とが生成する。   In addition, since carbon dioxide gas is mixed in the chlorine gas supplied from the second chlorine gas supply means 7, in the second reaction tower 2, as shown by the above formula (2), sodium hydroxide and Carbon dioxide gas reacts to produce sodium carbonate and water.

式(1),(2)で示される反応が起った第2反応塔2の塔底からは、未反応の水酸化ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、および水を含む反応液が導出される。   From the bottom of the second reaction tower 2 where the reactions represented by the formulas (1) and (2) have occurred, unreacted sodium hydroxide, sodium hypochlorite, sodium chloride, sodium carbonate, and water are included. A reaction solution is derived.

第2反応塔2から導出された反応液は、第9配管39を流過し、この第9配管39に接続された第2ポンプ9により汲み上げられて第10配管40を流過し、第10配管40に設けられた第6開閉弁26が開放された状態で第2反応塔2の塔頂側に戻され、反応が繰り返される。なお、第10配管40には、第2反応塔2における反応によって生じる熱を除去する図示されない冷却器が設けられている。第10配管40を流過して第2反応塔2に戻される反応液は、この冷却器により10℃に冷却される。また、第2反応塔2の温度は、第2反応塔2における反応による反応発熱量と、第10配管40を流過して第2反応塔2に戻される反応液の循環液量とに応じて、適宜調整される。また、第10配管40には、第10配管40から分岐する第11配管41が接続されている。この第11配管41には第7開閉弁27が設けられ、端部が製品タンク10に接続されている。   The reaction liquid derived from the second reaction tower 2 flows through the ninth pipe 39, is pumped up by the second pump 9 connected to the ninth pipe 39, and flows through the tenth pipe 40. The sixth on-off valve 26 provided in the pipe 40 is opened and returned to the top side of the second reaction tower 2, and the reaction is repeated. The tenth pipe 40 is provided with a cooler (not shown) that removes heat generated by the reaction in the second reaction tower 2. The reaction liquid flowing through the tenth pipe 40 and returning to the second reaction tower 2 is cooled to 10 ° C. by this cooler. Further, the temperature of the second reaction tower 2 depends on the amount of heat generated by the reaction in the second reaction tower 2 and the amount of the reaction liquid circulating through the tenth pipe 40 and returned to the second reaction tower 2. And adjusted as appropriate. In addition, an eleventh pipe 41 branched from the tenth pipe 40 is connected to the tenth pipe 40. The eleventh pipe 41 is provided with a seventh on-off valve 27, and an end thereof is connected to the product tank 10.

第2反応塔2には、塔底部における反応液の液面高さを測定する液面計14が接続されている。また、第2反応塔2から導出された反応液が流過する第9配管39には、反応液の酸化還元電位を測定する酸化還元電位測定装置(ORP計)13が接続されている。本実施形態では、第2反応塔2から導出された反応液が、ORP計13で測定された酸化還元電位と相関関係にある水酸化ナトリウム濃度が1重量%程度になった時点で反応終点とする。このように反応終点となった場合には、第2反応塔2から導出された反応液、すなわち、製品となる次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、第10配管40および第11配管41を流過し、製品タンク10に供給されて貯留される。   The second reaction tower 2 is connected with a liquid level gauge 14 for measuring the liquid level of the reaction liquid at the bottom of the tower. An oxidation-reduction potential measuring device (ORP meter) 13 for measuring the oxidation-reduction potential of the reaction solution is connected to the ninth pipe 39 through which the reaction solution derived from the second reaction tower 2 flows. In the present embodiment, when the reaction liquid derived from the second reaction tower 2 reaches the reaction end point when the sodium hydroxide concentration correlated with the oxidation-reduction potential measured by the ORP meter 13 becomes about 1% by weight. To do. When the reaction end point is reached in this way, the reaction liquid derived from the second reaction tower 2, that is, the sodium hypochlorite aqueous solution as a product flows through the tenth pipe 40 and the eleventh pipe 41. The product tank 10 is supplied and stored.

また、第2反応塔2による第2反応工程では、液面計14で測定される、塔底部における反応液の液面高さが一定となるように、製品タンク10への次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給量が、第7開閉弁27により調整される。また、第2反応塔2による第2反応工程では、詳細は後述するが、ORP計13で測定される反応液の酸化還元電位が一定となるように、貯留タンク3から導出された反応液の第2反応塔2への供給量が、第4開閉弁24により調整される。   Further, in the second reaction step by the second reaction tower 2, sodium hypochlorite to the product tank 10 is measured so that the liquid level height of the reaction liquid at the bottom of the tower measured by the liquid level gauge 14 is constant. The supply amount of the aqueous solution is adjusted by the seventh on-off valve 27. Further, in the second reaction step by the second reaction tower 2, the details will be described later, but the reaction solution derived from the storage tank 3 is set so that the oxidation-reduction potential of the reaction solution measured by the ORP meter 13 is constant. The supply amount to the second reaction tower 2 is adjusted by the fourth on-off valve 24.

また、本実施形態の次亜塩素酸塩の製造方法では、第2反応塔2における反応の時定数が、第1反応塔1における反応の時定数よりも短い。ここで、時定数とは、反応プロセスの応答時間を示す目安である。   Further, in the method for producing hypochlorite of the present embodiment, the time constant of the reaction in the second reaction tower 2 is shorter than the time constant of the reaction in the first reaction tower 1. Here, the time constant is a standard indicating the response time of the reaction process.

次亜塩素酸塩の製造方法では、水酸化ナトリウムと塩素ガスとの反応は、第1反応塔1および第2反応塔2において行われ、貯留タンク3は、第1反応塔1から導出された反応液を貯留するために設けられるので、貯留タンク3による貯留工程は、第1反応塔1による第1反応工程の一部である。そのため、第2反応塔2における反応の時定数は、第1反応塔1と貯留タンク3とをまとめて1つのものと見なした反応の時定数よりも短いことになる。なお、時定数は、第1反応塔1および貯留タンク3における液相部容積と、第2反応塔2における液相部容積との比によって、規定される。   In the method for producing hypochlorite, the reaction between sodium hydroxide and chlorine gas is performed in the first reaction tower 1 and the second reaction tower 2, and the storage tank 3 is led out from the first reaction tower 1. Since it is provided for storing the reaction liquid, the storage step by the storage tank 3 is a part of the first reaction step by the first reaction tower 1. Therefore, the time constant of the reaction in the second reaction tower 2 is shorter than the time constant of the reaction in which the first reaction tower 1 and the storage tank 3 are regarded as one. The time constant is defined by the ratio between the liquid phase volume in the first reaction tower 1 and the storage tank 3 and the liquid phase volume in the second reaction tower 2.

このように、第2反応塔2における反応の時定数が、第1反応塔1における反応の時定数よりも短いことによって、第2反応塔2における反応液の酸化還元電位が一定となるように迅速に制御することができる。また、第1反応塔1における反応の時定数が比較的長いことによって、たとえば、第1反応塔1への塩素ガスの供給量が変動するなどの外乱が発生した場合であっても、その外乱が第2反応塔2における反応に与える影響の伝播速度を低減することができる。そのため、外乱が第2反応塔2における反応に影響を及ぼすまでの時間的余裕を確保することができ、第2反応塔2における反応液の酸化還元電位を一定にする制御の精度を高い状態で維持することができる。   As described above, the time constant of the reaction in the second reaction column 2 is shorter than the time constant of the reaction in the first reaction column 1 so that the redox potential of the reaction solution in the second reaction column 2 becomes constant. It can be controlled quickly. Even if a disturbance such as a change in the amount of chlorine gas supplied to the first reaction column 1 occurs due to the relatively long time constant of the reaction in the first reaction column 1, the disturbance Can reduce the propagation speed of the influence exerted on the reaction in the second reaction column 2. Therefore, it is possible to secure a time margin until the disturbance affects the reaction in the second reaction column 2, and the control accuracy for making the oxidation-reduction potential of the reaction solution in the second reaction column 2 constant is high. Can be maintained.

次に、第1反応塔1および第2反応塔2における反応の制御について、具体的な実験例を示しながら説明する。   Next, reaction control in the first reaction column 1 and the second reaction column 2 will be described with reference to specific experimental examples.

(第1実験)
第2反応塔2への塩素ガスの供給量が変動する外乱が発生した場合を想定し、以下に示す2つの制御方法における制御の応答性について確認した。第1実験における基本的な初期設定条件は、以下のとおりである。
(First experiment)
Assuming the case where a disturbance in which the supply amount of chlorine gas to the second reaction tower 2 fluctuates occurs, the control responsiveness in the following two control methods was confirmed. The basic initial setting conditions in the first experiment are as follows.

[第1反応塔1、第2反応塔2および貯留タンク3の内容積]
第1反応塔1の内容積(m)を「1」とした場合、第2反応塔2の内容積は「0.17」であり、貯留タンク3の内容積は「0.80」である。また、第1反応塔1および貯留タンク3における液相部容積と、第2反応塔2における液相部容積との比は、およそ5:1である。
[Internal volume of first reaction tower 1, second reaction tower 2 and storage tank 3]
When the internal volume (m 3 ) of the first reaction column 1 is “1”, the internal volume of the second reaction column 2 is “0.17”, and the internal volume of the storage tank 3 is “0.80”. is there. The ratio of the liquid phase volume in the first reaction tower 1 and the storage tank 3 to the liquid phase volume in the second reaction tower 2 is approximately 5: 1.

[金属水酸化物供給手段4]
金属水酸化物供給手段4は、濃度が25重量%の水酸化ナトリウム水溶液を供給する。
[Metal hydroxide supply means 4]
The metal hydroxide supply means 4 supplies a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of 25% by weight.

[第1塩素ガス供給手段6]
第1塩素ガス供給手段6が供給するガスの全供給量において、塩素ガスは2.4重量%、二酸化炭素ガスは0.3重量%、窒素ガスは80.8重量%、酸素ガスは16.5重量%である。
[First chlorine gas supply means 6]
In the total supply amount of gas supplied by the first chlorine gas supply means 6, chlorine gas is 2.4% by weight, carbon dioxide gas is 0.3% by weight, nitrogen gas is 80.8% by weight, and oxygen gas is 16. 5% by weight.

[第2塩素ガス供給手段7]
第2塩素ガス供給手段7が供給するガスの全供給量において、塩素ガスは56.7重量%、二酸化炭素ガスは0.3重量%、窒素ガスは43.0重量%である。
[Second chlorine gas supply means 7]
In the total supply amount of gas supplied by the second chlorine gas supply means 7, chlorine gas is 56.7% by weight, carbon dioxide gas is 0.3% by weight, and nitrogen gas is 43.0% by weight.

[原料供給量]
金属水酸化物供給手段4による水酸化ナトリウム水溶液の初期供給量(kg/h)を「1」とした場合、貯留タンク3から導出された反応液(以下、「第1反応液」という)の第2反応塔2への初期供給量(kg/h)は「1.16」、第1塩素ガス供給手段6による初期全ガス供給量(kg/h)は「1.31」、第2塩素ガス供給手段7による初期全ガス供給量(kg/h)は「0.30」である。なお、塩素ガスの供給量については、第2塩素ガス供給手段7の方が、第1塩素ガス供給手段6よりも多い。また、第1反応塔1における水酸化ナトリウム水溶液の初期供給量に対する純水の初期供給量の比率は12.6%とした。
[Raw material supply]
When the initial supply amount (kg / h) of the sodium hydroxide aqueous solution by the metal hydroxide supply means 4 is “1”, the reaction liquid derived from the storage tank 3 (hereinafter referred to as “first reaction liquid”) The initial supply amount (kg / h) to the second reaction column 2 is “1.16”, the initial total gas supply amount (kg / h) by the first chlorine gas supply means 6 is “1.31”, and the second chlorine The initial total gas supply amount (kg / h) by the gas supply means 7 is “0.30”. The supply amount of chlorine gas is greater in the second chlorine gas supply means 7 than in the first chlorine gas supply means 6. Further, the ratio of the initial supply amount of pure water to the initial supply amount of the aqueous sodium hydroxide solution in the first reaction tower 1 was 12.6%.

[外乱の入力条件]
第1実験では、第2塩素ガス供給手段7による第2反応塔2へのガスの全供給量のうち、塩素ガスの供給量を6.3%増加させる外乱を入力した。
[Disturbance input conditions]
In the first experiment, a disturbance that increases the supply amount of chlorine gas by 6.3% out of the total supply amount of gas to the second reaction tower 2 by the second chlorine gas supply means 7 was input.

<第1の制御方法>
第1の制御方法では、貯留タンク3に貯留される反応液の液面高さが一定となるように、金属水酸化物供給手段4による第1反応塔1への水酸化ナトリウム水溶液の供給量を、第1開閉弁21の開閉動作により制御する。また、第1の制御方法では、第2反応塔2における反応液の酸化還元電位が一定となる、すなわち、反応液の水酸化ナトリウム濃度が一定となるように、貯留タンク3から導出された反応液の第2反応塔2への供給量を、第4開閉弁24の開閉動作により制御する。さらに、第1の制御方法では、第1反応塔1への水酸化ナトリウム水溶液の供給量の制御、および、貯留タンク3から導出された反応液の第2反応塔2への供給量の制御に応じて、金属水酸化物供給手段4による第1反応塔1への水酸化ナトリウム水溶液の供給量に対する、純水供給手段5による純水の供給量の比率を一定に制御する。
<First control method>
In the first control method, the supply amount of the aqueous sodium hydroxide solution to the first reaction tower 1 by the metal hydroxide supply means 4 so that the level of the reaction liquid stored in the storage tank 3 is constant. Is controlled by the opening / closing operation of the first opening / closing valve 21. In the first control method, the reaction derived from the storage tank 3 so that the oxidation-reduction potential of the reaction liquid in the second reaction tower 2 is constant, that is, the sodium hydroxide concentration of the reaction liquid is constant. The supply amount of the liquid to the second reaction tower 2 is controlled by the opening / closing operation of the fourth opening / closing valve 24. Furthermore, in the first control method, the supply amount of the sodium hydroxide aqueous solution to the first reaction column 1 is controlled, and the supply amount of the reaction liquid derived from the storage tank 3 to the second reaction column 2 is controlled. Accordingly, the ratio of the pure water supply amount by the pure water supply means 5 to the supply amount of the sodium hydroxide aqueous solution to the first reaction tower 1 by the metal hydroxide supply means 4 is controlled to be constant.

<第2の制御方法>
第2の制御方法は、貯留タンク3に貯留される反応液の液面高さを一定にする制御と、第2反応塔2における反応液の酸化還元電位を一定にする制御とが、第1の制御方法とは異なる。第2の制御方法について、図2を用いて具体的に説明する。図2は、第1実験における第2の制御方法による次亜塩素酸塩の製造方法の手順を説明するための図である。第2の制御方法では、貯留タンク3に貯留される反応液の液面高さが一定となるように、貯留タンク3から導出された反応液の第2反応塔2への供給量を、第4開閉弁24の開閉動作により制御する。また、第2の制御方法では、第2反応塔2における反応液の酸化還元電位が一定となる、すなわち、反応液の水酸化ナトリウム濃度が一定となるように、金属水酸化物供給手段4による第1反応塔1への水酸化ナトリウム水溶液の供給量を、第1開閉弁21の開閉動作により制御する。なお、第2の制御方法では、金属水酸化物供給手段4による第1反応塔1への水酸化ナトリウム水溶液の供給量に対する、純水供給手段5による純水の供給量の比率を一定に制御する。
<Second control method>
The second control method includes a control for making the liquid surface height of the reaction liquid stored in the storage tank 3 constant and a control for making the oxidation-reduction potential of the reaction liquid in the second reaction tower 2 constant. This is different from the control method. The second control method will be specifically described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the procedure of the hypochlorite manufacturing method according to the second control method in the first experiment. In the second control method, the supply amount of the reaction liquid derived from the storage tank 3 to the second reaction tower 2 is adjusted so that the level of the reaction liquid stored in the storage tank 3 is constant. It is controlled by the opening / closing operation of the 4 opening / closing valve 24. Further, in the second control method, the metal hydroxide supply means 4 is used so that the oxidation-reduction potential of the reaction liquid in the second reaction tower 2 is constant, that is, the sodium hydroxide concentration of the reaction liquid is constant. The supply amount of the aqueous sodium hydroxide solution to the first reaction tower 1 is controlled by the opening / closing operation of the first opening / closing valve 21. In the second control method, the ratio of the amount of pure water supplied by the pure water supply means 5 to the amount of sodium hydroxide aqueous solution supplied to the first reaction tower 1 by the metal hydroxide supply means 4 is controlled to be constant. To do.

<制御結果>
図3Aおよび図3Bは、第1実験における第1の制御方法による制御結果を示すグラフである。図3A(a)は、第2反応塔2における反応液(以下、「第2反応液」という)の酸化還元電位を一定にする制御性を示すグラフであり、横軸は、第2反応塔2への塩素ガスの供給量を増加させる外乱を入力してからの経過時間(分)を示し、右側縦軸は、貯留タンク3から導出された第1反応液の第2反応塔2への供給量(経過時間が0分のときの初期供給量(kg/h)を「1」とした場合の相対比)を示し、左側縦軸は、第2反応液の水酸化ナトリウム濃度(重量%)を示す。また、図3A(a)において、線Aは、第1反応液の第2反応塔2への供給量の制御曲線であり、線Bは、第2反応液の水酸化ナトリウム濃度の制御性、すなわち、第2反応液の酸化還元電位の制御性を示す曲線である。図3A(a)から明らかなように、第1の制御方法では、第2反応塔2への塩素ガスの供給量を増加させる外乱が入力されたにもかかわらず、線Bが直線状になっており、第2反応塔2における第2反応液の水酸化ナトリウム濃度を一定(約1.0重量%で一定)にする、すなわち、第2反応液の酸化還元電位を一定にする制御を、速い応答速度で制御することができる。
<Control result>
FIG. 3A and FIG. 3B are graphs showing the control results obtained by the first control method in the first experiment. FIG. 3A (a) is a graph showing controllability for making the oxidation-reduction potential of a reaction liquid (hereinafter referred to as “second reaction liquid”) in the second reaction tower 2 constant, and the horizontal axis represents the second reaction tower. 2 shows the elapsed time (minutes) from the input of a disturbance that increases the supply amount of chlorine gas to 2, and the right vertical axis represents the first reaction liquid derived from the storage tank 3 to the second reaction column 2. The supply amount (relative ratio when the initial supply amount (kg / h) when the elapsed time is 0 minutes is “1”) is shown, and the left vertical axis represents the sodium hydroxide concentration (wt%) of the second reaction solution. ). Moreover, in FIG. 3A (a), line A is a control curve of the supply amount of the first reaction liquid to the second reaction tower 2, and line B is controllability of the sodium hydroxide concentration of the second reaction liquid, That is, it is a curve showing the controllability of the redox potential of the second reaction solution. As is clear from FIG. 3A (a), in the first control method, the line B becomes linear despite the input of a disturbance that increases the amount of chlorine gas supplied to the second reaction tower 2. And controlling the sodium hydroxide concentration of the second reaction liquid in the second reaction column 2 to be constant (constant at about 1.0% by weight), that is, the redox potential of the second reaction liquid to be constant, It can be controlled with a fast response speed.

図3A(b)は、貯留タンク3に貯留された第1反応液の液面高さを一定にする制御性を示すグラフであり、横軸は、第2反応塔2への塩素ガスの供給量を増加させる外乱を入力してからの経過時間(分)を示し、右側縦軸は、水酸化ナトリウム水溶液の第1反応塔1への供給量(経過時間が0分のときの初期供給量(kg/h)を「1」とした場合の相対比)を示し、左側縦軸は、貯留タンク3に貯留された第1反応液の液面高さ(貯留タンク3の全高に対する液面高さの割合(%))を示す。また、図3A(b)において、線Cは、水酸化ナトリウム水溶液の第1反応塔1への供給量の制御曲線であり、線Dは、貯留タンク3に貯留された第1反応液の液面高さの制御性を示す曲線である。図3A(b)から明らかなように、第1の制御方法では、第2反応塔2への塩素ガスの供給量を増加させる外乱が入力されたにもかかわらず、線Dが直線状になっており、貯留タンク3に貯留された第1反応液の液面高さを一定(貯留タンク3の全高に対する液面高さの割合が約50%で一定)にする制御を、速い応答速度で制御することができる。   FIG. 3A (b) is a graph showing controllability that keeps the liquid level height of the first reaction liquid stored in the storage tank 3, and the horizontal axis indicates the supply of chlorine gas to the second reaction tower 2. The elapsed time (minutes) from the input of the disturbance for increasing the amount is shown, and the right vertical axis represents the supply amount of the aqueous sodium hydroxide solution to the first reaction tower 1 (initial supply amount when the elapsed time is 0 minutes). (Relative ratio when (kg / h) is “1”), and the left vertical axis indicates the liquid level height of the first reaction liquid stored in the storage tank 3 (the liquid level relative to the total height of the storage tank 3). Ratio (%)). In FIG. 3A (b), line C is a control curve of the amount of sodium hydroxide aqueous solution supplied to the first reaction tower 1, and line D is the liquid of the first reaction liquid stored in the storage tank 3. It is a curve which shows the controllability of surface height. As apparent from FIG. 3A (b), in the first control method, the line D becomes linear despite the input of a disturbance that increases the amount of chlorine gas supplied to the second reaction column 2. And controlling the liquid level of the first reaction liquid stored in the storage tank 3 to be constant (the ratio of the liquid level to the total height of the storage tank 3 is constant at about 50%) at a fast response speed. Can be controlled.

図3B(c)は、第1反応液の酸化還元電位の変動、すなわち、第1反応液の水酸化ナトリウム濃度の変動を示すグラフであり、横軸は、第2反応塔2への塩素ガスの供給量を増加させる外乱を入力してからの経過時間(分)を示し、縦軸は、第1反応液の水酸化ナトリウム濃度(重量%)を示す。また、図3B(c)において、線Eは、第1反応液の水酸化ナトリウム濃度の変動、すなわち、第1反応液の酸化還元電位の変動を示す曲線である。なお、第1の制御方法では、第1反応塔1への水酸化ナトリウム水溶液の供給量に対する純水の供給量の比率は、12.6%の一定に制御される。第1の制御方法では、第1反応液の水酸化ナトリウム濃度は、第1反応塔1および第2反応塔2のそれぞれに対する塩素ガスの供給量バランス、および第2反応塔2内の第2反応液の水酸化ナトリウム濃度に応じて、適宜調整される。図3B(c)から明らかなように、第1の制御方法では、線Eにおける第1反応液の水酸化ナトリウム濃度は、17.6〜18.6重量%の範囲内で変動する。   FIG. 3B (c) is a graph showing the fluctuation of the oxidation-reduction potential of the first reaction liquid, that is, the fluctuation of the sodium hydroxide concentration of the first reaction liquid, and the horizontal axis represents the chlorine gas to the second reaction tower 2. The elapsed time (minutes) after inputting the disturbance which increases supply_amount | feed_rate is shown, and a vertical axis | shaft shows the sodium hydroxide concentration (weight%) of a 1st reaction liquid. Further, in FIG. 3B (c), line E is a curve showing the fluctuation of the sodium hydroxide concentration of the first reaction liquid, that is, the fluctuation of the oxidation-reduction potential of the first reaction liquid. In the first control method, the ratio of the amount of pure water supplied to the amount of sodium hydroxide aqueous solution supplied to the first reaction tower 1 is controlled to a constant value of 12.6%. In the first control method, the concentration of sodium hydroxide in the first reaction liquid is determined by the supply amount balance of chlorine gas to each of the first reaction column 1 and the second reaction column 2 and the second reaction in the second reaction column 2. It adjusts suitably according to the sodium hydroxide density | concentration of a liquid. As apparent from FIG. 3B (c), in the first control method, the sodium hydroxide concentration of the first reaction liquid in line E varies within the range of 17.6 to 18.6% by weight.

図3B(d)は、第2反応液における次亜塩素酸ナトリウム濃度を示すグラフであり、横軸は、第2反応塔2への塩素ガスの供給量を増加させる外乱を入力してからの経過時間(分)を示し、縦軸は、第2反応液における次亜塩素酸ナトリウム濃度(重量%)を示す。また、図3B(d)において、線Fは、第2反応液における次亜塩素酸ナトリウム濃度の制御性を示す曲線である。図3B(d)から明らかなように、第1の制御方法では、第2反応塔2への塩素ガスの供給量を増加させる外乱が入力されたにもかかわらず、第2反応液における次亜塩素酸ナトリウム濃度を、15.7〜16.3重量%の範囲内に制御することができる。   FIG. 3B (d) is a graph showing the concentration of sodium hypochlorite in the second reaction liquid, and the horizontal axis represents the input of a disturbance that increases the supply amount of chlorine gas to the second reaction tower 2. The elapsed time (minutes) is shown, and the vertical axis shows the sodium hypochlorite concentration (% by weight) in the second reaction solution. Moreover, in FIG. 3B (d), the line F is a curve which shows the controllability of the sodium hypochlorite density | concentration in a 2nd reaction liquid. As is apparent from FIG. 3B (d), in the first control method, the disturbance of the second reaction liquid in the second reaction liquid is input in spite of the input of a disturbance that increases the supply amount of chlorine gas to the second reaction tower 2. The sodium chlorate concentration can be controlled within the range of 15.7-16.3% by weight.

以上のように、第1の制御方法では、第2反応塔2への塩素ガスの供給量が変動する外乱が発生した場合であっても、第2反応塔2における第2反応液の水酸化ナトリウム濃度が一定となる、すなわち、第2反応液の酸化還元電位が一定となるように迅速に制御することができるので、次亜塩素酸ナトリウム濃度が均一な次亜塩素酸ナトリウム水溶液を得ることができる。   As described above, in the first control method, even when a disturbance occurs in which the supply amount of chlorine gas to the second reaction column 2 fluctuates, the hydroxylation of the second reaction solution in the second reaction column 2 occurs. Since the sodium concentration is constant, that is, the redox potential of the second reaction solution can be quickly controlled so as to obtain a sodium hypochlorite aqueous solution having a uniform sodium hypochlorite concentration. Can do.

図4は、第1実験における第2の制御方法による制御結果を示すグラフである。図4(a)は、第2反応液の酸化還元電位を一定にする制御性を示すグラフであり、横軸は、第2反応塔2への塩素ガスの供給量を増加させる外乱を入力してからの経過時間(分)を示し、右側縦軸は、水酸化ナトリウム水溶液の第1反応塔1への供給量(経過時間が0分のときの初期供給量(kg/h)を「1」とした場合の相対比)を示し、左側縦軸は、第2反応液の水酸化ナトリウム濃度(重量%)を示す。また、図4(a)において、線Gは、水酸化ナトリウム水溶液の第1反応塔1への供給量の制御曲線であり、線Hは、第2反応液の水酸化ナトリウム濃度の制御性、すなわち、第2反応液の酸化還元電位の制御性を示す曲線である。図4(a)から明らかなように、第2の制御方法では、線Hが直線状にはならず、第2反応塔2における第2反応液の水酸化ナトリウム濃度、すなわち、第2反応液の酸化還元電位を一定にすることができない。   FIG. 4 is a graph showing a control result by the second control method in the first experiment. FIG. 4A is a graph showing the controllability that makes the oxidation-reduction potential of the second reaction liquid constant, and the horizontal axis inputs a disturbance that increases the supply amount of chlorine gas to the second reaction tower 2. The right vertical axis represents the supply amount of the aqueous sodium hydroxide solution to the first reaction tower 1 (the initial supply amount (kg / h) when the elapsed time is 0 minutes, “1”. ”, And the left vertical axis represents the sodium hydroxide concentration (% by weight) of the second reaction solution. In FIG. 4A, line G is a control curve for the amount of sodium hydroxide aqueous solution supplied to the first reaction tower 1, and line H is the controllability of the sodium hydroxide concentration of the second reaction liquid. That is, it is a curve showing the controllability of the redox potential of the second reaction solution. As apparent from FIG. 4A, in the second control method, the line H is not linear, and the sodium hydroxide concentration of the second reaction liquid in the second reaction tower 2, that is, the second reaction liquid. The redox potential of cannot be made constant.

図4(b)は、貯留タンク3に貯留された第1反応液の液面高さを一定にする制御性を示すグラフであり、横軸は、第2反応塔2への塩素ガスの供給量を増加させる外乱を入力してからの経過時間(分)を示し、右側縦軸は、第1反応液の第2反応塔2への供給量(経過時間が0分のときの初期供給量(kg/h)を「1」とした場合の相対比)を示し、左側縦軸は、貯留タンク3に貯留された第1反応液の液面高さ(貯留タンク3の全高に対する液面高さの割合(%))を示す。また、図4(b)において、線Iは、第1反応液の第2反応塔2への供給量の制御曲線であり、線Jは、貯留タンク3に貯留された第1反応液の液面高さの制御性を示す曲線である。図4(b)から明らかなように、第2の制御方法では、線Jが直線状にはならず、貯留タンク3に貯留された第1反応液の液面高さを一定にすることができない。   FIG. 4B is a graph showing controllability that makes the liquid level height of the first reaction liquid stored in the storage tank 3 constant, and the horizontal axis indicates supply of chlorine gas to the second reaction tower 2. The elapsed time (minutes) from the input of the disturbance for increasing the amount is shown, and the right vertical axis represents the supply amount of the first reaction liquid to the second reaction tower 2 (initial supply amount when the elapsed time is 0 minutes). (Relative ratio when (kg / h) is “1”), and the left vertical axis indicates the liquid level height of the first reaction liquid stored in the storage tank 3 (the liquid level relative to the total height of the storage tank 3). Ratio (%)). In FIG. 4B, line I is a control curve of the supply amount of the first reaction liquid to the second reaction tower 2, and line J is the liquid of the first reaction liquid stored in the storage tank 3. It is a curve which shows the controllability of surface height. As is clear from FIG. 4B, in the second control method, the line J is not linear, and the liquid level of the first reaction liquid stored in the storage tank 3 can be made constant. Can not.

(第2実験)
第1反応塔1への塩素ガスの供給量が変動する外乱が発生した場合を想定し、以下に示す第3の制御方法における制御の応答性について確認した。第2実験における基本的な初期設定条件は、以下のとおりである。
(Second experiment)
Assuming that a disturbance in which the supply amount of chlorine gas to the first reaction tower 1 fluctuates, the control responsiveness in the third control method shown below was confirmed. The basic initial setting conditions in the second experiment are as follows.

[第1反応塔1、第2反応塔2および貯留タンク3の内容積]
前述の第1実験と同様である。
[Internal volume of first reaction tower 1, second reaction tower 2 and storage tank 3]
This is the same as the first experiment described above.

[金属水酸化物供給手段4]
前述の第1実験と同様に、金属水酸化物供給手段4は、濃度が25重量%の水酸化ナトリウム水溶液を供給する。
[Metal hydroxide supply means 4]
Similar to the first experiment described above, the metal hydroxide supply means 4 supplies a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of 25% by weight.

[第1塩素ガス供給手段6]
第1塩素ガス供給手段6が供給するガスの全供給量において、塩素ガスは5.2重量%、二酸化炭素ガスは0.3重量%、窒素ガスは78.5重量%、酸素ガスは16.0重量%である。
[First chlorine gas supply means 6]
In the total amount of gas supplied by the first chlorine gas supply means 6, chlorine gas is 5.2% by weight, carbon dioxide gas is 0.3% by weight, nitrogen gas is 78.5% by weight, and oxygen gas is 16. 0% by weight.

[第2塩素ガス供給手段7]
第2塩素ガス供給手段7が供給するガスの全供給量において、塩素ガスは41.2重量%、二酸化炭素ガスは0.5重量%、窒素ガスは58.3重量%である。
[Second chlorine gas supply means 7]
In the total supply amount of the gas supplied by the second chlorine gas supply means 7, chlorine gas is 41.2% by weight, carbon dioxide gas is 0.5% by weight, and nitrogen gas is 58.3% by weight.

[原料供給量]
金属水酸化物供給手段4による水酸化ナトリウム水溶液の初期供給量(kg/h)を「1」とした場合、貯留タンク3から導出された反応液(以下、「第1反応液」という)の第2反応塔2への初期供給量(kg/h)は「1.16」、第1塩素ガス供給手段6による初期全ガス供給量(kg/h)は「1.35」、第2塩素ガス供給手段7による初期全ガス供給量(kg/h)は「0.22」である。なお、塩素ガスの供給量については、第2塩素ガス供給手段7の方が、第1塩素ガス供給手段6よりも多い。また、第1反応塔1における水酸化ナトリウム水溶液の初期供給量に対する純水の初期供給量の比率は12.6%とした。
[Raw material supply]
When the initial supply amount (kg / h) of the sodium hydroxide aqueous solution by the metal hydroxide supply means 4 is “1”, the reaction liquid derived from the storage tank 3 (hereinafter referred to as “first reaction liquid”) The initial supply amount (kg / h) to the second reaction column 2 is “1.16”, the initial total gas supply amount (kg / h) by the first chlorine gas supply means 6 is “1.35”, and the second chlorine The initial total gas supply amount (kg / h) by the gas supply means 7 is “0.22”. The supply amount of chlorine gas is greater in the second chlorine gas supply means 7 than in the first chlorine gas supply means 6. Further, the ratio of the initial supply amount of pure water to the initial supply amount of the aqueous sodium hydroxide solution in the first reaction tower 1 was 12.6%.

[外乱の入力条件]
第2実験では、第1塩素ガス供給手段6による第1反応塔1へのガスの全供給量のうち、塩素ガスの供給量を57%減少させる外乱を入力した。
[Disturbance input conditions]
In the second experiment, a disturbance that reduces the supply amount of chlorine gas by 57% out of the total supply amount of gas to the first reaction tower 1 by the first chlorine gas supply means 6 was input.

<制御方法>
第2実験における制御方法は、前述の第1実験における第1の制御方法を適用した。
<Control method>
As the control method in the second experiment, the first control method in the first experiment described above was applied.

<制御結果>
図5Aおよび図5Bは、第2実験における第1の制御方法による制御結果を示すグラフである。図5A(a)は、第2反応液の酸化還元電位を一定にする制御性を示すグラフであり、横軸は、第1反応塔1への塩素ガスの供給量を低下させる外乱を入力してからの経過時間(分)を示し、右側縦軸は、第1反応液の第2反応塔2への供給量(経過時間が0分のときの初期供給量(kg/h)を「1」とした場合の相対比)を示し、左側縦軸は、第2反応液の水酸化ナトリウム濃度(重量%)を示す。また、図5A(a)において、線Kは、第1反応液の第2反応塔2への供給量の制御曲線であり、線Lは、第2反応液の水酸化ナトリウム濃度の制御性、すなわち、第2反応液の酸化還元電位の制御性を示す曲線である。図5A(a)から明らかなように、第1の制御方法では、第1反応塔1への塩素ガスの供給量を低下させる外乱が入力されたにもかかわらず、線Lがほぼ直線状になっており、第2反応塔2における第2反応液の水酸化ナトリウム濃度を一定(約1.0重量%で一定)にする、すなわち、第2反応液の酸化還元電位を一定にする制御を、速い応答速度で制御することができる。
<Control result>
FIG. 5A and FIG. 5B are graphs showing a control result by the first control method in the second experiment. FIG. 5A (a) is a graph showing controllability that makes the oxidation-reduction potential of the second reaction liquid constant, and the horizontal axis inputs a disturbance that reduces the supply amount of chlorine gas to the first reaction column 1. The right vertical axis indicates the supply amount of the first reaction liquid to the second reaction column 2 (the initial supply amount (kg / h) when the elapsed time is 0 minutes, “1”. ”, And the left vertical axis represents the sodium hydroxide concentration (% by weight) of the second reaction solution. In FIG. 5A (a), line K is a control curve of the supply amount of the first reaction liquid to the second reaction column 2, and line L is controllability of the sodium hydroxide concentration of the second reaction liquid, That is, it is a curve showing the controllability of the redox potential of the second reaction solution. As is clear from FIG. 5A (a), in the first control method, the line L is substantially linear even though a disturbance that reduces the supply amount of chlorine gas to the first reaction column 1 is input. The control is performed so that the sodium hydroxide concentration of the second reaction liquid in the second reaction column 2 is constant (constant at about 1.0% by weight), that is, the redox potential of the second reaction liquid is constant. Can be controlled with fast response speed.

図5A(b)は、貯留タンク3に貯留された第1反応液の液面高さを一定にする制御性を示すグラフであり、横軸は、第1反応塔1への塩素ガスの供給量を低下させる外乱を入力してからの経過時間(分)を示し、右側縦軸は、水酸化ナトリウム水溶液の第1反応塔1への供給量(経過時間が0分のときの初期供給量(kg/h)を「1」とした場合の相対比)を示し、左側縦軸は、貯留タンク3に貯留された第1反応液の液面高さ(貯留タンク3の全高に対する液面高さの割合(%))を示す。また、図5A(b)において、線Mは、水酸化ナトリウム水溶液の第1反応塔1への供給量の制御曲線であり、線Nは、貯留タンク3に貯留された第1反応液の液面高さの制御性を示す曲線である。図5A(b)から明らかなように、第1の制御方法では、第1反応塔1への塩素ガスの供給量を低下させる外乱が入力されたにもかかわらず、線Nがほぼ直線状になっており、貯留タンク3に貯留された第1反応液の液面高さを一定(貯留タンク3の全高に対する液面高さの割合が約50%で一定)にする制御を、速い応答速度で制御することができる。   FIG. 5A (b) is a graph showing controllability that makes the liquid level height of the first reaction liquid stored in the storage tank 3 constant, and the horizontal axis indicates supply of chlorine gas to the first reaction tower 1. The elapsed time (minutes) from the input of the disturbance for decreasing the amount is shown, and the right vertical axis represents the supply amount of the aqueous sodium hydroxide solution to the first reaction tower 1 (initial supply amount when the elapsed time is 0 minutes). (Relative ratio when (kg / h) is “1”), and the left vertical axis indicates the liquid level height of the first reaction liquid stored in the storage tank 3 (the liquid level relative to the total height of the storage tank 3). Ratio (%)). 5A (b), the line M is a control curve for the amount of sodium hydroxide aqueous solution supplied to the first reaction tower 1, and the line N is the liquid of the first reaction liquid stored in the storage tank 3. It is a curve which shows the controllability of surface height. As is apparent from FIG. 5A (b), in the first control method, the line N is substantially linear even though a disturbance that reduces the supply amount of chlorine gas to the first reaction column 1 is input. The response level of the first reaction liquid stored in the storage tank 3 is constant (the ratio of the liquid level to the total height of the storage tank 3 is constant at about 50%). Can be controlled.

図5B(c)は、第1反応液の酸化還元電位の変動、すなわち、第1反応液の水酸化ナトリウム濃度の変動を示すグラフであり、横軸は、第1反応塔1への塩素ガスの供給量を低下させる外乱を入力してからの経過時間(分)を示し、縦軸は、第1反応液の水酸化ナトリウム濃度(重量%)を示す。また、図5B(c)において、線Oは、第1反応液の水酸化ナトリウム濃度の変動、すなわち、第1反応液の酸化還元電位の変動を示す曲線である。なお、第1の制御方法では、第1反応塔1への水酸化ナトリウム水溶液の供給量に対する純水の供給量の比率は、12.6%の一定に制御される。第1の制御方法では、第1反応液の水酸化ナトリウム濃度は、第1反応塔1および第2反応塔2のそれぞれに対する塩素ガスの供給量バランス、および第2反応塔2内の第2反応液の水酸化ナトリウム濃度に応じて、適宜調整される。図5B(c)から明らかなように、第1の制御方法では、線Oにおける第1反応液の水酸化ナトリウム濃度は、9.6〜16.2重量%の範囲内で変動する。   FIG. 5B (c) is a graph showing the fluctuation of the oxidation-reduction potential of the first reaction liquid, that is, the fluctuation of the sodium hydroxide concentration of the first reaction liquid, and the horizontal axis represents the chlorine gas to the first reaction tower 1. The elapsed time (minutes) after inputting the disturbance which reduces the supply amount of this is shown, and a vertical axis | shaft shows the sodium hydroxide concentration (weight%) of a 1st reaction liquid. In FIG. 5B (c), the line O is a curve showing the variation of the sodium hydroxide concentration of the first reaction solution, that is, the variation of the oxidation-reduction potential of the first reaction solution. In the first control method, the ratio of the amount of pure water supplied to the amount of sodium hydroxide aqueous solution supplied to the first reaction tower 1 is controlled to a constant value of 12.6%. In the first control method, the concentration of sodium hydroxide in the first reaction liquid is determined by the supply amount balance of chlorine gas to each of the first reaction column 1 and the second reaction column 2 and the second reaction in the second reaction column 2. It adjusts suitably according to the sodium hydroxide density | concentration of a liquid. As is apparent from FIG. 5B (c), in the first control method, the sodium hydroxide concentration of the first reaction liquid on the line O varies within the range of 9.6 to 16.2% by weight.

図5B(d)は、第2反応液における次亜塩素酸ナトリウム濃度を示すグラフであり、横軸は、第1反応塔1への塩素ガスの供給量を低下させる外乱を入力してからの経過時間(分)を示し、縦軸は、第2反応液における次亜塩素酸ナトリウム濃度(重量%)を示す。また、図5B(d)において、線Pは、第2反応液における次亜塩素酸ナトリウム濃度の制御性を示す曲線である。図5B(d)から明らかなように、第1の制御方法では、第1反応塔1への塩素ガスの供給量を低下させる外乱が入力されたにもかかわらず、第2反応液における次亜塩素酸ナトリウム濃度を、15.1〜17.7重量%の範囲内に制御することができる。   FIG. 5B (d) is a graph showing the concentration of sodium hypochlorite in the second reaction liquid, and the horizontal axis represents the input after the disturbance that decreases the supply amount of chlorine gas to the first reaction tower 1 is input. The elapsed time (minutes) is shown, and the vertical axis shows the sodium hypochlorite concentration (% by weight) in the second reaction solution. In FIG. 5B (d), the line P is a curve showing the controllability of the sodium hypochlorite concentration in the second reaction solution. As is clear from FIG. 5B (d), in the first control method, the hypothesis in the second reaction liquid is input despite the input of a disturbance that reduces the supply amount of chlorine gas to the first reaction tower 1. The sodium chlorate concentration can be controlled within the range of 15.1 to 17.7% by weight.

以上のように、第1の制御方法では、第1反応塔1への塩素ガスの供給量が変動する外乱が発生した場合であっても、第2反応塔2における第2反応液の水酸化ナトリウム濃度が一定となる、すなわち、第2反応液の酸化還元電位が一定となるように迅速に制御することができるので、次亜塩素酸ナトリウム濃度が均一な次亜塩素酸ナトリウム水溶液を得ることができる。また、第1の制御方法では、第1反応塔1への水酸化ナトリウム水溶液の供給量に対する純水の供給量の比率を一定に制御する。これによって、第1反応塔1への塩素ガスの供給量が変動する外乱が発生し、第1反応塔1における水酸化ナトリウムの反応消費量が変動した場合であっても、第1反応塔1への純水の供給量をこれに応じて調整することができる。そのため、次亜塩素酸ナトリウム濃度が均一な次亜塩素酸ナトリウム水溶液を得ることができる。   As described above, in the first control method, the hydroxylation of the second reaction liquid in the second reaction tower 2 is performed even when a disturbance occurs in which the supply amount of chlorine gas to the first reaction tower 1 fluctuates. Since the sodium concentration is constant, that is, the redox potential of the second reaction solution can be quickly controlled so as to obtain a sodium hypochlorite aqueous solution having a uniform sodium hypochlorite concentration. Can do. In the first control method, the ratio of the supply amount of pure water to the supply amount of the sodium hydroxide aqueous solution to the first reaction tower 1 is controlled to be constant. As a result, even when a disturbance occurs in which the supply amount of chlorine gas to the first reaction column 1 fluctuates and the reaction consumption of sodium hydroxide in the first reaction column 1 fluctuates, the first reaction column 1 The amount of pure water supplied to can be adjusted accordingly. Therefore, a sodium hypochlorite aqueous solution having a uniform sodium hypochlorite concentration can be obtained.

1 第1反応塔
2 第2反応塔
3 貯留タンク
4 金属水酸化物供給手段
5 純水供給手段
6 第1塩素ガス供給手段
7 第2塩素ガス供給手段
8 第1ポンプ
9 第2ポンプ
10 製品タンク
11,13 ORP計
12,14 液面計
21 第1開閉弁
22 第2開閉弁
23 第3開閉弁
24 第4開閉弁
25 第5開閉弁
26 第6開閉弁
27 第7開閉弁
31 第1配管
32 第2配管
33 第3配管
34 第4配管
35 第5配管
36 第6配管
37 第7配管
38 第8配管
39 第9配管
40 第10配管
41 第11配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st reaction tower 2 2nd reaction tower 3 Storage tank 4 Metal hydroxide supply means 5 Pure water supply means 6 1st chlorine gas supply means 7 2nd chlorine gas supply means 8 1st pump 9 2nd pump 10 Product tank DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 13 ORP meter 12, 14 Liquid level meter 21 1st on-off valve 22 2nd on-off valve 23 3rd on-off valve 24 4th on-off valve 25 5th on-off valve 26 6th on-off valve 27 7th on-off valve 31 1st piping 32 2nd piping 33 3rd piping 34 4th piping 35 5th piping 36 6th piping 37 7th piping 38 8th piping 39 9th piping 40 10th piping 41 11th piping

Claims (3)

所定の濃度の金属水酸化物の水溶液または懸濁液と、水と、塩素ガスとを第1反応塔に連続的に供給し、金属水酸化物と塩素ガスとを反応させる第1反応工程と、
前記第1反応塔から導出された反応液を貯留タンクに貯留する貯留工程と、
前記貯留タンクから導出された反応液と、塩素ガスとを第2反応塔に連続的に供給し、前記貯留タンクから導出された反応液に含まれる未反応の金属水酸化物と塩素ガスとを反応させる第2反応工程と、を含み、
前記第1反応工程では、前記貯留タンクに貯留する反応液の液面高さが一定となるように、前記第1反応塔への金属水酸化物の水溶液または懸濁液の供給量を制御し、
前記第2反応工程では、第2反応工程での反応液の酸化還元電位が一定となるように、前記第2反応塔への前記貯留タンクから導出された反応液の供給量を制御する、ことを特徴とする次亜塩素酸塩の製造方法。
A first reaction step of continuously supplying an aqueous solution or suspension of a metal hydroxide having a predetermined concentration, water, and chlorine gas to the first reaction tower to react the metal hydroxide with chlorine gas; ,
A storage step of storing the reaction liquid derived from the first reaction tower in a storage tank;
The reaction liquid derived from the storage tank and chlorine gas are continuously supplied to the second reaction tower, and unreacted metal hydroxide and chlorine gas contained in the reaction liquid derived from the storage tank are supplied. A second reaction step for reacting,
In the first reaction step, the supply amount of the metal hydroxide aqueous solution or suspension to the first reaction tower is controlled so that the level of the reaction liquid stored in the storage tank is constant. ,
In the second reaction step, the supply amount of the reaction liquid led out from the storage tank to the second reaction tower is controlled so that the oxidation-reduction potential of the reaction liquid in the second reaction step is constant. A process for producing hypochlorite, characterized in that
前記第2反応塔における反応の時定数は、前記第1反応塔における反応の時定数よりも短いことを特徴とする請求項1に記載の次亜塩素酸塩の製造方法。   The method for producing hypochlorite according to claim 1, wherein the time constant of the reaction in the second reaction tower is shorter than the time constant of the reaction in the first reaction tower. 前記第1反応工程において、前記金属水酸化物として水酸化ナトリウムを用い、次亜塩素酸塩として次亜塩素酸ナトリウムを得ることを特徴とする請求項1または2に記載の次亜塩素酸塩の製造方法。   3. The hypochlorite according to claim 1, wherein sodium hydroxide is used as the metal hydroxide and sodium hypochlorite is obtained as a hypochlorite in the first reaction step. 4. Manufacturing method.
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