b l z . 2 II» Broom. 3 A. E u r o p e e s c h e b r o o m i n d u s t r i e . 3 B. A m e r i k a a n s c h e b r o o m i n d u s t r i e . 6 I I I . A e t h y l e e n . 1 9 I V . A e t h y l c e n d i b r o m i d c . 20 A. B e r e i d i n g . 20 B. Z u i v e r i n g . 23 V. B e s c h r i j v i n g v a n h e t s c h e m a . 26 V I . E n k e l e b e r e k e n i n g e n . 30 V I I . L i t e r a t u u r l i j s t . 3 5 I n h o u d . . I . I n l e i d i n g .
\ 2
3)
I . I n l e i d i n g . A e t h y l e e n d i b r o m i d e ( 1 - 2 d i b r o o m a e t h a a n ) w o r d t t e c h n i s c h g e m a a k t u i t b r o o m e n a e t h y l e e n ( a e t h e e n ) . H e t w o r d t , i n c o m b i n a t i e met l o o d t e l r a a e t h y l , g e b r u i k t v o o r " e t h y l -f l u i d " " E t h y l - f l u i d " b e s t a a t b . v . u i t : 5 . 4 , 5 1° l o o d t e t r a - a e t h y l 3 6 , 5 f° a e t h y l e e n d i b r o m i d e 9 , 0 fo m o n o d h l o o r n a p h t a l i n e , en w o r d t t o e g e v o e g d aan sommige b e n z i n e s , t e r v e r h o o g i n g v a n h e t o c t a a n g e t a l ; i n E u r o p a v o o r n a m e l i j k a a n v l i e g t u i g -b e n z i n e , i n A m e r i k a ook a a n a u t o -b e n z i n e . De b r o o m v e r b i n d i n g d i e n t om met h e t l o o d v l u c h t i g l o o d b r o m i d e t e v o r m e n h e t g e e n met de v e r b r a n d i n g s g a s s e n u i t de m o t o r o n t w i j k t . i y<<- Het " e t h y l f l u i d " g e h a l t e v a n b e n z i n e i s g e m i d d e l d o n g e v e e r , 1 , \ y r — jh |v^*"_j 6 cm / g a l l o n = c a . 0 , 1 3 v o l . p r o c e n t .Broom w o r d t i n de t e c h n i e k g e m a a k t u i t : a ) Z e e w a t e r , 60 -70 mg/1. b ) I n g e d a m p t z e e w a t e r , ( s a l i n e n , b r i n e s , z o u t m e e r e n ) , 2 c ) D r o o g g e d a m p t z e e w a t e r , ( z o u t v e l d e n , b i t t e r n s . ) - 5 g/1. A. E u c p e c s c h c b r o o m i n d u s t r i e ; ( 5 . ) ( 2 0 . ) ( 2 2 . ) B r o o m w o r d t i n E u r o p a u i t s l u i t e n d a f g e s c h e i d e n u i t g e c o n c e n t r e e r d e o p l o s s i n g e n , b . v . : D u i t s c h l a n d : S t a s z f u r t e r E n d l a u g e , 2 -5 g/1» U r l a u g e , 3,5 g / l . F r a n k r i j k : Z o u t m e e r v a n M e l l a h de Z a r z i s , ( N . A f . ) , 2 g / l . E n g e l a n d : D o o d e n z e e , 5 g / l . A l s v o o r b e e l d v o l g t de s a m e n s t e l l i n g v a n e e n S t a s z f u r t e r E n d l a u g e : M g C l2 318 g / 1 . M g S 04 50 g / 1 . KC1 14 g / 1 . N a C l 12 g / 1 . B r o o m 2-5 g / l , a l s M g B ^ . K o r t e b e s c h r i j v i n g v a n de g e v o l g d e m e t h o d e : ( Z i e f i g . 1) f i g . 1 . k b f e l E K S K y K O L O M
B r o o m h o u d e n d w a t e r v a n c a . 75 C. w o r d t b o v e n i n e e n K u b i e r s k y k o l o m i n g e v o e r d . B e n e d e n i n de k o l o m w o r d t s t o o m i n g e b l a z e n , d e z e v e r w a r m t h e t w a t e r t o t 107 a. 114°C. B e n e d e n i n de k o l o m w o r d t c h l o o r i n g e l e i d , w a a r d o o r h e t b r o o m v r i j k o m t :
2 B r ' + C l 2 -+ B r2 + 2 C l '
H e t i s ook m o g e l i j k h e t b r o o m op e e n a n d e r e wijze v r i j t e maken, b . v . e l e c t r o l y t i s c h . D i t i s e c h t e r d u u r d e r .
H e t v r i j g e m a a k t e broom o n t w i j k t met de s t o o m i n dampvorm, ( k o o k p u n t v a n B r2 = 59°0.) e n w o r d t g e c o n d e n s e e r d . I n e e n s e p a r a t o r ( f i g . 2 . ) w o r d t h e t b r o o m v a n b r o o m w a t e r g e s c h e i d e n , he.t l a a t s t e w o r d t i n de k o l o m t e r u g g e v o e r d . H e t broom d o o r l o o p t e e n r a f f i n a g e k o l o m , w a a r i n h e t t o t 55°0. v e r w a r m d w o r d t , h e t o p g e l o s t e c h l o o r komt g r o o t e n d e e l s v r i j e n w o r d t i n e e n k l e i n e t o r e n met k o u d w a t e r g e a b s o r b e e r d ; h e t c h l o o r w a t e r w o r d t i n de k o l o m t e r u g g e v o e r d . H e t b r o o m ( c a . 0,1$ C l2 ) w o r d t , n a k o e l e n , t e r v e r w i j d e r i n g v a n l a a t s t e s p o r e n o r g a n i s c h e s t o f , met g e c o n c e n t r e e r d z w a v e l z u u r , d a a r n a met w a t e r , g e w a s s c h e n . ( f i g . 3 . )
J
S S
t ''/V '' / ' / • H// '//X./S-3
t f i g . 2 . f i g . 3 . f i g . 4 . W a r m t e r e g e n e r a t i e v a n h e t b r o o m h o u d e n d e w a t e r w o r d t m e e s t a l n i e t t o e -g e p a s t , omdat de b r o o m w i n n i n -g v<5<5r de k r i s t a l l i s a t i e p l a a t s h e e f t . H e t t h e o r e t i s c h e c h l o o r v e r b r u i k i s 0,445 k g C l2/ k g B r2. O n z u i v e r w a t e r v e r b r u i k t 1 a 1,1 k g 0 l 2 / k g B r 2 S t a s z f u r t :0,6 k g c h l o o r / k g b r o o m .De broomdampen w o r d e n a f g e k o e l d , w a a r b i j c h l o o r g e l e g e n h e i d h e e f t om op t e l o s s e n . D a a r n a moet o p n i e u w v e r w a r m d worden,om h e t c h l o o r u i t t e d r i j v e n . K a l t e n b a c h v e r m e l d t d a a r o m t e r e c h t , d a t h e t l o g i s c h e r i s ' , h e t b r o o m - w a t e r m e n g s e l n i e t v e r d e r a f t e k o e l e n d a n t o t 55°C.(5.) D i t moet e v e n w e l z e e r v o o r z i c h t i g g e s c h i e d e n , o p d a t h e t b r o o m i n de s e -p a r a t o r n i e t g a a t k o k e n . C h l o o r d o s e e r i n g : M e t h o d e , b e s c h r e v e n d o o r K a l t e n b a c h . ( 5 . ) ( f i g . 4 . ) V = KS V 2g.H V = v o l u m e v a n h e t i n o f u i t s t r o o m e n d e c h l o o r . K = c o n s t a n t e . H = h o o g t e v e r s c h i l v a n de a f s l u i t v l o e i s t o f i n de b u i s met h e t v l o e i s t o f n i v e a u , t e r e g e l e n met de a f s l u i t e r . S = d o o r s n e d e v a n de z i j o p e n i n g i n de b u i s . ¥/ater d i e n t a l s a f s l u i t v l o e i s t o f . We k u n n e n e e n w i l l e k e u r i g a a n t a l b u i z e n op h e t a p p a r a a t a a n s l u i t e n , i e d e r met e e n b e p a a l d e z i j o p e n i n g . Op d e z e wijze k u n n e n we e e n a a n t a l n a u w k e u r i g g e d o s e e r d e c h l o o r s t r o o m e n v e r k r i j g e n , d i e e e n c o n s t a n t e d r u k b e z i t t e n . S t o o m e n w a t e r h o e v e e l h e d e n m o e t e n e v e n e e n s n a u w k e u r i g g e d o s e e r d w o r d e n . B r o o m k a n v a n de l a a t s t e h o e v e e l h e d e n c h l o o r g e z u i v e r d w o r d e n d o o r w a s s c h e n met e e n K B r o p l o s s i n g , w a a r b i j i e t s K B r o p l o s t . ( 0 , 0 1 $ ) D i t l a a t s t e w o r d t v e r w i j d e r d d o o r e e n d e s t i l l a t i e . M o d e r n e m e t h o d e om b r o o m v a n de l a a t s t e s p o r e n c h l o o r en t e v e n s v a n k l e i n e h o e v e e l h e d e n w a t e r t e z u i v e r e n : ( 1 7 . ) H e t broom w o r d t i n e e n k o l o m o v e r e e n l a a g v a s t K B r o f B a B r 2 g e l e i d .
6. V o o r b e e l d : B r o o m , 0,1$ c h l o o r , b e v a t n a l e i d e n o v e r 25 cm K B r : 0,015$ C l 2 e n 0,01$ K B r . H e t K B r moet v e r n i e u w d w o r d e n , a l s h e t 1,0 a 1,3 a e q . c h l o o r / a e q . B r g b e v a t . H e t a f g e w e r k t e K B r k a n n a a r de Toroomwinning t e r u g g e v o e r d w o r d e n , o f h e t k a n g e f r a c t i o n n e e r d g e k r i s t a l l i s e e r d w o r d e n . B r o o m v e r b r u i k i n E u r o p a v<5ó*r 1 9 2 5 : 6 0 $ b r o o m z o u t e n , 2 5 $ i n o r g a n i s c h e k l e u r s t o f f e n , 15$ d i v e r s e n . Na 1925 i s o o k i n E u r o p a h e t b r o o m v e r b r u i k g e s t e g e n d o o r de f a b r i c a g e v a n a e t h y l e e n d i b r o m i d e . B. A m e r i k a a n s c h e b r o o m i n d u s t r i e . ( 3 . ) ( 4 . ) ( 7 . ) ( 8 . ) ( 9 . ) Vóór 1925 w e r d i n de U.S.A. broom g e m a a k t u i t w a t e r v a n z o u t m e e r e n e n
z o u t v e l d e n . De g r o o t s t p r o d u c e n t i n de U.S.A. i s de Dow Chem. C y . , d e z e m a a k t e b r o o m d o o r o x y d a t i e met c h l o o r e n u i t b l a z e n v a n h e t v r i j -g e m a a k t e b r o o m d o o r e e n v o l u m i n e u z e l u c h t t e -g e n s t r o o m . ( " B l o w i n -g m e t h o d " ) H e t broom w e r d d a a r n a g e a b s o r b e e r d i n e e n o p l o s s i n g v a n NaOH o f NagCO^. Bij g r o o t e h o e v e e l h e d e n b r o o m was h e t n i e t n o o d i g de o p l o s s i n g t e v e r -warmen. Bij k l e i n e h o e v e e l h e d e n k o n v e r w a r m i n g o n d e r w a r m t e r e g e n e r a t i e w o r d e n t o e g e p a s t . ( 9 . ) ( f i g . 5 . ) H e t broom w o r d t g e a b s o r b e e r d a l s N a B r - N a B r O ^ e n w o r d t v r i j g e m a a k t d o o r a a n z u r e n e n u i t s t o o m e n . D e z e m e t h o d e b e r u s t d u s op e e n b r o o m c o n c e n t r a t i e z o n d e r w a r m t e v e r b r u i k .
CMLOOH. K U e U 0 « . .
WARMTE NEt»CNS«ATlE TORENS
S T O O M ^ W A R M T g V Ë R U E S ) f i g . 5 , H e t i s n i e t b e k e n d o f de w a r m t e r e g e n e r a t i e m e t h o d e t o e g e p a s t w e r d . De w a r m t e r e g e n e r a t i e t o r e n s v a n z u u r b e s t e n d i g m a t e r i a a l z u l l e n waar-s c h i j n l i j k z e e r k o waar-s t b a a r z i j n . N a 1925 s t e e g de v r a a g n a a r broom z e e r s t e r k , i n v e r b a n d met h e t g e b r u i k v o o r e t h y l f l u i d . Daarom was h e t n o o d i g om n i a w e b r o n n e n t e v i n d e n . B r o o m v e r b r u i k i n de U . S . A . : ( 2 . ) 1924 2 0 0 0 0 0 0 l b s ( 9 0 7 k g t o n ) 1929 6 500 0 0 0 l b s ( 2 9 4 8 k g t o n ) 1938 32 000 0 0 0 l b s ( 1 4 5 1 5 k g t o n ) I n 1924 b e g o n de "ïïthyl G a s o l i n e C o r p o r a t i o n " e e n o n d e r z o e k om b r o o m u i t z e e w a t e r t e i s o l e e r e n . I n e e n k l e i n e f a b r i e k w e r d b r o o m u i t z e e -w a t e r d o o r c h l o o r v r i j g e m a a k t e n met a n i l i n e g e b o n d e n t o t t r i b r o o m a n i l i n e : 3 N a B r + 3 G 12 + C6H5N H2 -> C6H2B r5N H2 + 3 N a C l + 3 HC1
8.
E e n i g e maanden l a t e r b e g o n h e t b e k e n d e o c e a a n o n d e r z o e k v a n h e t S . S . E t h y l . ( 3 . )
I n 1 9 3 1 o n t s t o n d de " E t h y l Dow Chem. Co.", met h e t d o e l om broom u i t z e e w a t e r t e i s o l e e r e n . H e t b r o o m g e h a l t e v a n z e e w a t e r i s e c h t e r o n g e v e e r e v e n g r o o t a l s d a t v a n h e t a f w a t e r v a n de v r o e g e r e f a b r i e k e n , d i e b r o o m u i t z o u t m e e r w a t e r a f s c h e i d e n . E r m o e s t d u s e e n u i t g e b r e i d o n d e r z o e k p l a a t s h e b b e n om h e t b r o o m v o l l e d i g e r u i t h e t w a t e r t e v e r w i j d e r e n : V e r w a r m e n v a n h e t z e e w a t e r b l e e k d o o r h e t k l e i n e b r o o m g e h a l t e e c o n o m i s c h o n m o g e l i j k , p r e c i p i t a t i e - o f e x t r a c t i e m e t h o d e n b l e k e n e v e n e e n s n i e t u i t v o e r b a a r , h e t t r i b r o o m a n i l i n e p r o c e s i s b . v . n i e t r e n d a b e l . ( z i e v e r d e r ) Z e e w a t e r h e e f t e e n pH 7,2 e n i s d u s a l k a l i s c h . Z e l f s i n n e u t r a l e o p l o s s j n * i s b r o o m n i e t v o l l e d i g v r i j t e maken, d o o r de g r o o t e v e r d u n n i n g t r e e d t h y d r o l y s e o p : 3 B r2 + 3 H20 ^ H B r 03 + 5HBr H B r O ^ i s d o o r c h l o o r n i e t t e o n t l e d e n . De b r o o m o p b r e n g s t i s t e v e r g r o o t e n d o o r t o e v o e g e n v a n z u u r o f v e r g r o o t e n v a n de c h l o o r h o e v e e l h e i d . ^ e z e l a a t s t e m e t h o d e i s w a a r s c h i j n l i j k k o s t -b a a r d e r d a n de e e r s t e . ( Z i e de g r a f i e k e n 1 en 2 op h e t schema.) De p a t e n t e n ( 1 0 . ) en ( 1 2 . ) v e r m e l d e n d a t de pH v a n de o p l o s s i n g t u s s c h e n 3 , 5 en 6 moet l i g g e n , i n v e r b a n d met b r o o m o p b r e n g s t en z u u r k o s t e n . ( Z i e de g r a f i e k e n 1 en 2 op h e t schema en f i g . 6 . ) Z e t t e n we e c h t e r de b r o o m o p o r e n g s t u i t t e g e n de z u u r k o s t e n ( h o e v e e l -h e d e n ) , d a n b l i j k t , d a t e e n pH 3 , 5 w a a r s c h i j n l i j k h e t g u n s t i g s t i s . ( f i g . 7 ) De h e l l i n g v a n de l i j n i n g r a f i e k 7. ( d e z e i s g e c o n s t r u e e r d u i t de b e i d e a n d e r e g r a f i e k e n e n i s n i e t g e h e e l z u i v e r . ) v e r a n d e r t bij pH 6 b i j n a n i e t , n e e m t l a t e r z e l f s n o g i e t s t o e . V o o r e e n g e h e e l j u i s t e b e r e k e n i n g moet de c h l o o r h o e v e e l h e i d o o k b e s c h o u w d w o r d e n .
% 5*2, IOC So 7» 6c 5o Ac IC ARC O O R G, fe^ooM l/iroEprjFVEU, éi, 57 J.5 1 M SZ . E F W i l t / 7.15 HL008 I 1 3 f i g .6 . 4 5 7 s o ia 35- 52 ^ 104 (22 f i g . 7 . E e n l a t e r e b e s c h r i j v i n g v a n e e n f a b r i e k v e r m e l d t e e n pH v a n 3 , 5 . kW* li y^' D o o r a a n z u r e n i s h e t " b l o w i n g o u t p r o c e s " dus v o o r z e e w a t e r r e n d a b e l g e w o r d e n . D i t a a n z u r e n g e s c h i e d t d u s n i e t bij h e t v e r w e r k e n v a n g e c o n -c e n t r e e r d e o p l o s s i n g e n . Z o o a l s r e e d s v e r m e l d i s , i s h e t t r i b r o o m a n i l i n e p r o c e s n i e t r e n d a b e l , de o o r z a k e n h i e r v a n z i j n : a ) H e t z u u r v e r b r u i k i s h o o g e r b ) P e r a e q . b r o o m z i j n n o o d i g 2 a e q . c h l o o r c ) a n i l i n e i s d u u r d e r d a n a e t h y l e e n d ) T r i b r o o m a n i l i n e i s d i r e c t t e g e b r u i k e n i n e t h y l f l u i d , h e t b e v a t e c h t e r 7 3 $ b r o o m , t e g e n a e t h y l e e n d i b r o m i d e 8 5 $ .
D o o r de E t h y l Dow Chem. Co. weid v e r d e r e e n m e t h o d e , om de v r i j m a k i n g v a n h e t b r o o m s n e l t e c o n t r o l e e r e n , g e p a t e n t e e r d . (1 3 . )
D i t i s n o o d i g , omdat b i j e v e n t u e e l e f o u t e n , g r o o t e h o e v e e l h e d e n z u u r e n c h l o o r v e r l o r e n g a a n , i n de t i j d , d i e v r o e g e r v o o r e e n n o r m a l e b r o o m -a n -a l y s e n o o d i g w -a s .
1 0 . IC^LeMELULECTRoDC KCL. Hul " ® N T = BfcOOHI ElECTftOBt f i g . 8 .
/
E e n o p l o s s i n g v a n B r ^ e n B r ' h e e f t e e n k a r a k t e r i s t i e k e o x y d a t i e p o t e n t i a a l , , d i e e c h t e r b e i n v l o e d w o r d t d o o r a n d e r e i o n e n . ( Z i e g r a f i e k 3 op h e t s-chema). De g r a f i e k g e l d t a l l e e n v o o r z e e w a t e r m e t 3,5$ v a s t e s t o f , 60 - 7 0 mg broom p e r l i t e r , pH 3 - 4 e n e e n b e p a a l d e t e m p e r a t u u r . ( P i t l a a t s t e w e r d i n e e n b e s c h r i j v i n g v a n de f a b r i e k ( 4 . ) n i e t v e r m e l d . ) I n d i e n a l h e t b r o o m i s v r i j g e m a a k t , v e r o o r z a a k t v r i j c h l o o r e e n v e r d e r e toename v a n de E.M.K., omdat C l g - C l ' e e n h o o g e r e o x y d a t i e p o t e n t i a a lh e e f t . De k a r a k t e r i s t i e k e p o t e n t i a a l l i g t t u s s c h e n 0,88 e n 0,97 V. De kromme moet e c h t e r v o o r e l k s o o r t o p l o s s i n g a p a r t b e p a a l d w o r d e n . V o o r de a p p a r a t u u r , z i e f i g . 8 . E e n R u s s i s c h e m e d e d e e l i n g v e r m e l d t h e t g e b r u i k v a n e e n a n t i m o o n e l e c t r o d e . ( 6 . ) A l s r e s u l t a a t v a n d i t v o o r o n d e r z o e k i s h e t m o g e l i j k h e t b r o o m u i t z e e -w a t e r d o o r de b l o -w i n g m e t h o d e t e v e r -w i j d e r e n t o t 3 a. 5 m g / l . A f s c h e i d i n g v a n b r o o m u i t l u c h t :
1 ) Met een o p l o s s i n g v a n NaOH o f Na^CO, 2) M e t a c t i e v e k o o l . 3 ) Met s i l i c a g c l . 4 ) Met a c t h y l e e n . 1 ) E e n s o d a o p l o s s i n g v e r w i j d e r t h e t broom e f f e c t i e f e n v o r m t e e n N a B r -N a B r O ^ o p l o s s i n g . D e z e m e t h o d e w o r d t t o e g e p a s t d o o r de g r o o t e f a b r i e k v a n de E t h y l Dow Chem. C o . i n W i l m i n g t o n ( N . C . ) , c a p a c i t e i t i n 1 9 3 4 : 5 500 000 l b s ( 2 5 0 0 k g t o n ) b r o o m , i n 1 9 3 9 : 22 0 0 0 0 0 0 l b s ( 1 0 0 0 0 k g t o n ) b r o o m . ( 1 . ) ( 4 . ) AwftSoRPTlEToREMS
II'
— — ^H 3
Z E E F -5 ÖF l flr 1 Ft Rr
.LUCHT SO O A O PLO SS > M 6 STöoM BRt«M De t o p y a n de b l o w i n g o u t t o r e n b e v i n d t z i c h c a . 1,5 i boven h e t kATAtysATOH REACTOR z e e w a ^ e r n i v e a u . O p p e r v l a k t e v a n h e t t o r e n c o m p l e x i s c a . 60 - 25 m. f i g7.9 .B e s c h r i j v i n g v a n de f a b r i e k : ( 4 . ) ( f i g . 9 . ) Z e e w a t e r s t r o o m t d o o r e e n k a n a a l i n e e n a f z e t b a s s i n , 30-20-3,5 m, a a n h e t e i n d w a a r v a n z i c h e e n r o t e e r e n d f i l t e r b e v i n d t . I n h e t p o m p h u i s b e v i n d e n z i c h twee 3 0 " c e n t r i f u g a a l p o m p e n , v a n 300P.K. e l k , met e e n c a p a c i t e i t v a n 29000 g a l l o n / m i n . ( 1 3 2 m / m i n . ) , w e l k e h e t w a t e r d o o r e e n 7 2 " ( 1 8 3 cm) b u i s pompen. H e t w a t e r w o r d t d o o r e e n o p e n g o o t n a a r de f a b r i e k g e v o e r d , h i e r d o o r w o r d t h e t s ' z o m e r s e x t r a v e r w a r m d en l e v e r t d a n e e n g r o o t e r e b r o o m o p b r e n g s t . De f a b r i e k b e s t a a t u i t t w e e g e l i j k e e e n h e d e n , i e d e r b e s t a a n d e u i t e e n b l o w i n g o u t t o r e n e n e e n i g e a b s o r p t i e t o r e n s , i n s e r i e g e s c h a k e l d . H e t w a t e r w o r d t omhoog gepompt d o o r e e n 4 2 " ( 1 0 7 cm) b u i s met z u u r -b e s t e n d i g e -b e k l e e d i n g , -b e n e d e n i n de -b u i s w o r d t z w a v e l z u u r v a n 10$ i n g e v o e r d d o o r e e n g r o e p v a n k l e i n e geëmailleerde b u i z e n , i e t s h o o g e r w o r d t h e t b e n o o d i g d e c h l o o r op d e z e l f d e wijze i n g e v o e r d . H e t w a t e r s t r o o m t i n de b l o w i n g o u t t o r e n d o o r e e n s e r i e v e r d e e l d o o z e n i n 3 2 0 0 s m a l l e s t r o o m p j e s . De b l o w i n g o u t t o r e n i s i n e e n a a n t a l k l e i n e k a m e r s v e r d e e l d , om e e n g o e d v l o e i s t o f - l u c h t c o n t a c t t e v e r k r i j g e n . De k a m e r s z i j n g e v u l d met z u u r b e s t e n d i g e v u l l i n g e n p a r a l l e l g e s c h a k e l d . H e t a f g e w e r k t e w a t e r s t r o o m t i n e e n r i v i e r , v e r v a n de w a t e r i n v o e r v e r w i j d e r d . De a f s l u i t e r s v a n de c h l o o r - en z w a v e l z u u r l e i d i n g e n w o r d e n u i t h e t l a b o r a t o r i u m b e d i e n d , h i e r w o r d t o o k de E.M.K. e n de pH v a n h e t w a t e r g e c o n t r o l e e r d . E r z i j n p l a n n e n g e m a a k t om h e t b e d i e n e n v a n de a f s l u i t e r s a u t o m a t i s c h t e d o e n g e s c h i e d e n . H e t c h l o o r b e v i n d t z i c h i n 32 c y l i n d e r s v a n 1 t o n , i n e e n r u i m t e v a n 21°C. e n s t r o o m t d o o r e e n s t o o m v e r w a r m d e i j z e r e n b u i s n a a r de w a t e r -i n v o e r l e -i d -i n g . H e t z w a v e l z u u r w o r d t v e r d u n d t o t 10$ i n twee geëmailleerde t a n k s v a n 5 m d i a m e t e r e n 3 m h o o g t e . I n e l k v a n de twee e e n h e d e n w o r d t de l u c h t d o o r g e z o g e n d o o r 3 v e n t i l a -t o r e n , e e n k l e i n e k a m e r me-t p a k k i n g v a n g -t de s p a -t -t e n s o d a o p l o s s i n g o p .
I n de a b s o r p t i e t b r e n s w o r d t h e t b r o o m g e a b s o r b e e r d : 3Na2C O ^ + 3 B r2 — 5 N a B r + N a B r O ^ + 3C0
2
De a b s o r p t i e t o r e n s b e v i n d e n z i c h 0"o e e n v e r h o o g i n g , z o o d a t de v l o e i s t o f d o o r de z w a a r t e k r a c h t i n t a n k s e r o n d e r s t r o o m t . E l k e t o r e n b e s t a a t u i t 9 k a m e r s i n s e r i e , w a a r d e l u c h t a c h t e r e e n v o l g e n s d o o r s t r o o m t ; e e n s o d a o p l o s s i n g c i r c u l e e r t c o n t i n u i n e l k e k a m e r . Bij t u s s c h e n p o z e n w o r d t de s t e r k e N a B r - N a B r O ^ o p l o s s i n g , h e t d i c h t s t b i j de b l o w i n g o u t t o r e n , n a a r e e n o p s l a g t a n k g e p o m p t . De c h a r g e s v a n g e -d e e l t e l i j k g e b r o o m e e r -d e s o -d a o p l o s s i n g w o r -d e n -d a n a c h t e r e e n v o l g e n s n a a r de v o l g e n d e k a m e r g e p o m p t . A l s de v e r s t v e r w i j d e r d e t a n k g e l e e g d i s , w o r d t d e z e g e v u l d met e e n v e r s c h e s o d a o p l o s s i n g . De N a B r - N a B r O ^ o p l o s s i n g w o r d t v e r v o l g e n s a a n g e z u u r d , d a a r n a w o r d t h e t b r o o m met s t o o m u i t g e b l a z e n . W a a r s c h i j n l i j k g e b e u r t d i t d u s i n e e n K u b i e r s k y k o l o m . H e t b r o o m en s t o o m m e n g s e l w o r d t , n a c o n d e n s e e r e n , i n e e n s e p a r a t o r g e s c h e i d e n ; h e t b r o o m w a t e r w o r d t t e r u g g e v o e r d n a a r h e t b e g i n r e s e r v o i r . H e t s t o o m v e r b r u i k v a n d e z e f a b r i e k , met i n b e g r i p v a n de a e t h y l e e n d i -b r o m i d e f a -b r i c a g e , i s 15 000 p o u n d s / u u r , 150 l -b s / s q . i n c h . ( 6 8 0 0 k g / u , 1j3a^ 1) E r i s e x t r a z u u r n o o d i g om h e t b r o o m u i t de b r o m i d e - b r o m a a t o p l o s s i n g w e e r v r i j t e maken. 2) V o o r h e t a b s o r p t i e s y s t e e m i s e e n g r o o t e r u i m t e n o o d i g . 3) V o o r de v l o e i s t o f c i r c u l a t i e z i j n v e e l pompen n o o d i g . 4) H e t i s m i s s c h i e n b e t e r h e t b r o o m w a t e r i n e e n a p a r t e k o l o m u i t t e s t o o m e n . ( z i e l a t e r . ) 9 2) A b s o r p t i e v a n b r o o m met a c t i e v e k o o l . ( 1 0 . )14,
STêoM
f i g. 1 0 . y > 7 > ^ 0 / >
** BJe'é'chrijving v a n de i n s t a l l a t i e :
£ , 1 ^ Broom w o r d t u i t z e e w a t e r vrijgemaakt d o o r a a n z u r e n met I^SO^, HC1 o f M O ^ t o t e e n pH 6 en c h l o r e e r e n i n een t o r e n , g e v u l d met p a k k i n g . E e n c h l o o r -o v e r r a a a t v a n c a . 3 0 $ , dus 0 , 6 k g CTp/kg B r2, i s n o o d i g . Deze o v e r m a a t
9
H
i s t e v e r m i n d e r e n d o o r j u i s t e c o n t r o l e . E e n g r o o t e r e o v e r m a a t c h l o o r i s o n g u n s t i g , w a n t de o v e r m a a t l o s t op i n h e t b r o o m . H e t b r o o m b e v a t m i n d e r d a n 1$ c h l o o r , a f h a n k e l i j k v a n de c o n t r o l e .H e t broom w o r d t ot> de b e k e n d e wijze d o o r e e n " g r o o t e " h o e v e e l h e i d l u c h t
^ u. v a n 2-8" (5-20 cm) w a t e r d r u k u i t g e b l a z e n . Door r e g e l e n v a n v l o e i s t o f
e n l u c h t s n e l h e i d i s h e t b r o o m t e v e r w i j d e r e n t o t 1 a5 mg/1.
i n de m e t h o d e , o n d e r 1) b e s c h r e v e n , d a a r e v e n t u e e l n i e t g e b o n d e n broom n i e t v e r l o r e n g a a t . H e t broom - l u c h t m e n g s e l v e r l a a t de t o r e n d o o r e e n s e r i e g e p e r f o r e e r d e p l a t e n , d i e s p a t t e n w a t e r t e g e n h o u d e n . H e t broom w o r d t d o o r a c t j e v e k o o l g e a b s o r b e e r d . De k o o l a b s o r b e e r t 15-30$ broom e n b e v i n d t z i c h i n e e n a a n t a l a b s o r b e r s , d i e s c h u i n e p l a t e n b e v a t t e n . D o o r v e r a n d e r e n v a n de h e l l i n g v a n de p l a t e n i s de i n h o u d v a n e e n a b s o r b e r t e w i j z i g e n . I n e l k e k o o l h o u d e r w o r d t de k o o l b o v e n i n g e v o e r d , e n n a v e r z a d i g e n met b r o o m , n a a r e e n b r o o m w i n n i n g s t o r e n g e t r a n s p o r t e e r d . Na h e t t r a n s p o r t m o e t de k o o l v a n s t o f g e z u i v e r d w o r d e n , b . v . d o o r f l o t a t i e o f z e v e n . Twee o f m e e r a b s o r b e r s maken h e t p r o c e s c o n t i n u . H e t broom w o r d t u i t de k o o l d o o r 3 & 4 g e w i c h t s d c - e l e n v e r z a d i g d e s t o o m u i t g e d r e v e n , ( o o k h e e t e l u c h t i s m o g e l i j k ) , de dampen w o r d e n g e k o e l d i n e e n c o n d e n s o r , w a a r n a z i c h i n een s e p a r a t o r broom a f s c h e i d t v a n e e n b r o o m w a t e r l a a g , w e l k e H B r b e v a t . H e t b r o o m w a t e r w o r d t i n e e n k l e i n e t o r e n met e e n a e q u i v a l e n t e h o e v e e l -h e i d c -h l o o r b e -h a n d e l d , -h e t broom w o r d t met s t o o m u i t g e d r e v e n e n i n de e e r d e r v e r m e l d e c o n d e n s o r t e r u g g e v o e r d , ^ e t a f W a t e r v a n d e z e t o r e n , d a t HC1 b e v a t , w o r d t n a a r h e t b e g i n r e s e r v o i r t e r u g g e v o e r d . V e r s c h e k o o l a b s o r b e e r t 20 - 4 0 $ v a n h e t b r o o m a l s H B r , de o o r z a a k h i e r v a n i s w a a r s c h i j n l i j k h e t w a t e r s t o f g e h a l t e v a n v e r s c h e k o o l . Na e e n i g e m a l e n g e b r u i k e n neemt de H B r v o r m i n g s t e r k a f . A c t i e v e k o o l h e e f t b o v e n s i l i c a g e l h e t v o o r d e e l , d a t h e t b i j n a g e e n w a t e r o p n e e m t , s i l i c a g e l d o e t d i t z e e r s t e r k , w a a r b i j h e t b r o o m a b s o r b e r e n d v e r m o g e n s t e r k d a a l t . B e s p r e k i n g v a n h e t p a t e n t : 1) H e t c h l o r e e r e n v a n h e t w a t e r i n e e n a p a r t e t o r e n i s n i e t n o o d i g , ( z i e 1.) M e n g i n g i n de o p v o e r b u i s i s v o l d o e n d e .
16.
2) A a n z u r e n v a n h e t w a t e r met HNO^ i s w a a r s c h i j n l v j k t e k o s t b a a r . E e n pH 6 i s n i e t e c o n o m i s c h .
3 ) H e t t e r u g v o e r e n v a n broom en waterdamp u i t twee borens d o o r één c o n d e n s o r k a n z e e r g e m a k k e l i j k t o t c o m p l i c a t i e s l e i d e n b i j v e r s c h i l v a n s t o o m d r u k . 4 ) De m e t h o d e v a n h e t k o o l t r a n s p o r t i s n i e t a a n t r e k k e l i j k , de k o o l moet m e c h a n i s c h z e e r s t e r k z i j n en h e t t r a n s p o r t i s d u u r . 5) H e t p a t e n t v e r m e l d t n i e t s o v e r i e r e a c t i v e e r i n g v a n de k o o l . M o g e l i j k i s h i e r v o o r o v e r v e r h i t t e s t o o m n o o d i g . D i t v o l g t e v e n w e l n i e t u i t de m e d e d e e l i n g d a t de k o o l n a e e n i g e m a l e n g e b r u i k e n g e e n H B r m e e r o n t w i k k e l d . V o l g e n s M c B a i n ( 2 1 . ) v e r b i n d t t e e r v r i j e k o o l z i c h z o o s t e r k met b r o o m , d a t v e r h i t t e n g e d u r e n d e 1 u u r op 600° g e e n m e r k b a r e h o e v e e l h e d e n b r o o m v e r w i j d e r d . L a t e r v e r m e l d t h i j e v e n w e l d a t b r o o m u i t t e d r i j v e n i s d o o r v e r h i t t e n b o v e n 1 0 0 ° C , m o g e l i j k b e t r e f t d i t e e n a n d e r s o o r t k o o l . H e t u i t d r i j v e n v a n broom d o o r l u c h t h e e f t h e t n a d e e l d a t h e t b r o o m w e e r a f g e s c h e i d e n moet w o r d e n . 6) H e t b r o o m w a t e r u i t de s e p a r a t o r w o r d t n i e t n a a r h e t b e g i n r e s e r v o i r t e r u g g e v o e r d , z o o a l s o n d e r 1) b e s c h r e v e n , m a a r i n e e n a p a r t e k o l o m b e h a n d e l d . H i e r u i t z o u k u n n e n v o l g e n d a t b r o o m u i t g e c o n c e n t r e e r d e o p l o s -s i n g e n g o e d k o o p e r met -s t o o m i -s u i t t e d r i j v e n . B r o o m w a t e r : Temp. : 0° 20° 60° 80° 100°C. B r2, g/1 : 42 3 6 , 28 11 0,0 7 ) T e r u g v o e r e n v a n a f g e w e r k t e o p l o s s i n g e n n a a r h e t b e g i n r e s e r v o i r : a ) B r o o m h o u d e n d e o p l o s s i n g e n : I n d i e n d e z e m i n d e r d a n 3 mg/1 b e v a t t e n n i e t t e r u g v o e r e n . I n d i e n d e z e m e e r d a n 67 mg/1 b e v a t t e n , a l t i j d t e r u g v o e r e n . ( M o g e l i j k t o t e e n b e p a a l d e c o n c e n t r a t i e , w a a r b i j h e t g o e d k o o p e r i s h e t b r o o m met s t o o m u i t t e d r i j v e n . )
I n d i e n b r o o m h o u d e n d e o p l o s s i n g e n e e n b r o o m g e h a l t e h e b b e n t u s s c h e n
/ a V ^ ' ' rijV- ^ en 6 7 mg/l, moet berekend worden o f h e t economisch i s deze o p l o s s i n g
I 3*7 f t e r u g t e v o e r e n .
b ) C h l o o r en z u u r b e v a t t e n d e o p l o s s i n g e n :
H i e r b i j moet i n a a n m e r k i n g genomen w o r d e n , d a t h i e r i n broom o p l o s t t o t 3 m g / l e n v e r l o r e n g a a t . 3) A b s o r p t i e v a n broom met s i l i c a g e l . ( 1 6 . ) : V o l g e n s d i t p a t e n t h e e f t s i l i c a g e l v o o r d e d e n b o v e n a c t i e v e k o o l : A c t i e v e k o o l a b s o r b e e r t b r o o m z e e r g o e d , h e t i s e c h t e r z e e r m o e i l i j k h e t broom w e e r u i t t e d r i j v e n , z e l f s b i j r o o d g l o e i h i t t e g e l u k t d i t n o g n i e t g e h e e l , t e r w i j l de k o o l d a n g e d e e l t e l i j k v e r n i e t i g d w o r d t . I n d i e n s p o r e n w a t e r a a n w e z i g z i j n , w o r d t h e t m e e s t e broom i n H B r o m g e z e t . S i l i c a g e l h e e f t d e z e n a d e e l e n n i e t , h e t moet e c h t e r met d r o o g b r o o m i n c o n t a c t g e b r a c h t w o r d e n , a n d e r s w o r d t v e e l w a t e r en v e e l m i n d e r b r o o m g e a b s o r b e e r d . De a p p a r a t u u r w o r d t dus o n g e v e e r a l s b e s c h r e v e n o n d e r 2 ) , met d i t v e r s c h i l d a t h e t v o c h t i g e broom e e r s t e e n a a n t a l d r o o g t o r e n s met C a C ^ , Na^SO^, e t c . p a s s e e r t . H e t u i t d r i j v e n v a n h e t b r o o m g e s c h i e d t d o o r v e r h i t t e n op 400° h 5 0 0 ° C , h i e r d o o r w o r d t h e t s i l i c a g e l t e v e n s w e e r g e a c t i v e e r d . S i l i c a g e l a b s o r b e e r t 11 - 12 g e w i c h t s p r o c e n t b r o o m . B e s p r e k i n g : De b e z w a r e n , i n d i t p a t e n t t e g e n a c t i e v e k o o l a e n g e v o e r d , l i j k e n o v e r -d r e v e n . De c o n c l u s i e d a t de H B r v o r m i n g d o o r w a t e r v e r o o r z a a k t w o r d t , ( b i j 20°C. d u s , ) i s w a a r s c h i j n l i j k f o u t . N a d e e l e n z i j n :
18. 1) S i l i c a g e l a b s o r b e e r t m i n d e r broom d a n k o o l . 2) D r o o g t o r e n s z i j n n o o d i g . 3) V o o r de r e g e n e r a t i e i s l u c h t v a n h o o g e t e m p e r a t u u r n o o d i g , de a p p a r a -j t u u r z a l dus v r i j k o s t b a a r z i j n , b o v e n d i e n moet h e t b r o o m w e e r a f g e s c h e i d e n w o r d e n . 4) De m o g e h l i j k h e i d b e s t a a t broom u i t l u c h t met a e t h y l e e n t e l a t e n r e -a g e e r en o f v r i j g e m -a -a k t b r o o m i n w -a t e r met -a e t h y l e e n t e b i n d e n . H i e r o v e r z i j n g e e n v e r d e r e g e g e v e n s b e k e n d .
A e t h y 1 e e n b r o n n e n : a ) C o k e s o v e n g a s . b ) K r a a k g a s s e n .
c ) S y n t h e t i s c h e a e t h y l e e n .
De E t h y l Dow Chem. Co. v e r w e r k t a e t h y l e e n , d a t v e r k r e g e n i s d o o r a e t h a n o l d a m p o v e r v e r h i t k a o l i n t e l e i d e n . (1 . ) ( 4 . ) ( f i g 9 . ) V o o r de b e r e i d i n g v a n a e t h y l e e n d i b r o m i d e k a n ook v e r d u n d a e t h y l e e n g e b r u i k t w o r d e n , m i t s d i t g e e n g a s s e n b e v a t , d i e s c h a d e l i j k e s t o f f e n k u n n e n v o r m e n . (1 i . ) C o k e s o v e n g a s i s de b e l a n g r i j k s t e a e t h e e n b r o n v a n N e d e r l a n d e n b e v a t g e m i d d e l d 1 , 7 % C2 H4 ' S a m e n s t e l l i n g v a n de a e t h y l e e n f r a c t i e v a n c o k e s o v e n g a s i n v o l u m e p r o -c e n t e n , o p g e g e v e n d o o r de N.V. K o n . Ned. H o o g o v e n b e d r i j f t e U m u i d e n : A e t h e e n : 4 5 f0 P r O p e e n ; 5 f0 M e t h a a n : 1 4 f> A e t h a a n : 2 6 'f> P r o p a a n : 3 f> B u t a n e n + B u t i n e n : 0 , 5 fo W a t e r s t o f : 5 fa Koolmontoxyde : 0 , 3 fo S t i k s t o f : 1 fo Z u u r s t o f : 0 , 2 f
20, I V . A e t h y l e e n d i b r o m i d e A. T e c h n i s c h e b e r e i d i n g : a ) A e t h y l e e n d i b r o m i d e w e r d v r o e g e r g e m a a k t d o o r a e t h y l e e n i n b r o o m t e l e i d e n . D i t g a f m o e i l i j k h e d e n bij h e t r e g e l e n v a n de r e a c t i e s n e l h e i d , z o o d a t v e e l a e t h y l e e n v e r l o r e n g i n g , v o o r a l i n d i e n h e t v e r d u n d was. b ) L a t e r w e r d a e t h y l e e n d i b r o m i d e g e m a a k t v o l g e n s e e n c o n t i n u e m e t h o d e ( 2 0 . ) Z i e f i g . 1 1 . INEAT ÔA5 f i g .1 1 . Broom e n a e t h y l e e n h o u d e n d e g a s s e n s t r o o m e n i n g e l i j k s t r o o m d o o r e e n s p i r a a l , d i e g e d e e l t e l i j k met w a t e r g e k o e l d w o r d t . H e t gevormde v l o e i b a r e a e t h y l e e n d i b r o m i d e b e v a t n o g b r o o m en w o r d t i n e e n t o r e n met h e t v e r s c h e a e t h y l e e n h o u d e n d e g a s g e w a s s c h e n . De i n e r t e g a s s e n , d i e e e n k l e i n e o v e r m a a t broom m o e t e n b e v a t t e n , w o r d e n i n e e n t o r e n met a e t h y l e e n d i b r o m i d e g e w a s s c h e n . Bij d e z e m e t h o d e i s h e t d i k w i j l s n o o d i g h e t broom t e d r o g e n met g e c o n c e n t r e e r d z w a v e l z u u r .
c ) E e n v e r d e r e o n t w i k k e l i n g v a n d e z e m e t h o d e i s b e s c h r e v e n i n e e n r e c e n t p a t e n t v a n de E t h y l Dow Chem. Go. ( 1 3 . )
V o o r e e n u n i f o r m e r e a c t i e s n e l h e i d i s h e t n o o d i g , d a t de r e a c t i e i n de g a s p h a s e p l a a t s v i n d t , h i e r d o o r i s ook een z u i v e r e t e m p e r a t u u r c o n t r o l e m o g e l i j k . ( Z i e f i g . 12.) Vlijt» f i g . 1 2 . De r e a c t o r , u i t s t a a l met z u u r b e s t e n d i g e b e k l e e d i n g , i s v e r d e e l d i n 2 e v e n g r o o t e c o m p a r t i m e n t e n ; de o n d e r s t e a f d e e l i n g i s g e v u l d met e e n z u u r -v a s t e -v u l l i n g , b . -v . R a s c h i g r i n g e n , w a a r b o -v e n z i c h e e n g e p e r f o r e e r d e v e r d e e l p l a a t b e v i n d t . A e t h y l e e n h o u d e n d e g a s s e n w o r d e n o n d e r i n g e v o e r d en b r o o m w o r d t op de v e r d e e l p l a a t g e b r a c h t . B e n e d e n i n de r e a c t o r r e a g e r e n d e z e met e l k a a r , w a a r b i j v o l d o e n d e w a r m t e o n t s t a a t om h e t b r o o m t e v e r -v l u c h t i g e n . De r e a c t i e l o o p t a f i n de l e e g e b o -v e n r u i m t e i n de g a s p h a s e . De s n e l h e i d v a n h e t a e t h y l e e n en h e t broom m o e t z o o g e r e g e l d w o r d e n , d a t de t e m p e r a t u u r h o o g e r d a n 59° ( K p t . v a n B r 2 ) , e n l a g e r d a n 132°
2 2 . ( K p t . v a n a e t h y l e e n d i b r o m i d e ) i s , d a a r d o o r c o n d e n s e e r t h e t aethyleendibromi» de e n s t r o o m t n a a r b e n e d e n i n c o n t a c t met v e r s c h a e t h y l e e n , d a t de l a a t s t e s p o r e n b r o o m v e r w i j d e r t . Om de t e m p e r a t u u r t e h e l p e n r e g e l e n k a n e e n k l e i n e h o e v e e l h e i d w a t e r w o r d e n i n g e s p o t e n , e c h t e r z o o w e i n i g , d a t h e t g e h e e l v e r d a m p t , e n h e t a e t h y l e e n d i b r o m i d e d u s d r o o g b l i j f t . D o o r de t e g e n s t r o o m k r i j g e n we d u s : 1) De v e r l a n g d e r e a c t i e o m s t a n d i g h e i d , 2) E e n z u i v e r b r o o m v r i j p r o d u c t . E e n o v e r m a a t b r o o m v a n 3 & 5 % i s v o l d o e n d e om a l h e t a e t h y l e e n t e l a t e n r e a g e e r e n . D e z e o v e r m a a t , t e c o n t r o l e e r e n d o o r e e n k i j k g l a s , i s g e m a k k e l i j k t e r u g t e w i n n e n d o o r w a s s c h e n met w a t e r . H i e r b i j c o n d e n s e e r t C g H ^ B r g e n l o s t H B r i n h e t b r o o m w a t e r o p . I n e e n s e p a r a t o r s c h e i d t z i c h a e t h y l e e n b r o m i d e , m e t i e t s b r o o m , a f v a n b r o o m w a t e r met H B r . De w a t e r l a a g w o r d t i n e e n t o r e n op de b e k e n d e wijze g e r e g e n e r e e r d . V o o r b e e l d :
E e n a e t h y l e e n h o u d e n d g a s met 45 % C^H, levért op d e z e wijze e e n p r o d u c t met e e n s . g . 2,185 e n e e n k o o k t r a j e c t v a n 1,3°C C o n s t a n t e n v a n z u i v e r a e t h y l e e n d i b r o m i d e : (2 3 . ) S m e l t p u n t : 9 , 5 ° C K o o k p u n t : 132°C. d ^ ° : 2 , 1 8 1 . H e t r e n d e m e n t i s 9 3 , 8 % , b e r e k e n d op b r o o m e n 9 9 , 2 % , b e r e k e n d op a e t h y l e e n : 0,7% Br£ g a a t v e r l o r e n met de i n e r t e g a s s e n , 0,5/o B r ^ g a a t v e r l o r e n i n h e t a f w a t e r , 0,8% C^H^ g a a t v e r l o r e n i n de a f g a s s e n . B e s p r e k i n g v a n h e t p a t e n t : 1) D i t p a t e n t i s d u s e°n v e r b e t e r i n g v a n m e t h o d e 2 ) , h e t b e v a t e c h t e r de v o l g e n d e f o u t :
A e t h y l e e n r e a g e e r t met z u i v e r c h l o o r v r i j b r o o m , i n de r e g e n e r a t i e t o r e n o n t s t a a t e c h t e r e e n h o e v e e l h e i d c h l o o r h o u d e n d b r o o m , d a t t e r u g g e v o e r d w o r d t en d u s h e t p r o d u c t v e r o n t r e i n i g t . 2 ) H e t i s n a t u u r l i j k ook m o g e l i j k de i n e r t e g a s s e n met a e t h y l e e n d i b r o m i d e t e w a s s c h e n . Broom l o s t h i e r z e e r g o e d i n op, h e t e e n i g e n a d e e l i s d a t k o s t b a a r a e t h y l e e n d i b r o m i d e v e r l o r e n k a n g a a n met de i n e r t e g a s s e n . B. Z u i v e r i n g v a n a e t h y l e e n d i b r o m i d e : H e t op de m e t h o d e A.a) g e m a a k t e a e t h y l e e n b r o m i d e b e v a t t e n o g b r o o m en w e r d d a a r o m met e e n s o d a o p l o s s i n g g e w a s s c h e n , d i t i s t e g e n w o o r d i g n i e t m e e r n o o d i g . H e t v o l g e n s de twee a n d e r e m e t h o d e n g e m a a k t e C g H ^ B r g b e v a t n o g : C0H , B r C l , C _ HcB r , G0H . Br e t c . 2 4 2 5 2 ? H e t w e r d g e z u i v e r d d o o r e e n s t o o m d e s t i l l a t i e , ( g o e d k o o p e r dan e e n v a c u u m -d e s t i l l a t i e ) a f g e s c h e i -d e n v a n w a t e r e n g e -d r o o g -d . Op -d e z e wijze b e v a t t e h e t " a e t h y l e e n b r o m i d e n o g s t e e d s v l u c h t i g e b e s t a n d d e e l e n , d i e e e n v e r k l e u r i n g v a n h e t h a n d e l s p r o d u c t v e r o o r z a a k t e n . Daarom was n o g e e n f r a c t i o n -n a t i e -n o o d i g .
I n e e n p a t e n t v a n de E t h y l Dow Chem. Co. ( 1 4 . ) zijn deze twee l a a t s t e z u i v e r i n g e n g e c o m b i n e e r d : ( f i g .1 3 . )
( — * — >
f i g .1 3 .
24. E e n z e e r z u i v e r p r o d u c t w o r d t d i r e c t u i t h e t ruwe p r o d u c t v e r k r e g e n d o o r f r a c t i o n n e e r e n d e s t o o m d e s t i l l a t i e . H e t ruwe C g H ^ B r g w o r d t met i n d i r e c t e s t o o m v o o r v e r w a r m d t o t k o o k t e m p e r a t u u r en d a a r n a met d i r e c t e s t o o m g e d e s t i l l e e r d i n e e n h o o g e k o l o m , g e v u l d met R a s c h i g r i n g e n . De dampen u i t de k o l o m w o r d e n g e c o n d e n s e e r d e n komen i n e e n s e p a r a t o r . De w a t e r e n " n i e t w a t e r " l a a g w o r d e n a f g e v o e r d óf t e r u g g e v o e r d i n de k o l o m d o o r m i d d e l v a n r e f l u x r e g e l a a r s ' ( z i e s c h e m a ) . V o o r b e e l d v a n e e n d e s t i l l a t i e : Bij h e t b e g i n v a n de d e s t i l l a t i e s t i j g t de t e m p e r a t u u r t o t 9 0 ° C , m a a r d a a l t t o t 85°C. a l s de f r a c t i o n n a t i e b e g i n t . H e t w a t e r w o r d t a f g e v o e r d , h e t " n i e t w a t e r " w o r d t t e r u g g e v o e r d i n de k o l o m t o t de t e m p e r a t u u r c o n s t a n t b l i j f t . V e r v o l g e n s w o r d t e e n k l e i n e h o e v e e l -h e i d v a n de n i e t w a t e r l a a g a f g e v o e r d a l s v o o r l o o p , de r e s t w o r d t s t e e d s t e r u g g e v o e r d . A l s de d e s t i l l a t i e v e r d e r g a a t , o n t w i j k t de l i c h t e f r a c t i e v o o r n a m e l i j k i n de n i e t w a t e r l a a g , h o e w e l e n k e l e l i c h t k o k e n d e c o m p o n e n t e n i n w a t e r o p -l o s b a a r z i j n e n met de w a t e r a f v o e r v e r w i j d e r d w o r d e n . G e d u r e n d e d e z e t i j d s t i j g t de damp t e m p e r a t u u r t o t 9 0, 5 a 9 0 , 8 ° C , h e t s . g . v a n de " n i e t w a t e r " l a a g i s d a n 2,168 - 2, 1 7 5 . ( i n de p r a c t i j k w o r d t de 20 d e s t i l l a t i e s t e e d s g e v o l g d d o o r m e t i n g v a n d ^ . ) E r d e s t i l l e e r t n u e e n z e e r z u i v e r p r o d u c t o v e r , d a t d o o r o m s c h a k e l e n v a n de d r i e w e g k r a a n a p a r t o p g e v a n g e n w o r d t t o t de t e m p e r ; t u u r g e s t e g e n i s t o t 91,2 a 9 1, 5 ° C De d e s t i l l a t i e w o r d t d a n g e s t o p t e n de k e t e l i h h o u d w o r d t v e r w i j d e r d . H e t p r o d u c t w o r d t met C a C ^ g e d r o o g d e n h e e f t d a n de v o l g e n d e c o n s t a n t e n : K o o k p u n t : 1 3 0, 7 - 132,9°C M e e r d a n 9 5 $ k o o k t t u s s c h e n 131,0 en 132,0°C. H e t z u i v e r e p r o d u c t i s o n g e v e e r 9 0 $ v a n h e t r u w e . T i j d e n s h e t f r a c t i o n n e e r e n k a n e e n g e d e e l t e v a n h e t w a t e r t e r u g g e v o e r d w o r d e n om e e n g o e d e t e m p e r a t u u r c o n t r o l e t e v e r k r i j g e n .
B e s p r e k i n g : 1) E e n b e s c h r i j v i n g v a n de a e t h y l e e n b r o m i d e f a b r i e k i n de U.S.A. ( f i g . 9 . ) v e r m e l d t v o o r de z u i v e r i n g a l l e e n e e n d e s t i l l a t i e . ( 1 . ) 2) Z o o a l s v r o e g e r r e e d s v e r m e l d i s , b e v a t de a e t h y l e e n f r a c t i e v a n c o k e s -o v e n g a s , b e h a l v e a e t h e e n , n -o g de r e a c t i e v e g a s s e n p r -o p e e n e n b u t i n e n , (butadiëenderivaten). P r o p e e n d i b r o m i d e h e e f t e e n k o o k p u n t v a n 1 4 0 ° C , m a a r v o r m t m e t a e t h y l e e n -d i b r o m i -d e e e n a z e o t r o p i s c h m e n g s e l , e n i s -d u s n i e t -d o o r -d e s t i l l a t i e t e s c h e i d e n . V o l g e n s d e s k u n d i g e n v a n de " B a t a a f s c h e P e t r o l e u m M a a t s c h a p p i j " i s p r o p e e n -d i b r o m i -d e i n e t h y l f l u i -d n i e t s c h a -d e l i j k , h e t n a -d e e l i s e c h t e r h e t g e r i n g e r e b r o o m g e h a l t e . H e t z a l w a a r s c h i j n l i j k n i e t l o o n e n d z i j n h e t p r o p e e n v a n h e t a e t h e e n d o o r d e s t i l l a t i e t e s c h e i d e n . K p t . v a n 02H4 = - 102°C. K p t . v a n C3H6 = - 48°C. De b r o m i d e n v a n de hoogere°verzadigde k o o l w a t e r s t o f f e n h e b b e n e e n v e e l h o o g e r k o o k p u n t d a n a e t h y l e e n b r o m i d e e n z i j n g e m a k k e l i j k a f t e s c h e i d e n .
2 6 . V. B e s c h r i j v i n g v a n h e t s c h e m a .
lu^-i1^** Z e e w a t e r s t r o o m t d o o r een r o t e e r e n d f i l t e r i n een r e s e r v o i r . V a n d a a r w o r d t
h e t d o o r e e n c e n t r i f u g a a l p o m p v a n 350 P.K. i n de b l o w i n g o u t t o r e n gepompt A l s w a t e r h o e v e e l h e i d i s g e k o z e n 100 000 m / d a g . De b e n o o d i g d e p o m p e n e r g i e i s v e e l i n v e r g e l i j k i n g met de b r o o m f a b r i e k i n A m e r i k a , k a n e c h t e r v e r m i n -d e r -d w o r -d e n -d o o r -de f a b r i e k l a g e r t e p l a a t s e n , i n -d i e n -de w a t e r a f v o e r -d i t t o e l a a t . ( Z i e de b e r e k e n i n g . ) De w a t e r h o e v e e l h e i d w o r d t g e m e t e n met e e n V e n t u r i m e t e r , d e z e i s k o s t b a a r d e d a n e e n m e e t f l e n s , m a a r g e e f t m i n d e r d r u k v e r l i e s . Na de pomp w o r d t d o o r e e n s t e l b u i z e n ( i n h e t s c h e m a i s e r s l e c h t s één g e t e e k e n d ) i n de l e i d i n g 10 $ i g z w a v e l z u u r g e p o m p t . V o o r e e n pH 3,5 i s n o o d i g 122,5 g 96$ z w a v e l z u u r p e r t o n z e e w a t e r , dus 12556 k g = 6,8 m^/dag. H e t z w a v e l z u u r w o r d t v e r d u n d met z e e w a t e r i n de a f w i s s e l e n d w e r k e n d e v e r d u n n i n g - . n k s . P e r d a g i s n o o d i g 103 n r ( z e e w a t e r . D o o r h e t v e r d u n n e n i s h e t z u u r b e t e r t e d o s e e r e n . Op h e t s c h e m a i s g e e n r e k e n i n g g e h o u d e n met de e i s c h om de z u i g l e i d i n g v a n e e n c e n t r i f u g a s l p o m p z o o k o r t m o g e l i j k t e maken. B o v e n de z w a v e l z u u r t o e v o e r w o r d t h e t b e n o o d i g d e c h l o o r t o e g e v o e g c . De • t h e o r e t i s c h e h o e v e e l h e i d c h l o o r i s 3 5 , 5 / 8 0 . 6700 = 2970 k g / d a g . ^ ^ ^ j ^ i f - j V o o r e e n o v e r m a a t v a n 3 0 $ i s d u s n o o d i g 3 8 6 0 k g / d a g . ^ V t^J JDe c h l o o r c y l i n d e r s k o e l e n bij c h l o o r l e v e r e n s t e r k a f en b e v i n d e n z i c h
. , U^Y Idaarom i n e e n v e r w a r m d e r u i m t e . H e t ,fri^«óba-re c h l o o r w o r d t v a r dampt i n e e n t ^ ' f * " . s t o o m v e r h i t t e i j z e r e n b u i s .
F : J< Door de t u r b u l e n t e s t r o o m i n g i n de i n v o e r b u i s t r e e d t een voldoende menging JJ**f y op, om h e t broom v r i j t e maken.
YA'" j , * * D o o r m e t i n g v a n de t e m p e r a t u u r , pH e n E.M.K. w o r d t op de b e k e n d e wijze
h e t v r i j m a k e n v a n h e t broom / - e c o n t r o l e e r d . De m e e t i n s t r u m e n t e n z u l l e n z i c h d u s , i n a f w i j k i n g v a n h e t s c h e m a , d i c h t b i j de i n v o e r i n de b l o w i n g o u t t o r e n b e v i n d e n .
/A^"" TT a 4- i i r o + a t » x«r/-\ -v>r^ 4- i n n - a i T A A T i r l í n r l » + ^ tr* a r i r \ ^ " V » A A n o a t*-ï a i r * y ^ a a 1 /3 r\ r\ r? A r t * r i ~V Mro><^~ H e t w a t e r w o r d t i n g e v o e r d i n de t o r e n d o o r e e n s e r i e v e r d e e l d o o z e n en b u i -I x • , de m e t h o d e op h e t s c h e m a g e t e e k e n d , g e e f t t e v e e l d r u k v e r l i e s . D o o r m i d d e l v a n e e n l u c h t t e g e n s t r o o m w o r d t h e t b r o o m v e r w i j d e r d v a n 67 t o t 3 mg p e r l i t e r . H e t broom w o r d t u i t de l u c h t g e a b s o r b e e r d met a c t i e v e k o o l i n t w e e , om b e u r t e n i n b e d r i j f z i j n d e , a b s o r p t i e t o r e n s . j. 1- De l u c h t c i r c u l e e r t d o o r de b l o w i n g o u t en de a b s o r p t i e t o r e n s d o o r m i d d e l
Im^ / v a n e e n b l o w e r v a n 40 P.K. ( z i e b e r e k e n i n g . ) H i e r b i j g a a t dus n o o i t broom
v e r l o r e n . E e n s p a t v a n g e r h o u d t s p o r e n m e e g e v o e r d w a t e r t e g e n . H e t v r o e g e r b e s c h r e v e n s y s t e e m v a n k o o l t r a n s p o r t i s h i e r n i e t t o e g e p a s t i n v e r b a n d met de b e s c h r e v e n n a d e e l e n . O p g e m e r k t m o e t w o r d e n , d a t h e t op h e t s c h e m a g e t e e k e n d e s y s t e e m w a a r s c h i j n l i j k n o g t e v e e l w e e r s t a n d a a n de l u c h t b i e d t , ( z i e b e r e k e n i n g . ) H e t g e a b s o r b e e r d e b r o o m w o r d t d o o r s t o o m u i t g e d r e v e n . P e r d a g o n t w i j k t 6400 k g b r o o m e n 19000 k g s t o o m , v e r m e n g d met e e n h o e v e e l h e i d l u c h t en c h l o o r . De damp w o r d t g e k o e l d t o t e e n t e m p e r a t u u r , e v e n o n d e r h e t k o o k p u n t v a n b r o o m . H i e r d o o r h e e f t h e t c h l o o r g e e n g e l e g e n h e i d om op t e l o s s e n . De o n c o n d e n s e e r b a r e g a s e n o n t w i j k e n b o v e n u i t de c o n d e n s o r , h e t c h l o o r w o r d t u i t g e w a s s c h e n i n e e n k l e i n e t o r e n met k o u d z e e w a t e r o f e e n s o d a -o p l -o s s i n g . H e t c h l -o -o r h -o u d e n d e w a t e r k a n t e r u g g e v -o e r d w -o r d e n n a a r h e t b e g i n r e s e r v o i r , h i e r b i j moet i n a a n m e r k i n g w o r d e n genomen, d a t d i t a l l e e n m o g e l i j k i s a l s de pomp z u u r e n h a l o g e e n b e s t e n d i g i s . U i t de c o n d e n s o r k o m t h e t v l o e i s t o f m e n g s e l i n e e n s e p a r a t o r , w a a r z i c h b r o o m a f s c h e i d t v a n e e n w a t e r l a a g , w e l k e b r o o m e n H B r b e v a t . H e t b r o o m u i t de s e p a r a t o r w o r d t s n e l a f g e k o e l d . De H B r e n Bt^ h o u d e n d e w a t e r l a a g w o r d t i n de b r o o m r e g e n e r a t i e t o r e n met e e n a e q u i v a l e n t e h o e v e e l h e i d c h l o o r b e h a n d e l d , h e t b r o o m w o r d t d o o r s t o o m u i t g e d r e v e n e n i n e e n a p a r t e c o n d e n s o r g e c o n d e n s e e r d . D i t i s d u s e e n v e r a n d e r i n g v a n de v r o e g e r b e s c h r e v e n m e t h o d e , w a a r de dampen u i t de
y H e t b r o o m e n b r o o m w a t e r m e n ^ s e l w o r d t w e e r i n de s e p a r a t o r t e r u g g e v o e r d . //1f»*-Het a f w a t e r u i t de r e g e n e r a t i e t o r e n , d a t HC1 b e v a t , k a n t e r u g g e v o e r d w o r d e n ^ y r e g e n e r a t i e t o r e n e n u i t de a b s o r p t i e t o r e n d o o r d e z e l f d e c o n d e n s o r g e k o e l d w e r d e n . n a a r h e t b e g i n r e s e r v o i r . H e t i s dus ook m o g e l i j k h e t b r o o m w a t e r d i r e c t i n h e t b e g i n r e s e r v o i r t e r u g t e v o e r e n , h i e r b i j s p e l e n de v e r w e r k i n g s k o s t e n ij^ e e n r o l . H e t b r o o m u i t de s e p a r a t o r h e e f t e e n c h l o o r g e h a l t e v a n 0,1 a 0,5 f°, a f h a n k e l i j k v a n de t e m p e r a t u u r i n de s e p a r a t o r . H e t i s dus n i e t n o o d i g h e t b r o o m d o o r e e n r a f f i n a g e t o r e n t e l e i d e n . H e t b r o o m w o r d t op de v r o e g e r b e s c h r e v e n wijze v e r d e r g e z u i v e r d d o o r h e t o v e r e e n l a a g v a s t b r o m i d e t e l e i d e n . H i e r v o o r i s g e k o z e n C a B r g , w a a r d o o r t e v e n s s p o r e n w a t e r u i t h e t b r o o m w o r d e n v a s t g e l e g d . ( D i t i s v o o r de a e t h y l e e n b r o m i d e f a b r i c a g e n i e t n o o d z a k e l i j k . ) Twee t o r e n s maken h e t p r o c e s l i *
vu
w e e r c o n t i n u , i n d i e n e e n t o r e n t e v e e l C a O l g b e v a t , w o r d t o m g e s c h a k e l d \y \ en de a f g e w e r k t e i n h o u d v a n de t o r e n o p g e l o s t i n w a t e r . De o p l o s s i n g A y r . "J w o r d t d a n t e r u g g e v o e r d n a a r h e t b e g i n r e s e r v o i r . H e t b r o o m b e v a t s p o r e n . j r C a B r ^ , d i t i s v o o r de v e r d e r e v e r w e r k i n g o n b e l a n g r i j k , omdat h e t a e t h y l e e n-Q
i r d i b r o m i d e t o c h g e d e s t i l l e e r d w o r d t . H e t z u i v e r e b r o o m r e a g e e r t met e e n a e t h y l e e n h o u d e n d g a s , d a t 4 5 % ^ 2 ^ 4 b e v a t i n e e n r e a c t o r , a l s b e s c h r e v e n o n d e r I V A c. 6400 k g b r o o m v e r b r u i k t 1120 k g a e t h y l e e n . 1 m g a s = 0,45 . 1,26 = 0,'?7 k g C2H^. I n g e v o e r d w o r d t 1965 nr g a s , b e v a t t e n d e 1080 my a e t h a a n e t c . E e n o v e r m a a t b r o o m v a n 5% w o r d t t o e g e v o e g d en o n t w i j k t met de i n e r t e g a s s e n . D e z e w o r d e n met w e i n i g w a t e r g e w a s s c h e n , w a a r b i j h e t b r o o m t e r u g g e w o n n e n w o r d t . H e t b r o o m w a t e r , d a t H B r b e v a t w o r d t n u t e r u g g e v o e r d n a a r de s e p a r a t o r a c h t e r de k c o l a b s o r p t i e t o r e n s en d o o r l o o p t n u dus w e e r de c h l o o r z u i v e r i n g .o v e r m a a t w a t e r , o f met e e n l o o g - o f s o d a o p l o s s i n g , g e w a s s c h e n e n n a a r e e n g a s h o u d e r g e p o m p t . Zij k u n n e n b . v . v o o r v e r w a r m i n g g e b r u i k t w o r d e n . 6400 k g b r o o m l e v e r t 7505 k g a e t h y l e e n d i b r o m i d e . ( r e n d e m e n t 9 8 , 8 $ ) H e t v e r k r e g e n o n z u i v e r e a e t h y l e e n b r o m i d e w o r d t g e d e s t i l l e e r d a l s b e s c h r e v e n o n d e r I V . B . H e t r e n d e m e n t i s 9 0 $ . 7505 k g o n z u i v e r p r o d u c t l e v e r e n 6 7 5 0 k g z u i v e r a e t h y l e e n d i b r o m i d e . D i t i s n a d r o g e n d o o r twee a f w i s s e l e n d g e b r u i k t e , d r o o g t o r e n s met C a C ^ , g e s c h i k t v o o r h e t h a n d e l s p r o d u c t .
30 V I . E n k e l e b e r e k e n i n g e n . ( 1 9 . ) A.) K r a c h t v e r b r u i k v a n de z e e w a t e r p o m p .
o
U i t de w e t v a n h e t b e h o u d v a n a r b e i d s v e r m o g e n v o l g t : 2 2 hA + -A + -A - f + w = h-o + -B + -?B. ( B e r n o u l l i ) A 2g Y B 2g Y h = h o o g t e i n m. b o v e n e e n aangenomen h o r i z o n t a a l v l a k . c = s n e l h e i d v a n de v l o e i s t o f i n m . / s e c . P = d r u k v a n de v l o e i s t o f i n kg./m . f = w r i j v i g s v e r l i e z e n i n m. v l o e i s t o f . w = d r u k h o o g t e v a n de pomp i n m. v l o e i s t o f . Y = s . g . v a n de v l o e i s t o f i n kg./m . g = v e r s n e l l i n g van. de z w a a r t e k r a c h t . B e r e k e n i n g v a n de w r n ' v i n g s v e r l i e z e n : 1) D r u k v e r l i e s v a n e e n s t r o o m e n d e v l o e i s t o f d o o r e e n p i j p . H i e r v o o r i s a f t e l e i d e n : A h = L c V ( D c * ) A h = d r u k v e r l i e s i n m. v l o e i s t o f = d n ^ r i ^ J s J ^ s . g . v a n de v l o e i s t o f 1 = b u i s l e n g t e i n m. c = g e m i d d e l d e v l o e i s t o f s n e l h e i d i n m . / s e c . D = b i n n e n d i a m e t e r v a n de b u i s i n cm. Z = v i s c o s i t e i t v a n de v l o e i s t o f i n c e n t i p o i s e n . j r f ' ( ^ ^ ) i s u i t e e n t a b e l a f t e l e z e n . 2) D r u k v e r l i e s i n v o r m s t u k k e n , m e e t f l e n z e n e t c . T a b e l l e n g e v e n de d r u k v e r l i e z e n , u i t g e d r u k t i n p i j p l e n g t e n met h e t z e l f d ed r u k v e r l i e s . v o o r t u r b u l e n t e s t r o o m . 3 ) D r u k v e r l i e s d o o r v e r k l e i n i n g v a n de b u i s d o o r s n e d e . H i e r v o o r g e l d t de f o r m u l e : c2 A h = K. c2 K = c o n s t a n t e , a f h a n k e l i j k v a n de v e r h o u d i n g v a n de b u i s d i a m e t e r s , c2 = s n e l h e i d i n de nauwe b u i s i n m . / s e c . g = v e r s n e l l i n g v a n de z w a a r t e k r a c h t . Gegevens; f f * -2 >n/5tc.
O
H o e v e e l h e i d w a t e r = 100 0 0 0 m V d a g . S o o r t e l i j k g e w i c h t v a n z e e w a t e r = 1025 kg/m . L e n g t e v a n de b u i s = 36,0 m. ' V l o e i s t o f s n e l h e i d = 2 m . / s e c . £ f* «*yf&^# ^ 7 V i s c o s i t e i t v a n z e e w a t e r = 1,000 ( a a n g e n o m e n . ) O p v o e r h o o g t e = 17,0 m. 3 90° b o c h t e n met s t r a a l = b u i s d i a m e t e r . „ft V e n t u r i b u i s 1:2. De v e r g e l i j k i n g v a n B e r n o u l l i w o r d t : c2 - f + w = h-o + -B , want: ü 2 g hA = 0 PA = PB c ^ = 0 , d u s : w = 17,0 + 2 .49 , 6 l + f*3 2 . B e r e k e n i n g v a n de w r i j v i n g s v e r l i e z e n : 100 000 n? w a t e r p e r d a g = 1,1574 rn^/seo. L i n e a i r e s n e l h e i d = 2 m . / s e c .
o
B u i s o p p e r v l a k = 0,5787 m . J B u i s d i a m e t e r = 0,36 m. 1) V e r l i e z e n i n b u i s e n v o r m s t u k k e n : B u i s l e n g t e = 36,0 m. D r i e 90° b o c h t e n = 3. 2 0 . 0,86 = 51,6 m. V e n t u r i b u i s 1 : 2 = 8 0 . 0,86 = 68,8 m . ( 1 8 . ) L e n g t e v a n e e n r e c h t e b u i s met d e z e l f d e w e e r s t a n d = 156,4 m. 2 | £ = 86. 2. 1025 = 176300, dus t u r b u l e n t e s t r o o m i n g .^ (5|X)
= o,08 A h = l ^4- ° >0 8 = 0,6 m. v l o e i s t o f . 86 2 ) I n t r e d e v e r l i e s : ^ 1 = 0 , h i e r u i t v o l g t : c2 K = 0,5 A h = 2 — = 0,1 m. v l o e i s t o f . 2. 9,81 H e t t o t a l e w r i j v i n g s v e r l i e s = 0,7 m. v l o e i s t o f . De d r u k h o o g t e v a n de pomp i s d u s : w = 17,0 + 0,7 + — - — = 17,9 m. v l o e i s t o f . JL 2. 9,81 ¿1^ i "juDe d r u k i n k g / m2 = w. V = 17,9.1025 = 18348 k g / m2.1
I ^ P o m p c a p a c i t e i t = v o l u m e / s e c . x d r u k = 1,1574y 18348/= 21236 kgm/sec, £ jjr^js kgm/sec. = 1 P.K. P o m p c a p a c i t e i t = 285 P.K. S t e l h e t n u t t i g e f f e c t v a n de pomp = 8 0 % . Toe t e v o e r e n e n e r g i e = 350 P.K.De w e e r s t a n d v a n de t o r e n v u l l i n g e n i s z o o g r o o t , t e n o p z i c h t e v a n de l e i d i n g w e e r s t a n d , d a t we de l a a t s t e k u n n e n v e r w a a r l o o z e n . V o o r de w r i j v i n g i n een t o r e n i s a f t e l e i d e n : A-P = 5 F V = v o l u m e g a s , d a t p e r m i n u u t d o o r de t o r e n s t r o o m t , i n m . H = h o o g t e v a n de t o r e n v u l l i n g i n m. p F = d o o r s n e d e v a n de l e e g e t o r e n i n m . ^ = c o n s t a n t e , b e i n v l o e d d o o r de v l o e i s t o f h o e v e e l h e i d , d i e o v e r de t o r e n v u l l i n g s t r o o m t . A. p = d r u k v e r l i e s i n mm w a t e r . G e g e v e n s : 1) " B l o w i n g o u t " t o r e n : V l o e i s t o f h o e v e e l h e i d = 100 ')00 n r / d a g = 6 9 , 4 m / m i n . L u c h t h o e v e e l h e i d = 500 000 rn^/dag = 3 4 7 m Vmi n . = 5,8
ÏÏ
P/SGC.
( a a n g e n o m e n . ) H o o g t e v a n de v u l l i n g = 12 m. ( a a n g e n o m e n . ) V l o e i s t o f s n e l h e i d = 0 , 5 m /m / m i n . ( a a n g e n o m e n . ) H e t t o r e n o p p e r v l a k i s dus =Q^*-^=
1 3 9 m2. 0,5 % De v u l l i n g v a n de t o r e n i s z o o d a n i g , d a t = 0,003 ( b . v . R a s c h i g r i n g e n v a n 3 0 cm.) x r, 0 , 0 0 3 . 12. 3 4 7 n 00 mm « „ , + . , . ^ p = —z ~ö~ 0 , ^ 2 mm w a t e r . 1 3 9 '34
2) A b s o r p t i e t o r e n :
100 000 w a t e r p e r d a g l e v e r t 100 0 0 0 . ( 6 7 - 4) = 6400 kg broom. A c t i e v e k o o l a b s o r b e e r t 20 $ b r o o m .
P e r dag i s dus n o o d i g 3 2 0 0 0 k g a c t i e v e k o o l . I n d i e n we aannemen, dat-de a b s o r p t i e t o r e n s om dat-de 3 u u r o m g e s c h a k e l d w o r d e n , i s dat-de k o o l i n h o u d v a n e e n t o r e n = 4000 k g . H e t v u l g e w i c h t v a n a c t i e v e k o o l = 0,15. ( 2 3 . ) I n h o u d v a n de t o r e n = 27 m . D i a m e t e r v a n de t o r e n = 3 m. ( a a n g e n o m e n . ) p O p p e r v l a k v a n de t o r e n = 7,1 m . H o o g t e v a n de v u l l i n g = 3,8 m. = 0,06. B l o w e r c a p a c i t e i t = 5,8. 545 = 5161 kgm/séc, = 42 P.K. I n d i e n we de d o o r s n e d e v a n de t o r e n 2 m a a l zoo g r o o t maken en de h o o g t e v a n de v u l l i n g t o t op jt v e r m i n d e r e n , w o r d t de p o m p c a p a c i t e i t 8 m a a l z o o k l e i n , dus = 5 P.K. A p 0,06. 5,8. 5 4 72 7 ^ 2 545 mm w a t e r . ... rj De t o t a l e w e e r s t a n d i s dus = 545 mm w a t e r = 545 kg/m ./
V I I . L i t c r u u r l i j s t . A n o n . - Chem. a n d M e t . E n g . 4 6 . 7 7 1 (1939) " » » » " 4 6 . 578 (1939) S t i n e - I n d . E n g . Chem. 2 1 . 434 ( 1 9 2 9 ) S t e w a r d - I n d . E n g . Chem. 2 6 . 361 ( 1 9 3 4 ) K a l t e n b a c h - C h i m i e e t I n d u s t r i e 2 5 . 5 4 3 (1931) A n o n . - J . A p p l . Chem. (U.S.S.R.) 1 0 . 1421 ( 1 9 3 7 ) A.P. 7 1 4 1 6 0 ( 1 9 0 0 ) - Dow. A.P. 733466 ( 1 9 0 3 ) - " A.P. 1614663 ( 1 9 2 4 ) - Dow, B a r s t o w . U.S.P. 1885255 ( 1 9 2 9 ) - G r e b e , B o u n d y . U.S.P. 1891888 ( 1 9 3 3 ) - " " U.S.P. 1917762 ( 1 9 3 3 ) -U.S.P. 1944738 ( 1 9 3 4 ) - " " U.S.P. 1921157 ( 1 9 3 4 ) - H e a t h , K e l l e r . U.S.P. 2108011 ( 1 9 3 8 ) - D r e s s e l , S h o r t . U.S.P. 1844563 ( 1 9 2 8 ) - C u r t i n . P r . P . 8 1 1 3 8 9 ( 1 9 3 7 ) - K a l t e n b a c h . P e r r y - - C h e m i c a l E n g i n e e r ' s H a n d b o o k . B a d g e r , M c C a b e , K u t z n e r - E l e m e n t e d e r C h e m i e - I n g e n i e u r - T e c h n i k . U l l m a n n - Enzyklopädie d e r T e c h n i s c h e n C h e m i e . M c B a i n - The S o r p t i o n o f G a s e s a n d V a p o u r s b y S o l i d s . K u b i e r s k y - D i e D e u t s c h e K a l i I n d u s t r i e . C h e m i s c h J a a r b o e k j e .
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