AT159306B - Verfahren zur Gewinnung von neutralen Alkalisulfaten aus schwefelsäurehaltigen Sulfatlösungen. - Google Patents

Description

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   Für die Verarbeitung von festem Bisulfat auf kalziniertes Sulfat wurde u. a. ein Verfahren ange- wendet, bei dem unter Zusatz von Natriumehlorid u. dgl. zu der Schmelze in mechanischen Öfen bei etwa 500  die. freie   Schwefelsäure'des Bisulfates durch   doppelte Umsetzung gebunden, die   flü chtigere  
Säure des zugesetzten Salzes ausgetrieben und so das neutrale Sulfat gewonnen wird. Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin, dass man geschmolzenes Bisulfat in feinverteiltem Zustande der
Einwirkung überhitzter Gase, zweckmässig in einem mit einem Kalzinierherd versehenen turmartigen
Raum, aussetzt.

   Letzteres Verfahren hat eine technische Verwertung nicht gefunden, da einerseits kein für die Zerstäubung von geschmolzenem Bisulfat geeigneter Werkstoff bekannt war und ander- seits bei den Reaktionstemperaturen immer eine Zersetzung des entstehenden   Schwefelsäureanhydrids   in   Sehwefeldioxyd   und Sauerstoff eintritt. Für die Verarbeitung von Bisulfatlösungen auf Sulfat wurde überhaupt kein brauchbarer Vorschlag gemacht. 



   Es wurde nun gefunden, dass man   schwefelsäurehaltige   Sulfatlösungen, wie sie beispielsweise in den Abfallösungen der Viskosespinnbäder vorliegen, in einfacher und vollkommener Weise auf neutrales Sulfat unter gleichzeitiger Gewinnung der sieh bildenden Salzsäure aufarbeiten kann, wenn man die   Sulfatlösungen   mit einer dem Gehalt an freier Schwefelsäure   äquivalenten   Menge Alkalichlorid versetzt und in feiner Verteilung der Einwirkung heisser Gase aussetzt. Das Verfahren lässt sieh in einem Reaktionsturm oder in einem Drehrohrofen im Gegen-oder Gleichstrom durchführen.

   Vermag die sehwefelsäurehaltige Sulfatlösung den zur Bindung der Schwefelsäure notwendigen Betrag Alkalichlorid nicht vollkommen zu lösen, so wird eine gesättigte Lösung hergestellt und durch Rühren das restliche Chlorid in der Lösung dispergiert oder aber trocken mit Luft in den Ofen eingestäubt. Hiebei arbeitet man zweckmässig in einem Drehrohrofen und führt die Gase im Gegenstrom. Bei dem Transport des gebildeten, hiebei etwa noch Alkaliehloridreste enthaltenden Sulfates durch den Ofen findet dann eine restliche Umsetzung statt. 



   Die bei beiden Arbeitsweisen entweichenden, einige Hundertteile Salzsäure neben viel Wasserdampf enthaltenden Gase werden in einem Zyklon von mechanisch mitgerissenen   Sulfatteilehen   befreit. Die Salzsäure wird aus den Abgasen in bekannter Weise, z. B. durch Nasskondensation oder fraktionierte Kühlung, wiedergewonnen. Das Sulfat ist bei allen Arbeitsweisen ausserordentlich rein ; die Verunreinigungen liegen im allgemeinen unter den handelsüblichen Grenzen. 



   Die geschilderte Arbeitsweise hat u. a. folgende Vorteile. Sie gestattet, die Umsetzung von verdünnten sauren Sulfatlösungen mit Alkaliehlorid in einer Arbeitsstufe   durchzuführen.   Da die Reaktion vorzugsweise in der Gasphase und in Gegenwart von Wasserdampf stattfindet, erfolgt sie rasch und vollständig bei niedriger Temperatur, ohne dass bewegliche, Korrosionen ausgesetzte Vor-   richtungsteile   dazu nötig sind. Die unmittelbare Wärmeübertragung sowie die niedrige Temperatur bedeuten eine wesentliche Energieersparnis. Man hat es bei diesem Verfahren in der Hand, ausser sehr reinem Sulfat je nach Bedarf auch solches mit einem Gehalt an freier Säure bzw.   überschüssigem   Alkalichlorid zu gewinnen.

   Je nach den Arbeitsbedingungen, wie Wahl der Düsen und Temperatur, ist es auch möglich,   Schüttgewicht   und Körnung innerhalb gewisser Grenzen ohne zusätzlichen Arbeitsgang zu verändern. Weiterhin ist es für die erwähnten Sulfatlösungen der verschiedensten Zusammensetzung brauchbar. Ausser den schon erwähnten Spinnbadabfallösungen mögen noch als technisch wichtig die Anodensäuren der Sulfatelektrolyse, die durchschnittlich etwa   20%   Schwefelsäure und 5-10% Natriumsulfat enthalten, sowie   sehwefelsäurehaltige   Kalisalzlösungen verschiedener Zusammensetzung genannt werden, wie sie beispielsweise bei gewissen organischen Synthesen anfallen. 

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   Beispiel 1. In 1000   Abfallspinnbadlösung   von etwa 30  C mit 22% Natriumsulfat und   8'4% Schwefelsäure   werden in einem Rührgefäss 100 Kochsalz gelost. Das Lösungsgemisch wird von oben in einen senkrechten Turm eingedüst, in den vin unten die heissen Verbrennungsgase von Generatorgas streichen. Die Temperatur wird durch Einstellen der eingedüsten Lösungsmenge so gewählt, dass im oberen Teil des Ofens   150-2000 herrschen,   während nach unten hin eine langsame Temperatursteigerung auf etwa 5000 stattfindet. Im Ofen verdampft das Wasser, die Schwefelsäure setzt sich in der Gasphase mit dem gelösten Kochsalz zu Sulfat und Salzsäure um.

   Der grösste Teil des Gesamtsulfats, das nur noch   0'3% Schwefelsäure   und 0'3% Kochsalz enthält, scheidet sich im Ofen ab, während der Rest des Sulfats mit den Verbrennungsgasen, die oben abgezogen werden, entweicht und in einem Zyklon niedergeschlagen wird. Die entweichenden Gase enthalten etwa 2% Salzsäure, welche durch fraktionierte Kühlung (Nasskondensation) gewonnen werden kann. 



   Beispiel 2.   1000 kg einer   Lösung, die 28% Natriumsulfat und   12%   Schwefelsäure enthält, werden nach und nach mit Kochsalz bis zur Sättigung versetzt. Dann wird noch soviel Kochsalz in fein gemahlenem Zustand eingeführt, dass insgesamt 143 kg Salz eingetragen sind. Die entstandene Dispersion wird nun unter starkem Rühren mit Luft in einen Drehrohrofen eingedüst. Im Gegenstrom dazu streichen heisse Verbrennungsgase, die die Verdampfung des Wassers sowie die Umsetzung des Kochsalzes mit der Schwefelsäure bewirken. Die Abgase, die etwa 3% Salzsäure enthalten, werden in einem Zyklon vom mitgerissenen   Natriumsulfatstaub   befreit und anschliessend in einer Salzsäurekondensation daraus halbkonzentrierte Salzsäure gewonnen. 



   Es ist bereits bekannt,   Abfallschwefelsäure   in der Weise aufzuarbeiten, dass man Alkaliehlorid und Wasser zufilgt, worauf man zwecks Austreibung der Salzsäure die Lösung in einem direkt beheizten Kessel auf eine Temperatur bis zu etwa 284  C längere Zeit erhitzt. Dieses Verfahren arbeitet jedoch   wärmewirtschaftlich   sehr ungünstig und ist wegen der unvermeidlichen Korrosionen technisch nicht verwendbar.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Gewinnung von neutralen Alkalisulfaten aus sehwefelsäurehaltigen Sulfatlösungen unter Zugabe von Alkalichlorid, dadurch gekennzeichnet, dass man die Lösungen mit einer dem Gehalt EMI2.1