PROCEDE POUR L'OBTENTION DE SULFATE DE SODIUM ANHYDRE LORS DE LA
FABRICATION DE PRODUITS DE VISCOSE.
Il est connu d'obtenir du sulfate de sodium., qui se forme lors de la précipitation de produits artificiels de viscose et reste d'abord en solution,sous forme de sel de Glauber, par refroidissement d'une fraction du bain de précipitation. En raison de -sa forte teneur en eau de cristallisation, le sel de Glauber ne possède qu'une faible valeur marchande. Il est, dès lors, avantageusement transformé en sulfate de sodium anhydre.
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en sulfate de sodium et en une solution saturée de sulfate de sodium. Audessus de cette température, la solubilité du sulfate de sodium dans l'eau diminue à mesure qu'augmente la température.
A cause de ces propriétés, il est impossible de déshydrater, de manière continue, de grandes quantités de sel de Glauber, par évaporation de l'eau de cristallisation, dans des cuves, des fours rotatifs, des évapo-
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sulfate et de sulfate solide, qui se forme lors du chauffage, il se sépare des croûtes dures de sulfate sur les surfaces chauffantes, car à des endroits la température est la plus élevée, en sorte que la solubilité du sulfate y est la plus faible.
Pour éviter cet inconvénient, on a proposé de concentrer
les bains de sel de Glauber, sans utiliser de surfaces chauffantes, en
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tion chauds. A ce mode opératoire sont, toutefois, liés des inconvénients. Ainsi, la capacité thermique du gaz de combustion est médiocrement utilisée, tandis qu'on a besoin d'un combustible exempt de poussière, pour obtenir du sulfate pur.
Lors de l'obtention de produits à partir de viscose, le bain de précipitation est non seulement enrichi en sulfate de sodium, mais est aussi dilué par la teneur en eau de la viscose et par la formation d'eau.
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vaporer, de manière continue, de l'eau. L'évaporation s'effectue le plus souvent dans des appareils à vide, à des températures, qui ne sont que légèrement supérieures à la température d'utilisation du bain de précipitation. Il est, dès lors, économique de faire passer de grandes quantités de bain de précipitation dans l'évaporateur, lorsque l'épaississement est faible. De cette manière, la concentration en sulfate reste inférieure à la limite de saturation et les surfaces chauffantes restent exemptes de croûte s de sulfate
Lorsque aucune cristallisation de sel de Glauber ne se produit, il ne suffit pas d'évaporer de l'eau pour maintenir constantes
la quantité et la composition du bain de précipitation, mais il faut éliminer, de manière continue, une quantité de bain de précipitation, correspondant à la quantité de sulfate engendrée. Le bain de précipitation présente une teneur élevée en eau, sous forme d'eau contenue dans le sel de' Glauber. Par conséquent, lorsqu'une cristallisation de sel de Glauber se produit, il faut évaporer une quantité relativement plus grande d'eau,'. -
Suivant l'invention, on propose à présent d'utiliser l'installation d'évaporation du bain de précipitation pour la cristallisation de sel de Glauber, en vue d'obtenir du sulfate de sodium anhydre . Pour la mise en oeuvre de l'invention, on peut, par exemple, suivre les diverses voies suivantes.
Pour la cristallisation du sel de Glauber, on refroidit non seulement le bain de précipitation, mais un mélange de ce bain et d'une solution de sulfate de sodium saturée. La solution de sulfate de sodium est un sous-produit, dont on dispose lors de la fusion du sel de Glauber, lorsque 45 % environ de la teneur en sulfate ont été séparés, sous forme solide,
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tité de sulfate obtenue parvient dans la lessive-mère acide des cristaux de sel de Glauber, qui est séparée et renvoyée dans la réserve de bain de filage.
Pour la cristallisation du sel de Glauber dans le bain de 'précipitation, on préfère employer les procédés, dans lesquels le liquide est refroidi par évaporation d'eauo Ces procédé sont, par ailleurs, avantageux, en ce sens que l'installation de concentration du bain de précipitation n'est pas surchargée à l'aide de la quantité totale d'eau, qui doit être éliminée sous forme de bain de précipitation, avant de prendre les mesures en question.
Du se.l de Glauber cristallisé, de manière habituelle, par
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sulfate de sodium, tout en restant, à l'état solide. Le sel de Glauber possède de la propriété de céder spontanément de l'eau de cristallisation à de l'air non saturé en humidité. Ce processus, désigné sous l'appella-
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Lors de la fabrication de produits au départ de viscose,
on fait usage, de manière continue, d'acide sulfurique concentré pour régénérer le bain de précipitation. Suivant l'invention, on propose à présent d'employer d'abord cet acide sulfurique pour le séchage d'air, puis seulement de l'utiliser pour renforcer le bain de précipitation. La quantité d'eau absorbée par l'acide sulfurique parvient, de cette manière, dans
le bain de précipitation.
La déshydratation du sel de Glauber, tout en maintenant ce dernier à l'état solide, peut, par exemple, se faire sous vide, en présence d'acide sulfurique concentré ou encore dans de l'air séché ou d'autres gaz séchés en circulation. Un tel traitement ne doit pas donner lieu à une élimination complète de l'eau de cristallisation, mais doit seulement être poussé <EMI ID=8.1>
dothermique et que l'absorption d'eau ou de vapeur d'eau par l'acide sulfùrique est exothermique, les deux processus peuvent se compléter thermiquement. Â cette fin, l'appareillage est agencé de façon que la matière solide et l'acide sulfurique soient séparés l'un de l'autre par une cloison, permettant un transfert de chaleur aussi bon que possible.
En appliquant ces modes opératoires pour l'obtention de sulfate de sodium, y compris la cristallisation du sel de Glauber, la charge de l'installation de concentration du bain de précipitation, n'augmente pas de l'entièreté de la quantité d'eau, qui doit au préalable être séparée sous forme de bain de précipitation.
L'avantage primordial du mode opératoire suivant l'inven-
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cessaires, dans chaque fabrique de traitement de viscose. Une surcharge de
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généralement possible sans aucun agrandissement de l'installation. L'agrandissement ou le plus grand étalement de l'installation de cristallisation; ainsi que l'adjonction à celle-ci d'un récipient de fusion pour le sel de Glauber et d'une centrifuge pour le sulfate constituent des mesures simples et peut coûteuses, qui n'augmentent que faiblement le prix de revient du sous-produit.
Les deux exemples suivants serviront à illustrer l'invention.
1) Le bain de filage d'une fabrique de laine cellulosique présente la composition suivante :
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Par rapport au traitement connu de cristallisation du sel
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étendu de 2,22 fois la quantité de sel de Glauber, ce qui ne correspond qu'à 1,23 fois le poids de liquide.
La liqueur-mère retourne à la réserve de bain de filage, dont une fraction circule, de manière continue, dans une installation de concentration. Pour maintenir la composition et la quantité du bain de filage constantes, les quantités suivantes de bain doivent être éliminées:
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pore environ 7.590 kg d'eau. -
Il reste donc dans l'installation de concentration une sur-
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Vis-à-vis de la capacité courante jusqu'à présent de l'installation de concentration d'environ 50.000 kg d'eau, cette surcharge
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87 tonnes d'eau de cristallisation et on évapore 666 tonnes d'eau pour régénérer le bain de filage Si la quantité d'acide sulfurique à mettre en oeuvre lors de la déshydratation du sel de Glauber, tout en maintenant le produit à l'état solide, absorbe 44 tonnes d'eau, la concentration de l'aci-
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REVENDICATIONS.
1. Procédé pour l'obtention de sulfate de sodium anhydre à partir dé sel de Glauber, lors de la production de produits de viscose, caractérisé en ce qu'on ramène l'eau de cristallisation dans le bain de précipitation et on la chasse de celui-ci, de manière habituelle, par évaporation, sans saturer le concentrât en sulfate de sodium.
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PROCESS FOR OBTAINING ANHYDROUS SODIUM SULPHATE DURING THE
MANUFACTURING OF VISCOSE PRODUCTS.
It is known to obtain sodium sulphate, which is formed during the precipitation of artificial viscose products and first remains in solution, in the form of Glauber's salt, by cooling a fraction of the precipitation bath. Due to its high water of crystallization content, Glauber's salt has only a low commercial value. It is therefore advantageously converted into anhydrous sodium sulfate.
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in sodium sulfate and in a saturated solution of sodium sulfate. Above this temperature, the solubility of sodium sulfate in water decreases with increasing temperature.
Because of these properties, it is impossible to continuously dehydrate large quantities of Glauber's salt, by evaporation of the water of crystallization, in tanks, rotary kilns, evaporators.
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sulphate and solid sulphate, which is formed on heating, it separates from hard sulphate crusts on heating surfaces, because in places the temperature is the highest, so the solubility of sulphate there is the lowest.
To avoid this drawback, it has been proposed to concentrate
Glauber's salt baths, without the use of heated surfaces, in
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hot tion. However, there are drawbacks associated with this procedure. Thus, the heat capacity of the flue gas is poorly utilized, while a dust-free fuel is required to obtain pure sulfate.
When obtaining products from viscose, the precipitation bath is not only enriched with sodium sulfate, but is also diluted by the water content of viscose and by the formation of water.
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vaporize water continuously. Evaporation is most often carried out in vacuum apparatus, at temperatures which are only slightly higher than the temperature of use of the precipitation bath. It is therefore economical to pass large quantities of precipitation bath through the evaporator when the thickening is low. In this way, the sulphate concentration remains below the saturation limit and the heating surfaces remain free of sulphate crusts.
When no crystallization of Glauber's salt occurs, it is not enough to evaporate water to keep constant
the amount and composition of the precipitation bath, but it is necessary to remove, continuously, an amount of precipitation bath, corresponding to the amount of sulfate generated. The precipitation bath has a high water content in the form of water contained in 'Glauber's salt. Therefore, when Glauber's salt crystallization occurs, a relatively larger amount of water must be evaporated. -
According to the invention, it is now proposed to use the evaporation plant of the precipitation bath for crystallization of Glauber's salt, in order to obtain anhydrous sodium sulfate. For the implementation of the invention, it is possible, for example, to follow the following various routes.
For crystallization of Glauber's salt, not only the precipitation bath is cooled, but a mixture of this bath and a saturated sodium sulfate solution. Sodium sulfate solution is a by-product, available when melting Glauber's salt, when about 45% of the sulfate content has been separated, in solid form,
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The sulfate content obtained passes into the acidic mother liquor of the Glauber's salt crystals, which is separated and returned to the spinning bath reserve.
For the crystallization of Glauber's salt in the precipitation bath, it is preferred to employ the processes, in which the liquid is cooled by evaporation of water. These processes are, moreover, advantageous in that the plant for concentrating the water. precipitation bath is not overloaded with the total amount of water, which must be removed as a precipitation bath, before taking the measures in question.
From Glauber's salt crystallized, in the usual way, by
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sodium sulfate, while remaining, in a solid state. Glauber's salt has the property of spontaneously yielding water of crystallization to air unsaturated with humidity. This process, referred to as
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When manufacturing products from viscose,
continuous use of concentrated sulfuric acid is used to regenerate the precipitation bath. According to the invention, it is now proposed to first use this sulfuric acid for drying air, and then only to use it to reinforce the precipitation bath. The quantity of water absorbed by the sulfuric acid reaches, in this way, in
the precipitation bath.
Dehydration of Glauber's salt, while maintaining the latter in the solid state, can, for example, be carried out under vacuum, in the presence of concentrated sulfuric acid or in dried air or other gases dried in circulation. Such treatment should not lead to complete elimination of water of crystallization, but should only be carried out <EMI ID = 8.1>
dothermic and the absorption of water or water vapor by sulfuric acid is exothermic, the two processes can complement each other thermally. For this purpose, the apparatus is arranged so that the solid material and the sulfuric acid are separated from each other by a partition, allowing a heat transfer as good as possible.
By applying these procedures for obtaining sodium sulfate, including crystallization of Glauber's salt, the load of the concentration plant of the precipitation bath, does not increase by the entire amount of water. , which must first be separated in the form of a precipitation bath.
The primary advantage of the operating mode according to the invention
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processors, in each viscose processing factory. An overload of
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generally possible without any expansion of the installation. Expansion or greater spread of the crystallization plant; as well as the addition thereto of a melting vessel for Glauber's salt and of a centrifuge for the sulfate constitute simple and inexpensive measures which only slightly increase the cost price of the by-product. .
The following two examples will serve to illustrate the invention.
1) The spinning bath of a cellulosic wool factory has the following composition:
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Compared to the known salt crystallization treatment
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expanded by 2.22 times the amount of Glauber's salt, which is only 1.23 times the weight of liquid.
The mother liquor returns to the spinning bath reserve, a fraction of which circulates continuously in a concentration installation. To keep the composition and amount of the spinning bath constant, the following amounts of bath should be removed:
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pore approximately 7.590 kg of water. -
There is therefore an over-
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Compared to the current capacity of the concentration plant of around 50,000 kg of water up to now, this overload
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87 tons of crystallization water and 666 tons of water are evaporated to regenerate the spinning bath If the amount of sulfuric acid to be used during the dehydration of Glauber's salt, while maintaining the product in the solid, absorbs 44 tons of water, the concentration of acid
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CLAIMS.
1. Process for obtaining anhydrous sodium sulphate from Glauber's salt, during the production of viscose products, characterized in that the water of crystallization is returned to the precipitation bath and it is removed from the latter, in the usual way, by evaporation, without saturating the concentrate with sodium sulphate.
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