CH169345A - Process for the production of basic alum. - Google Patents

Process for the production of basic alum.

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CH169345A
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Description

  

  Verfahren zur Herstellung von basischem Alaun.    Die Erfindung bezieht sich auf die     He.-r-          stellung    von basischem Alaun mit Hilfe eines  an sich     bekannten    Prozesses, bei dem eine  wässerige     Löµung    aus einem normalen Alaun  bei einem entsprechenden Druck einer Tem  peratur von über 140   C     unterworfen    wird,  um einen     basisehenAlaun,        insbesondere    in fein       verteiltem    Zustand, zu bilden und auszufäl  len, wobei man eine Lösung aus Schwefel  säure und Alkali- oder     Ammoniumsulfat    oder  beiden erhält, die aus dem normalen Alaun  freigemacht worden sind.  



  Unter basischem Alaun ist eine     hydra-          tische    Verbindung aus einem Alkali- oder       Ammoniumsulfa.toder    beiden und basischem  Aluminiumsulfat zu     verstehen.     



  Der Prozess wird vorteilhaft bei einer  Temperatur von     etwa    200   C durchgeführt;  bei Temperaturen unter 140   C kann .er prak  tisch nicht mit     Vorteil    angewendet werden. Es  ist auch bekannt, dass wenn die     behandelten          Lösungen    nur aus einer Lösung von nor  malem Alaun bestehen, nur etwa 80 % der in    dem normalen Alaun vorhandenen Tonerde in  dem aus basischem Alaun     bestehenden     Niederschlag zu finden sind, und dass, wenn       .der    Lösung     A.lkalisulfat    in einer     Menge    zu  gesetzt wird, die gleich der in dem nor  malen Alaun vorhandenen     blenge    an Alkali  sulfat ist,

   ein basischer Alaun     gebildet    wer  den kann, ,der etwa 9815 der in der nor  malen     Alaunlösung    vorhandenen Tonerde  enthält. Soweit festgestellt werden kann, hat  der     vorstehend    genannte Prozess keine Be  deutung für die technische     Herstellung    eines  basischen Alauns erlangt, wahrscheinlich aus  dem Grund, dass kein technisches Verfahren  vorgeschlagen war, um den Prozess in der  Praxis anzuwenden.

   Wegen des hohen  Drucks, der in Verbindung mit der hohen  Temperatur     angewendet    wird, auf     welche     die Lösung gebracht werden soll, ist es na  türlich notwendig, dass der     Behälter,    in dem  die     Alaunlösung        behandelt    wird, derartigen  Drücken standhalten kann, und wegen des  Vorhandenseins der Schwefelsäure, die in      dem Prozess freigemacht wird und in     ,der          Mutterlauge    enthalten ist, aus welcher der       basisehe    Alaun ausgefällt wird, ist es not  wendig,     dass    der Behälter solcher Art ist, dass  er     von,

  der        ,Säure    nicht angegriffen     wird.    Das  würde praktisch     ergeben"dass    ein Stahlbehäl  ter     verwendet    wird, der mit einem Stoff aus  gekleidet ist, der mit der     iSäure    in der Lösung  nicht in Reaktion tritt.

   Es hat sich     ergeben,          daZ    die beste praktische     Ausführungsform     eines solchen Behälters :diejenige ist, bei -der       ein.    äusserer Stahlkörper mit Blei     ausgekleidet          ist;    dabei ist aber auch gefunden worden,  .dass, wenn der Behälter von aussen     her    erhitzt       wird,    ein Teildes aus .der Lösung ausgefäll  ten     basischen    Alauns die Neigung hat, an !der       Auskleidung    hängen zu bleiben, und zwar in  Form einer fest anhaftenden Kruste, welche  ,die Leitfähigkeit der Behälterwand     beträch(;

  -          lich    herabsetzt. Hierdurch kann die     TerilIie-          ratur    so weit erhöht werden, dass sogar der  Schmelzpunkt erreicht wird. Die Leitfähig  keit des zusammengesetzten Behälters ist  selbst unter normalen Bedingungen gering  und     würde    durch den zusätzlichen Wider  stand, der von der abgesetzten Kruste hervor  gerufen wird, noch viel niedriger werden; un  ter diesen Umständer wird natürlich die rich  tige Erhitzung der Lösung     bi;einträchtigt    und  ausserdem eine Erhöhung der     Temperatur    -des  stählernen Aussenteils des     Behälters    herbei  geführt, die .gefährlich werdet kann.  



  Zweck der Erfindung ist, ein Verfahren  anzugeben, bei dem die     Alaunlösung    schnell  auf die für eine rasche und     wirksame    Aus  fällung des basischen Alauns erforderliche  Temperatur erhitzt und die     Erhitzung    der  Lösung derart geregelt wird, dass die Aus  fällung des basischen Alauns. mit einer ge  wünschten Teilchengrösse erfolgt.

       Zwech-          mässigerweise    findet die Erhitzung der       Alaunlösung    in einem ununterbrochenen Pro  zess     statt,    durch den der basische     Alaun    aus  ,der     Lösung    ausgefällt wird, während diese in  einem     ununterbrochenenStrom    durch den Be  hälter hindurchgeht  Die Erfindung     besteht    nun darin,     dass    die  in einem     Hochdruckbehälter    eingeschlossene         Alaunlösungdadurch    rasch auf eine Tem  peratur über 140'     C        gebracht    wird,

   dass in  die im Behälter befindliche Lösung unter  hohem Druck stehender Wasserdampf in  einer     Menge    eingeführt wird, die genügt, um  eine solche rasche Temperaturerhöhung her  beizuführen. Es ist gefunden worden,     dass    es  unter .diesen Umständen möglich ist, die Tem  peratur der Lösung auf den notwendigen oder  gewünschten Wert zu erhöhen, mit .dem Er  gebnis, dass der basische Alaun, ohne ein  schädliches Haften an den Wänden des Be  hälters zu zeigen, aus der Lösung ausgefällt  wird, obgleich bei der gemäss der Erfindung  erfolgenden Erhitzung der Lösung, die durch  .die Einführung von unter hohem     Druck     stehendem Dampf herbeigeführt wird, eine  anhaftende Kruste von geringer Dicke nicht  schädlich sein würde.

       Eine    solche Kruste  könnte sogar von einem gewissen Vorteil sein,  indem sie den Wert .der     Wärmeleitung    durch  .die Behälterwände hindurch herabsetzen  würde und durch     Regelung    der Erhitzung  der Lösung mit Hilfe eines geregelten Dampf  zutritts es möglich ist, die Grösse der Teilchen  innerhalb gewisser Grenzen zu beherrschen.  Allgemein gesprochen wird die Grösse der  Teilchen des Niederschlages umso grösser  sein, je allmählicher die Temperatur der Lö  sung erhöht wird, während es mit einer       schnelleren    Erhitzung möglich und praktisch  ist, den basischen Alaun in der Form eines  ausserordentlich feinen Niederschlags her  zustellen.  



  Während das Verfahren gemäss     4er    Er  findung so ausgeführt werden kann,     :dass    die  zu behandelnde Lösung als     einzelne    Teil  menge in den Behälter zugelassen und darin  gehalten wird, wobei der     Behälter    ab  wechselnd gefüllt und entleert wird, ist ge  funden worden, dass es sehr     vorteilhaft    ist,  das Verfahren mit einem Behälter auszu  führen, dessen Länge mehrmals grösser als  sein Durchmesser ist;

   dabei wird die Alaun  lösung in den     Behälter    an dem einen Ende  eingeführt und bei ihrem Durchgang durch  den     Behälter    auf den gewünschten Grad er  hitzt, während dann die     erzeugte    Mutter-           lauge-,    welche den basischen     Alaunnied-er-          s        -hla(r    in Suspension enthält, aus dem andern  Ende des Behälters entnommen wird.

   Wird       dass    Verfahren nach der Erfindung in dieser  Weise ausgeführt, dann ist es sehr erwünscht  und wichtig, dass der Dampf so zugeführt  wird, dass er mit der strömenden Lösung an  verschiedenen .Stellen längs des Behälters in       Berührung    kommt. Vorzugsweise sind zwei  oder mehrere Dampfeinlässe vorgesehen, die  in den Lösungsstrom an verschiedenen Punk  ten     seiner    Länge einmünden. Es ist vor  zuziehen, den Dampf     erst    in einigem Abstand  von dem obersten Teil des Flüssigkeits  stromes einzuführen, so dass der Teil .des  Stromes, der vor dem     Dampfeinlass    liegt,  unter Bildung     kleiner    Kristalle aus basischem  Alaun eine allmähliche Erhitzung erfährt.

    Die Grösse dieser kleinen Kristalle wächst,  da die Wärme des     ,Stromes    bei der Annähe  rung an den     Dampfeinlass    und beim     Vorbei-          strömen    an' diesem ansteigt. Wenn     6kleine     Teilchen gewünscht werden, ist es ratsam,  .dass der Dampf näher nach dem     obern    Teil  des fliessenden Stromes hin zugelassen wird,  so dass mehr Kristalle von geringerer Grösse  gebildet werden.

   Die Verwendung einer  Mehrzahl von in Zwischenräumen angeord  neten Dampfeinlässen ist wichtig,     weil    die       Bildurig    des basischen Alauns durch eine     en.do-          thermische    Reaktion erfolgt und :die not  wendige hohe Temperatur auf die beschrie  bene Weise in der ganzen fliessenden Masse  der Lösung schnell erreicht und auf ihrem  Wert     gehalten    wird.  



  Beim     Arbeiten    mit dem als vorteilhaft be  schriebenen ununterbrochenen Prozess ist ge  funden worden, dass, wenn der     Leitungsbehäl-          ter,    durch welchen die Lösung hindurch  strömt, vollkommen mit der     Lösung    angefüllt  ist, Stockungen in der Stetigkeit des Lösungs  flusses auftreten können, die soweit festge  stellt werden konnte, ihre Ursache in .der Bil  dung von grossen Dampfblasen haben, welche  nicht zur Kondensation kommen.

   Diese  Schwierigkeit ist dadurch überwunden wor  den, dass in dem     obern    Teil des I.eitungs-         behälters,    und zwar     oberhalb,des    Spiegels der  Säule -der eingeschlossenen Lösung, eine  Masse von     inertem    Gas, vorzugsweise Luft,  aufrechterhalten wird, deren Anwesenheit  wirksam die Stockungen verhindert, welche,  wie bereits erwähnt, auftreten können, wenn  in .dem Behälter eine solche Gasmasse nicht  vorhanden ist.  



  In der Zeichnung ist eine     besonders    wirk  same Ausführungsform einer Vorrichtung  zur Ausführung des Verfahrens beispiels  weise dargestellt.  



       Fig.    1 ist ein Längsschnitt durch die  Mitte des Behälters, und zwar in einer Ebene,  in welcher -die den Dampf zulassenden Rohre  liegen.  



       Fig.    2 ist ein Querschnitt nach der Linie  2     #2        der        Fig.1.     



  A     bezeichnet,die    Aussenhülle des Behälters  oder     Autoklaven,    die vorzugsweise aus     .Stahl     besteht und eine genügende Stärke besitzt,  um dem Druck zu widerstehen, .dem sie aus  gesetzt wird.

   A' ist der obere und     AZ    der  untere Deckel des     Autoklaven.        B    bezeichnet  eine Auskleidung aus nicht reaktionsfähigem  Metall, vorzugsweise Blei, und C ein Innen  futter aus nicht reaktionsfähigem,     inertem     und feuerfestem     Stoff,    wie zum     Beispiel     säurefesten Ziegeln.<B>D</B> bedeutet die     Einlass-          leitung,    durch welche die     Alaunlösung    un  unterbrochen in den Behälter gedrückt wird,  und zwar unter einem Druck .der     etwas.    .grösser  als der in dem     Autoklaven    herrschende Druck  ist.

       D'    bezeichnet eine Pumpe, durch welche  die Lösung in den Behälter gedrückt wird,  und     Dz    ein Ventil zur Regelung des Lösungs  flusses nach dem Behälter. E ist eine Auslass  leitung, die vom Boden des     Autoklaven    ab  geht, und F ein Ventil zur     Regelung    der  Öffnung, durch welche die Flüssigkeit aus  dem Leitungsbehälter     abgegeben    wird.

   G be  zeichnet einen     Behälter,    in welchem die Lö  sung und der aus ihr gebildete Niederschlag  aus .der     Auslassöffnung    des     Autoklaven    ein  strömt und aus welchem Dampf     unter    vor  zugsweise geregelten Bedingungen entwei-           elfen    kann, um eine rasche     Verminderung    der  Temperatur der Lösung     herbeizuführen.     



  H ist ein Dampferhitzer, der mit einem       Dampferzeuger    verbunden     ist;,der    Druckdes       erzeugten    Dampfes ist ,dabei grösser als der in  dem     Autoklaven    herrschende Druck.     H1,        H2,          H3,        H4    bezeichnen     Abzweigrohre,    die von dem  Erhitzer H abgehen und im Innern des Lei  tungsbehälters vorzugsweise zu Ringen     HL     gebogen sind. Diese Ringe weisen nach unten  gehende     Offnungen    auf, die vorzugsweise mit  kurzen Röhrchen H  versehen sind.

   Jedes der  Rohre     H1,        H2,        H3,        H4    ist mit einem Regel  ventil J ausgestattet, während in der nach  dem Erhitzer führenden Leitung ein Druck  regelventil     K    vorgesehen ist. L bezeichnet ein  Ventil am Boden des Erhitzers, das vorge  sehen ist, um das in dem Erhitzer konden  sierte Wasser abzulassen. M ist ein Kom  pressor,     von,dem    ein     Rohr    1111 in den obern  Teil des     Leitungsbehälter    führt das mit       einem    Ventil     M2    ausgerüstet ist.

   N bedeutet  .die Flüssigkeitssäule, die in     .dem    Behälter       aufrechterhalten    wird, und 0 die Masse von       inertem.    Gas, vorzugsweise Luft, :die in dem       obern    Teil des Behälters     aufrechterhalten     wird. Der dargestellte Leitungsbehälter hat  eine Höhe von etwa 6 m und einen     innern     Durchmesser von etwa 120 cm.  



  Beim     Inbetriebsetzen    der Vorrichtung       wird        sowohl    das     Auslassventil    F, als auch die       Dampfzuführungsleitung    geschlossen. Der       Leitungsbehälter    wird dann mit Flüssigkeit,  vorzugsweise Wasser, bis etwa an die Ein  lassleitung D für die Lösung gefüllt. Darauf  wird Luft in den     obern    Teil des Behälters  gedrückt, bis der Druck einen Wert von<B>11,3</B>  bis 12,7     kg/om2    (160 bis 180     engl.        Pfund)     erreicht.

   Dann wird durch die Rohre     H',        H2,          H3,        H4    Dampf zugelassen,     bis    die Tempera  tur der in dem Behälter     eingeschlossenen     Flüssigkeit an ihrem'     obern    Spiegel<B>130'</B>       bis    170   C beträgt.

   Darauf werden das Aus  lassventil F und das     Lösung:seinlassventil        D=     
EMI0004.0051     
  
    <B>..oft.</B> <SEP> , <SEP> <B>i</B> <SEP> ,. <SEP> <B>n <SEP> i <SEP> n..nn</B>       selben Mass erfolgt, wie der     Zufluss    der in den       Behälter    gedrückten Lösung, vermehrt um  ,den Betrag des Wassers, das     aus,dem    Dampf  kondensiert wird, welcher zur     Erhitzung,der          Lösung    bei- ihrem Durchgang durch den  Leitungsbehälter dient.

   Die Dampfzufuhr  wird derart     geregelt,,dass    .die     dureh    den Lei  tungsbehälter strömende Lösung auf die     .ge-          wünsohte,    Temperatur .gebracht und auf  dieser Temperatur gehalten wird. Dabei muss       diese    Temperatur für alle praktischen Fälle  140' C überschreiten, und es ist gefunden  worden,     dass    zum Erzielen der     besten:    Ergeb  nisse die Temperatur auf etwa<B>185,'</B> bis  200,' C zu halten ist.

   Beim Arbeiten mit dem  zuletzt genannten     Temperaturwerten    sollte       ,die    Geschwindigkeit     des    Flüssigkeitsstromes  durch den Leitungsbehälter derart sein,     dass     .die Lösung und ihre     Produkte    während     eines     Zeitraumes von S bis 10 Minuten indem Be  hälter gehalten werden.

   Bei diesen Tempera  turen     wird    aus einer Lösung eines normalen       Kaliumalauns    ein     fein:        verteilter        basischer          galiumalaunniederschlag    ausgefällt,     welcher     nahezu 80 bis     85/o    der in dem normalen  Alaun vorhandenen Tonerde und etwa 28  des in dem normalen Alaun vorhandenen       Kaliumsulfats    enthält, während die Schwefel  säurekomponente des basischen Alauns un  gefähr     38.%    derjenigen des.

   normalen Alauns       beträgt.    Die     Mutterlauge    enthält in Lösung  Schwefelsäure und     Kaliumsulfat,    zusammen  mit dem zurückbleibenden normalen. Alaun,  der während der Reaktion eingeführt wird.  



  Es ist zu verstehen, dass eine höhere Aus  beute an basischem Alaun und eine nahezu  vollständige Austreibung des     Tonerdegehalts     des normalen     Alauns    erhalten werden kann,  wenn man zu der Lösung     Kaliumsulfat    zu  fügt, und zwar in einer Menge, .die der in  dem normalen Alaun vorhandenen Menge an       Kaliumsulfat    äquivalent ist.  



  Das Verfahren nach der Erfindung kann  natürlich in irgend einem     Leitungsbehälter     
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           Vorteile mit einer nicht kontinuierlichen Be  handlung einer normalen Lösung eines nor  malen Alauns erhalten werden können, um       aus    der Lösung einen basischen Alaun aus  zufällen, wobei die Hitze unter hohem     Druck     stehendem Dampf entnommen.     wird,    der in  die in einem     druckbestä-ndigen    Behälter     be-          findliehe    Lösung eingeführt wird.  



  Es ist ausserdem zu beachten, dass bei der  kontinuierlichen Arbeitsweise die Einfüh  rung von Dampf in die     durch    den Leitungs  behälter strömende     Lösung    in verschiedenen  Höhen oder an verschiedenen     Stellen    auf dem  Wege der Lösung höchst vorteilhaft ist, da  dies dazu     beiträgt,    die notwendige     endo-          thermische    Reaktionswärme auf der ganzen  Länge des Behälters bestehen zu lassen.  



  Es ist gefunden worden,     dass    es in der  Praxis vorteilhaft ist, die Hitze des.     obern     Teils der Flüssigkeitsmasse auf etwa 130   C  zu halten und die Dampfzufuhr derart zu  regeln, dass eine Temperatur von etwa  198   C an einer Stelle, die etwa 60 cm un  terhalb des Spiegels der Flüssigkeitsmasse  liegt, erhalten wird. Unter .diesen Bedingun  gen weist der Niederschlag eine     derartige     Teilchengrösse auf, dass 99.% des Nieder  schlages durch -ein     300-Maschensieb        (engl.)     hindurchgehen. Eine raschere Erhitzung der  Lösung lässt eine geringere Teilchengrösse in  dem Niederschlag entstehen, während eine  allmähliche Erhitzung zur Bildung grösserer  Teilchen in dem Niederschlag führt.

   Das       bezüglich    der Teilchengrösse und Tempera  turen Gesagte gilt insbesondere für die Be  handlung von Kalium- und     Natriumalaun.     Im Fall eines     Ammoniumalauns    werden die       Teilchen    unter denselben Bedingungen grösser  sein.  



  Es ist zu bemerken, dass das Verfahren  von der Nutzbarmachung der     latenten    Wärme  des Hochdruckdampfes abhängig ist, der zum  Erhitzen der     Alaunlösung    verwendet wird,  und dass bei einem gemessenen     Druck.    von  14     kg/em2    (200     engl.    Pfund) die Dampf  menge, welche zur Ausfällung von 454     gr     (1     engl.    Pfund) Tonerde aus einer 80 , ö     igen          Alaunlösung    bei einer Anfangstemperatur    von<B>100'</B> C erfordert wird, 1,9 kg (4,2     engl.     Pfund) beträgt.



  Process for the production of basic alum. The invention relates to the production of basic alum with the aid of a process known per se, in which an aqueous solution of normal alum is subjected to a temperature of over 140 C at a corresponding pressure in order to produce a basic alum, especially in a finely divided state, to form and precipitate, a solution of sulfuric acid and alkali or ammonium sulfate or both obtained, which have been freed from the normal alum.



  Basic alum is to be understood as meaning a hydraulic compound of an alkali metal or ammonium sulfate or both and basic aluminum sulfate.



  The process is advantageously carried out at a temperature of about 200 C; at temperatures below 140 ° C. it cannot practically be used to advantage. It is also known that if the treated solutions consist only of a solution of normal alum, only about 80% of the clay present in the normal alum is to be found in the precipitate consisting of basic alum, and that if the solution A . Alkali sulfate is added in an amount equal to the amount of alkali sulfate present in the normal alum,

   a basic alum can be formed, which contains about 9815 of the clay present in the normal alum solution. As far as can be ascertained, the above-mentioned process has acquired no significance for the technical production of a basic alum, probably for the reason that no technical method was proposed for using the process in practice.

   Because of the high pressure used in conjunction with the high temperature to which the solution is to be brought, it is of course necessary that the container in which the alum solution is treated can withstand such pressures, and because of the presence of the Sulfuric acid, which is liberated in the process and is contained in the mother liquor from which the basic alum is precipitated, it is necessary that the container is of such a type that it is

  the acid is not attacked. In practice, this would mean that a steel container is used which is lined with a material that does not react with the i-acid in the solution.

   It has been found that the best practical embodiment of such a container is that with which one. outer steel body is lined with lead; But it has also been found that when the container is heated from the outside, part of the basic alum precipitated from the solution has a tendency to stick to the lining, in the form of a firmly adhering crust, which is the conductivity of the container wall (;

  - very low. This allows the temperature to be increased to such an extent that the melting point is even reached. The conductivity of the assembled container is low even under normal conditions and would be much lower due to the additional resistance caused by the settled crust; Under these circumstances, of course, the correct heating of the solution is impaired and, in addition, an increase in the temperature of the steel outer part of the container is brought about, which can be dangerous.



  The purpose of the invention is to provide a method in which the alum solution is quickly heated to the temperature required for rapid and effective precipitation of the basic alum and the heating of the solution is regulated in such a way that the precipitation of the basic alum. takes place with a ge desired particle size.

       The heating of the alum solution takes place in an uninterrupted process by which the basic alum is precipitated from the solution while it passes through the container in an uninterrupted stream is quickly brought to a temperature above 140 ° C,

   that in the solution located in the container high pressure water vapor is introduced in an amount sufficient to bring about such a rapid increase in temperature. It has been found that, under these circumstances, it is possible to raise the temperature of the solution to the necessary or desired value, with the result that the basic alum will adhere to the walls of the container without damaging it show, is precipitated from the solution, although in the heating of the solution according to the invention, which is brought about by the introduction of steam under high pressure, an adhering crust of small thickness would not be harmful.

       Such a crust could even be of a certain advantage in that it would reduce the value of the heat conduction through the container walls and by regulating the heating of the solution with the aid of regulated steam it is possible to increase the size of the particles within certain limits dominate. Generally speaking, the size of the particles of the precipitate will be greater, the more gradually the temperature of the solution is increased, while with faster heating it is possible and practical to produce the basic alum in the form of an extremely fine precipitate.



  While the method according to the invention can be carried out in such a way: that the solution to be treated is admitted into the container as a single partial amount and held therein, the container being alternately filled and emptied, has been found to be very advantageous is to perform the process with a container whose length is several times greater than its diameter;

   The alum solution is introduced into the container at one end and is heated to the desired level as it passes through the container, while the mother liquor produced, which lowers the basic alum, is in suspension contains, is removed from the other end of the container.

   If the method according to the invention is carried out in this way, then it is very desirable and important that the steam is supplied so that it comes into contact with the flowing solution at different points along the container. Preferably, two or more steam inlets are provided which open into the solution stream at different points along its length. It is preferable to first introduce the steam at some distance from the uppermost part of the liquid flow, so that the part of the flow which is in front of the steam inlet is gradually heated with the formation of small crystals of basic alum.

    The size of these small crystals grows as the heat of the 'current' increases as it approaches the steam inlet and as it flows past it. If small particles are desired, it is advisable that the vapor be allowed closer to the top of the flowing stream so that more crystals of smaller size are formed.

   The use of a plurality of steam inlets arranged in interstices is important, because the basic alum is formed by an en.do-thermal reaction and: the necessary high temperature is quickly reached in the entire flowing mass of the solution in the manner described is kept at its value.



  When working with the uninterrupted process described as advantageous, it has been found that when the line container through which the solution flows is completely filled with the solution, stagnations in the continuity of the solution flow can occur which can become so tight have their cause in the formation of large vapor bubbles, which do not condense.

   This difficulty has been overcome by maintaining a mass of inert gas, preferably air, in the upper part of the conduit container, namely above the level of the column - of the enclosed solution, the presence of which effectively prevents blockages prevents which, as already mentioned, can occur if such a gas mass is not present in .dem container.



  In the drawing, a particularly effective same embodiment of a device for performing the method is shown as an example.



       Fig. 1 is a longitudinal section through the center of the container, namely in a plane in which the pipes admitting the steam lie.



       Fig. 2 is a cross-section along line 2 # 2 of Fig. 1.



  A denotes the outer shell of the container or autoclave, which is preferably made of .steel and has a sufficient strength to withstand the pressure .from it is set.

   A 'is the upper and AZ the lower lid of the autoclave. B denotes a lining made of non-reactive metal, preferably lead, and C an inner lining made of non-reactive, inert and refractory material, such as acid-proof bricks. <B> D </B> means the inlet pipe through which the alum solution is pressed uninterruptedly into the container, under a pressure of something. . is greater than the pressure prevailing in the autoclave.

       D 'denotes a pump by which the solution is pressed into the container, and Dz a valve for regulating the flow of the solution after the container. E is an outlet line that goes from the bottom of the autoclave, and F is a valve for regulating the opening through which the liquid is discharged from the line container.

   G denotes a container in which the solution and the precipitate formed from it flows in from the outlet opening of the autoclave and from which steam can escape under preferably regulated conditions in order to bring about a rapid reduction in the temperature of the solution.



  H is a steam heater that is connected to a steam generator; the pressure of the steam generated is greater than the pressure prevailing in the autoclave. H1, H2, H3, H4 denote branch pipes which branch off from the heater H and are preferably bent into rings HL in the interior of the pipe container. These rings have downwardly extending openings, which are preferably provided with short tubes H.

   Each of the tubes H1, H2, H3, H4 is equipped with a control valve J, while a pressure control valve K is provided in the line leading to the heater. L denotes a valve at the bottom of the heater, which is provided to drain the water condensed in the heater. M is a compressor from which a pipe 1111 leads into the upper part of the line container which is equipped with a valve M2.

   N is the column of liquid maintained in the container and 0 is the mass of inert. Gas, preferably air: which is maintained in the top of the container. The line container shown has a height of about 6 m and an internal diameter of about 120 cm.



  When the device is started up, both the outlet valve F and the steam supply line are closed. The line container is then filled with liquid, preferably water, up to about the inlet line D for the solution. Air is then forced into the top of the container until the pressure reaches a value of 11.3 to 12.7 kg / om2 (160 to 180 pounds).

   Steam is then admitted through the tubes H ', H2, H3, H4 until the temperature of the liquid enclosed in the container is up to 170 ° C. at its' upper level'.

   Thereupon the outlet valve F and the solution: inlet valve D =
EMI0004.0051
  
    <B> ..often. </B> <SEP>, <SEP> <B> i </B> <SEP>,. <SEP> <B> n <SEP> i <SEP> n..nn </B> the same measure as the inflow of the solution pressed into the container, increased by the amount of water that condenses out of the steam which is used for heating the solution as it passes through the conduit container.

   The steam supply is regulated in such a way that the solution flowing through the pipe container is brought to the desired temperature and is kept at this temperature. In this case, this temperature must exceed 140 ° C for all practical cases, and it has been found that, in order to achieve the best: results, the temperature must be kept at around 185 ° C to 200 ° C.

   When working with the last-mentioned temperature values, the speed of the liquid flow through the line container should be such that the solution and its products are held in the container for a period of 5 to 10 minutes.

   At these temperatures, a finely divided basic galium alum precipitate is precipitated from a solution of normal potassium alum, which contains almost 80 to 85 per cent of the clay present in normal alum and about 28 of the potassium sulfate present in normal alum, while the sulfuric acid component contains basic alum about 38% of those of.

   normal alum amounts. The mother liquor contains sulfuric acid and potassium sulfate in solution, along with the normal remaining. Alum introduced during the reaction.



  It should be understood that a higher yield of basic alum and almost complete expulsion of the alumina content of normal alum can be obtained by adding potassium sulfate to the solution in an amount equal to that present in normal alum Amount of potassium sulfate is equivalent.



  The method according to the invention can of course in any conduit container
EMI0004.0088
  
           Advantages can be obtained with a discontinuous treatment of a normal solution of a normal alum in order to precipitate a basic alum from the solution, the heat being taken from steam under high pressure. which is introduced into the solution in a pressure-resistant container.



  It should also be noted that in the continuous mode of operation, the introduction of steam into the solution flowing through the line container at different heights or at different points on the way of the solution is highly advantageous, as this contributes to the necessary endothermic Allow the heat of reaction to exist along the entire length of the container.



  It has been found that in practice it is advantageous to keep the heat of the upper part of the liquid mass at about 130.degree. C. and to regulate the steam supply so that a temperature of about 198.degree. C. at a point which is about 60 cm is below the level of the liquid mass, is obtained. Under these conditions the precipitate has such a particle size that 99% of the precipitate passes through a 300-mesh sieve. Faster heating of the solution results in smaller particle size in the precipitate, while gradual heating results in the formation of larger particles in the precipitate.

   What has been said with regard to particle size and temperatures applies in particular to the treatment of potassium and sodium alum. In the case of ammonium alum, the particles will be larger under the same conditions.



  It should be noted that the method is dependent on harnessing the latent heat of the high pressure steam used to heat the alum solution and that at a measured pressure. of 14 kg / em2 (200 pounds) is the amount of steam required to precipitate 454 grams (1 pound) of alumina from an 80-pound alum solution at an initial temperature of <B> 100 ° C will be 1.9 kg (4.2 pounds).

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines gefäll ten basischen Alauns durch Erhitzen einer wässerigen Lösung von normalem Alaun auf eine Temperatur über 140' C unter er höhtem Druck, dadurch gekennzeichnet, eass die in einem Hochdruckbehälter eingeschlos sene Lösung dadurch rasch auf eine Tem peratur über 140 C gebracht wird, dass in die Lösung unter hohem Druck stehender Wasser dampf in einer Menge eingeführt wird, die genügt, um eine .solche rasche Temperatur erhöhung herbeizuführen. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1.. PATENT CLAIM: A process for the production of a precipitated basic alum by heating an aqueous solution of normal alum to a temperature above 140 ° C under elevated pressure, characterized in that the solution enclosed in a high-pressure container is quickly raised to a temperature above 140 ° C is brought that in the solution under high pressure steam is introduced in an amount sufficient to bring about .such a rapid temperature increase. <B> SUBClaims: </B> 1 .. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge und die Temperatur .des zugelassenen Dampfes von hohem Druck .derart sind, dass die Tem peratur der Alaunlösung auf einen zwi schen 185 und 200 C liegenden Wert gebracht wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, .dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnde Lösung auf ,die Reaktionstemperatur, bei welcher basischer Alaun gebildet und aus gefällt wird, dadurch erhitzt wird, dass. in ,die Lösung unter hohem Druck stehender Dampf eingeführt wird, während die Lö sung in einem nahezu kontinuierlichen Strom durch den Hochdruckbehälter hin durchgeht. 3. Method according to patent claim, characterized in that the amount and the temperature of the admitted steam of high pressure are such that the temperature of the alum solution is brought to a value between 185 and 200 C. 2. The method according to claim, characterized in that the solution to be treated is heated to the reaction temperature at which basic alum is formed and precipitated in that. In, the solution is introduced under high pressure steam, while the Lö solution passes through the high pressure vessel in an almost continuous stream. 3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, .dass der unter hohem Druck stehende Dampf in den Lösungs strom an zwei oder mehreren über die Länge des Lösungsstroms verteilten Stel len eingeführt wird. 4. Verfahren nach Unteranspruch 2, .dadurch gekennzeichnet, dass in .dem Leitungsbehäl ter oberhalb der Lösung eine Masse von inertem Gas aufrechterhalten wird, das in Berührung mit, dem Lösungsstrom ist. Process according to dependent claim 2, characterized in that the steam under high pressure is introduced into the solution stream at two or more points distributed over the length of the solution stream. 4. The method according to dependent claim 2,. Characterized in that in .demleitbehäl ter above the solution a mass of inert gas is maintained, which is in contact with the solution stream.
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