DD244540A1 - PROCESS FOR PROCESSING GLASS SALT TO ALKALISULFATES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Alkalisulfaten (Na ind 2SO ind4 K ind 2SO ind 4)aus Glaubersalz. iel und Aufgabe sind die Herstellung grobkörniger, nichtstaubender reiner Produkte auf Basis der doppelten Umsetzung von Glaubersalz. Erfindungsgemäß erfolgt die Umwandlung kontinuierlich in zwei im Gegenstrom arbeitenden Kristallisationsreaktoren so, daß im Reaktor A Glaubersalzfestes Alkalichlorid und die dem Reaktor B entstammende Lösung und im Reaktor B das dem Reaktor A entstammende Kristallisat und Alkalisulfatlösung und erforderlichenfalls weiteres Alkalichlorid zur Reaktion gebracht werden. Die Erfindung kann dort angewendet werden, wo Alkalichloride zur Verfügung stehen und alkalichloridhaltige Umsetzungslösungen in vorgeschalteten Prozessen untergebracht oder schadlos beseitigt werden können.The invention relates to the preparation of alkali sulfates (Na ind 2SO ind4 K ind 2SO ind 4) from Glauber's salt. The object and task are the production of coarse-grained, non-dusting pure products based on the double conversion of Glauber's salt. According to the invention, the conversion is carried out continuously in two working in countercurrent crystallization reactors, that in the reactor A Glaubersalzfestes alkali metal chloride and the reactor B entstammende solution and in the reactor B, the reactor A entstammende crystals and alkali sulfate and, if necessary, further alkali chloride are reacted. The invention can be applied where alkali chlorides are available and alkali metal chloride-containing reaction solutions can be housed in upstream processes or eliminated without damage.
Description
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Glaubersalz (Na2SO4-10 H2O) zu Alkalisulfaten, und zwar wahlweise zu Natriumsulfat oder Kaliumsulfat. Das Verfahren ist besonders zur Anwendung geeignet, wenn Alkalichloride (Natriumchlorid oder Kaliumchlorid) zur Verfügung stehen und alkalichloridhaltige Umsetzungslösungen in vorgeschalteten Prozessen untergebracht oder schadlos beseitigt werden können und wenn verschiedene Zielprodukte mit der gleichen Anlage erzeugt werden sollen.The invention relates to a process for the processing of Glauber's salt (Na 2 SO 4 -10 H 2 O) to alkali sulfates, optionally to sodium sulfate or potassium sulfate. The method is particularly suitable for use when alkali chlorides (sodium chloride or potassium chloride) are available and alkali chloride-containing reaction solutions can be housed in upstream processes or eliminated without damage and when different target products are to be produced with the same system.
Glaubersalz wird in erster Linie zu wasserfreiem Natriumsulfat aufgearbeitet. Dieses kann nach vier hauptsächlichen Verfahrensprinzipien gewonnen werden. Nach allgemein üblichen Verfahren wird das kristallisierte Glaubersalz in einem Schmelzkessel oder einer anderen geeigneten Apparatur zur Wärmeübertragung an eine Salzlösung auf Temperaturen >32°C erhitzt, wobei eine Phasenumwandlung erfolgt und sich eine aus 33% Na2SO4 und 67% H2O bestehende flüssige Phase bildet, während sich 37% des im Glaubersalz enthaltenen Natriümsulfates als wasserfreies Natriumsulfat, genannt Thenardit, kristallin abscheiden. Aus der Schmelzlösung wird durch Tiefkühlung erneut kristallisiertes Glaubersalz gewonnen und dieses wiederum geschmolzen.Glauber's salt is worked up in the first place to anhydrous sodium sulfate. This can be obtained according to four main principles of procedure. The crystallized Glauber's salt is heated in a melt kettle or other suitable apparatus for heat transfer to a saline solution to temperatures> 32 ° C, with a phase change taking place and one consisting of 33% Na 2 SO 4 and 67% H 2 O. forms liquid phase, while 37% of sodium sulfate contained in the Glauber's salt precipitate as anhydrous sodium sulfate, called thenardite, crystalline. Recrystallized Glauber's salt is recovered from the melt solution by deep cooling and this in turn is melted.
Ein zweites Verfahrensprinzip geht ebenfalls von einem Schmelzprozeß aus, die natriumsulfathaltige Schmelzlösung wird in mehrstufigen Eindampfungsanlagen eingedampt und auf diese Weise durch Wasserentzug wasserfreies Natriumsulfat gewonnen (Chemie-Ing.-Technik, Jahrgang 45 [1973], Seiten 106 bis 109).A second process principle is also based on a melting process, the sodium sulphate-containing melt solution is eingedampt in multi-stage evaporation and obtained in this way by dehydration anhydrous sodium sulfate (Chemie-Ing-Technik, Volume 45 [1973], pages 106-109).
In DD-WP 87771 ist ein Verfahren beschrieben, wie Glaubersalz durch Schmelzen oder totales Auflösen unter Wasserzusatz bei Temperaturen oberhalb +320C in eine gesättigte Natriumsulfatlösung überführt und aus dieser mittels Aceton reines und grobkristallines Natriumsulfat gewonnen werden kann unter Anfall einer Aceton-Wasser-Mischung, aus der das Aceton destillativ regeneriert werden kann. Ein ähnliches Verfahren arbeitet mit Methanol anstelle von Aceton (DD-WP 65076). Die Gewinnung von wasserfreiem Natriumsulfat wird nach der in der Kaliindustrie üblichen Arbeitsweise auch dadurch vorgenommen, daß, wie allgemein üblich, das Glaubersalz unter Gewinnung etwa eines Drittels des Na2SO4-lnhaltes in wasserfreier Form zunächst geschmolzen wird. Das wasserfreie Natriumsulfat wird von der Schmelzlauge abgetrennt. Anschließend wird nun in die vom Kristallisat abgetrennte Schmelzlösung festes Natriumchlorid bis annähernd zur Sättigung eingetragen. Bei dessen Auflösung kristallisiert nachträglich eine weitere Menge wasserfreies Natriumsulfat, da die Löslichkeit des Natriumsulfates in natriumchloridgesättigter Lösung geringer ist als in natriumchloridfreier. Bei diesem Prozeß fallen zwei unterschiedliche Kristallisatqualitäten an, gröberes und reineres beim Schmelzprozeß und feineres und unreineres Natriumsulfat in der nachträglichen Aussalzungsstufe. Zur Reinigung dieses Anteils wird eine Gegenstromwäsche dieses Teilproduktes mit chloridarmer Schmelzlauge aus der ersten Stufe des Prozesses vorgenommen (Serowy: Verarbeitungsmethoden der Kalirohsalze, W. Knapp-Verlag Halle [Saale], 1952, Seiten 128 bis 135).In DD-WP 87771 a method is described how Glauber's salt is converted by melting or total dissolution with addition of water at temperatures above +32 0 C in a saturated sodium sulfate solution and from this acetone pure and coarsely crystalline sodium sulfate can be obtained under attack of acetone-water. Mixture from which the acetone can be regenerated by distillation. A similar procedure works with methanol instead of acetone (DD-WP 65076). The extraction of anhydrous sodium sulfate is also carried out according to the usual procedure in the potash industry, that, as is common practice, the Glauber's salt is melted to obtain about one third of the Na 2 SO 4 -lnhaltes in anhydrous form first. The anhydrous sodium sulfate is separated from the molten liquor. Subsequently, solid sodium chloride is introduced into the melt solution separated from the crystallized solid sodium chloride to approximately saturation. Upon dissolution, a further amount of anhydrous sodium sulfate subsequently crystallizes, since the solubility of the sodium sulfate in sodium chloride-saturated solution is lower than in sodium chloride-free solution. In this process, there are two different crystallizate qualities, coarser and purer in the melting process, and finer and less pure sodium sulfate in the subsequent salting out step. To purify this portion, a countercurrent washing of this partial product is made with low-chloride melt from the first stage of the process (Serowy: processing methods of Kalirohsalze, W. Knapp-Verlag Halle [Saale], 1952, pages 128-135).
Die Herstellung von Kaliumsulfat aus Glaubersalz erfordert eine Umsetzung des Glaubersalzes mit Kaliumchlorid in zwei Stufen. Nach DE-OS 2820445 wird in einem ersten Prozeßschritt Glaubersalz zu dem Doppelsalz Glaserit (3 K2SO4 · Na2SO4) und einer natriumchloridarmen Lösung umgesetzt, die den Prozeß verläßt. Die Umsetzung des Zwischenproduktes Glaserit zu Kaliumsulfat erfolgt mit einer Kaliumchloridlösung. Dabei wird Kaliumsulfat gebildet und eine natriumchloridarme Umsetzungslösung, die zur Bildung von Glaserit aus Glaubersalz im ersten Prozeßschritt Verwendung findet. Die Umsetzung von Glaubersalz zu Kaliumsulfat ist auch nach SU-PS 339503 dadurch möglich, daß die doppelte Umsetzung von Glaubersalzen mit Kaliumchlorid in Gegenwart von Methanol oder Aceton durchgeführt wird, wodurch höhere Ausbeuten erreicht werden können. Die Herstellung grobkristalliner Endprodukte ist nach den bekannten Verfahren nur in eingeschränktem Maße möglich. Außerdem sind die bekannten Verfahren der Aufarbeitung von Glaubersalz zu Natriumsulfat oder Kaliumsulfat so unterschiedlich, daß dafür jeweils stark voneinander verschiedene Apparaturen verwendet werden müssen. Eine wahlweise Erzeugung von Kaliumsulfat und Natriumsulfat in der gleichen Apparatur ist bisher nicht möglich.The production of potassium sulphate from Glauber's salt requires the conversion of Glauber's salt with potassium chloride in two stages. According to DE-OS 2820445 Glauber's salt is converted into the double salt glaserite (3 K 2 SO 4 · Na 2 SO 4 ) and a low sodium chloride solution in a first process step, which leaves the process. The reaction of the intermediate product glaserite to potassium sulfate is carried out with a potassium chloride solution. This potassium sulfate is formed and a low sodium chloride reaction solution, which is used to form glaserite from Glauber's salt in the first process step. The reaction of Glauber's salt to potassium sulfate is also possible according to SU-PS 339503, characterized in that the double reaction of Glauber salts with potassium chloride in the presence of methanol or acetone is carried out, whereby higher yields can be achieved. The production of coarsely crystalline end products is only possible to a limited extent by the known processes. In addition, the known methods of working up Glauber's salt to sodium sulfate or potassium sulfate are so different that for each strongly different equipment must be used. An optional production of potassium sulfate and sodium sulfate in the same apparatus is not possible.
Die Erfindung hat das Ziel, aus Glaubersalz grobkristallines Natriumsulfat oder grobkristallines Kaliumsulfat in einem kontinuierlichen Verfahren zu erzeugen. Die erzeugten Produktesollen rein und nach ihrer Trocknung nichtstaubend sein. Die Erfindung hat das weitere Ziel, die Effektivität der Glaubersalzaufarbeitung dadurch zu verbessern, daß die Möglichkeit geschaffen wird, je nach den Markterfordernissen mit der gleichen Apparatur verschiedene Zielprodukte — Natriumsulfat oder Kaliumsulfat — zu erzeugen.The object of the invention is to produce coarsely crystalline sodium sulfate or coarsely crystalline potassium sulfate from Glauber's salt in a continuous process. The produced products should be pure and non-dusting after drying. The invention has the further object to improve the effectiveness of Glaubersalzaufarbeitung characterized in that the possibility is created, depending on the market requirements with the same apparatus different target products - sodium sulfate or potassium sulfate - to produce.
Die technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur doppelten Umsetzung von Glaubersalz zu Kaliumsulfat oder Natriumsulfat zu schaffen, welches zu einem reinen und grobkristallinen Kristallisat in kontinuierlicher Arbeitsweise führt, wobei sich die Arbeitsweise des Verfahrens bei der Umsetzung zu Kalium- oder Natriumsulfat nicht so wesentlich unterscheiden darf, daß ein einheitlicher Verfahrensfluß entsteht, der sich nur durch die stoffliche Natur der Rohstoffe und Zwischenprodukte unterscheidet und welcher sich in gleichen Apparatur verwirklichen läßt und sicher zu hochwertigen Zielprodukten führt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei gekoppelte Reaktoren mit Einrichtungen zur Fest-Flüssig-Trennung so miteinander kombiniert werden, daß darin wahlweise aus Glaubersalz und Natriumchlorid einerseits wasserfreies Natriumsulfat und andererseits aus Glaubersalz und Kaliumchlorid qualitativ hochwertiges Kaliumsulfat erzeugt werden kann. Es konnte überraschend gefunden werden, daß in einer Kette aus zwei Reaktoren mit dazwischengeschalteten Trenneinrichtungen zur Fest-Flüssig-Trennung bei der Gegenstromschaltung sowohl der festen als auch flüssigen Stoffströme als Produkt nicht nur wahlweise Natriumsulfat oder Kaliumsulfat entsteht, sondern diese Produkte auch rein und grobkristallin erhalten werden können. Thenardit entsteht, wenn man im Reaktor A neben Glaubersalz und festem Natriumchlorid die im Reaktor B erzeugte Thenarditmutterlauge einspeist und eine Suspension aus unreinen Natriumsulfatkristallen abzieht, diese nach Abtrennung der Flüssigphase in den Reaktor B einspeist und mit einer Natriumsulfatlösung in Kontakt bringt. Den Reaktor B verläßt erfindungsgemäß eine reine aus grobkristallinen Kristallinen bestehende Natriumsulfatsuspension, die durch Fest-Flüssig-Trennung getrennt wird unter Anfall der für die Umsetzung im Reaktor B erforderlichen Thenarditmutterlauge. Soll Kaliumsulfat erzeugt werden, so wird erfindungsgemäß in den Reaktor A neben Glaubersalz, Kaliumchlorid auch Kaliumsulfatmutterlauge aus Reaktor B eingespeist und Glaserit, (3K2SO4 Na2SO4) gebildet, der als hocheingedickte . Suspension aus dem Reaktor A abgezogen, von der Glaseritmutterlauge abgetrennt und im Reaktor B mit festem Kaliumchlorid und Kaliumsulfatlösung umgesetzt wird. Dadurch entsteht im Reaktor B eine Suspension aus grobkristallinen Kaliumsulfatkristallen, die in festes Kaliumsulfat und die in den Reaktor A zurückzuführende Kaliumsulfatmutterlauge getrennt wird.The technical object of the invention is to provide a process for the double conversion of Glauber's salt to potassium sulfate or sodium sulfate, which leads to a pure and coarsely crystalline crystallizate in a continuous procedure, wherein the operation of the method in the reaction to potassium or sodium sulfate is not so may differ significantly that a uniform process flow arises, which differs only by the material nature of raw materials and intermediates and which can be realized in the same apparatus and safely leads to high quality target products. According to the invention, this object is achieved in that two coupled reactors are combined with means for solid-liquid separation so that it can optionally be produced from Glauber's salt and sodium chloride on the one hand anhydrous sodium sulfate and on the other hand Glauber's salt and potassium chloride high quality potassium sulfate. It has surprisingly been found that in a chain of two reactors with interposed separators for solid-liquid separation in the countercurrent circuit of both the solid and liquid streams as a product not only optionally sodium sulfate or potassium sulfate is formed, but these products are also pure and coarsely crystalline can be. Thenardite is formed when, in addition to Glauber's salt and solid sodium chloride, the thenardite mother liquor produced in reactor B is fed into reactor A and a suspension of impure sodium sulfate crystals is withdrawn, and these are fed into reactor B after separation of the liquid phase and brought into contact with a sodium sulfate solution. According to the invention, the reactor B leaves a pure sodium sulfate suspension consisting of coarse-crystalline crystallins, which is separated by solid-liquid separation, giving rise to the thenardite mother liquor required for the reaction in the reactor B. If potassium sulfate is to be produced, according to the invention, in addition to Glauber's salt, potassium chloride and potassium sulfate mother liquor from reactor B are fed into the reactor A and glaserite, (3K 2 SO 4 Na 2 SO 4 ) formed as a highly thickened. Suspended from the reactor A, separated from the Glaseritmutterlauge and reacted in the reactor B with solid potassium chloride and potassium sulfate solution. This results in the reactor B, a suspension of coarsely crystalline potassium sulfate crystals, which is separated into solid potassium sulfate and attributable to the reactor A potassium sulfate mother liquor.
Die Kaliumsulfatherstellung erfordert eine Umsetzungstemperatur von 20 bis 30°G; dagegen muß bei Natriumsulfatherstellung die Temperatur in beiden Reaktoren oberhalb des Umwandlungspunktes Glaubersalz/Thenardit liegen. Aus diesem Grunde muß eine Wärmezufuhr zu Reaktor A erfolgen und im Reaktor B muß eine ausreichend warme Natriumsulfatlösung eingespeist werden. Als für die Natriumsulfatherstellung günstigster Temperaturbereich sind 45 bis 600C gefunden worden. Es wurde weiterhin gefunden, daß unter den Bedingungen des gleichzeitigen Eintrages von Glaubersalz, festem Alkalichlorid und Wärme in ein aus Alkalisulfatkristallen bestehendes Kristallbett ein um so gröberes Kristallisat erzielt werden kann, je langer die Aufenthaltszeit der Kristalle im Kristallisationsreaktor ist, während die Aufenthaltszeit der Lösung eine vergleichsweise geringe Rolle spielt. Erfindungsgemäß wird dieser Effekt dadurch genutzt, daß ein Kristallisationsreaktor verwendet wird, der in eine gute durchmischte Reaktions- und Kristallisationszone, in der das Kristallbett zirkuliert, und eine wenig oder nicht durchmischte Klärzone unterteilt ist. Dadurch kann die Aufenthaltszeit der Kristalle gegenüber der Aufenthaltszeit der Lösung stark vergrößert werden. Die abfließende Lösung nimmt außerdem die allerfeinsten Kristalle und Kristallbruchstücke mit, deren Entfernung sich ebenfalls positiv auf die resultierende Produktkörnung auswirkt. Die Eintragung des Glaubersalzes und Natriumchlorids muß so erfolgen, daß diese sich sofort im gesamten Kristallbett verteilen. Der Feststoff gehalt beider Reaktoren liegt erfindungsgemäß zwischen 600 und 1100g/l. Die Eintragung der festen Reaktionskonponenten in das Kristallbett muß ohne Störung der Lösungsklärung erfolgen können.The potassium sulfate production requires a reaction temperature of 20 to 30 ° G; on the other hand, in the case of sodium sulfate production, the temperature in both reactors must be above the conversion point Glaubersalz / Thenardite. For this reason, heat must be supplied to reactor A and in reactor B, a sufficiently warm sodium sulfate solution must be fed. As the most favorable for the Natriumsulfathstellung temperature range 45 to 60 0 C have been found. It has also been found that under the conditions of the simultaneous entry of Glauber's salt, solid alkali metal chloride and heat into a crystal bed consisting of alkali metal sulfate crystals, the coarser crystallizate can be obtained, the longer the residence time of the crystals in the crystallization reactor, while the residence time of the solution comparatively minor role plays. According to the invention, this effect is exploited by using a crystallization reactor which is subdivided into a good mixed reaction and crystallization zone in which the crystal bed circulates and a little or no mixing zone. This allows the residence time of the crystals over the residence time of the solution can be greatly increased. The effluent solution also carries the finest crystals and crystal fragments, the removal of which also has a positive effect on the resulting product granulation. The entry of Glauber's salt and sodium chloride must be such that they are distributed immediately throughout the crystal bed. The solids content of both reactors according to the invention is between 600 and 1100g / l. The entry of the solid Reaktionskonponenten in the crystal bed must be able to take place without disturbing the solution.
Ganz besonders eignen sich Reaktoren mit einer durch einen Klärring abgetrennten Klärzone, über welch^ ein Teil der Lösung kristallisatfrei oder mit geringen Anteilen feinster Kristalle abfließt, während die entsprechend hoch eingedickte Kristallisatsuspension aus dem Reaktor ohne weitere Eindickung abgezogen werden kann. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entsteht ein grobkristallines Alkalisulfat, das in seiner Kornstruktur so aufgebaut ist, daß die Feinstfraktionen, die nach dem Trocknen zum Stauben des Endproduktes Anlaß geben, völlig fehlen oder nur in so geringer Menge vorhanden sind, daß kein Stauben möglich ist. Das geschieht einerseits deshalb, weil die Kristallisation in einem Kristallbett hoher Dichte erfolgt und die Übersättigung weitgehend durch Kornwachstum aufgehoben wird. Andererseits wird zur Reaktion Kalium- oder Natriumsulfatlösung verwendet, die dann zur Kornvergröberung beiträgt, wenn nicht durch spontane Aussalzung Feinkorn entsteht. Das ist nicht der Fall, wenn diese in der Nähe des Rührers zugesetzt wird.Reactors are particularly suitable with a clarification zone separated by a clarifying ring, via which part of the solution flows off free from crystals or with small fractions of very fine crystals, while the correspondingly highly thickened crystallizate suspension can be withdrawn from the reactor without further thickening. The process of the invention results in a coarsely crystalline alkali metal sulfate, which is structured in its grain structure so that the Feinstfraktionen that give rise to dusting of the final product after drying, completely absent or are present only in such small amount that no dusting is possible. This happens on the one hand because the crystallization takes place in a high density crystal bed and the supersaturation is largely abolished by grain growth. On the other hand, potassium or sodium sulfate solution is used for the reaction, which then contributes to grain coarsening unless fines are formed by spontaneous salting out. This is not the case if it is added near the stirrer.
Die Zufuhr der erforderlichen Wärmemenge zwecks Aufrechterhaltung der Reaktortemperatur oberhalb der Umwandlungstemperatur Glaubersalz-Thenardit im Falle der Natriumsulfatproduktion erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß ein Teil des KristalIbettes oder der Flüssigphase über Pumpen aus dem Kristallisationsreaktor abgezogen wird und in einem Rohrbündelwärmeaustauscher mit Dampf oder einem Wärmeträger um eine Temperaturspanne von wenigen Kelvin, vorzugsweise 2 bis 5 K, aufgeheizt und dem im Reaktor befindlichen Kristallbett wieder zurückgeführt wird. Die Erfindung wird durch Beispiele näher erläutert.The supply of the required amount of heat in order to maintain the reactor temperature above the transformation temperature Glauber salt Thenardite in the case of sodium sulfate production according to the invention is carried out in that a portion of the KristalIbettes or the liquid phase is withdrawn via pumps from the crystallization reactor and in a shell and tube heat exchanger with steam or a heat transfer medium to a temperature range of a few Kelvin, preferably 2 to 5 K, heated and recycled to the crystal bed located in the reactor. The invention is explained in more detail by examples.
-3- 244 540 Ausführungsbeispiel 1 .-3- 244 540 Embodiment 1.
Hierzu Figur 1 und Figur 2For this figure 1 and Figure 2
In einem Kristallisationsreaktor A, bestehend aus einem Behälter 1, einem Leitrohr 2 mit Rührer 3 und Klärring 4 sowie einer Überlaufrinne 5, zirkuliert innerhalb des Leitrohres 2 und des Klärringes 4 ein Kristallbett aus Thenarditkristallen, welches durch den Rührer 3 umgewälzt und gut durchmischt wird. Zwischen der äußeren Behälterwand 1 und dem Klärring 4 bildet sich eine Klärzone aus. Über eine Umwälzpumpe 6 kann ein Teilstrom des zirkulierenden KristalIbettes oder wahlweise der geklärten Lösung herausgepumpt und einem Rohrbündelwärmeübertrager 7 zugeführt werden. Die Darstellung dieser Verfahrensweise ist aus Figur 2 ersichtlich. Im Wärmeübertrager 7 erfolgt eine Aufheizung des Kristallbettes oder der Lösung um 4 bis 5K durch Dampfzuführung zum Dampfraum des Rohrbündelwärmeübertragers 7. Die aufgeheizte Kristallsuspension wird in den Kristallisator A zurückgeleitet.In a crystallization reactor A, consisting of a container 1, a guide tube 2 with stirrer 3 and Klärring 4 and an overflow channel 5, circulates within the guide tube 2 and the Klärringes 4 a crystal bed of Thenarditkristallen, which is circulated through the stirrer 3 and mixed well. Between the outer container wall 1 and the clarifying ring 4, a clarification zone is formed. A partial flow of the circulating crystal bed or optionally of the clarified solution can be pumped out via a circulating pump 6 and fed to a shell-and-tube heat exchanger 7. The representation of this procedure is shown in FIG. In the heat exchanger 7, the crystal bed or the solution is heated by 4 to 5K by supplying steam to the vapor space of the tube bundle heat exchanger 7. The heated crystal suspension is returned to the crystallizer A.
Kontinuierlich werden 10t/h Glaubersalz (35,2% Na2SO4,3,2% NaCI, 1,5% MgSO4,1,3% MgCI2,58,8% H2O), die im Reaktor B entstandene Thenarditmutterlauge sowie 1,56t/h festes möglichst reines Natriumchlorid zugeführt und in den Eintritt des Leitrohres 2 oberhalb des Rührers 3 eingetragen. Aus der Überlaufrinne 5 fließen 11,2t/h 550C heiße Umsetzungslösung der Zusammensetzung (28g/l Na2SO4,298g/l NaCI, 46g/l MgSO4,860g/l H2O) ab. Die Umsetzungslösung ist kristallisatfrei, kann aber bis zu 2% feine Thenarditkristalle enthalten, welche dadurch dem Kristallisationsprozeß entzogen werden und deren Entfernung eine gröbere Produktkörnung gewährleistet.Continuously, 10 t / h Glauber's salt (35.2% Na 2 SO 4 , 3.2% NaCl, 1.5% MgSO 4 , 1.3% MgCl 2 , 58.8% H 2 O), which was formed in the reactor B. Thenarditmutterlauge and 1.56t / h solid as pure as possible sodium chloride and introduced into the inlet of the guide tube 2 above the stirrer 3. From the overflow trough 5 flow 11.2t / h 55 0 C hot reaction solution of the composition (28g / l Na 2 SO 4 , 298g / l NaCl, 46g / l MgSO 4 , 860g / l H 2 O) from. The reaction solution is free from crystals, but can contain up to 2% fine thenardite crystals, which are thereby removed from the crystallization process and their removal ensures a coarser product grain size.
Aus dem Kristallbett werden 4,2t/h Thenardit-Kristallisat entfernt und einer Zentrifuge 8 zugeführt, auf der das Kristallisat von der anhaftenden chloridhaltigen Lösung befreit wird. Das Zentrifugenfiltrat der Zentrifuge 8 geht in den Kristallisationsreaktor A zurück.From the crystal bed 4.2 t / h thenardite crystals are removed and fed to a centrifuge 8, on which the crystals of the adhering chloride-containing solution is freed. The centrifuge filtrate of the centrifuge 8 returns to the crystallization reactor A.
Der Feststoffgehalt der Suspension im Reaktor A beträgt 650 bis 700g/l und wird durch Begrenzung des abgezogenen Mengenstromes zur Zentrifuge 8 reguliert. Als Produkt werden 4,2 bis 4,5t/h Thenarditkristallisat erhalten, das wechselnde Mengen an festem Natriumchlorid enthalten kann, da eine absolut genaue Dosierung des festen Natriumchlorids auf Sättigung praktisch nicht möglich ist. Dieses Kristallisat aus dem Reaktor A wird zusammen mit 3,0t/h wäßriger, 33%iger Natriumsulfatlösung in den Reaktor B eingetragen. Dabei löst sich vorhandenes festes Natriumchlorid auf. Die Suspension aus reinen Natriumsulfatkristallen wird aus dem Reaktor B abgezogen und einer Zentrifuge 9 zugeführt. Es entstehen 4,15t/h reines Natriumsfulat. Die Körnung liegt zwischen 0,125 und 0,8mm. Das Filtrat des Zentrifugierprozesses auf der Zentrifuge 9 fließt in den Reaktor B zurück. Der Feststoffgehalt im Kristallbett des Reaktors B wird bei 800 bis 950g/l eingestellt. Durch die 'Überlaufrinne 5 fließen 3,0 bis 3,2t/h Thenarditmutterlauge der Zusammensetzung 32 bis 33% Na2SO4,0 bis 3% NaCI, 54 bis 67% H2O in den Reaktor A über.The solids content of the suspension in the reactor A is 650 to 700 g / l and is regulated by limiting the withdrawn flow rate to the centrifuge 8. 4.2 to 4.5 t / h Thenarditkristallisat be obtained as a product, which may contain varying amounts of solid sodium chloride, since a completely accurate dosage of the solid sodium chloride to saturation is practically impossible. This crystallizate from the reactor A is introduced into the reactor B together with 3.0 t / h of aqueous, 33% strength sodium sulfate solution. This dissolves existing solid sodium chloride. The suspension of pure sodium sulfate crystals is withdrawn from the reactor B and fed to a centrifuge 9. It produces 4.15t / h of pure Natriumsfulat. The grain size is between 0.125 and 0.8mm. The filtrate of the centrifuging process on the centrifuge 9 flows back into the reactor B. The solids content in the crystal bed of the reactor B is set at 800 to 950 g / l. Through the overflow trough 5 3.0 to 3.2 t / h Thenarditmutterlauge the composition 32 to 33% Na 2 SO 4 , 0 to 3% NaCl, 54 to 67% H 2 O flow into the reactor A.
Die benötigte Natriumsulfatlösung kann entweder aus G[aubersalz oder einem Teil des Endproduktes und heißen Wasser in bekannterWeise hergestellt werden.The required sodium sulfate solution may be prepared either from gypsum salt or a portion of the final product and hot water in a known manner.
In den Reaktor A werden 10,0t Glaubersalz der Zusammensetzung 38,0% Na2SO4,2,8% NaCI, 59,2% H2O zusammen mit 1,82t festem Kaliumchlorid und 8,89t Kaliumsulfatmutterlage aus der zweiten Prozeßstufe zu 3,55t Glaserit (2,79t K2SO4,0,76t Na2SO4) und 17,7t Glaseritmutterlauge (0,97t Na2SO4,1,32t KCI, 3,10t NaCI, 12,30t H2O) umgesetzt. Der Glaserit wird in Form einer Suspension aus dem Reaktor A abgezogen und zentrifugiert. Der Feststoff gehalt der Glaseritsuspension wird zwischen 700 und 900g/l eingestellt. Das Zentrifugenfiltrat fließt in den Reaktor A zurück, die gebildete Glaseritmutterlauge verläßt den Prozeß über die Überlaufrinne des Reaktors A.To Reactor A is added 10.0t of Glauber's salt of composition 38.0% Na 2 SO 4 , 2.8% NaCl, 59.2% H 2 O along with 1.82t solid potassium chloride and 8.89t second stage potassium sulfate mother liquor 3.55t glaserite (2.79t K 2 SO 4 , 0.76t Na 2 SO 4 ) and 17.7t glaserite mother liquor (0.97t Na 2 SO 4 , 1.32t KCl, 3.10t NaCl, 12.30t H 2 O) implemented. The glaserite is withdrawn in the form of a suspension from the reactor A and centrifuged. The solids content of Glaseritsuspension is set between 700 and 900 g / l. The centrifuge filtrate flows back into the reactor A, the formed Glaserit mother liquor leaves the process via the overflow channel of the reactor A.
Der Glaserit wird kontinuierlich in den Reaktor B eingespeist und in diesem mit 7,0t Kaliumsulfatlösung (0,68t K2SO4,6,35t H2O) sowie 2,49t festem Kaliumchlorid umgesetzt, wobei sich 3,47t Kaliumsulfat in Form 0,2 bis 0,6mm großer Kristalle bilden, die aus dem Reaktor B als eingedickte Suspension abgezogen, auf der Zentrifuge 9 zentrifugiert und anschließend getrocknet werden. Im Kristallbett des Reaktors B wird ein Feststoff geh a It von 1000 bis 1100 g/l eingestellt. Das Zentrifugenfiltrat der Zentrifuge 9 geht in den Reaktor B zurück. Die Kaliumsulfatmutterlauge fließt über die Überlaufrinne aus dem Reaktor B ab und gelangt in den Reaktor A.The glaserite is fed continuously into the reactor B and in this with 7.0t potassium sulfate solution (0.68 t K 2 SO 4 , 6.35 t H 2 O) and 2.49 t of solid potassium chloride reacted to give 3.47 t of potassium sulfate in the form 0 , 2 to 0.6 mm large crystals, which are withdrawn from the reactor B as a thickened suspension, centrifuged on the centrifuge 9 and then dried. In the crystal bed of the reactor B, a solids content of 1000 to 1100 g / l is set. The centrifuge filtrate of the centrifuge 9 returns to the reactor B. The potassium sulfate mother liquor flows out of the reactor B via the overflow channel and enters the reactor A.
Die Zuführung von Wärmeenergie ist bei Kaliumsulfatherstellung nicht unbedingt über ein separates Heizsystem 6 und 8 erforderlich, sondern kann auch über zugeführte Kaliumsulfatlösung eingebracht werden.The supply of heat energy is not necessarily required for a potassium sulfate production via a separate heating system 6 and 8, but can also be introduced via supplied potassium sulfate solution.
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| DD28485385A DD244540A1 (en) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | PROCESS FOR PROCESSING GLASS SALT TO ALKALISULFATES |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4340839C1 (en) * | 1993-11-26 | 1994-12-15 | Mannesmann Ag | Process for the utilisation of waste sodium sulphate |
| US5549876A (en) * | 1994-11-28 | 1996-08-27 | Dead Sea Works | Production of potassium sulfate using differential contacting |
| US5552126A (en) * | 1994-11-28 | 1996-09-03 | Dead Sea Works Ltd. | Co-production of potassium sulfate, sodium sulfate and sodium chloride |
| EP0796222A4 (en) * | 1994-11-28 | 1997-09-24 | ||
| US6143271A (en) * | 1998-09-14 | 2000-11-07 | Dead Sea Works | Process for producing potassium sulfate from potash and sodium sulfate |
| CN101941721A (en) * | 2010-08-20 | 2011-01-12 | 四川省川眉芒硝有限责任公司 | Technique for producing medicinal mirabilite by continuous crystallization |
-
1985
- 1985-12-20 DD DD28485385A patent/DD244540A1/en not_active IP Right Cessation
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| EP0796222A1 (en) * | 1994-11-28 | 1997-09-24 | Dead Sea Works Ltd | Co-production of potassium sulfate and sodium sulfate |
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| CN101941721A (en) * | 2010-08-20 | 2011-01-12 | 四川省川眉芒硝有限责任公司 | Technique for producing medicinal mirabilite by continuous crystallization |
| CN101941721B (en) * | 2010-08-20 | 2012-07-04 | 四川省川眉芒硝有限责任公司 | Technique for producing medicinal mirabilite by continuous crystallization |
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