DD275155A3 - METHOD FOR REGULATING THE NEUTRALIZATION PROCESS IN THE PREPARATION OF ALKALI OR ERDALKALICANANESES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Alkalitaetsgehaltes fuer den Neutralisationsprozess bei der Herstellung von Alkali- und Erdalkalicyaniden. Es wurde gefunden, dass zwischen dem Alkalitaetsgehalt und dem Blausaeurepartialdruck ueber dem Reaktionsprodukt eine eindeutige Abhaengigkeit besteht, sich dieser Blausaeuregehalt in einfacher und stoerunanfaelliger Weise messen und als Regelgroesse zur Hydroxid- und/oder Blausaeuredosierung verwenden laesst. Zur Durchfuehrung des Verfahrens wird der freie Blausaeuregehalt des Reaktionsproduktes gemessen, indem ein blausaeuredurchlaessiges Membranmodul im Reaktionsproduktstrom angeordnet wird, das von einer konstant dosierten Menge eines Traegergases oder einer Traegerfluessigkeit, die die Blausaeure aufnimmt, durchstroemt wird. Anschliessend wird dieser Strom einer Blausaeurebestimmung unterzogen. Das Verfahren erreicht eine Genauigkeit von 0,1 Massenanteile in % Alkaligehalt im Reaktionsprodukt. Fig. 3The invention relates to a method for controlling the Alkalitaetsgehaltes for the neutralization process in the production of alkali and Erdalkalicyaniden. It has been found that there is a clear dependence between the alkalinity content and the partial pressure of the blue acid over the reaction product, and that this content of blue acid can be measured in a simple and trouble-free manner and used as a control to meter in hydroxide and / or blue doses. To carry out the process, the free blue-acid content of the reaction product is measured by placing a membrane acid-permeable membrane module in the reaction product stream which is permeated with a constantly metered amount of carrier gas or tracer liquid which takes up the blues acid. Subsequently, this stream is subjected to a blue acid determination. The process achieves an accuracy of 0.1% by mass of alkali content in the reaction product. Fig. 3
Description
die für eine konkrete Meßanordnung konstanten Größen a und b in einem Vortest ermittelt werden und über einen Regler entsprechend dem vorgegebenen Alkalitätssollwert für den Prozeß die sich ergebende Mengendosierungskorrektur für eine der Reaktionskomponenten vorgenommen wird.the variables a and b, which are constant for a specific measuring arrangement, are determined in a preliminary test, and the resulting quantity dose correction for one of the reaction components is carried out by means of a controller in accordance with the predetermined alkalinity target value for the process.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturabhängigkeit des Blausäuregehaltes des Trägergases (3) oder des dem Blausäuregehalt analogen Meßsignals (y) im Temperaturbereich von 3!5-10O0C durch die Beziehung2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature dependence of the hydrocyanic acid content of the carrier gas (3) or of the hydrocyanic acid analog measurement signal (y) in the temperature range of 3! 5-10O 0 C by the relationship
1gy= -cy + d1gy = -cy + d
gegeben ist, dabei T die Temperatur in K ist, die für eine konkrete Meßanordnung konstanten Größen c und in einem Vortest ermittelt werden und die genannte Beziehung zur automatischen Tempe -aturkompensation genutzt wird.where T is the temperature in K which is determined for a specific measuring arrangement of constant magnitudes c and in a preliminary test and the said relationship with the automatic temperature compensation is used.
3. Verfahien nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der abgetrennte Teilstrom des Trägergases (3) auf einer Temperaturstufe oberhalb der Kondensationsgrenze gehalten wird.3. Verfahien according to claims 1 and 2, characterized in that the separated partial flow of the carrier gas (3) is maintained at a temperature above the condensation temperature.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der abgetrennte Teilstrom des Trägergases (3) mit einem Gasstrom (4) gemischt wird.4. Process according to claims 1 and 2, characterized in that the separated partial stream of the carrier gas (3) with a gas stream (4) is mixed.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im abgetrennten Teilstrom des Trägergases (3) ein blausäuredurchlässiges Membranmodul (9) angeordnet ist, das von einem zweiten Trägergas oder einer Trägerflüssigkeit (6) durchflossen und zum Blausäureanalysator (10) geleitet wird.5. Process according to claims 1 and 2, characterized in that in the separated partial stream of the carrier gas (3) a blue-acid permeable membrane module (9) is arranged, which flows through a second carrier gas or a carrier liquid (6) and passed to the hydrocyanic acid analyzer (10) becomes.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der cyanidhaltige Produkistrom (1) einen Feststoffanteil von 0-40 Massenanteile in % aufweist.6. Process according to claims 1 to 5, characterized in that the cyanide-containing product stream (1) has a solids content of 0-40 parts by mass in%.
Hierzu 2 Soiten ZeichnungenFor this 2 Soiten drawings
Anwendungsgebiet dor ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Alkalitätsgehaltes für den Neutralislerungsprozeß bei der Herstellung von Alkali· und Erdalkalicyaniden, insbesondere auch für Alkali- und Erdalkalicyanidherstellungsverfahren mK Mutterlaugenrückführung aus der nachgoschalteten Kristallisations- und Trennstufe in den Neutralisationspi'ozeß.The invention relates to a process for controlling the alkalinity content for the neutralization process in the preparation of alkali metal and alkaline earth metal cyanides, in particular also for alkali metal and alkaline earth metal cyanide production processes. MK mother liquor recycling from the postcrosslinked crystallization and separation stage to the neutralization process.
Bei der Herstellung von Alkali- und Erdalkalicyaniden ist in der Neutralisationsstufe ein bestimmter Alkalitätsgehalt der Reaktion orfordorlich, um die Polymerisation der Blausäure in der Reaktionslösung zu verhindern (Dunkelfärbung) und in der weiteren Verarbeitung die Verseifung der Cyanide zu Formiat zurückzudrängen. Entsprechend der Technologie der Cyanidherstellung und der vorgegebenen Qualitäten des Endproduktes ist es vorteilhaft, den Alkalitätsgehalt in einem Bereich von 2-0,2%, definiert oinstellon zu können.In the preparation of alkali and Erdalkalicyaniden a certain alkalinity content of the reaction is orfordorlich in order to prevent the polymerization of hydrogen cyanide in the reaction solution (dark coloration) and in the further processing, the saponification of the cyanides to formate back to force in the neutralization. According to the technology of cyanide production and the predetermined qualities of the final product, it is advantageous to be able to determine the alkalinity content in a range of 2-0.2%, defined as oinstellone.
Für Vorfahren mit Mutterlaugenrückführung aus der Kristallisations· und Trennstufe sind die üblichen physikalischen Methoden, wie Dichte, ViskosUöts- oder Brechungsindexmessung (z.B. DE 1667735) durch wechselnde Gehalte an Reaktionsprodukt und Verunreinigungen nicht anwendbar. Für pH-Messungen sind beispielsweise Metall/Metalloxid-Elektroden nicht geeignet, da ein Alkalitätsborelch von 0,2-2 % die Potentialdifferenz infolge der Pufferkapazität des Systems für technisch reproduzierbare Werte nicht ausreicht, MeUllelektroden Quorempfindlichkeiten zu Redoxsystomon besitzen und dio Glaselektroden eine ungenügende Dauerbeständigkeit Jm stark alkäischen Bereich aufweisen.For ancestors with mother liquor recycling from the crystallization and separation stage, the usual physical methods such as density, viscosity or refractive index measurement (for example DE 1667735) are not applicable due to changing contents of reaction product and impurities. For example, metal / metal oxide electrodes are not suitable for pH measurements since an alkalinity borel of 0.2-2% is insufficient for technically reproducible values due to the buffering capacity of the system, MeUl electrodes have quoritivity to redoxsystomone and the glass electrodes have insufficient durability Jm have strong Alkäische range.
In der Regel erfolgt die Kontrolle weiterhin durch klassische Titrationsverfahren. Dem Einsatz von Analysenautomaten stehen die technischen Schwierigkeiten beim Fördern und Dosieren der hochkonzentrierten, heißen, zum Teil Kristalle enthaltenden Lösung entgegen.As a rule, the control continues to be carried out by classical titration methods. The use of automatic analyzers are the technical difficulties in conveying and dosing the highly concentrated, hot, partly containing crystals solution.
Den gleichen Nachteil weist die im DD-WP 248703 beschriebene Lösung mit einem Meßreaktor und der Dosierung wäßriger Blausäure-Lösung auf. Hinzu kommt, daß durch die Taktzeiten kein stetiges Meßsignal zur Verfügung steht und der Umgang mit wäßriger Blausäure beim Betreiben und Warten der Vorrichtung erhöhte Anforderungen an die Sicherheitstechnik stellt.The same disadvantage has the solution described in DD-WP 248703 with a measuring reactor and the dosage of aqueous hydrocyanic acid solution. In addition, due to the cycle times, no continuous measuring signal is available and the handling of aqueous hydrocyanic acid during operation and maintenance of the device places increased demands on the safety technology.
Das Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe der Neutralisationsprozeß bei Einhaltung eines vorgegebenen Alkalitätsgehaltes durchgeführt werden kann.The object of the invention is to develop a method by means of which the neutralization process can be carried out while maintaining a predetermined alkalinity content.
eindeutigem Zusammenhang mit der Zielfunktion des Neutralisationsprozesses, dem Alkalitätsgehalt steht, unabhängig vonclearly related to the objective function of the neutralization process, the alkalinity content is independent of
wobei diese auch Metallhaltig sein oder sogar Suspensioncharakter haben können. Selbst bei einem Waschprozeß von NaCN-which may also be metal-containing or even have suspension character. Even with a washing process of NaCN-
damit durch eine Nachneutralisation eine Qualitätsverbesserung des Endproduktes erreicht werden.in order to achieve a quality improvement of the final product by post-neutralization.
1. Direkte Messung1. Direct measurement
Ein Trägergasstrom (z. B. Stickstoff oder Luft) wird mit dem Reaktionsprodukt in Berührung gebracht. Ein konstanter St rc ~ dieses Gases wird abgezogen, so temperiert, daß keine Kondensation auftritt und einer Blausäurebestimmung unterzogen r.,ne andere Variante zur Vermeidung der Kondensation besteht in der definierten Verdünnung des abgezogenen Gasstromes mit einem zweiten Gasstrom.A carrier gas stream (eg, nitrogen or air) is contacted with the reaction product. A constant St rc ~ this gas is withdrawn, so tempered that no condensation occurs and subjected to a hydrocyanic r ., Ne other variant to avoid condensation consists in the defined dilution of the withdrawn gas stream with a second gas stream.
2. Indirekte Messung2. Indirect measurement
blausäuredurchlässiges Membranmodul angeordnet, das seinerseits von einem zweiten mengenmäßig konstantenBlue membrane permeable membrane module arranged, which in turn of a second quantitatively constant
und sie einem E iauääureanalysator zuführt.and feeds it to an eluate acid analyzer.
(Natronlauge, Kalilauge) geeignet.(Caustic soda, potassium hydroxide) suitable.
kann direkt als Maß tür den Alkalitätsgehalt des Reaktionsproduktes und damit als Regelgröße für den Prozeß dienen. Alscan directly serve as a measure door the alkalinity content of the reaction product and thus as a controlled variable for the process. When
im interessierenden Temperaturbereich beschrieben. Für eine Meßanordnung mit Membranmodul in der Flüssigphase und amporometrischon Blausäureanalysator wurde zum Beispiel für NaCN-Lösungen im Bereich 35-1000C (Membranmodul in der Gasphase) folgende Rozelchnungen ermittelt:described in the temperature range of interest. For a measuring arrangement with membrane module in the liquid phase and amorphometrischon hydrocyanic acid analyzer, for example, for NaCN solutions in the range 35-100 0 C (membrane module in the gas phase) following Rozelchnungen was determined:
Der Zusammenhang zwischen dem Blausäurepartialdruck des Reaktionsproduktes oder einem analogen Meßsignal (y) und dem Alkalitätsgehalt (x) wird bei NaCN-Lösungen in einem weiten Konzentrationsbereich hinreichend genau durch eine Funktion der FormThe relationship between the hydrocyanic acid partial pressure of the reaction product or an analog measurement signal (y) and the alkalinity content (x) becomes sufficiently accurate for NaCN solutions in a wide concentration range by a function of the form
1 V = 1 V =
beschrieben.described.
Für konkrete Meßanordnungen ist eine experimentelle Ermittlung günstig. Für Natriumcyanid wurde in einem Laborversuch und einer Temperatur von 20°C ein Gasraum über der NaCN-Lösung folgende gut reproduzierbare Meßreihn aufgenommen.For concrete measuring arrangements, an experimental determination is favorable. For sodium cyanide in a laboratory experiment and a temperature of 20 ° C, a gas space above the NaCN solution, the following well reproducible Meßreihn was added.
Diese Meßreihe bew9tßt, daß ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung in der zunehmenden Genauigkeit bzw. Sicherheit gegen ein Überfahren mit sinkender Sollwertvorgabe liegt, da die Empfindlichkeit bei geringen Alkalitätswerten stark ansteigt.This series of measurements shows that a particular advantage of the solution according to the invention lies in the increasing accuracy or safety against overrunning with decreasing setpoint specification, since the sensitivity rises sharply with low alkalinity values.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde sowohl im Labor als auch in technischen Reaktoren (kontinuierlich und diskontinuierlich) getestet. Die Erfindung soll anhand dreier Zeichnungen und vier Qeispiolen näher erläutert werden.The process according to the invention was tested both in the laboratory and in industrial reactors (continuous and discontinuous). The invention will be explained in more detail with reference to three drawings and four Qeispiolen.
gebracht und ein Teil des beladenen Trägergases 3 von der Lösung abgetrennt, in welchem mittels einesbrought and a part of the loaded carrier gas 3 separated from the solution, in which by means of a
- — 102 1 1,15 1,72 2,78 - - 10 2 1 1,15 1,72 2,78
Meßwertmeasurement
zusammengeführt und der Blausäuregehalt gemessen.brought together and the hydrocyanic acid content measured.
1 Meßwort 1 test word
• 10' 2,00 3,«2 4,54• 10 '2.00 3, «2 4.54
Ein Trägorgasstrom 2 von 50 l/h wurde durch einen cyanid laiiigon Produktstrom 1 von 810C geleitet. In die abgezogene Toilmonge das Gases, deren Temperatur sich bei 800C einpogelte, wurde ein Membranmodul 9 eingebrachi, durch das ein weiteres Trigergae β mit 30l/h dem Blausäureanalysator 10 zugeführt wurde.A Trägorgasstrom 2 of 50 l / h was passed through a cyanide laiiigon product stream 1 of 81 0 C. In the withdrawn Toilmonge the gas whose temperature einpogelte at 80 0 C, a membrane module 9 eingebrachi was introduced through which a further Trigergae β with 30l / h the hydrocyanic acid analyzer 10.
Alkalität 0,2 0,4 0,6 1,2 2,0Alkalinity 0.2 0.4 0.6 1.2 2.0
MoßwertMoßwert
•10' 0,95 1,41 1,96 4,16 5,55• 10 '0.95 1.41 1.96 4.16 5.55
In einen 4O0C warmen, kontinuierlichen, cyanidhaltigen Produktstrom 1 werden 50l/h Trägergas 2 geleitet und im Gasabscheider 8 wieder abgetrennt in dem beladenen Trägergas 3 bindet sich sich ein HCN durchlässiges Membranmodul 9, das von 0,5 l/h TrSgerftüssigkeit (0,5 η NaOH) 6 durchströmt wird. Nach Einstellung des Gleichgewichtsblausäuredruckes verläßt diese als beladene Trägerflüssigkeit 5 das Membranmodul 9 und gelangt in den Analysator 10, der ein dem Blausäuregehait adäquates Ausgangssignal für die Mengendosierung einer der beiden Reaktionskomponenten 12 liefert. Das im Gasabscheider 8 abgetrennte 1 .Trägergas 3 verläßt als Überschußgas über die Leitung 11 das System. Zur Kontrolle der Trägergas· und Flüosijkeitsströme dienen die Mengenanzeigen 13.In a 4O 0 C warm, continuous, cyanide-containing product stream 1 50 l / h carrier gas 2 are passed and separated again in the gas separator 8 in the loaded carrier gas 3, a HCN permeable membrane module 9, which is 0.5 l / h TrSgerftüssigkeit (0 , 5 η NaOH) 6 is flowed through. After adjusting the equilibrium blue-acid pressure, this leaves as loaded carrier liquid 5, the membrane module 9 and enters the analyzer 10, which provides the hydrocyanic acid adequate output signal for the quantitative metering of one of the two reaction components 12. The separated in the gas separator 8 1 .Trägergas 3 leaves as excess gas via the line 11, the system. To control the carrier gas and Flüosijkeitsströme serve the quantity 13th
Die im HCN-Analysator 10angezeigten Meßwerte zeigt die folgende Tabelle: Alkalität (Massenanteile in %) 0,4 1,2 1,6The measured values displayed in the HCN analyzer 10 are shown in the following table: Alkalinity (% by mass) 0.4 1.2 1.6
Meßwertmeasurement
102 2,04 4,17 5,0010 2 2.04 4.17 5.00
Claims (1)
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DD31043987A DD275155A3 (en) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | METHOD FOR REGULATING THE NEUTRALIZATION PROCESS IN THE PREPARATION OF ALKALI OR ERDALKALICANANESES |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8894961B2 (en) | 2009-05-22 | 2014-11-25 | E I Du Pont De Nemours And Company | Sodium cyanide process |
-
1987
- 1987-12-15 DD DD31043987A patent/DD275155A3/en not_active IP Right Cessation
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US8894961B2 (en) | 2009-05-22 | 2014-11-25 | E I Du Pont De Nemours And Company | Sodium cyanide process |
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