DE1033643B

DE1033643B - Process and device for the continuous production of aqueous solutions of sodium hydrosulfite from sodium amalgam and gaseous SO

Info

Publication number: DE1033643B
Application number: DEM17740A
Authority: DE
Inventors: Dino Maveri; Alfonso Melloni; Dr Luigi Frigeri
Original assignee: Montedison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Priority date: 1952-03-21
Filing date: 1953-03-13
Publication date: 1958-07-10

Description

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung wäßriger Lösungen von Natriumhydrosulfit aus Natriumamalgam und gasförmigem S02 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung wäßriger Lösungen von Natriumhydrosulfit aus Natriumamalgam und gasförmigem SO, mit wäßriger Träger- bzw. Pufferlösung von Natriumsulfit und Natriumbisulfit, wobei die Reaktion der SO,-Absorption und die Reaktion der Lösung auf das Amalgam auf verschiedenen Berührungsflächen der jeweils miteinander reagierenden Phasen SO, und Lösungen einerseits, Lösung und Amalgam andererseits erfolgt und die betreffenden miteinander reagierenden Phasen jeweils zueinander in Relativbewegung stehen; sie besteht darin, daß für einen sehr intensiven Umlauf der Lösung zwischen den beiden betreffenden Berührungsflächen und dabei für ein strenges Auseinanderhalten dieser Berührungsflächen gesorgt wird, wobei die Berührungsfläche zwischen gasförmigem SO, und Lösung im wesentlichen die Mantelfläche eines Rotationsparaboloidstumpfes und die Berührungsfläche zwischen Amalgam und Lösung die eines peripherischen Kreisringes im betreffenden Reaktionsgefäß ist, welch letzteres dasselbe oder ein anderes Reaktionsgefäß sein kann wie dasjenige, in dem die Reaktion zwischen gasförmigem SO, und Lösung erfolgt.The invention relates to a process for the production of aqueous solutions of sodium hydrosulfite from sodium amalgam and gaseous SO, with an aqueous carrier or buffer solution of sodium sulfite and sodium bisulfite, the reaction of which is the SO, absorption and the reaction of the solution to the amalgam takes place on different contact surfaces of the respective mutually reacting phases SO, and solutions on the one hand, solution and amalgam on the other hand, and the respective mutually reacting phases are in relative motion to one another; It consists in ensuring that the solution circulates very intensively between the two relevant contact surfaces and that these contact surfaces are kept strictly apart, the contact surface between gaseous SO and solution being essentially the surface of a truncated paraboloid of revolution and the contact surface between amalgam and solution that of a peripheral circular ring in the reaction vessel in question, which latter can be the same or a different reaction vessel than the one in which the reaction between gaseous SO2 and solution takes place.

Man sieht, daß der Erfindung die an sich bekannte Umsetzung von gasförmigem Schwefeldioxyd mit Natriumsulfit zugrunde liegt entsprechend dem Reaktionsschema Die unmittelbare Reaktion zwischen Natrium und SO, bietet kein industrielles Interesse, weil unter Bedingungen gearbeitet werden muß, die ein Hydrosulfit ergeben, welches zu stark mit Zersetzungsprodukten verunreinigt ist, um in der Praxis verwertet werden zu können; aber auch die Verwendung der wäßrigen Lösung von Sulfit und Bisulfit, die als Medium wirkt, bringt, da zahlreiche parasitäre Nebenreaktionen dazwischentreten, welche die Aufgabe komplizieren, solche Schwierigkeiten mit sich, daß dieselben bisher die technische Benutzung jener scheinbar so einfachen und im Laboratorium kontrollierten Reaktionen verhindert haben.It can be seen that the invention is based on the reaction, known per se, of gaseous sulfur dioxide with sodium sulfite in accordance with the reaction scheme The direct reaction between sodium and SO is of no industrial interest, because one has to work under conditions which result in a hydrosulphite which is too heavily contaminated with decomposition products to be able to be used in practice; But also the use of the aqueous solution of sulphite and bisulphite, which acts as a medium, since numerous parasitic side reactions intervene, which complicate the task, with such difficulties that they have hitherto made the technical use of those apparently so simple and laboratory-controlled reactions have prevented.

Die (auch auf den Eigenschaften des Natriumhydrosulfits selbst beruhenden) technologischen Anforderungen, denen bekanntermaßen allen genügt werden muß, damit ein auf die oben angeschriebenen Reaktionen sich gründendes Verfahren durchführbar sei, sind folgende: 1. Die Verweilzeit des Hydrosulfits im Reaktionsgefäß soll möglichst kurz sein, um dessen Zersetzung (Bildung von Thiosulfaten usw.) zu vermindern.The (also based on the properties of the sodium hydrosulfite itself) technological requirements which, as is well known, must be met by all a method based on the reactions described above can be carried out are as follows: 1. The residence time of the hydrosulfite in the reaction vessel should be as possible short in order to reduce its decomposition (formation of thiosulphates, etc.).

2. Die erhaltene Hydrosulfitlösung soll möglichst konzentriert sein, um das sogenannte Aussalzen möglich zu machen, d. h. die Trennung mittels Hinzufügen von Na Cl, die eben nur dann mit technisch annehmbarer Ausbeute möglich ist, wenn besondere Konzentrationen vorliegen.2. The hydrosulfite solution obtained should be as concentrated as possible, to make the so-called salting out possible, d. H. the separation by adding of Na Cl, which is only possible with a technically acceptable yield if special concentrations exist.

3. Das erhaltene Hydrosulfit soll möglichst rein, insbesondere so wenig wie möglich mit Sulfit verunreinigt sein, weil eine nachfolgende Ausscheidung des letzteren praktisch nicht möglich ist.3. The hydrosulfite obtained should be as pure as possible, especially like this as little as possible contaminated with sulphite because of subsequent excretion the latter is practically impossible.

Sowohl vom Gesichtspunkt der Apparatur (es sind keine Vorschläge bekannt, die über den allgemeinen Vorschlag des Rührens in einem gekühlten Reaktionsgefäß hinausgehen, das Pufferlösung als Medium über dem vom Boden zu- und abgeführten Amalgam enthält, während das SO, von oben zugeführt wird) als auch vom Gesichtspunkt des Verfahrens (die jüngsten Mitteilungen schlagen beispielsweise die Hinzufügung anderer neutraler oder schwach saurer Salze von Alkalimetallen zur Lösung, Temperaturen von 10 bis 14° C, p$ von 6 bis 7, vor) kann gesagt werden, daß die Suche nach solchen Reaktionsbedingungen, die es gestatten, hohe Ausbeute und zugleich hohe Konzentrationen zu erzielen, bislang zu keinem in den technischen Maßstab übersetzbaren Ergebnis gekommen ist.Both from the point of view of the apparatus (no proposals are known which go beyond the general suggestion of stirring in a cooled reaction vessel containing buffer solution as a medium above the amalgam supplied and discharged from the bottom, while the SO is supplied from above) as also from the point of view of the process (recent communications suggest, for example, the addition of other neutral or weakly acidic salts of alkali metals to the solution, temperatures from 10 to 14 ° C, from 6 to 7), the search for such Reaction conditions which make it possible to achieve high yields and at the same time high concentrations, has not yet led to a result that can be translated to an industrial scale.

Nun bildet Gegenstand vorliegender Erfindung ein Verfa.bren 7.nr T4erstellune' wäßrie'er Lösuncen von Natriumhydrosulfit aus Natriumamalgam und gasförmigem SO, mit wäßriger Träger- bzw. Pufferlösung von Natriumsulfit und Natriumbisulfit, wobei die Reaktion der S 0,-Absorption und die Reaktion der Lösung auf das Amalgam auf verschiedenen Berührungsflächen der jeweils miteinander reagierenden Phasen SO, und Lösung einerseits, Lösung und Amalgam andererseits erfolgt und die betreffenden miteinander reagierenden Phasen jeweils zueinander in Relativbewegung stehen, das darin besteht, daß für einen sehr intensiven Umlauf der Lösung zwischen den beiden betreffenden Berührungsflächen und dabei für ein strenges Auseinanderhalten dieser Berührungsflächen gesorgt wird. Es wurde nämlich gefunden, daß in den eben gekennzeichneten Verfahrensmaßnahmen die wesentliche Bedingung zur Beseitigung der beklagten Mängel liegt in dem Sinne, daß es endlich möglich wird, die Laboratoriumsreaktionen in technischem Maßstab zu verwerten, d. h. technisch gut aussalzbare Hydrosulfitlösungen gewünschter Konzentration herzustellen.Now the subject of the present invention is a Verfa.bren 7.nr T4erstellune 'aqueous solutions of sodium hydrosulfite from sodium amalgam and gaseous SO, with an aqueous carrier or buffer solution of sodium sulfite and sodium bisulfite, the reaction of the SO, absorption and the reaction the solution on the amalgam on different contact surfaces of the respective mutually reacting phases SO, and solution on the one hand, solution and amalgam on the other hand and the respective mutually reacting phases are in relative motion to each other, which consists in that for a very intensive circulation of the solution between the two relevant contact surfaces and a strict separation of these contact surfaces is ensured. It was found that in the procedural measures just described, the essential condition for eliminating the deficiencies in question lies in the sense that it is finally possible to utilize the laboratory reactions on an industrial scale, ie to produce technically well saltable hydrosulphite solutions of the desired concentration.

Bisher war die Bedeutung des zwischen den Berührungsflächen mit dem SO, einerseits und dem Amalgam andererseits wechselnden Umlaufs der Lösung nicht erkannt worden. Die bekannten Vorschläge ziehen diesen Effekt nicht in Betracht, ebensowenig wie die anderen Verfahrens- und Apparaturmerkmale der Erfindung.So far, the importance of the alternating circulation of the solution between the contact surfaces with the SO on the one hand and the amalgam on the other had not been recognized. The known proposals do not take this effect into account, any more than the other method and apparatus features of the invention.

Erfindungsgemäß läßt sich das Verfahren sowohl mit zwei Reaktionsgefäßen durchführen, in denen die Lösung getrennt jeweils mit dem S02 und dem Natriumamalgam reagiert, als auch in einem einzigen Reaktionsgefäß entsprechender Bauart. Im Fall der Variante mit zwei unterschiedlichen Reaktionsgefäßen ist für eine intensive Zirkulation zwischen denselben zu sorgen.According to the invention, the process can be carried out with two reaction vessels perform in which the solution is separated each with the S02 and the sodium amalgam reacts, as well as in a single reaction vessel of the corresponding design. In the case the variant with two different reaction vessels is for an intensive To ensure circulation between them.

In weiterem Ausbau der Erfindung sind als deren Nebenmerkmale folgende Verfahrensmaßnahmen bzw. -bedingungen als geeignet erkannt worden, bei der oben gekennzeichneten erfindungsgemäßen Verfahrensweise, jede für sich genommen, zur Verbesserung des Ergebnisses beizutragen. Diese Maßnahmen stellen daher in ihrer Gesamtheit erfindungsgemäß optimale Verfahrensbedingungen dar.In a further development of the invention, the following are its secondary features Process measures or conditions have been recognized as suitable in the case of the above characterized procedure according to the invention, each taken for itself To help improve the result. These measures therefore represent in their According to the invention, the entirety represents optimal process conditions.

Bei Durchführung dieser Reaktion unter den im Grundsatz oben beschriebenen Bedingungen ist es zur Erzielung optimaler Ausbeuten zweckmäßig, noch die im nachstehenden genannten Bedingungen im einzelnen einzuhalten 1. Temperatur von 10 bis 25° C, vorzugsweise über 15° C; 2. pH-Werte innerhalb der Grenzen 5,4 und 5,8; 3. Berührung zwischen Pufferlösung und S02 auf einer Fläche, welche die eines Rotationsparaboloidstumpfes in schnellster Bewegung ist und deren Flächeninhalt sich zu dem des Spiegels der ruhenden Flüssigkeit mindestens wie 1,2: 1 verhält; 4. Ausschluß der Mittelgegend der Paraboloidfläche, die dem Scheitel des Paxaboloids entspricht, mittels einer geeigneten Erhebung am Boden des Reaktionsgefäßes.When carrying out this reaction among those described in principle above Conditions it is expedient to achieve optimal yields, nor those in the following conditions mentioned in detail to be observed 1. Temperature from 10 to 25 ° C, preferably above 15 ° C; 2. pH values within the limits 5.4 and 5.8; 3. Touch between Buffer solution and SO2 on a surface that resembles that of a truncated paraboloid of revolution is in the fastest movement and the area of which is the same as that of the mirror static liquid behaves at least as 1.2: 1; 4. Exclusion of the central region the paraboloid surface, which corresponds to the vertex of the paxaboloid, by means of a suitable elevation at the bottom of the reaction vessel.

5. Natriumamalgam: a) Einführung in die Reaktion in dünner Haut (ungefähr 2 bis 5 mm) ; b) umlaufend durch Schwere in einer absinkenden peripherischen Rinne; c) Ausbringung vor vollkommener Erschöpfung (mit ungefähr 0,001 bis 0,002 Gewichtsprozent Natriumkonzentration gegenüber ungefähr 0,01 bis 0,05 des zugeführten Amalgams) ; d) Vermeidung jeder Rührung.5. Sodium amalgam: a) Introduction to the reaction in thin skin (approx 2 to 5 mm); b) circumferential by gravity in a descending peripheral channel; c) Application before complete exhaustion (at approximately 0.001 to 0.002 percent by weight Sodium concentration compared to approximately 0.01 to 0.05 of the amalgam supplied) ; d) Avoiding any agitation.

Die Entnahme der fertigen Lösung geschieht vorzugsweise vom Oberteil des Reaktionsgefäßes, in welchem das Amalgam umläuft, bzw. des einzigen Reaktionsgefäßes. Was die Konzentration der Pufferlösung anlangt, so kann diese auf Grund dessen gewählt werden, wie man die Fertiglösung erhalten will (konzentriert zum Aussalzen oder verdünnt für besondere Anwendungszwecke), da mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Schwierigkeiten in Wegfall kommen, denen man bisher beim Arbeiten in technischem Maßstab begegnete. Wenn man beispielsweise unter den oben angeführten Bedingungen arbeitet und von einer Pufferlösung von Natriumsulfit und -bisulfit mit SO,-Konzentration bis 70 g/1 ausgeht und das gasförmige SO, in stöchiometrischem Verhältnis zu dem als Amalgam zugeführten Natrium einführt, so gelingt es, Hydrosulfitlösungen an der Löslichkeitsgrenze konzentriert zu erhalten, welche imstande sind, ein festes Fertigprodukt mit einem Na2S204 Gehalt über 85°/o in Gesamtausbeute zwischen 50 und 65"/,) zu ergeben.The finished solution is preferably removed from the upper part of the reaction vessel in which the amalgam circulates, or from the single reaction vessel. As far as the concentration of the buffer solution is concerned, it can be chosen on the basis of how you want to obtain the finished solution (concentrated for salting out or diluted for special purposes), since with the method according to the invention the difficulties that have hitherto been encountered when working in encountered technical standards. For example, if you work under the conditions listed above and start from a buffer solution of sodium sulfite and sodium bisulfite with an SO concentration of up to 70 g / 1 and introduce the gaseous SO in a stoichiometric ratio to the sodium supplied as amalgam, hydrosulfite solutions are successful concentrated at the solubility limit, which are capable of yielding a solid finished product with an Na2S204 content of more than 85% in a total yield between 50 and 65%.

Geht man unter sonst gleichen Bedingungen von Pufferlösungen aus, die mindestens 15 g/1 S02 enthalten, so kann man mit 70 bis 8011f, Ausbeute Hydrosulfitlösungen zu mindestens 40g/1 erzielen, die, wie sie sind für Bleichverfahren Verwendung finden können.If one assumes buffer solutions under otherwise identical conditions, which contain at least 15 g / 1 SO2, you can use 70 to 8011f, yield hydrosulfite solutions to achieve at least 40g / 1, which are used as they are for bleaching processes can.

Die Erfindung mit diesen und anderen Merkmalen wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, worin Fig.1 a schematisch den Kreislauf des Verfahrens unter Verwendung zweier getrennter Reaktionsgefäße darstellt, Fig. 1 b im Grundruß ein Detail der Fig. 1 a zeigt, Fig. 2 a schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines verbesserten Reaktionsgefäßes im Schnitt auf der Linie X-X' der Fig.2b. Fig.2b einen Grundruß der Fig.2a zeigt.The invention with these and other features is described below With reference to the drawings explained in more detail, wherein Fig.1 a schematically the circuit of the method using two separate reaction vessels, Fig. 1 b shows a detail of FIG. 1 a in plan, FIG. 2 a schematically shows a preferred one Embodiment of an improved reaction vessel in section on the line X-X ' of Fig.2b. Fig.2b shows a plan view of Fig.2a.

Unter Bezugnahme auf Fig.1 a und 1 b ist 1 der Apparat, in dem die Reaktion zwischen Pufferlösung und Natriumamalgam stattfindet. Im Apparat ist ein Rühxwerk 2 vorgesehen, das die Lösung in der Berührungszone erneuert und so die Reaktion zwischen Amalgam und Lösung beschleunigt. Das Quecksilberamalgam durchläuft infolge der eigenen Schwere eine im Kreis geführte Rinne 3, in die es durch 4 eingeführt wird und die es bei 5 verläßt, während eine Trennwand 6 (s. Fig. 1 b) bezweckt, zu verhindern, daß das Amalgam von der Eintrittstelle 4 unmittelbar zum Austritt 5 fließt, ohne erst die Rinne 3 durchwandert zu haben. Die im Apparat 1 enthaltene Lösung wird durch die Rohrleitung 7 der Pumpe 8 angesaugt und mit der Rohrleitung 9 einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) Kühlschlange zugeführt.Referring to Figures 1a and 1b, 1 is the apparatus in which the Reaction between buffer solution and sodium amalgam takes place. There is a in the machine Rühxwerk 2 provided, which renews the solution in the contact zone and so the Accelerated reaction between amalgam and solution. The mercury amalgam is going through As a result of its own gravity, a circular gutter 3, into which it is introduced by 4 and which it leaves at 5, while a partition 6 (see Fig. 1 b) aims, to prevent the amalgam from the entry point 4 directly to the exit 5 flows without first having traversed channel 3. The one contained in apparatus 1 Solution is sucked in through the pipe 7 of the pump 8 and with the pipe 9 fed to a cooling coil (not shown in the drawing).

Die gekühlte Lösung tritt dann in den Apparat 10 ein, der mit einem kräftigen Rührwerk 11 versehen ist, welches der Berührungsfläche zwischen der flüssigen und der gasförmigen Phase die Gestalt eines Rotationsparaboloidstumpfes erteilt. In diesem Apparat 10 kommt die Lösung in Berührung mit dem S02 in Gasphase, das durch die Rohrleitung 12 eingeleitet wird.The cooled solution then enters the apparatus 10, which is equipped with a powerful agitator 11 is provided, which is the contact surface between the liquid and the gaseous phase is given the shape of a truncated paraboloid of revolution. In this apparatus 10, the solution comes into contact with the SO2 in the gas phase, the is introduced through the pipe 12.

Die Lösung, die das SO, absorbiert hat, tritt aus dem Apparat 10 durch ein Siphonrohr 13 für Überlauf aus (mit Verbindungsrohr 14, um das Anhebern des Siphons zu verhindern). Die Lösung kehrt durch Schwerewirkung in den Apparat 1 zurück. Auch im Apparat 1 wird derart gerührt, daß der Flüssigkeit die Fläche eines Paraboloidstumpfes erteilt wird.The solution which has absorbed the SO 1 exits the apparatus 10 through a siphon pipe 13 for overflow (with connecting pipe 14 to prevent the siphon from lifting up). The solution returns to apparatus 1 by gravity. The apparatus 1 is also stirred in such a way that the liquid is given the surface of a truncated paraboloid.

Der aus einer Lösung von Natriumsulfit und Natriumbisulfit bestehende Zulauf wird bei 15 durch ein (nicht dargestelltes) hydraulisches Ventil in den Apparat 10 eingeführt.The one consisting of a solution of sodium sulfite and sodium bisulfite The inlet is at 15 through a hydraulic valve (not shown) into the apparatus 10 introduced.

Der Ablaß der erzeugten Lösung kann kontinuierlich aus dem Apparat 1 durch Überlaufrohrleitung 16 erfolgen. Die Apparate 1 und 10 werden in kontinuierlichem Kreislauf betrieben.The generated solution can be discharged continuously from the apparatus 1 take place through overflow pipe 16. Apparatus 1 and 10 are in continuous Cycle operated.

In den Fig. 2a und 2b ist eine verbesserte Ausführungsform eines Apparates dargestellt, des es gestattet, die Zirkulationsbedingungen gemäß der Erfindung in einem einzigen Reaktionsgefäß zu verwirklichen.In Figures 2a and 2b is an improved embodiment of an apparatus shown, which allows the Circulation conditions according to of the invention in a single reaction vessel.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2a und 2b besteht Apparat 17 aus einem zylindrischen Gefäß mit ebenem Boden, das oben durch einen Deckel 18 verschlossen ist, durch den der Schaft des Rührwerks 19 hindurchgeht und an dem die Eintrittsöffnung 20 für die Zufuhr des SO, in gasförmigem Zustand und die Öffnung 21 zur Verbindung mit der Außenluft über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes gewöhnliches hydraulisches Ventil vorgesehen sind. Am Boden ist ein Profilkörper 22 mit kreisförmiger Stufe und mittlerer Erhebung eingesetzt. Auf der kreisförmigen Stufe zirkuliert das Amalgam; diese Stufe ist derart geneigt, daß das Amalgam in dünner Haut von 2 bis 5 mm arbeitet. Das Amalgam tritt bei 23 in die geneigte Rinne 24 und fließt zum Ausgang 25, der mittels Trennwand 26 vom Eingang 23 geschieden ist.With reference to FIGS. 2a and 2b, apparatus 17 consists of a cylindrical vessel with a flat bottom, which is closed at the top by a lid 18 through which the shaft of the agitator 19 passes and to which the inlet opening 20 for the supply of SO in gaseous form State and the opening 21 are provided for communication with the outside air via an ordinary hydraulic valve not shown in the drawing. A profile body 22 with a circular step and central elevation is used on the bottom. The amalgam circulates on the circular step; this step is inclined so that the amalgam works in thin skin of 2 to 5 mm. The amalgam enters the inclined channel 24 at 23 and flows to the exit 25, which is separated from the entrance 23 by means of a partition 26.

Der Körper 22 besitzt in der Mitte eine Erhebung, die so viel über der Rinne ansteigt, daß die Gewähr besteht, daß während des Betriebs, wenn die bereits beschriebene paraboloidstumpfförmige Flüssigkeitsoberfläche entsteht, keine Flüssigkeit in der Mitte verbleibt, wo das Rühren weniger wirksam ist.The body 22 has a bump in the middle that is so much above the channel rises that there is a guarantee that during operation, if the already The resulting paraboloidal frustum-shaped liquid surface is not a liquid remains in the center where stirring is less effective.

Das Rührwerk 19 besteht aus Rührarmen, die so ausgebildet sind, daß sie teilweise dem Profil des Körpers 22 folgen, aber so, daß eine Berührung mit dem Amalgam ausgeschlossen bleibt. Der Umdrehungssinn des Rührwerks stimmt mit der Umlaufrichtung des Amalgams überein.The agitator 19 consists of agitator arms which are designed so that they partially follow the profile of the body 22, but so that contact with the amalgam is excluded. The direction of rotation of the agitator corresponds to the direction of rotation of the amalgam.

Die Reaktionswärme wird beispielsweise mittels des äußeren (in der Zeichnung nicht dargestellten) Kühlmantels abgeführt, in dem Kühlflüssigkeit zirkuliert, oder aber durch ein System 27 von Wärmeaustauscherrohren, das außerhalb des Apparates angeordnet ist und in das die Kühlflüssigkeit bei 28 eintritt und aus dem sie bei 29 austritt. Die Austauschfläche des Kühlrohrsystems ist so bemessen, daß die Temperatur der Flüssigkeit im Reaktionsgefäß zwischen ungefähr 10 und 25° C, vorzugsweise zwischen 15 und 25° C, .gehalten wird.The heat of reaction is, for example, by means of the external (in the Drawing not shown) dissipated cooling jacket, in which coolant circulates, or by a system 27 of heat exchanger tubes outside the apparatus is arranged and in which the cooling liquid enters at 28 and from which it at 29 exits. The exchange surface of the cooling pipe system is dimensioned so that the temperature the liquid in the reaction vessel between about 10 and 25 ° C, preferably between 15 and 25 ° C.

Der Umlauf der Lösung im Kühler kann mit Hilfe einer Fördervorrichtung bewerkstelligt werden oder auch ohne eine solche, einzig unter Ausnutzung der vom Rührwerk im Reaktionsgefäß erzeugten Rotationsbewegung der Lösung. Dies wird ermöglicht, indem man die abgehende Rohrleitung 30 und die Rückführrohrleitung 31 tangential zum Apparat anordnet wie in der Zeichnung gezeigt. Der Apparat wird kontinuierlich mit Pufferlösung gespeist, während die Hydrosulfitlösung kontinuierlich über in der Zeichnung nicht dargestellte Stutzen abgelassen wird.The circulation of the solution in the cooler can be done with the help of a conveyor be accomplished or even without such, solely by taking advantage of the dated The stirrer in the reaction vessel generated rotational movement of the solution. This is made possible by making the outgoing pipe 30 and the return pipe 31 tangential to the device as shown in the drawing. The apparatus is continuous fed with buffer solution, while the hydrosulfite solution is continuously fed via in the drawing not shown nozzle is drained.

Das entsprechende S 02 wird in gasförmiger Phase durch den Stutzen 20 geschickt. Auch dieser Apparat hat das Merkmal, in kontinuierlichem Betrieb zu arbeiten. Das Ablassen des Produkts erfolgt kontinuierlich über einen gewöhnlichen Überlauf und Siphon (nicht in der Zeichnung dargestellt).The corresponding S 02 is in the gaseous phase through the nozzle 20 sent. This apparatus also has the characteristic of being in continuous operation work. The product is drained off continuously via an ordinary one Overflow and siphon (not shown in the drawing).

In diesem Apparat erfolgt eine intensive Zirkulierung der Lösung zwischen den die verschiedenen Phasen trennenden Flächen. Was die Leistungsfähigkeit des Reaktionsgefäßes betrifft, so steht sie im Verhältnis zum Durchmesser des letzteren; mit 500 mm Durchmesser kann der Apparat mit guter Ausbeute 2 bis 3 kg/h Natrium durchsetzen, mit 700 mm Durchmesser bis zu 3 bis 4 kg/h und mit 1000 mm Durchmesser bis zu 5 bis 6 kg/h.In this apparatus there is intensive circulation of the solution between the surfaces separating the various phases. As far as the capacity of the reaction vessel is concerned, it is related to the diameter of the latter; with a diameter of 500 mm the apparatus can pass 2 to 3 kg / h of sodium with good yield, with a diameter of 700 mm up to 3 to 4 kg / h and with a diameter of 1000 mm up to 5 to 6 kg / h.

Diese Apparate eignen sich sowohl zur Herstellung ziemlich konzentrierter Hydrosulfitlösungen (130 bis 160 g/1 Na, S204) zwecks Herstellung von festem Natriumhydrosulfit (Aussalzen) als auch zur Herstellung dünnerer Lösungen (40 bis 100 g/1 Na, S,0,) für unmittelbare Verwendung zum Bleichen in der Papierfabrikation oder für sonstige ähnliche Verwendungszwecke, wie bereits erwähnt.These devices are suitable both for producing fairly concentrated Hydrosulphite solutions (130 to 160 g / 1 Na, S204) for the production of solid sodium hydrosulphite (Salting out) as well as for the production of thinner solutions (40 to 100 g / 1 Na, S, 0,) for direct use for bleaching in paper manufacture or for others similar uses as mentioned earlier.

Auch im Fall der Fig. 1 a und 1 b ist es vorteilhaft, wenn die Reaktionsgefäße 1 und 10 erhöhten Boden und ebenso profilierte Rührwerke haben wie das Reaktionsgefäß der Fig. 2 a und 2 b.Also in the case of FIGS. 1 a and 1 b, it is advantageous if the reaction vessels 1 and 10 have a raised floor and also profiled agitators like the reaction vessel of FIGS. 2 a and 2 b.

Mit den Merkmalen, welche die vorliegende Erfindung kennzeichnen, verwirklicht man also bei der Bildung des Hydrosulfits diejenigen Reaktionsbedingungen, die die teilweise einander widersprechenden Folgen der diese Produkte beeinflussenden wesentlichen Faktoren aufeinander abstimmen, nämlich weitestgehende Herabsetzung des Gehalts an Verunreinigungen des Produkts, geringste Zersetzung des Hydrosulfits im Reaktionsgefäß, hohe Konzentration des Produkts und zugleich hohe Ausbeuten derart, daß sich das Verfahren in technischem Maßstab durchführen läßt.With the features that characterize the present invention, if one realizes those reaction conditions in the formation of the hydrosulphite, which influence the partially contradicting consequences of these products coordinate essential factors, namely the greatest possible reduction the content of impurities in the product, minimal decomposition of the hydrosulphite in the reaction vessel, high concentration of the product and at the same time high yields such, that the process can be carried out on an industrial scale.

Die besonderen Maßnahmen, durch welche der intensive Umlauf zwischen den beiden in Betracht kommenden Berührungszonen (Quecksilber/Pufferlösung einerseits, Pufferlösung/S 02 andererseits) bestehen im Umlaufpumpen bei Verwendung zweier getrennter Reaktoren (Fig. 1 a und 1 b) bzw. in einem ringförmigen Schacht, in dem die Reaktionen vor sich gehen, bei Verwendung eines einzigen Reaktors (Fig. 2a und 2b). Dabei ist wesentlich, daß dieser Umlauf sowohl ohne Durcheinanderbringen der zwei betreffenden Berührungszonen als auch ohne Stagnation von Pufferlösungsschicht zwischen den beiden Berührungsflächen erfolgt.The special measures by which the intensive circulation between the two relevant contact zones (mercury / buffer solution on the one hand, Buffer solution / S 02 on the other hand) exist in circulation pumps when using two separate ones Reactors (Fig. 1 a and 1 b) or in an annular shaft in which the reactions going on using a single reactor (Figs. 2a and 2b). It is essential that this circulation both without confusing the two concerned Contact zones as well as without stagnation of buffer solution layer between the two Contact surfaces takes place.

Durch diese Maßnahmen werden die zahlreichen schädlichen Sekundärreaktionen, welche einer industriellen Herstellung gut aussalzbarer Hydrosulfitlösungen aus Amalgam wesentlich entgegenstünden, sicher vermieden.These measures prevent the numerous harmful secondary reactions, which is an industrial production of hydrosulfite solutions that can be easily salted out Amalgam would be essentially avoided, certainly avoided.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the continuous production of aqueous solutions of sodium hydrosulfite from sodium amalgam and gaseous SO, with an aqueous carrier or buffer solution of sodium sulfite and sodium bisulfite, whereby the action of the S 0, absorption and the action of the solution on the amalgam on different contact surfaces of the mutually reacting phases SO, and solution on the one hand, solution and amalgam on the other hand and the respective mutually reacting phases are in relative motion to each other, characterized in that for a very intensive circulation of the solution between the two relevant contact surfaces and thereby for a strict separation This contact area is taken care of, the contact area between gaseous SO and solution being essentially the jacket surface of a truncated paraboloid of revolution and the contact area between amalgam and solution that of a peripheral circular ring in the relevant rea The reaction vessel is the same or a different reaction vessel than the one in which the reaction between gaseous SO2 and solution takes place.

2. The method according to claim 1, characterized in that the area of the frusto-parabolic contact surface between solution and gaseous SO is at least 1.2 times as large as the area of the liquid level at rest.

3. The method according to the preceding claims, characterized in, that the amalgam in thinner Skin of preferably about 2 to 6 now strength is circulating.

4. The method according to the preceding claims, characterized characterized in that the sodium concentration of the amalgam is preferably approximately 0.01 to 0.05 percent by weight at entry and before complete exhaustion, preferably at concentrations of about 0.001 to 0.002 weight percent will.

5. The method according to the preceding claims, characterized in that a pH between 5.4 and 5.8 and temperatures from about 10 to 25 ° C, preferably above 15 ° C.

6. Reaction vessel for performing one or both Reactions of the method according to the preceding claims, characterized by a raised base in the middle, preferably in a conical shape with a peripheral Level, and by an agitator in the middle with such the profile of said floor elevation following agitators that contact between the agitators and the amalgam however is excluded, and such that the liquid is centrifuged to the paraboloid surface and the middle part of the bottom of the vessel is kept free of liquid can be.

7. Reaction vessel for carrying out the method according to claims 1 and 2, characterized by an inclined peripheral annular channel with a step and with inlet and outlet nozzles arranged next to one another and separated from one another by a partition. B. Reaction vessel according to claims 6 and 7, characterized in that it is provided with jacket cooling. 9. Reaction vessel according to claims 6 and 7, characterized in that it is provided with outside arranged cooling, with which it is connected by pipelines for the liquid to be cooled, which lead tangentially to the reaction vessel from the same and back into the same. Documents considered: German Patent No. 671883. Older patents considered: German Patent No. 864 395. A priority document was laid out when the application was published.