DE1039502B - Verfahren zum Calcinieren von Alkalibicarbonaten, insbesondere von Natriumbicarbonat - Google Patents

Description

• Verfahren zum Calcinieren von Alkalibicarbonaten, insbesondere von Natriumbicarbonat Zusatz zur Patenta,nmeldung D 23594 IVa/l21 (Auslegeschrift 1 030 317) Gegenstand der Patentanmeldung D 23594 IV a/12 1 ist ein Verfahren zum Calcinieren von Alkalibicarbonaten, insbesondere des beim Ammoniaksodaverfahren anfallenden rohen Natriumbicarbonats, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die zum Calcinieren des Bicarbonats und zum Schmelzen des gebildeten Carbonats erforderlicheWärmemenge durch Hochfrequenzinduktionsheizung oder durch dielektrische Wärmeerzeugung innerhalb der Salzmasse selbst erzeugt und die Schmelze mit Luft, einem anderen, gegenüber dem Carbonat inerten Gas oder mit überhitztem Wasserdampf verbläst oder sie nach Erhärten durch Mahlen zerkleinert.
• Das Erhitzen und Schmelzen erfolgt gemäß dem Verfahren der Hauptpatentanmeldung in einem Reaktionsgefäß, das elektrisch, z. B. mittels Widerstandsheizelementen, die im Reaktor innerhalb des darin enthaltenen Natriumbicarbonats oder um das Natriumbicarbonat herum angeordnet sind, erhitzt wird.
• Bei einer bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens gemäß der Hauptpatentanmeldung verwendet man durch Induktion oder dielektrisch beheizte Reaktoren, um innerhalb des Bicarbonats die notwendige Wärme zu erzeugen.
• Bei der Weiterentwicklung des Verfahrens gemäß der Hauptpatentanmeldung, das sich in der Praxis ausgezeichnet bewährt hat, wurde festgestellt, daß die obenerwähnte besondere Durchführungsform, nach welcher die notwendige Wärme im Inneren der Bicarbonatmasse durch Induktion erzeugt wird, wesentlich verbessert werden kann, wenn man in den Reaktor einen elektrisch leitenden Stoff in geeigneter Form derart einbringt, daß er mit der Füllmasse in dichter Berührung steht.
• Beim Arbeiten mit Induktionserhitzung nach der Hauptpatentanmeldung bringt man daher erfindungsgemäß einen den elektrischen Strom gut leitenden Stoff in den Füllraum des Reaktors ein, und zwar entweder in Form von im Inneren dieser Zone fest angeordneten oder einsetzbaren, gegebenenfalls rostförmigen Bauteilen, z. B. Streifen, Stäben oder Rohren aus beispielsweise Metall oder Kohlenstoff, oder in Form von in der Füllmasse verteilten Stücken Körnern od. dgl. aus gut leitendem Material. Körner aus Metall, z. B. Cr-Fe-Legierungen, Stahl, oder aus Kohlenstoff, z. B. in Form von Graphit, aber auch größere Kohlenstoff- bzw. Graphitstücke, wie Preßstücke, Stäbe, Rohre u. dgl., haben sich gut bewährt.
• Zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die Zeichnung Bezug genommen, in der zwei verschiedene Formen von Vorrichtungen dargestellt sind, wie sie beispielsweise zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung Verwendung finden können.
• Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines rohrförmigen Reaktors mit einer Induktionsspule, von dem Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform im Querschnitt und Fig. 3 eine andere Abwandlung, ebenfalls im Schnitt, zeigt; Fig. 4 stellt im Querschnitt eine wannenartig ausgebildete, oben offene Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dar.
• Wie in Fig. 1 bis 4 gezeigt, wird die Anwendung von Induktionswärme in elektrischen Öfen vorgenommen, welche die zu calcinierenden Bicarbonate, z. B.
• Natriumbicarbonat, enthalten, wobei das betreffende Bicarbonat durch Erwärmen sowohl zersetzt wie auch geschmolzen und die Temperatur des geschmolzenen Carbonats so weit erhöht wird, daß es in den weiteren Verfahrensstufen flüssig bleibt.
• Fig. l stellt einen rohrförmigen Reaktor 1 aus Metall, keramischem oder feuerfestem Stoff dar, der mit einer Spule 2 zur Induktionserhitzung bewickelt ist. Die Spulenanschlüsse3 und 4 werden mit einer nicht gezeigten Wechselstromquelle verbunden. Innerhalh des Reaktors befinden sich metallische Leiter 5, die aus durch Induktion zu erhitzenden Bauteilen bestehen, oder wie gezeigt, ein rostartiges Bauteil, das in Zickzackform der Innenfläche des Reaktors anliegt, bilden. Der Reaktor kann entweder aus einem Stück bestehen oder er kann aus einer Vielzahl von sich verjüngenden länglichen Segmenten zusammengesetzt sein. Der Reaktor kann gegebenenfalls von einer äußeren keramischen oder feuerfesten, nicht gezeigten Schicht umgeben sein, welche die Spule 2 einschließt und fest mit der Außenseite 6 des Reaktors verbunden ist.
• Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung erhitzt man den Inhalt des Reaktors durch Anlegen eines Wechselstroms an die Anschlüsse 3 und 4. Dieser Strom erzeugt in dem Reaktor Wärme, deren Menge von der Strommenge, den Eigenschaften des elektrischen Leiters, aus dem die Wicklung 2 besteht, und von der Art des zu erhitzenden Stoffes abhängt.
• Der in Fig. 2 gezeigte Reaktor ist dem in Fig. 1 wiedergegebenen ähnlich. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform ist der Reaktor 7, der aus einer Vielzahl fest miteinander verbundener länglicher Bauteile 7a hergestellt ist, mit einer spiralförmig angel>rachten Induktionswicklung 8, die über die Anschlüsse 9 mit Strom versorgt wird, versehen. Er enthält im Inneren eine Anzahl elektrisch leitender Bauteile 10, die innerhalb des Reaktors zentral gelagert sind. Beim Anlegen eines Wechselstroms an die Anschlüsse 9 erhitzen sich die elektrisch leitenden Bauteile 10 schnell, und es wird innerhalb des Reaktors so viel Wärme erzeugt, daß sich das im Reaktor beflndl iche Natriumbicarbonat zersetzt und schmilzt.
• Fig. 3 zeigt im Querschnitt eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß Fig. 2, bei welcher innerhalb des Reaktors zusätzliche metallische Bauteile 10 angeordnet sind, die aus einzelnen Stäben, Blechstreifen od. dgl. bestehen.
• In Fig. 4 ist ein wannenförmiger Induktionsreaktor gezeigt, der sich aus einem Sockel 13 aus Beton od. dgl. und einem Hauptteil 12 aus dem gleichen hitzefesten Material mit einer Innenauskleidung 11 aus einem keramischen, feuerfesten oder gegebenenfalls elektrisch leitenden Material zusammensetzt. Um den Hauptteil 12 und die Auskleidung 11, die mit dem Sockel 13 ein Ganzes bilden, ist eine Wicklung 14 zur Induktionserhitzung gelegt, die mit den Anschlüssen 15 versehen ist, welche mit einer nicht gezeigten Wechselstromquelle verbunden sind. Der in Fig. 4 gezeigte Reaktor kann durch einen geeigneten, nicht gezeigten Kippmechanismus um eine horizontale Achse gedreht werden, wobei der geschmolzene Inhalt durch eine Gießschnauze 16 ausgegossen werden kann.
• Wie in Fig. 4 gezeigt, sind in der rohen Natriumcarbonatmasse 17 kleine Teilchen 18 aus Metall, Graphit und/oder anderen elektrisch leitenden Substanzen verteilt, die von innen Wärme liefern, wenn die Induktionsspule 14 unter Strom gesetzt wird. Die Beispiele erläutern das Verfahren der Erfindung noch weiter.
• Beispiel l Rohes Natriumbicarbonat der folgenden Zusammensetzung, bei der die Mengen in Gewichtsprozenten ausgedrückt sind: NaH CO3 79,081 Na, C O, 5,000 NH4HCO3 . . . . . . . . 4,307 N H4 Cl 0,027 Na Cl 0,067 Freies Wasser ...... 11,518 wird bei 250 C in einen durch Induktion erhitzten Reaktor, der gemäß Fig. 1, 2 oder 3 in seinem Inneren elektrisch leitende Teile enthält, eingeführt. Nach Anlegen einer Wechselspannung an die Induktionsspule wird das Natriumbicarbonat zersetzt und geschmolzen, wobei sich unter Entweichen von Wasserdampf, Ammoniak und Kohlendioxyd geschmolzenes Natriumcarbonat bildet, das man dann bei einer .Temperatur oberhalb 8510 C in Formen gießt und erstarren läßt.
• Beispiel 2 Es wird gemäß Beispiel 1 gearbeitet, jedoch wird zur Feinverteilung des geschmolzenen Natriumcarbonats Wasserdampf verwendet. Sowohl mit überhitzten wie auch mit gesättigtem Wasserdampf erhält man ein feinverteiltes Natriumcarbonat von günstiger Teilchengröße.
• Beispiel 3 In rohes Natriumbicarbonat dispergiert man Kohlegranulat bzw. Graphitkörner mit einem Korndurchmesser von etwa 6 bis 12 mm und füllt das sich ergebende Gemisch in einen Wannenreaktor der in Fig. 4 gezeigten Art. Dann wird die Induktionswicklung mit Wechselstrom gespeist, bis die Umwandlung des Bicarbonats in Natriumcarbonat erfolgt und das gebildete Carbonat geschmolzen ist. Die abgezogene und erhärtete Schmelze wird wie oben zerkleinert.
• PATEXTANSPRUCH Verfahren zum Calcinieren von Alkalibicarbonaten, insbesondere des beim Ammoniaksodaverfahren anfallenden rohen Natriumbicarbonats, durch Erhitzen der Bicarbonate auf eine Temperatur, bei der das sich bildende Carbonat schmilzt und wobei man die Calcinierungs- und Schmelzwärme auf elektrischem Wege im zu behandelnden Bicarbonat selbst erzeugt, nach Patentanmeldung D 23594 IVa/121, dadurch gekennzeichnet, daß man in das zu calcinierende Bicarbonat elektrisch gut leitende Stoffe, wie Metall- oder Kohle- bzw.
• Graphitkörner, oder aber aus Metall oder Kohlenstoff bestehende Roste od. dgl. einlagert und die eingebetteten Stoffe, wie auch das Bicarbonat, durch Hochfrequenzinduktions oder dielektrische Heizung auf die Schmelztemperatur des Carbonats erhitzt.

Claims (1)

1. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 498 974.