DE1123796B

DE1123796B - Verfahren zum Aufarbeiten von verbrauchten Faellbaedern der Viskose verarbeitenden Industrie unter Gewinnung von wasserfreiem Natriumsulfat

Info

Publication number: DE1123796B
Application number: DEZ2761A
Authority: DE
Inventors: Herbert Furkert
Original assignee: Chemiebau Dr A Zieren GmbH and KG
Current assignee: Chemiebau Dr A Zieren GmbH and KG
Priority date: 1952-06-23
Filing date: 1952-06-23
Publication date: 1962-02-15
Also published as: NL179319B; NL96185C; BE520869A; FR1079462A

Description

Die Herstellung von Gebilden aus regenerierter Cellulose erfolgt durch Verformen von Viskose in einem Fällbad, das im wesentlichen aus einer wässerigen Lösung von Schwefelsäure und Natriumsulfat bestimmter Konzentration besteht. Durch den Ausfällprozeß wird dieses Fällbad reicher an Wasser und Natriumsulfat und ärmer an Schwefelsäure, so daß es laufend regeneriert werden muß. Man kann ihm daher Natriumsulfat und Wasser entziehen und Schwefelsäure zusetzen.

Die Entfernung von Natriumsulfat kann durch ständiges Abstoßen einer bestimmten Fällbadmenge erfolgen. Damit wird gleichzeitig eine gewisse Wasser- und Säuremenge entfernt. Die mit dem Abstoß entfernte Wassermenge ist aber nicht groß genug, so daß noch eine Fällbadeindampfanlage vorgesehen wird. Der Verlust an Säure ist nachteilig, weil dadurch eine größere Menge Schwefelsäure zur Aufstärkung des Fällbades nötig ist.

Die Regenerierung von Fällbad, ohne eine gewisse Menge davon ständig abzustoßen, ist möglich, wenn man aus dem Fällbad Glaubersalz kristallisiert und die Mutterlauge dieser Glaubersalzkristallisation in das Fällbad zurückgibt. Dann wird allerdings weniger Wasser aus dem Fällbad entfernt, als w.enn man die gleiche Menge Natriumsulfat als Spinnbad abstößt. Die Eindampfanlage muß in diesem Fall also etwas mehr leisten. Man spart aber Schwefelsäure und umgeht das Problem, was man mit der abgestoßenen Fällbadmenge anfangen soll. Glaubersalz hat infolge seines hohen Kristallwassergehaltes allerdings nur einen geringen Verkaufswert. Eine Entwässerung ist in bekannter Weise durch Schmelzen des Glaubersalzes möglich, man erhält dabei eine gesättigte Natriumsulfatlösung und wasserfreies Natriumsulfat. Eine zweckentsprechende Aufarbeitung ' dieser gesättigten Natriumsulfatlösung ist bisher nicht bekanntgeworden. Eine Eindampfung zur Trockene ist unmöglich wegen nicht zu beherrschenden Verkrustungen an den Heizflächen.

Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, ist vorgeschlagen worden, die Glaubersalzschmelze ohne Verwendung von Heizflächen einzudampfen, indem man sie in einem Raum versprüht, der von heißen Verbrennungsgasen durchströmt wird. Diese Arbeitsweise ist aber mit Nachteilen verbunden, weil der Wärmeinhalt des Verbrennungsgases schlecht ausgenutzt wird und weil ein staubfreier Brennstoff erforderlich ist, um reines Sulfat zu gewinnen.

Die Eindampfanlage für das Fällbad arbeitet üblicherweise unter Vakuum bei Temperaturen, die nur wenig über der Verwendungstemperatur des

Verfahren zum Aufarbeiten

von verbrauchten Fällbädern

der Viskose verarbeitenden Industrie

unter Gewinnung von wasserfreiem

Natriumsulfat

Anmelder:

Chemiebau Dr. A. Zieren G.m.b.H.,
Köln-Braunsfeld, Aachener Str. 958

Herbert Furkert, Niedermarsberg (Westf.),
ist als Erfinder genannt worden

Fällbades liegen. Man leitet größere Mengen Fällbad bei geringer Eindampfung durch diese Anlage, um die nötige Wassermenge zu entfernen, ohne die Sättigungsgrenze für Natriumsulfat zu erreichen. Das Verkrustungsproblem der Heizflächen tritt in der Fällbadeindampfanlage also nicht auf.

Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, die Fällbadeindampfanlage in Verbindung mit der Glaubersalzkristallisation zur Gewinnung von wasserfreiem Natriumsulfat auszunutzen. Dabei wird ein Gemisch von Fällbad und gesättigter Natriumsulfatlösung zur Kristallisation von Glaubersalz abgekühlt. Die Natriumsulfatlösung ist Rückgut, das bei einer vorausgegangenen Schmelze von Glaubersalz anfallt, nachdem bei z. B. 80° C 45% des Glaubersalzes als wasserfreies Natriumsulfat abgetrennt worden sind.

Zur Kristallisation des Glaubersalzes aus verbrauchtem Fällbad gemäß der Erfindung eignen sich am besten solche an sich bekannte Verfahren, bei denen die eingedampfte Badflüssigkeit abgekühlt wird.

Der Hauptvorteil der Arbeitsweise nach vorliegender Erfindung liegt in der Ausnutzung von Apparaten, die in jeder Viskose verarbeitenden Fabrik aus wirtschaftlichen Gründen gewöhnlich

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Claims

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vorhanden sind, und in der Gewinnung eines markt- aus Fällbad von 45° C und gesättigter Natriumsulfatfähigen reinen Produktes. Eine Mehrbelastung der lösung von 80° C nach dem Vakuumverfahren auf 'Fällbadeindampfanlage um höchstens 10°/₀ ist ge- 11° C, so verdampfen 7590 kg Wasser. . wohnlich ohne jede Erweiterung möglich. Die Ver- Vergleicht man das erfindungsgemäße Verfahren größerung der Kristallisieranlage und deren Er- 5 mit dem Fall, daß man einen Teil des Fällbades gänzung durch einen Schmelzkessel für das Glauber- abstößt, um seine Konzentration und Menge konsalz und eine Schleuder für das wasserfreie Sulfat stant zu halten, so ergibt sich entsprechend der stellten einfache und billige Maßnahmen dar, welche Konzentration des Fällbades und der zu entfernenden die Gewinnungskosten des Nebenproduktes nur Menge von 5000 kg Na₂SCU, daß wenig belasten. io ₂ 460 kg H SO Die Erfindung sei an Hand eines Beispiels erläutert: ς mn ν -vr² cn Das Fällbad einer Zellwollefabrik habe folgende 12 390k HO Zusammensetzung: Fällbad

JH^₀ 25'20/° *5 abzustoßen sind.

TTQ ⁴ 62*40/ Für den Fall des erfindungsgemäßen Verfahrens,

² ' '° das nur wasserfreies Natriumsulfat liefert, sind also

Um das gebrauchte Fällbad in herkömmlicher 12 390 kg H₂O mehr zu verdampfen. Davon ent-

Weise zu regenerieren, wurden daraus 50 000 kg fallen 7590 kg auf die Glaubersalzkristallisieranlage

Wasser im Vakuum verdampft. Ferner waren ao und 4800 kg auf die Fällbadeindampfanlage. Da

75 000 kg Fällbad in einer Kristallisieranlage von diese aber sowieso etwa 50 000 kg H₂O verdampfen

45 auf 11° C zu kühlen. Dabei kristallisierten muß, beträgt die Mehrbelastung nur 9,6%.

11330 kg Glaubersalz, das von 63 670 kg Mutter- Vergleicht man das erfindungsgemäße Verfahren

lauge abgetrennt wurde. Die Mutterlauge kehrte in mit der Methode, Glaubersalz zu kristallisieren und

den Fällbadvorrat zurück, aus dem die Vakuum- 25 als solches zu verkaufen, so ist das den 5000 kg

eindampfanlage gespeist wird. Na₂SO4 entsprechende Kristallwasser, das sind

Nach dem Schmelzen des Glaubersalzes ließen sich 6330 kg, mehr zu verdampfen. Davon entfallen

aus der Schmelze bei 80° C 2250 kg wasserfreies 1400 kg auf die vergrößerte Glaubersalzkristallisier-

Natriumsulfat und 9080 kg gesättigte Natriumsulfat- anlage und 4930 kg auf die Fällbadeindampfanlage.

lösung abtrennen, die 30,2% Na₂SO4 und 69,8% H₂O ₃₀ Das ist etwa die gleiche Mehrbelastung wie oben,

enthält. Die Weiterverarbeitung dieser Lösung durch Die Kristallisieranlage ist dabei für die 2,22fache

Eindampfen erforderte bisher kostspielige Anlagen Menge Glaubersalz, aber nur für das l,23fache

und führte zu den oben beschriebenen Schwierig- Flüssigkeitsgewicht zu bemessen. Die Vakuum-

keiten. Deshalb zog man es oft vor, die Lösung abzu- eindampfanlage entnimmt aus dem Fällbadvorrat so

stoßen, obgleich dabei nicht nur 55% des Sulfat- 35 viel Flüssigkeit, daß zusätzlich 4800 bis 5000 kg

inhalts der genannten Glaubersalzmenge verloren- Wasser yerdampfen. ging, sondern auch die öffentlichen Gewässer in

unzulässiger Weise verunreinigt wurden. PATENTANSPRUCH:

Nach der Erfindung werden zur Verarbeitung der

beim Glaubersalzschmelzen und nach Abtrennen des 40 Verfahren zur Aufbereitung von verbrauchten wasserfreien Na₂SOt anfallenden Natriumsulfatlösung Fällbädern der Viskose verarbeitenden Industrie die in Viskose verarbeitenden Fabriken gewöhnlich durch Verdampfen von Wasser, Kristallisieren vorhandenen Apparate ausgenutzt, um das Glauber- von Glaubersalz durch Abkühlen und Schmelzen salz restlos in wasserfreies Natriumsulfat umzu- des Glaubersalzes unter Gewinnung von wasserwandeln und somit die Verunreinigung von Ge- 45 freiem Natriumsulfat, dadurch gekennzeichnet, wässern zu vermeiden. Die gesättigten beim Glauber- daß man aus einem Gemisch von verbrauchtem salzschmelzen und nach Abtrennen des wasserfreien Fällbad und gesättigter Natriumsulfatlösung, die Na₂SO₄ anfallenden Natriumsulfatlösungen werden beim Schmelzen von Glaubersalz und nach Abdem verbrauchten Fällbad zugesetzt, das in die trennen des dabei erhaltenen wasserfreien Na-Glaubersalzkristallisieranlage geht. Statt 11330 kg 50 triumsulfats anfällt, in einer Kristallisationsanlage sind dann 25 250 kg Glaubersalz zu kristallisieren Glaubersalz abscheidet, um dieses Salz sodann und 70 000 kg Mutterlauge in den Fällbadvorrat durch Schmelzen in wasserfreies Natriumsulfat zurückzuleiten. 25 250 kg Glaubersalz ergeben durch umzuwandeln, und daß man die vom wasserfreien Schmelzen und Abtrennen bei 80° C 5000 kg wasser- Natriumsulfat abgetrennte, gesättigte Natriumfreies Natriumsulfat und 20 250 kg gesättigte Na- 55 sulfatlösung wiederum dem aufzubereitenden triumsulfatlösung. In die Glaubersalzkristallisier- Fällbad zuführt, anlage gehen demnach 75 000 kg Fällbad und

20 250 kg gesättigte Natriumsulfatlösung, also zu- In Betracht gezogene Druckschriften:

sammen 95 250 kg. Kühlt man ein solches Gemisch Britische Patentschrift Nr. 620 738.

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