DE1141627B - Kontinuierliches Kreislaufverfahren zur Herstellung von Natriumcarbonat durch Carbonisieren natriumhydroxydhaltiger, insbesondere bei der Chloralkalielektrolyse als Katholyt anfallender Loesungen - Google Patents

Kontinuierliches Kreislaufverfahren zur Herstellung von Natriumcarbonat durch Carbonisieren natriumhydroxydhaltiger, insbesondere bei der Chloralkalielektrolyse als Katholyt anfallender Loesungen

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DE1141627B
DE1141627B DEST15097A DEST015097A DE1141627B DE 1141627 B DE1141627 B DE 1141627B DE ST15097 A DEST15097 A DE ST15097A DE ST015097 A DEST015097 A DE ST015097A DE 1141627 B DE1141627 B DE 1141627B
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carbonized
mother liquor
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sodium hydroxide
crystallization
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Hans Svanoe
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Struthers Wells Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/07Preparation from the hydroxides

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  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

  • Kontinuierliches Kreislaufverfahren zur Herstellung von Natriumcarbonat durch Carbonisieren natriumhydroxydhaltiger, insbesondere bei der Chloralkalielektrolyse als Katholyt anfallender Lösungen Ein solches Verfahren ist aus der USA-Patentschrift 2 842 489 bekannt, bei dem das Natriumhydroxyd der Lösung mit einem kohlendioxydhaltigen Gas in einer Carbonisierungsstufe ohne Übersättigung der Lösung carbonisiert und aus der carbonisierten Lösung in einer Eindampfstufe das Carbonatmonohydrat auskristallisiert und die beim Abtrennen des letzteren anfallende Mutterlauge erneut carbonisiert wird. Das bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß in der Carbonisierungsstufe nur bei einer ganz bestimmten Konzentration eine Carbonatmonohydratkristallisation erfolgt, wobei es gleichgültig ist, ob im Carbonator die Lösung übersättigt oder lediglich gesättigt ist. Denn es findet bei der unmittelbaren Carbonisierung der Natriumhydroxydlösung sehr leicht ein Aussahen statt. Um mit Sicherheit eine Kristallisation im Carbonator bei allen praktisch in Frage kommenden Konzentrationen, besonders der bei der Chloralkalielektrolyse als Katholyt anfallenden Lösungen, auszuschließen, wird nach dem Verfahren vorliegender Erfindung die natriumh.ydrooxydhaltige Lösung, bevor sie carbonisiert wird, mit einem Teil (a) der bei Auskristallisieren des Carbonats anfallenden Mutterlauge versetzt, dem Gemisch durch Eindampfen Wasser entzogen und dann der Kristallisationsstufe zugeführt, aus der ein Teil (b) der Mutterlauge abgezogen und carbonisiert wird, und dieser Teil zusammen mit der Ausga.ngshydroxydlösung und dem Teil (a) der Mutterlauge dem Eindampfen und Kristallisieren unterworfen. Das Verfahren der Erfindung bietet den Vorteil, daß die Kristallisation unter allen Umständen auf die Kristallisationsstufe beschränkt bleibt, so daß die Bildung gleichförmiger Kristalle hinsichtlich Größe und Gestalt möglich ist. Wenn jedoch, wie das bei dem bekannten Verfahren möglich ist, gleichzeitig eine Carbonisierung und Kristallisation stattfindet, sind keine optimalen Verhältnisse für die Bildung gleichförmiger Kristalle gegeben. Außerdem erschwert eine während der Carbonisierung eintretende Kristallisation die kontinuierliche Herstellung von Natriumcarbonat erheblich.
  • Bei dem aus der USA.-Patentschrift 2 383 674 bekannten stufenweisen Verfahren zur Herstellung von Natriumcarbonat durch Carbonisieren natriumhydroxydhaltiger Lösungen ist dagegen die während der Carbonisierung stattfindende Kristallisation, abgesehen von der Störung der Kristallbildung, kein so schwerwiegendes Problem, da dieses Verfahren ja ohnedies nur absatzweise durchgeführt wird.
  • Nach vorliegender Erfindung kann dem zu carbonisierenden, aus Mutterlauge der Kristallisationsstufe und Ausgangshydroxydlösung bestehenden Gemisch Mutterlaugen, die beim Abtrennen des Carbonatmonohydrats aus den in der Kristallisationsstufe entstehenden Kristallbrei anfallen, zugesetzt werden.
  • Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein Fließbild einer bevorzugten Ausführung der Erfindung und Fig. 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Löslichkeitsverhältnisse.
  • Die im Fließbild für die Durchführung des Verfahrens der Erfindung schematisch dargestellte Anlage besteht unter anderem aus einem Verdampfungskristallisator 1, einem Carbonator 2, einer Zentrifuge 3, einem Vorratsbehälter 4 für die Mutterlauge, den Pumpen 5A, 5B und 5C, einem Wärmeaustauscher 6 und der üblichen Vakuumeinrichtung 7.
  • Zur Durchführung des Verfahrens wird zunächst der Kristallisator 1 mit einer Natriumcarbonat, Natriumchlorid, Natriumhydroxyd und Wasser enthaltenden Mutterlauge beschickt und durch Bildung einer Suspension von Monohydratkristallen innerhalb der Zone A in Betrieb gesetzt. Die Lösung wird mittels der Pumpe 5A durch die Leitung 9 in die Verdampferzone B des Kristallisators 1 gefördert, um sie zu konzentrieren. Die im Verdampfer B nicht übersättigte Lösung gelangt dann zum Boden der Kristallisationszone A. Aus der Kristallisationszone A werden durch die Pumpe 5B Natriumcarbonatmonohydratkristalle zugleich mit Trübe aus dem Kristallisator 1 entnommen und die Monohydratkristalle in der Zentrifuge 3 abgetrennt. Aus der Zentrifuge 3 gelangt die Mutterlauge in den Vorratsbehälter 4.
  • Durch die in der Zeichnung dargestellten Pumpen und Leitungen kann Mutterlauge gegebenenfalls unmittelbar aus der Kristallisationszone A durch die Leitung 10 in den Vorratsbehälter 4 abgelassen und von hier zu dem Kristallisator 1 und/oder dem Carbonator 2 zurückgegeben und ferner Lösung dem Kristallisator 1 in Höhe des Flüssigkeitsspiegels entnommen und in den Carbonator 2 geleitet werden.
  • Konzentrierte Natriumhydroxydlösung wird dem Flüssigkeitsstrom bei 12 der durch die Leitung 9 zur Verdampferzone B gehenden Flüssigkeit zugesetzt, was auch an irgendeiner anderen geeigneten Stelle der Leitung zwischen dem KristallisatorA und dem Verdampfer B erfolgen kann.
  • Der Carbonator 2 kann ein nach dem Sprühsystem arbeitender Wascher sein, in dem feinverteilte Mutterlauge nach abwärts im Gegenstrom zu einem nach oben gehenden kohlendioxydhaltigen Gas strömt oder auch umgekehrt. In den Carbonator 2 wird zugleich mit dem Kohlendioxyd enthaltenden Carbonisie.rungsgas Wasserdampf eingeleitet; die Abgase werden oben abgenommen. Die carbonisierte Mutterlauge wird zu dem Verdampfungskristallisator 1 zurückgeleitet, vorzugsweise durch die Leitung 9, durch welche die Lauge aus der Kristallisationsstufe A in die Verdampferstufe B gelangt. Während des vorstehend beschriebenen Kreislaufverfahrens wird etwas Mutterlauge an irgendeiner geeigneten Stelle des Kreislaufes gereinigt, um den Gehalt der zirkulierenden Mutterlauge an Natriumchlorid oder anderen Verunreinigungen auf einer zweckentsprechend niedrigen Höhe zu halten.
  • Die Erfindung ermöglicht Natriumcarbonatmonohydrat hohen Reinheitsgrades herzustellen. In dem Carbonator wird ein gesättigter Zustand aufrechterhalten, d. h. ein solcher, bei dem der Gehalt an freiem und gebundenem Wasser sich praktisch in einem Gleichgewicht befindet und die Konzentration der carbonisierten Mutterlauge an Natriumcarbonat unterhalb des Übersättigungsgrades liegt, der zu einem eine kontinuierliche Arbeitsweise verhindernden Kristallwachstum führt. Dieser Zustand wird dadurch erreicht, daß der Wassergehalt der eingeführten Mutterlauge und der Wassergehalt der aus dem Carbonator abgelassenen carbonisiertenLauge stöchiometrisch aufrechterhalten wird. Das Wassergleichgewicht hängt auch von der Anwendung eines ausreichend mit Wasserdampf feucht gehaltenen Carbonisierungsgases bzw. davon ab, daß in den Absorber Wasser bzw. Wasserdampf in ausreichenden Mengen eingeleitet wird, um in dem Absorber dieses Gleichgewicht aufrechtzuerhalten. Sorgfätlig ist auch darauf zu achten, daß das Wassergleichgewicht nicht die Konzentration bis zum Kristallisationspunkt von Monohydrat in dem Carbonator steigert. Die zu carbonisierende Mutterlauge enthält in der Regel die Menge freien Natriumhydroxyds, die der Ausgangshydroxydlösung entspricht. Die Carbonisierung erfolgt mit einer stöchiometrischen Menge Kohlendioxyd, die lediglich zu einer gesättigten carbonisierten Lösung führt.
  • Das in Fig. 2 dargestellte Diagramm der Löslichkeit von Natriumcarbonat, Natriumchlorid und Wasser veranschaulicht die Bedingungen, die den Sättigungsgrad für das Natriumcarbonat, Natriumhydroxyd, Natriumehlorid-Wassersystem bestimmen. Auf der vertikalen Achse dieses Diagramms sind Mole Natriumohlorid je 1000 Mol Wasser aufgetragen. Auf der horizontalen Achse sind Mole Natriumcarbonatmonohydrat je 1000 Mol Wasser aufgetragen. Die Temperaturlinien veranschaulichen die Löslichkeitsgrenze von Na2C03 - H20 für die für eine von Ätzkali freie Lösung angegebenen Temperaturen und Punkt A die Zusammensetzung einer Lösung, die 7,3 % NaOH enthält. Es sei darauf hingewiesen, daß die Löslichkeit von Na2CO3 - 11,0 mit steigender Temperatur fällt. Bei einem gemäß vorliegender Erfindung im Kreislauf durchgeführten Verfahren kann von dieser Eigenart der Löslichkeit dadurch vorteil gezogen werden, daß man (a) das Na2C03. H20 in dem Kristallis,ator aus dem System bei einer hohen Temperatur auskristallisiert, bei welcher die Löslichkeit verringert ist, (b) die Mutterlauge auf eine Temperatur kühlt, bei welcher die Löslichkeit größer ist, und (c) das Ätznatron bei einer dazwischenliegenden Temperatur carbonisiert, bei welcher eine Konzentration erreicht wird, ohne daß während der Carbonisierung eine Kristallisation eintritt.
  • Bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung wird der Verdampfer-Kristallisator 1 auf einer zwischen 35 und 100° C, vorzugsweise auf einer zwischen 40 und 60° C liegenden Temperatur, z. B. 50° C, gehalten. Wenn man bei solchen Temperaturen arbeitet, tritt eine Kristallisation innerhalb des zwischen den Temperaturlinien der Fig. 2 liegenden Teiles ein.
  • Die zu dem Absorber strömende Mutterlauge enthält 1 bis 10 % NaOH, vorzugsweise etwa 5 Gewichtsprozent; die Mutterlauge wird in dem Absorber 2 mit einer ausreichenden Menge Carbonisierungsgas bei einer zwischen 35 und 100° C, vorzugsweise bei einer zwischen 50 und 60° C, z. B. 50° C, liegenden Temperatur carbonisiert, derart, daß ein Temperaturanstieg von 1 bis 10° C, vorzugsweise von 3 bis 5° C, in der Mutterlauge eintritt, wenn diese in dem Carbonator 2 behandelt wird. Der während der Carbonisierung auftretende Temperaturanstieg rührt von der Temperatur des Gases und der eingeleiteten Mutterlauge sowie auch von der exothermen Carbonisierung her. Die vorstehend angegebenen Temperaturen werden innerhalb des vorgeschriebenen Bereiches aufrechterhalten, um eine einwandfreie und wirtschaftliche Betriebsweise zu ermöglichen, so daß keine unerwünschte Kristallisation innerhalb des Carbonisators eintritt und praktisch die gesamte Kristallbildung und das Kristallwachstum auf den Verdampfer-Kristallisator beschränkt bleibt.
  • Als Beispiel sei für die Durchführung des Verfahrens der Erfindung unter Anwendung der in Fig. 1 schematisch dargestellten Anlage angegeben, daß man den Kristallisator A mit folgender Lösung beschickt: Natriumchlorid .......... .. .. .. . 15,6 % Natriumcarbonat ................ 10,9% Natriumhydroxyd ................ 5,3% Wasser ......................... 68,2% die Temperatur der Lösung auf etwa 50° C steigert, aus dem Kristallisator A durch 5a, 6 und 9 pro Minute etwa 100 g Lösung im Kreislauf führt, den im Kreislauf geführten Flüssigkeitsstrom mit etwa 226,79 kg Dampf pro Stunde auf etwa 1001 C erhitzt, diesem Flüssigkeitsstrom ungefähr 589,67 kg etwa 50%ige Ätznatronlösung aus einer Zelle zugibt, die erhitzte Lösung bei einem verringerten absoluten Druck von etwa 100 mm Quecksilber verdampft, dem Absorber 2 vom oberen Teil des Kristallisators A pro Minute etwa 150 g der praktisch kristallfreien Lösung zuführt, die Carbonisierung mit Kohlendioxydgas, das mit Wasserdampf gesättigt ist, bei einer Temperatur von etwa 35 bis 40° C durchführt, die Temperatur der Carbonisierungsflüssigkeit auf etwa 4° C erhöht und die Carbonisierungslösung in den im Kreislauf geführten Strom des Kristallisators zurückführt. Die gebildeten Natriumcarbonatmonohydrat-Kristalle werden aus dem unteren Teil des Kristallisators A abgezogen und in einer Zentrifuge 3 in einer Menge von etwa 453,59 kg/Stunde abgetrennt und die Mutterlauge in ,den Kristallisator A zurückgeführt. Eine optimale Kristallbildung wird dadurch erreicht, daß man in dem Kristallisator eine Verweilzeit von etwa 2 bis 4 Stunden vorsieht.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Kontinuierliches Kreislaufverfahren zur Herstellung von Natriumcarbonat durch Carbonisieren natriumhydroxydhaltiger, besonders bei der Chloralkalielektrolyse als Katholyt anfallender Lösungen, wobei das Natriumhydroxyd der Lösung mit einem kohlendioxydhaltigen Gas in einer Carbonisierungsstufe ohne Übersättigung der Lösung carbonisiert und aus der carbonisierten Lösung in einer Eindampfstufe das Carbonatmonohydrat auskristallisiert und die beim Abtrennen des letzteren anfallende Mutterlauge erneut carbonisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die natriumhydroxydhaltige Lösung, bevor sie carbonisiert wird, mit einem Teil (a) der beim Auskristallisieren des Carbonats anfallenden Mutterlauge versetzt, dem Gemisch durch Eindampfen Wasser entzieht und es dann der Kristallsationsstufe zuführt, aus der ein Teil (b) der Mutterlauge abgezogen und carbonisiert wird, und dieser Teil zusammen mit der Ausgangshydroxydlösung und dem Teil (a) der Mutterlauge dem Eindampfen und Kristallisieren unterwirft.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu carbonisierenden, aus Mutterlauge der Kristallisationsstufe und Ausgangshydroxydlösung bestehenden Gemisch Mutterlaugen, die beimAbtrennen des Carbonatmonohydrats aus dem in der Kristallisationsstufe entstehenden Kristallbrei anfallen, zugesetzt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: USA: Patentschrift Nr. 2 842 489.
DEST15097A 1959-05-05 1959-05-05 Kontinuierliches Kreislaufverfahren zur Herstellung von Natriumcarbonat durch Carbonisieren natriumhydroxydhaltiger, insbesondere bei der Chloralkalielektrolyse als Katholyt anfallender Loesungen Pending DE1141627B (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19730573B4 (de) * 1997-07-17 2005-10-06 Degussa Ag Verfahren zur vollautomatischen Regelung der Karbonisierung von Kalilauge zu Pottaschelauge

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2842489A (en) * 1957-03-05 1958-07-08 Struthers Wells Corp Production of soda ash

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2842489A (en) * 1957-03-05 1958-07-08 Struthers Wells Corp Production of soda ash

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19730573B4 (de) * 1997-07-17 2005-10-06 Degussa Ag Verfahren zur vollautomatischen Regelung der Karbonisierung von Kalilauge zu Pottaschelauge

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