DE1300913B - Verfahren zur Herstellung von Natriumbicarbonat - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von NatriumbicarbonatInfo
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D7/00—Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D7/18—Preparation by the ammonia-soda process
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Description
1 2
Natriumbicarbonat wird nach dem Solvay-Ver- Carbonisierung verwendete Kohlendioxyd nicht so
fahren dadurch hergestellt, daß man eine gesättigte hoch komprimiert zu werden, wie dies bei den mit
Steinsalzsole zunächst mit Ammoniak sättigt und Flüssigkeit gefüllten Solvay-Türmen der Fall ist.
die so behandelte Sole in den sogenannten Solvay- Es genügt vielmehr ein schwacher Überdruck, um
Türmen durch Behandlung mit hochprozentigen 5 das Kohlendioxyd in die Kolonne einzuleiten,
kohlendioxydhaltigen Gasen carbonisiert, wobei Na- Es wurde gefunden, daß man die Herstellung von
kohlendioxydhaltigen Gasen carbonisiert, wobei Na- Es wurde gefunden, daß man die Herstellung von
triumbicarbonat ausfällt. Das Natriumbicarbonat Natriumbicarbonat nach dem Solvay-Verfahren durch
wird von der Mutterlauge abgetrennt und aus dieser Umsetzung einer gesättigten wässerigen Natriumentweder
durch Einwirkung von Ätzkalk Ammoniak chloridsole mit Ammoniak und Kohlendioxyd, wobei
in Freiheit gesetzt, das für die Ammonisierung io das Kohlendioxyd in einer ersten Stufe nur in solcher
frischer Steinsalzsole verwendet wird, oder aus den Menge in die Sole eingeführt wird, daß keine Fällung
Mutterlaugen durch Sättigen mit Natriumchlorid an Natriumbicarbonat entsteht, und in· einer zweiten
Ammoniumchlorid abgeschieden. Die hierbei erhal- Stufe, gegebenenfalls nach vorheriger Kühlung, die
tenen Mutterlaugen können dann wieder in den so behandelte Sole mit der restlichen insgesamt für
Prozeß zurückgeführt werden. 15 die Bildung von Natriumbicarbonat erforderlichen
Die Sättigung der Sole mit Ammoniak geschieht Kohlendioxydmenge umgesetzt wird, und Abtrennung
in gußeisernen Absorptionstürmen (Teller- oder des ausgefallenen Natriumbicarbonats von der Mutter-Pasettenapparaten
mit inneren oder äußeren Über- lauge wesentlich vereinfachen kann, wenn die Umläufen),
Füllkörperkolonnen od. ä. setzung in der ersten Stufe in einem Strahlmischer
Die für die Ausfällung des Natriumbicarbonats 20 durchgeführt wird, durch dessen venturirohrartig sich
verwendeten Solvay-Türme sind etwa 21 bis 24 m erweiterndes Rohr die gesättigte wässerige Natriumhoch und besitzen einen Durchmesser von 1,3 bis chloridsole geführt wird und durch dessen an seinem
2,6 m. Zur Verbesserung des Kontaktes zwischen Umfang angeordnete Düsen das Ammoniak zusamder
Flüssigkeit und dem Gas sind sie mit gußeisernen, men mit dem Kohlendioxyd mit zumindest so viel
mit Löchern versehenen Zwischenboden ausgestattet, 25 Natriumchloridsole in das Rohr eingeleitet wird,
die über die gesamte Höhe verteilt angeordnet sind. daß die Düsen dauernd benetzt sind.
Im unteren Teil dieser Türme sind zwischen den Der Strahlmischer wird auf dem Wege der Sole
Im unteren Teil dieser Türme sind zwischen den Der Strahlmischer wird auf dem Wege der Sole
einzelnen Böden waagerecht verlaufende Kühlrohre vom Solesättiger zum Solvay-Turm eingebaut. Die
angebracht, durch die die Reaktionswärme abge- Sole durchfließt das venturirohrartig ausgebildete
führt wird. 30 Rohr des Strahlmischers, wobei die Gase, Ammoniak
Es läßt sich während der Carbonisierung nicht und Kohlendioxyd, beim Eintritt durch die am
vermeiden, daß die Türme durch Abscheidung von Umfang des Rohres angeordneten Düsen mit der
Natriumbicarbonat verkrustet werden, und man ist wässerigen Sole vollkommen vermischt werden und
daher gezwungen, diese Türme öfter zu reinigen. unter Bildung von Ammoniumcarbonat reagieren.
Dies geschieht in der Weise, daß man den am stärksten 35 Erfindungsgemäß ist es erforderlich, durch die Düsen
verkrusteten Turm mit frischer ammoniakalischer zusammen mit den Gasen Natriumchloridsole zuSole,
die die Krusten löst, beschickt, wobei man, zur mindest in solcher Menge einzuleiten, daß diese
Erhöhung ihrer Lösewirkung gleichzeitig Kohlen- dauernd benetzt sind. Überraschenderweise gelingt
dioxyd in den Turm einleitet, durch das die Sole es durch diese Maßnahme, ein Verkrusten der Düsen
aufgewirbelt wird. Dabei wird die Kohlendioxyd- 40 durch Abscheidung von Natriumchlorid und Natriummenge
so bemessen, daß noch keine Fällung eintritt. o sulfat infolge örtlicher Übersättigung, die ohne das
Auf diese Weise wird die Sole aber bereits vor- Einleiten von Sole die Düsen in kürzester Zeit vercarbonisiert
und dann in den nächsten Turm ein- stopfen würden, völlig zu verhindern. Hierfür kann
geleitet, in dem sie zu Ende carbonisiert wird. Da entweder zweckmäßig eine Sole verwendet werden,
jeder Fällungsturm etwa täglich einmal entkrustet 45 die aus dem Solestrom kurz vor Eintritt in den
werden muß, besteht eine solche Anlage aus min- Strahlmischer abgezweigt worden ist, oder es kann
destens drei Fällungstürmen, die abwechselnd gerei- auch Sole aus einer anderen Quelle verwendet werden,
nigt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren sei im folgenden
Es ist auch ein Verfahren bekanntgeworden, bei an Hand der Figur näher erläutert,
dem die Carbonisierung der ammoniakalischen Sole 50 Die gesättigte Natriumchloridsole strömt durch in zwei Stufen durchgeführt wird. In der ersten Stufe das Rohr 1 in den Strahlmischer 2. Dieser besteht wird die Sole nur so weit carbonisiert, daß noch aus dem venturirohrartig ausgebildeten Rohr 3, an keine Fällung eintritt, während die eigentliche Fällung dessen Umfang mehrere, annähernd in Strömungsin der zweiten Stufe vorgenommen wird. In der richtung der Sole orientierte Düsen 4 angeordnet ersten Stufe entspricht der Carbonisierungsgrad etwa 55 sind. Das Rohr ist mit einem Gasmantel 5 umkleidet, der Monocarbonisierung. Die Arbeitsweise kann in den die Gase durch den Stutzen 6 eingeleitet etwa durch die folgenden Reaktionsgleichungen werden. Am Rohr 1 ist eine Abzweigung 7 vorwiedergegeben werden: gesehen, die mit ihrem anderen Ende in das Gaszuführungsrohr 8 einmündet und durch die ein Teil
dem die Carbonisierung der ammoniakalischen Sole 50 Die gesättigte Natriumchloridsole strömt durch in zwei Stufen durchgeführt wird. In der ersten Stufe das Rohr 1 in den Strahlmischer 2. Dieser besteht wird die Sole nur so weit carbonisiert, daß noch aus dem venturirohrartig ausgebildeten Rohr 3, an keine Fällung eintritt, während die eigentliche Fällung dessen Umfang mehrere, annähernd in Strömungsin der zweiten Stufe vorgenommen wird. In der richtung der Sole orientierte Düsen 4 angeordnet ersten Stufe entspricht der Carbonisierungsgrad etwa 55 sind. Das Rohr ist mit einem Gasmantel 5 umkleidet, der Monocarbonisierung. Die Arbeitsweise kann in den die Gase durch den Stutzen 6 eingeleitet etwa durch die folgenden Reaktionsgleichungen werden. Am Rohr 1 ist eine Abzweigung 7 vorwiedergegeben werden: gesehen, die mit ihrem anderen Ende in das Gaszuführungsrohr 8 einmündet und durch die ein Teil
1. 2 NH3 + CO2 + H2O ->
(NH^2CO3 5o der Sole in den Gasraum eingeführt wird. Die ammo-
nisierte und monocarbonisierte Sole verläßt den
2. (NH4)JaCO3 + CO2 + H2O + 2NaCl Strahlmischer durch Leitung 9 und gelangt dann in
-s* {2 NaHCO3)) + 2 NH4Cl den oberen Teil des Fällungsturmes 10, in dessen
unteren Teil durch Leitung 11 weiteres Kohlendioxyd
Dieses Verfahren bietet den Vorteil, daß man in 65 eingeleitet wird, das für die Fällung des Natriumder
ersten Stufe, in der keine Fällung eintritt, wirk- bicarbonats benötigt wird. Die entstandene Suspension
samere Kolonnen, z. B. Füllkörperkolonnen, ein- wird aus dem Turm durch Leitung 12 abgezogen
setzen kann. Damit verbunden braucht das für die und in an sich bekannter Weise aufgearbeitet. Die
noch kohlendioxydhaltigen Abgase verlassen den Turm 10 durch Leitung 13.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es nicht erforderlich
ist, den Strahlmischer mit hochprozentigem Kohlendioxyd zu beschicken, sondern daß man in dieser
Stufe auch verdünnte kohlendioxydhaltige Gase einsetzen kann. Es ist daher möglich, die in den Fällungstürmen
anfallenden Abgase, die noch etwa 60 bis 80% Kohlendioxyd und Spuren von Ammoniak
enthalten, dem Strahlmischer zuzuführen und auf diese Weise ihren Kohlendioxyd- und Ammoniakgehalt
auszunutzen. Das Verfahren kann daher praktisch ohne Gasverlust betrieben werden.
Neben diesem Vorteil ist der weitere Vorteil zu erwähnen, daß die Ammonisierung und die Monocarbonisierung
der Natriumchloridsole in einer einzigen Stufe verlaufen, daß man also auf die Verwendung
gesonderter Ammonisiertürme, wie dies bei den bisher bekannten Verfahren der Fall war, nicht
mehr angewiesen ist. Ferner hat der Strahlmischer bei vergleichbarer Kapazität einen erheblich geringeren
Platzbedarf als die bisher verwendeten Reak-" tionstürme.
Stündlich werden 80 m3 einer Sole mit einer Temperatur von 15 bis 200C, die pro Kubikmeter 200 kg
Natriumchlorid, 120 kg Ammoniumchlorid, 30 kg Ammoniumsulfat und 82 kg Ammoniumcarbonat
enthält, durch einen Strahlmischer gepumpt. Der Mischer besitzt eine Länge von 1 m, der Durchmesser
des venturirohrartigen Rohres beträgt an der engsten Stelle 40 mm und an der weitesten 100 mm.
Das Rohr ist mit hundertvierzig düsenartigen Einlassen
versehen, deren jeder einen Durchmesser von 10 mm aufweist. Durch diese Düsen werden stündlich
etwa 2600Nm3 Ammoniak und 1300 Nm3 Kohlendioxyd
in die Sole eingeführt und von dieser absorbiert, wobei sie sich um 2O0C erwärmt. Zusammen
mit den Gasen werden stündlich 0,1 bis 0,2 m3 Sole durch die Düsen eingeführt.
Nach Verlassen des Mischers wird die Sole auf bis 30° C gekühlt. Die gekühlte Sole wird in sechs
parallelgeschaltete Carbonisiertürme von jeweils 17 m Höhe und 2,2 m Durchmesser gepumpt und dort
bei 40 bis 420C zu Ende carbonisiert. In diese Türme
werden stündlich 300 m3 eines Gases, das 85% Kohlendioxyd enthält, eingeleitet. Aus den Türmen
wird eine Suspension von Natriumbicarbonat abgezogen, dieses anschließend von seiner Mutterlauge
abgetrennt und calciniert. Stündlich erhält man kg Natriumbicarbonat.
Die Mutterlauge wird mit Natriumchlorid gesättigt, anschließend gekühlt, das dabei ausgefallene
Ammoniumchlorid abgetrennt und die erhaltene Sole wieder in den Strahlmischer zurückgeführt.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Natriumbicarbonat nach dem Solvay-Verfahren durch Umsetzung einer gesättigten wässerigen Natriumchloridsole mit Ammoniak und Kohlendioxyd, wobei das Kohlendioxyd in einer ersten Stufe nur in solcher Menge in die Sole eingeführt wird, daß keine Fällung an Natriumbicarbonat entsteht, und in einer zweiten Stufe die so behandelte und gegebenenfalls gekühlte Sole mit der restlichen für die Bildung von Natriumbicarbonat insgesamt erforderlichen Kohlendioxydmenge unter Ausfällung von Natriumbicarbonat umgesetzt wird und anschließend das ausgefallene Natriumbicarbonat von der Mutterlauge abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in der ersten Stufe in einem Strahlmischer durchgeführt wird, durch dessen venturirohrartig sich erweiterndes Rohr die gesättigte wässerige Natriumchloridsole geführt wird und durch dessen an seinem Umfang angeordnete Düsen das Ammoniak zusammen mit dem Kohlendioxyd mit zumindest so viel Natriumchloridsole in das Rohr eingeleitet wird, daß die Düsen dauernd benetzt sind.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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FR79364A FR1496349A (fr) | 1965-10-13 | 1966-10-10 | Procédé de préparation du bicarbonate de sodium |
GB45524/66A GB1156820A (en) | 1965-10-13 | 1966-10-12 | Production of Sodium Bicarbonate. |
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DE1965B0084076 DE1300913C2 (de) | 1965-10-13 | 1965-10-13 | Verfahren zur Herstellung von Natriumbicarbonat |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1300913B true DE1300913B (de) | 1969-08-14 |
DE1300913C2 DE1300913C2 (de) | 1973-03-22 |
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ID=6982267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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---|---|---|---|---|
CN114436296A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-05-06 | 常州大学 | 一种氯化钠联合制备碳酸钠与氯化铵的连续生产方法 |
-
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- 1965-10-13 DE DE1965B0084076 patent/DE1300913C2/de not_active Expired
-
1966
- 1966-10-10 FR FR79364A patent/FR1496349A/fr not_active Expired
- 1966-10-12 GB GB45524/66A patent/GB1156820A/en not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1300913C2 (de) | 1973-03-22 |
FR1496349A (fr) | 1967-09-29 |
GB1156820A (en) | 1969-07-02 |
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