DE1567957A1

DE1567957A1 - Verfahren zur Herstellung von Soda aus Natronlauge

Info

Publication number: DE1567957A1
Application number: DE19671567957
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Rolf Germerdonk; Dr Horst Pessel; Josef Rheindorf; Dr Eberhard Zirngiebl
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1967-08-25
Filing date: 1967-08-25
Publication date: 1970-09-03
Also published as: BE719859A; FR1579192A; NL6811851A

Description

FARBENFABRIKEN BAYERAG 15Ö795.7 LEVERKUSEN-Beyerweik

»tentAbtäluag GB/MH 2 ^₁ AUQ. 1967

Verfahren zur Herstellung von Soda aus Natronlauge

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer rieselfähigen wasserfreien Soda aus Natronlauge und kohlendioxidhaltigen Gasen.

Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung wasserfreier Soda durch Einleiten von konzentriertem oder verdünntem Kohlendioxid in Natronlauge ist der verfahrenstechnische Aufwand zum anschließenden Abtrennen und Trocknen der gebildeten Soda sehr groß. Es ist auch ein Verfahren bekannt geworden, bei dem Natronlauge in Gegenwart von Kohlendioxid in einem von außen beheizten Drehofen auf ein Fließbett von feinteiligen Sodateilchen verdüst wird.

Bei diesem Verfahren entsteht einerseits ein Produkt mit sehr unterschiedlicher Teilchengröße, das durch anschließende Trenn- ι und Mahlverfahren aufbereitet werden muß; außerdem muß ein Teilstrom des Endproduktes ständig im Kreislauf geführt werden.

Es wurde' nun ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer rieselfähigen wasserfreien Soda aus Natronlauge und Kohlendioxid

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gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Natronlauge mit einer Konzentration von 20 - 60 % in einer Schichtdicke bis zu 1 cm unter ständigem Durchmischen bei Temperaturen bis zu 25O⁰C mit kohlendioxidhaltigen Gasen umgesetzt wird.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in sehr einfacher Weise feinteilige wasserfreie Soda hergestellt werden kann. Vorzugsweise wird die Reaktion in Dünnschichtreaktoren durchgeführt, die mit rotierenden Wischersystemen, die gleichzeitig auch die Förderung des Reaktionsproduktes übernehmen, versehen sind.

Das kohlendioxidhaltige Gas wird vorzugsweise im Gegenstrom zur eingebrachten Natronlauge bzw. dem sich daraus bildenden Peststoff geführt. Es kann jedoch im Gleichstrom gearbeitet werden. Der sich aus der Natronlauge bildende Sodabrei bzw. die sich im Verlauf der Wasserverdampfung bildenden festen Sodakörnchen werden von der Misch-Förderungsvorrichtung fortwährend in dünner Schicht an der Reaktorwand entlang geführt.

Es ist vorteilhaft, die in dem zuströmenden kohlendioxidhaltigen Gas enthaltene Wärme und die Konzentration der Natronlauge so aufeinander abzustimmen, daß die bei der Reaktion entstandene Wärme ausreicht, um die Soda bis zum wasserfreien Endprodukt zu trocknen. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, die fehlende V'ärme durch Beheizen der Reaktorwand von außen zuzuführen. Das Verfahren kann in Dünnschichtreaktoren mit senkrechter, waagerechter sowie geneigter Drehachse durchgeführt werden.

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Die Temperatur im Reaktor soll 25O⁰C nicht übersteigen, um den Koblendioxidpartialdruck über der gelösten Soda ausreichend niedrig zu halten. Die Natronlauge, die vorzugsweise eine Konzentration von 40 — 60 % haben soll, kann kalt in die Reaktionszone eingeführt wurden. In manchen Fällen kann es jedoch vorteilhaft sein, die Natronlauge auf Temperaturen bis zum Siedepunkt vorzuheizen, um den Energiebedarf in der eigentlichen Reaktionszone zu verringern.

Ein zu starkes Vorheizen ist jedoch nicht zweckmäßig, da die Reaktion selbst exotherm ist und auf jeden Fall vermieden werden muß, daß sich durch vorzeitiges Verdampfen des Wassers trockenes, nicht umgesetztes Natriumhydroxid bildet.

Als koblendioxidhaltige Gase können alle Gase verwendet werden, die außer Kohlendioxid keine mit der Natronlauge oder gebildeten Soda reagierenden Bestandteile enthalten,, Sehr geeignet sind*ζ. B. gereinigte Kesselrauchgase. Ganz allgemein lassen sich Gase mit C0₂-Gehalt von 100 - 5 % CO₂ verwenden.'Vorzugsweise werden jedoch Gase mit einem Gehalt von 100 - 10 % eingesetzt. Bei hohen C0₂-Konzentrationen reicht für die Umsetzung der Natronlauge zu Soda die stöchiometrische Koblendioxidmenge aus, bei geringen Konzentrationen muß ein Überschuß an GO₂ zugeführt werden, so müssen z. B. bei einem Gehalt von 10 Vo.-% CQ₂ im Gas auf 1 Mol Natriumhydroxid etwa 2 Mole CO₂ eingesetzt werden.

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Das nachfolgende Beispiel soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutern:

Beispiel

In dem Mantel 1 des schwachgeneigten (~ 5 °) Dünnschichtreaktors rotierte eine aus Rundmaterial gewickelte Wendel 2, die die Flüssigkeit bzw. den Peststoff über den Rohrumfang verteilte und zugleich in Richtung des Austrages 7 förderte. Der Außendurchmesser der Wendel war etwas kleiner als der Innendurchmesser des Mantelrohres, so daß die Wendel, unten im Rohr anliegend, mit Spiel (etwa 3 mm) rotieren konnte; die Umfangsgeschwindigkeit der Wendel war 1-2 m/s. Das bei 4 in den Reaktor eingetretene Gas enthielt außer 11 Vol.-% 0O₂ keine mit Natronlauge reagierenden Bestandteile. Es strömte im Reaktor mit einer Geschwindigkeit von 1-1,2 m/s und verließ den Reaktor bei 5 mit 5 Vol.-# COp. Bei 6 wurde 50 Gew.-#ige Natronlauge eingespeist, die von der rotierenden Wendel auf dem Umfang des Rohres 1 zu einer dünnen Schicht mit ständig erneuerter Oberfläche verteilt wurde. Die Natronlauge reagierte mit dem Kohlendioxid und die sich bildende, zunächst noch breiartig feuchte Soda, wurde.von der Wendel 2 weiter gefördert. Die drei Heizmäntel 8 wurden, in Transportrichtung der Wendel gesehen, mit Sattdampf von 1, 3 und 5 atü beheizt. Hierdurch nrurde der gebildeten feuchten Soda das Wasser entzogen, und die über das Zellenrad 9 ausgeschleuste Soda hatte neben einem Gehalt von nicht umgesetzter Natronlauge von <1 Gew.-# eine Restfeuchte von <. 1 Gew. -%. Diese Soda war feinkörnig ohne merklichen Staubanteil. Das im Reaktor verdampfte Wasser verließ als Dampf zusammen mit dem Restgas den Apparat bei 5·

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BAD ORIGINAL

Claims

Patentanspruch

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer rieseiförmigen wasserfreien Soda aus Natronlauge und Kohlendioxid, dadurch gekennzeichnet, daß Natronlauge mit einer Konzentration von 20-60 % in einer Schichtdicke bis zu 1 cm unter ständigem Durchmischen bei Temperaturen bis zu 25O⁰C mit koblendioxidhaltigenGasen umgesetzt wird.

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