DE19502067A1 - Verfahren zur Reinigung eines hydratbildenden Salzes - Google Patents
Verfahren zur Reinigung eines hydratbildenden SalzesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung eines verunreinigten hydratbildenden
Salzes, das inkongruent schmelzbar ist, wo bei als Produkt ein wasserfreies oder ein
ein niedriges Hydratisierungsniveau aufweisendes Salz gewonnen wird durch
Schmelzen (Schmelzstufe) des hydratisierten oder auf einem höheren
Hydratisierungsniveau befindlichen Salzes und anschließendes Abtrennen
(Produkttrennstufe) des kristallinen Produktes von der Schmelzlösung, sowie eine
Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens insbesondere dient dieses Verfahren zur
Reinigung von kristallinem Thenardit, also der Reinigung von wasserfreiem
Natriumsulfat, das zu Glaubersalz hydratisiert werden kann. Es ist aber auch
anwendbar zur Reinigung anderer Salze, die als Rohstoff in wasserfreier Form oder
auch auf einem niedrigen Hydratisierungsniveau (z. B. wasserfreies Zinksulfat oder
Zinksulfatmonohydrat) eingesetzt werden und im Verfahren auf einem höheren
Hydratisierungsniveau (z. B. Zinksulfat-Heptahydrat) gebracht werden. Die
nachfolgende Beschreibung bezieht sich exemplarisch im wesentlichen auf die
Reinigung von Natriumsulfat.
Natriumsulfat gehört zu den wichtigen anorganischen Grundprodukten der chemischen
Industrie. Es kann durch Aufarbeitung verunreinigter Naturvorkommen oder auch als
Nebenprodukt in chemischen Prozessen erhalten werden, wobei es in der Regel durch
Begleitstoffe verunreinigt ist, die eine unmittelbare Weiterverwertung weitgehend
ausschließen. Natriumsulfat entsteht beispielsweise als Nebenprodukt bei chemischen
oder metallurgischen Prozessen durch direkte Umsetzung von Natriumchlorid und
Schwefelsäure und bei der Aufarbeitung natürlicher Mineralvorkommen oder Solen.
Auch bei der Entschwefelung von Rauchgasen fällt verunreinigtes Natriumsulfat an.
Bekannt ist die Natriumsulfatgewinnung ausgehend von Thenardit, Glauberit und
Mirabilit, die beispielsweise in Ullmann′s Enzyclopädie der technischen Chemie, 4.
Auflage, Band 17, beschrieben ist. In der Regel werden die Mineralien in Wasser oder
Salzlösung gelöst und die nichtlösbaren Anteile abgetrennt. Durch Kühlen läßt sich
Glaubersalz erzeugen, das nach Abtrennung oberhalb seines Umwandlungspunktes
von 32,4°C aufgeschmolzen wird, wobei ein Teil festes Natriumsulfat bereits ausfällt.
Das Eindampfen der Mutterlauge führt zur Gewinnung von weiterem Natriumsulfat.
Derartige Verfahren sind beschrieben in Ullmann′s Enzyclopädie der technischen
Chemie, 4. Auflage, Band 17, Seite 211ff, oder bei T. Messing und W. Wöhlk in Chem.
Ing. Techn. 45 (1973) 3, Seite 106 bis 109 oder bei H. v. Plessen, H. Kau, G. Münster
und W. Scheibitz in Chem. Ing. Techn. 61 (1989) 12, Seite 933 bis 934. Die
wesentlichen Nachteile dieser Verfahren sind zum einen in dem hohen Energieeinsatz,
der für die Verdampfung des Wassers erforderlich ist, und zum anderen im
beträchtlichen apparativen Aufwand zu sehen.
Es sind weitere Verfahren bekannt, in denen versucht wird, den Energieaufwand
dadurch zu senken, daß mit wassermischbaren organischen Lösungsmitteln wie etwa
Aceton oder Methanol gearbeitet wird, wobei aus den erzeugten Lösungen direkt
wasserfreies Natriumsulfat ausgefällt wird (z. B. k. Käseberg, H. Scherzberg, W. Kohler
und K. Fuhrmann in Bergakademie 20 (1968) 10, Seite 613ff und K. Käseberg, H.
Röser, k. Fuhrmann in Neue Bergbautechnik 2 (1972) 3, Seite 220ff). Wegen der
aufwendigen Anlagenausrüstung infolge der erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen bei
der Verwendung brennbarer, leicht flüchtiger Lösungsmittel und wegen der
auftretenden Verluste an Lösungsmittel haben sich diese Verfahren nicht
durchgesetzt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Reinigung von hydratbildenden
Salzen, die inkongruent schmelzbar sind, anzugehen, das einfach durchführbar und
mit vergleichsweise geringem Energieaufwand betreibbar ist. Es soll insbesondere zur
Reinigung von verunreinigten Natriumsulfat geeignet sein, das aus chemischen
Prozessen wie beispielsweise der Ameisensäuregewinnung durch Umsetzen von
Natriumformiat mit Schwefelsäure oder aus Rauchgasreinigungsanlagen stammt oder
auch als sogenanntes Ofensulfat anfällt, welches bei der Umsetzung von
Natriumchlorid mit Schwefelsäure gewonnen wird. Außerdem soll eine Anlage zur
Durchführung dieses Verfahrens angegeben werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Verfahrens sind in den
Unteransprüchen 2 bis 15 angegeben. Eine erfindungsgemäße Anlage zur
Durchführung des Verfahrens weist die Merkmale des Patentanspruchs 16 auf und ist
gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 17 bis 24 in vorteilhafter
Weise ausgestaltbar.
Es ist bekannt, daß durch Erhitzen von hydratisierten Salzen (z. B. Glaubersalz) auf
Temperaturen oberhalb ihres Schmelzpunktes wasserfreies Salz (z. B. im Falle von
Natriumsulfat Thenadit) gewonnen werden kann. Die Erfindung sieht vor, daß das
hydratbildende Salz in wasserfreier Form oder auf einem niedrigem
Hydratisierungsniveau (bei Natriumsulfat als wasserfreier Thenardit) zunächst in eine
Lösung des Salzes eingerührt und hydratisiert (bei Natriumsulfat Bildung von
Glaubersalz) bzw. auf ein höheres Hydratisierungsniveau gebracht wird
(Hydratisierungsstufe) und daß das kristalline Hydrat in einer Hydrattrennstufe von der
Mutterlösung abgetrennt wird. Die Hydratisierungsstufe muß im Temperaturbereich
unterhalb des Umwandlungspunktes des wasserfreien bzw. des auf niedrigem
Hydratisierungsniveau befindlichen Salzes zum hydratisierten bzw. auf höherem
Hydratisierungsniveau befindlichen Salz betrieben werden. Bei Natriumsulfat bedeutet
dies eine Betriebstemperatur unterhalb von 32,4°C. Die Untergrenze der
Betriebstemperatur ist durch den Erstarrungspunkt vorgegeben. Die Salzlösung in der
Hydratisierungsstufe ist gesättigt. Das in der Hydrattrennstufe gewonnene Hydrat wird
anschließend durch Aufschmelzen oberhalb seines Umwandlungspunktes in an sich
bekannter Weise kalziniert. Die Erfindung sieht vor, daß die Prozeßströme so geführt
werden, daß ein weitestgehend geschlossener Kreisprozeß gewährleistet ist. Um
einen unzulässigen Anstieg der Konzentration an Verunreinigungen zu vermeiden, die
sich in der Mutterlösung ansammeln, wird eine Teilmenge der im Verfahren
anstehenden flüssigen Phase aus dem Prozeß herausgeführt. Auf diese Art und Weise
wird erreicht, daß die Reinigung des Natriumsulfates ohne die übliche
Wasserverdampfung erfolgt. Als Antriebsenergie erfordert dieser Prozeß im
wesentlichen nur die Umwandlungsenthalpie für die Reaktion
Na₂SO₄ · 10 H₂O → Na₂SO₄ + 10 H₂O,
die 69,12 kJ/Mol beträgt.
Glaubersalz enthält 44,09% Na₂SO₄ und 55,91% H₂O als Kristallwasser. Die
Untersuchungen zur vorliegenden Erfindung zeigten überraschenderweise, daß beim
Hydratisieren von Thenadit sich ein Kristallisat bildet, das je nach Korngröße des
Rohmaterials einen erheblich geringeren Kristallwassergehalt aufweist, also lediglich
teilweise hydratisiert ist. Beim anschließenden Aufschmelzen dieses
unterstöchiometrischen Hydrates in der Schmelzstufe wurde überraschend gefunden,
daß dieses Schmelzprodukt dennoch eine hohe Reinheit und einen sehr hohen
Weißgrad besitzt. Gerade die unterstöchiometrische Zusammensetzung des Hydrates
erfordert vorteilhafterweise einen geringeren Energieeinsatz beim Schmelzvorgang.
Der Grad der Hydratisierung läßt sich vergleichsweise leicht einstellen, da eine
kleinere Korngröße des eingesetzten zu reinigenden Salzes zu einem höheren
Hydratisierungsniveau und ein gröberes Korn tendenziell zu einem geringeren
Hydratisierungsniveau führt. Darüber hinaus spielt auch die Verweilzeit in der
Hydratisierungsstufe eine Rolle. Anhand des in der einzigen Figur dargestellten
Anlagenschemas wird die Erfindung nachfolgend am Beispiel der Reinigung von
Natriumsulfat näher erläutert.
Verunreinigtes wasserfreies Natriumsulfat (Thenadit) wird über eine Zuführeinrichtung
5 in einen Hydratisierungsbehälter 1 gegeben. Im Hydratisierungsbehälter 1 befindet
sich eine mit Natriumsulfat gesättigte Lösung. Dem Hydratisierungsbehälter
nachgeschaltet sind eine Hydrattrennstufe mit einem ersten Fest/Flüssig-
Trennaggregat 2, eine Schmelzstufe mit einem Schmelzaggregat 3 sowie eine
Produkttrennstufe mit einem zweiten Fest/Flüssig-Trennaggregat 4. Im
Hydratisierungsbehälter 1 wird das zugeführte Natriumsulfat zumindest teilweise zu
Glaubersalz hydratisiert. Je kleiner die Korngröße des zugeführten Natriumsulfats ist,
um so schneller schreitet die Hydratisierung voran und um so höher ist der erreichbare
Grad der Hydratisierung. Die Temperatur im Hydratisierungsbehälter 1 wird unterhalb
des Umwandlungspunktes von Natriumsulfat, also unterhalb von 32.4°C gehalten
(z. B. bei 25°C). Hierzu ist eine Kühlung erforderlich, da bei der Hydratisierung Wärme
freigesetzt wird. Diese Kühlung kann beispielsweise auf direkte Weise in Form einer
Vakuumkühlung durch Wasserverdampfung erfolgen. Es kann aber auch eine Kühlung
durch indirekten Wärmetausch vorgenommen werden. Hierzu bietet es sich an, die
Suspension des Hydratisierungsbehälters durch eine Kühlleitung zu pumpen, die
außen mit einem Kühlmedium in Kontakt steht. Bei einem kontinuierlichen Betrieb der
Anlage empfiehlt es sich, den Hydratisierungsbehälter mit einem derartigen Unterdruck
zu betreiben, daß der Siedepunkt der Lösung unterhalb des Schmelzpunktes des
Natriumsulfats von 32,4°C liegt. Vorzugsweise sollte der Hydratisierungsbehälter 1 im
Sinne eines Kristallisators mit einer Zwangsumwälzung (z. B. Rührwerk oder
Umwälzpumpe) und einer Klärzone zur Abscheidung von Kristallisat ausgebildet sein.
Durch eine Abzugsleitung 6 wird eine Teilmenge der Suspension aus Hydrat und
Lösung zu dem Fest/Flüssig-Trennaggregat 2 geführt. Dieses Aggregat kann
beispielsweise als Filter oder Zentrifuge ausgebildet sein. Die abgetrennte Lösung wird
durch eine erste Rückführleitung 7 zumindest überwiegend wieder in den
Hydratisierungsbehälter 1 zurückgeführt. Es empfiehlt sich, an die Rückführleitung 7
eine Abstoßleitung 13 anzuschließen, durch die ein Teil der rückgeführten Lösung als
Abstoß aus dem Verfahren herausgeführt werden kann, um die Aufkonzentrierung der
Verunreinigungen auf einen vorgegebenen Maximalwert zu begrenzen. Im Grundsatz
wäre es auch möglich, den erforderlichen Abstoß an einer anderen Stelle des
Verfahrens durch Ausschleusung einer Teilmenge der flüssigen Phase sicherzustellen.
Das auf dem Fest/Flüssig-Trennaggregat 2 abgetrennte Kristallisat wird durch eine
Feststofftransporteinrichtung 8 zum Schmelzaggregat 3 der Schmelzstufe des
Verfahrens geführt. Zur Verbesserung des Reinigungsgrades empfiehlt es sich, die am
Kristallisat anhaftende Mutterlösung durch eine Waschung mit Wasser zu verdrängen,
bevor das Kristallisat in das Schmelzaggregat 3 gelangt. Das benutzte Waschwasser
sollte möglichst gekühlt sein (z. B. auf 10°C), damit sein Lösungsvermögen für das
Kristallisat gering bleibt.
Das Schmelzaggregat 3 wird auf einer Temperatur oberhalb des
Umwandlungspunktes (z. B. bei 50°C) betrieben, so daß das eingetragene
hydratisierte Natriumsulfat zu Thenadit umgesetzt wird. Die erforderliche
Schmelzwärme wird zweckmäßig in an sich bekannter Weise durch indirekte
Wärmeübertragung mittels eines außenliegenden Wärmetauschers, der beispielsweise
mit Dampf beschickt wird, in die Suspension eingebracht. Nach einer ausreichenden
Verweilzeit wird die im Schmelzaggregat 3 erhaltene Suspension durch eine
Suspensionsleitung 9 zum zweiten Fest/Flüssig-Trennaggregat 4 geführt. Die auf dem
Fest/Flüssig-Trennaggregat 4 abgetrennte Lösung wird in den Hydratisierungsbehälter
1 zurückgeführt. Ein Teil der aus dem Fest/Flüssig-Trennaggregat 4 abgeleiteten
Flüssigkeit kann allerdings zweckmäßigerweise zur Einstellung der
Feststoffkonzentration in einem inneren Kreislauf durch eine von der Rückführleitung
11 abzweigende Schmelzlösungsleitung 12 in das Schmelzaggregat 3 gegeben
werden. Das am Ausgang des Fest/Flüssig-Trennaggregats 4 erhaltene Kristallisat
wird durch eine Abzugsleitung 10 als Produkt abgeführt. Zur weiteren Verbesserung
des Reinheitsgrades des erhaltenen wasserfreien Natriumsulfats kann es zweckmäßig
sein, das Produkt zur Verdrängung von anhaftender Schmelzlösung mit Wasser zu
waschen.
Da als Rohmaterial lediglich das im wesentlichen wasserfreie verunreinigte
Natriumsulfat in den Prozeß eingeführt wird und durch den erforderlichen Abstoß,
durch die Haftlösung am Produkt sowie ggf. durch eine Vakuumkühlung
unvermeidbare Wasserverluste entstehen, muß eine Wasserzuleitung 14 vorgesehen
sein, durch die der erforderliche Wasserausgleich stattfinden kann. Die
Wasserzuleitung 14 sollte zweckmäßigerweise in den Hydratisierungsbehälter 1
münden. Besonders vorteilhaft ist es, daß ggf. zur Waschung des Kristallisates hinter
den Fest/Flüssig-Trennaggregaten 2 und/oder 4 eingesetzte Waschwasser für den
Ausgleich der Wasserbilanz zu verwenden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch einen vergleichsweise geringen
Energiebedarf aus, da der Aufwand für eine Wasserverdampfung zum Erhalt des
wasserfreien Natriumsulfats entfällt. Die für den Betrieb erforderliche flüssige Phase
des Verfahrens wird nahezu vollständig in einem Kreislauf geführt. Lediglich eine
vergleichsweise kleine Abstoßmenge ist erforderlich, um die eingetragenen
Verunreinigungen aus dem Prozeß auszuschleusen. Die erhaltenen Produkte
zeichnen sich durch einen hohen Reinheitsgrad aus, selbst wenn das eingesetzte
Rohmaterial lediglich teilweise hydratisiert bzw. auf eine höhere Hydratisierungsstufe
gebracht wird. Die Wirksamkeit des Verfahrens wird an den nachfolgenden Beispielen
näher erläutert.
Eine Menge von 90 kg eines bei der Chromatherstellung erhaltenen Natriumsulfates
mit einem Chromgehalt von 1230 mg/kg wurden nach Mahlung auf eine Korngröße
unter 0,125 mm in einen Rührbehälter, in dem insgesamt 360 kg gesättigte reine
Natriumsulfatlösung bei 50 C enthalten waren, 30 Minuten lang gerührt. Anschließend
wurde das Kristallisat zentrifugiert und eine Menge von 93,8 kg als feuchtes
Produktkristallisat erhalten. Nach Trocknung ergab die Analyse dieses Produktes
einen Chromgehalt von 990 mg/kg. Das Rohmaterial hatte einen Farbwert nach der
L*a*b*-Skala von:
L* = 48,7
a* = 3,1
b* = 23,7
a* = 3,1
b* = 23,7
Die Farbmessung an dem gewaschenen Produkt ergab folgende Werte:
L* = 81,5
a* = 1,5
b* = 22,9
a* = 1,5
b* = 22,9
Das gewaschene Produkt war noch stark gelb gefärbt, was sich in dem positiven und
hohen Betrag von b* widerspiegelt. Der Reinigungseffekt betrug 1230 : 990 = 1,24.
Eine Menge von 100 kg des gleichen gemahlenen chromhaltigen Rohmaterials wie im
Vergleichsbeispiel wurde in 800 kg einer bei 20°C gesättigten reinen
Natriumsulfatlösung eingetragen und nach 300 Minuten Rühren zentrifugiert. Dabei
wurden 325 kg Hydrat mit einem Wasseranteil von 56,7% erhalten. Anschließend
wurden davon 250 kg in 190 kg einer bei 50°C gesättigten Natriumsulfatlösung
eingetragen. Nach dem Aufschmelzen wurde die Schmelzensuspension zentrifugiert.
Dabei wurden 43 kg feuchtes Endprodukt erhalten, was nach der Trocknung nur noch
einen Chromgehalt von 26 mg/kg aufwies. Die Farbmessung an dem Endprodukt
ergab folgende Werte:
L* = 4,5
a* = -0,4
b* = 3,9
a* = -0,4
b* = 3,9
Das Endprodukt wies nur noch eine sehr schwache Färbung auf. Der Reinigungseffekt
betrug 1230 : 26 = 47,3. Diese hohe Effektivität ist um so verblüffender, als gerade
Chrom-VI-Salze mit Natriumsulfat isomorph sind und außerdem kein vollständiges
Auflösen des Salzes erfolgte.
Ein unzerkleinertes Roh-Natriumsulfat (Korngröße deutlich über 0,2 mm), welches aus
einem Syntheseprozeß entnommen wurde und einen Gehalt von 97,5% Natriumsulfat
neben 1,31% Ameisensäure und 0,36% anderer organischer Verbindungen aufwies,
wurde in einer Menge von 1015 kg in 80 kg einer bei 20°C gesättigten
Natriumsulfatlösung eingetragen. Nach 5 Stunden ließen sich 208,1 kg Hydrat mit
einem Wassergehalt von 43,4% abtrennen. Daraus wurden durch Aufschmelzen 87,8
kg Thenardit erzeugt. Die chemische Analyse ergab einen Reinheitsgrad von 99,9%
Natriumsulfat bei einem TQC-Gehalt von 1,3 mg/kg. Die Farbmessung des weißen
Produktes führte zu folgenden Werten:
L* = 96,9
a* = -0,6
b* = 1,2
a* = -0,6
b* = 1,2
Im Vergleich zu einem herkömmlichen Verfahren zur Reinigung von Natriumsulfat
durch Umkristallisation, wobei das als Lösungsmittel benutzte Wasser einstufig
verdampft wird, ergibt sich für die erfindungsgemäße Verfahrensweise eine
Energieeinsparung in einer Größenordnung von 75 bis 90%. Selbst gegenüber einer
mehrstufigen Eindampfung ist dieses Verfahren günstiger, da insbesondere nur
einfache Apparate benötigt werden, und der Investitionsaufwand gegenüber einer
mehrstufigen Verdampferanlage erheblich niedriger liegt.
Claims (24)
1. Verfahren zur Reinigung eines verunreinigten hydratbildenden Salzes, das
inkongruent schmelzbar ist, wobei als Produkt ein wasserfreies oder ein
niedriges Hydratisierungsniveau aufweisendes Salz gewonnen wird durch
Schmelzen (Schmelzstufe) des hydratisierten oder auf einem höheren als dem
ursprünglichen Hydratisierungsniveau befindlichen Salzes und anschließendes
Abtrennen (Produkttrennstufe) des kristallinen Produktes von der
Schmelzlösung,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß als Rohmaterial wasserfreies oder auf einem niedrigen Hydratisierungsniveau befindliches Salz eingesetzt wird,
- - daß das eingesetzte Rohmaterial zunächst in eine gesättigte Lösung des Salzes bei einer Temperatur, die unterhalb des Umwandlungspunktes des wasserfreien oder auf niedrigem Hydratisierungsniveau befindlichen Salzes einerseits zu dem auf dem höheren Hydratisierungsniveau befindlichen Salzes andererseits liegt, eingerührt und zumindest teilweise hydratisiert bzw. auf das höhere Hydratisierungsniveau gebracht wird (Hydratisierungsstufe),
- - daß das hydratisierte bzw. auf das höhere Hydratisierungsniveau gebrachte Salz(Hydrat) aus der Hydratisierungsstufe in eine Hydrattrennstufe geführt und von der Mutterlösung abgetrennt wird,
- - daß die abgetrennte Mutterlösung von der Hydrattrennstufe in die Hydratisierungsstufe zurückgeführt wird,
- - daß das in der Hydrattrennstufe abgetrennte Hydrat in die Schmelzstufe geführt wird,
- - daß die in der Produkttrennstufe von dem in der Schmelzstufe gebildeten kristallinen Produkt abgetrennte Schmelzlösung zumindest überwiegend in die Hydratisierungsstufe zurückgeführt wird und
- - daß die Verunreinigungen in einer Teilmenge der flüssigen Phase (Abstoß) aus dem Verfahren ausgeschleust werden und der dabei abgeführte Wasseranteil durch Wasserzufuhr von außen wieder ausgeglichen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Rohmaterial im wesentlichen wasserfreies Natriumsulfat eingesetzt wird
und in der Hydratisierungsstufe Glaubersalz gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydratisierungsstufe durch Wahl der Korngröße des Rohmaterials und
Einstellung der Verweilzeit so betrieben wird, daß das gebildete hydratisierte
Natriumsulfat weniger als 10 Mol Wasser je Mol Natriumsulfat enthält (teilweise
Hydratisierung).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohmaterial vor dem Einsatz gemahlen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzielung einer weitgehend vollständigen Hydratisierung eine
Korngröße des gemahlenen Rohmaterials von weniger als 0,2 mm eingestellt
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verfahren als kontinuierlicher Prozeß geführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydratisierungsstufe für Natriumsulfat auf eine Betriebstemperatur
unterhalb von 32,4°C, insbesondere im Bereich von 0 bis 25°C, eingestellt
wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur in der Hydratisierungsstufe durch Vakuumkühlung oder
durch indirekte Kühlung geregelt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydratisierungsstufe mit einer Zwangsumwälzung und einer integrierten
Klärung der Lösung durch Sedimentation für das Hydrat betrieben wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstoß unmittelbar aus der flüssigen Phase der Hydratisierungsstufe
entnommen oder als Teilmenge der in der Hydrattrennstufe abgetrennten
Mutterlösung ausgeschleust wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Teilmenge der in der Produkttrennstufe abgetrennten Schmelzlösung
zur Einstellung der Feststoffkonzentration in die Schmelzstufe zurückgeführt
wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das in der Hydrattrennstufe abgetrennte Salz vor der Schmelzstufe einer
Waschung mit Wasser unterzogen wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das in der Produkttrennstufe abgetrennte Salz einer Waschung mit Wasser
unterzogen wird.
14. Verfahren nach Anspruche 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Waschwasser zumindest teilweise zum Ausgleich des insbesondere
durch den Abstoß verursachten Wasserverlustes benutzt wird und in die
Hydratisierungsstufe geführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Waschwasser vor der Wäsche auf eine Temperatur unterhalb der
Betriebstemperatur der Hydratisierungsstufe, insbesondere unterhalb von 10°C
gekühlt wird.
16. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß ein Hydratisierungsbehälter (1) vorgesehen ist, der eine Zuführeinrichtung (5) für körniges Salz und eine Abzugsleitung (6) für eine Suspension aus Salz und Salzlösung aufweist,
- - daß die Abzugsleitung (6) zu einem ersten Fest/Flüssig-Trennaggregat (2) führt, von dem aus eine erste Rückführleitung (7) für abgetrennte Flüssigkeit zum Hydratisierungsbehälter (1) und eine Feststofftransporteinrichtung (8) zu einem Schmelzaggregat (3) zum Schmelzen von hydratisiertem Salz führt,
- - daß das Schmelzaggregat (3) eine Suspensionsleitung (9) aufweist, die zu einem zweiten Fest/Flüssig-Trennaggregat (4) führt,
- - daß das zweite Fest/Flüssig-Trennaggregat (4) eine zweite Rückführleitung (11) aufweist, durch die die abgetrennte Flüssigkeit zum Hydratisierungsbehälter (1) rückführbar ist und
- - daß eine Abstoßleitung (13) zur Ausschleusung einer Teilmenge an flüssiger Phase sowie eine Wasserzuleitung (14) zur Einführung von Wasser vorgesehen sind.
17. Anlage nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstoßleitung (13) von der ersten Rückführleitung (7) abzweigt.
18. Anlage nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wasserzuleitung (14) in den Hydratisierungsbehälter (1) mündet.
19. Anlage nach einem der Ansprüche 16 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem ersten Fest/Flüssig-Trennaggregat (2) und dem
Schmelzaggregat (3) ein erster Kristallwäscher mit einer
Waschflüssigkeitsableitung angeordnet oder das Fest/Flüssig-Trennaggregat
(2) zur Kristallwäsche eingerichtet ist.
20. Anlage nach einem der Ansprüche 16 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß hinter dem zweiten Fest/Flüssig-Trennaggregat (4) ein zweiter
Kristallwäscher mit einer Waschflüssigkeitsableitung angeordnet oder das
Fest/Flüssig-Trennaggregat (4) zur Kristallwäsche eingerichtet ist.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Waschflüssigkeitsableitung in den Hydratisierungsbehälter (1) mündet.
22. Anlage nach einem der Ansprüche 16 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß von der zweiten Rückführleitung (11) eine regelbare Schmelzlösungsleitung
(12) abzweigt und in das Schmelzaggregat (3) mündet.
23. Anlage nach einem der Ansprüche 16 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hydratisierungsbehälter (1) als Kristallisator mit einer
Zwangsumwälzung und einer Klärzone ausgebildet ist.
24. Anlage nach einem der Ansprüche 16 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fest/Flüssig-Trennaggregate (2, 4) als Zentrifuge oder Filter
ausgebildet sind.
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