DE2060287B2

DE2060287B2 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF SODIUM CARBONATE MONOHYDRATE

Info

Publication number: DE2060287B2
Application number: DE19702060287
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Musall Reimar Dipl Ing 3000 Hannover Schroder Hans Jürgen 3011 Pattensen COId 7 22 Hauschild
Original assignee: Kali Chemie AG, 3000 Hannover
Priority date: 1970-12-08
Filing date: 1970-12-08
Publication date: 1973-06-07
Also published as: BR7108094D0; DE2060287A1

Description

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Die Herstellung von Soda aus technischer Natronlauge durch Umsetzung mit Kohlendioxid oder kohlendioxidhaltigen Gasen hat in den letzten Jahren stark an Interesse gewonnen. Durch den steigenden Chlorbedarf der Industrie fällt bei der Elektrolyse von Natiiumchloridlösung in erhöhtem Maße Natriumhydroxidlösung an, für die teilweise keine unmittelbare Nachfrage besteht und daher andere Verwendungsmöglichkeiten gesucht werden müssen.The production of soda from technical caustic soda by reaction with carbon dioxide or Carbon dioxide-containing gases has gained a lot of interest in recent years. By increasing The need for chlorine in industry falls in the electrolysis of sodium chloride solution to an increased extent sodium hydroxide solution for which in some cases there is no immediate demand and therefore other possible uses must be sought.

Eine direkte Carbonatierung der gewöhnlich niit Gewichtsprozent NaOH vorliegenden Natronlauge ist mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Diese sind hauptsächlich durch Verkrustungen und Kristallabscheidungen an unerwünschten Stellen der Apparatur während der Umsetzung mit Kohlendioxid, besonders aber während des notwendigen Eiiidampfens der erhaltenen Sodalösung nach Abtrennung des Niederschlages bedingt. Außerdem schließen die Kristalle oft Verunreinigungen in Form von Natriumhydroxid oder metallischem Abrieb ein. Auch nach G5 dem Verfahren der deutschen Auslegeschrift i?8 748, das in zwei Stufen arbeitet, können diese Nach !eile nicht beseitigt werden.Direct carbonation of the sodium hydroxide solution, which is usually present with weight percent NaOH is fraught with considerable difficulties. These are mainly due to encrustations and crystal deposits at undesired points of the apparatus during the reaction with carbon dioxide, but especially during the necessary egg evaporation the obtained soda solution conditional after separation of the precipitate. In addition, the Crystals often accumulate impurities in the form of sodium hydroxide or metallic debris. Even after G5 the procedure of the German Auslegeschrift i? 8 748, which works in two stages, these After a hurry not be eliminated.

Die Verdampfung des durch die Natronlauge eingebrachten überschüssigen Wassers kann nach anderen Verfahren gleich in der Cavbonatierungsstufe erfolgen, so daß eine gesonderte Eindampfung der zuvor genannten Sodalösung entfallen kann. Da die frei werdende Neutralisationswärme für die zu verdampfende Wassermenge nicht ausreicht, muß die notwendige Energie entweder vor der Reaktion, z. B. durch starkes Erhitzen der hochprozentigen Natronlauge entsprechend der deutschen OffenlcRungsschrift 1 567 921. oder innerhalb des Reaktionsbehälters, z. B. über Dampfschlangen entsprechend der deutschen Offenlegungsschrift 1811 168. zugeführt werden. Aus der heißen Kristallsuspension wird laufend der Feststoff abgetrennt, während das hauptsächlich Soda enthaltende Filtrat in den Behälter zurückkehrt. Das Kohlendioxid bzw. kohlendioxidhaltige Gas perlt von unten durch das Gefäß, das beispielsweise aus einem hohen Carbonatierungsturm oder einem Rührwerksbehälter bestehen kann.The evaporation of the excess water brought in by the caustic soda can be different Process take place immediately in the Cavbonatierungsstufe, so that a separate evaporation of the previously mentioned soda solution can be omitted. Because the released heat of neutralization for the to be evaporated The amount of water is insufficient, the necessary energy must either be used before the reaction, z. B. by vigorous heating of the high percentage caustic soda according to the German OffenlcRungsschrift 1,567,921. Or within the reaction vessel, e.g. B. via steam coils accordingly the German Offenlegungsschrift 1811 168. are fed. The solid is continuously separated from the hot crystal suspension, while the The filtrate containing mainly soda is returned to the container. The carbon dioxide or carbon dioxide containing Gas bubbles from below through the vessel, which for example comes from a high carbonation tower or an agitator tank.

Den genannten Verfahren haftet der Nachteil an. daß sie~ u. a. mit einem verhältnismäßig großen Flüssigkeitsvolumen arbeiten und einen nicht unerheblichen elektrischen Energieaufwand benötigen. Bei Betriebsausfall entsteht auf Grund der Flüssigkeitsmenge eine kritische Situation, weil sich sofort im Carbonatierungsgefäß. in den Leitungen. Pumpen usw. Kristalle absetzen, die schwer zu beseitigende Verstopfungen verursachen.The above procedures have the disadvantage. that they ~ inter alia with a relatively large one Liquid volume work and require a not inconsiderable amount of electrical energy. In the event of a break in operation, a critical situation arises due to the amount of liquid, because immediately in the carbonation vessel. in the lines. Pumps etc. will settle crystals which are difficult to remove Cause constipation.

Nach dem Verfahren der deutschen Offenlegungsschrift 1 567 957 wird wasserfreie Soda aus CO.,-haltigen Gasen und Natronlauge von 20 bis 60° 0 im Gegen- oder Gleichstrom bei Temperaturen bis zu 250" C dadurch hergestellt, daß die Natronlauge in einer Schichtdicke bis zu 1 cm urter ständigem Durchmischen in Dünnschichtreaktoren, die mit rotiei enden Wischersystemen versehen sind, umgesetzt wird. Als Nachteil dieses Verfahrens sind Korrosion, Verschleiß und Verbrauch an elektrischer Energie anzuführen. Zusätzliche Schwierigkeiten ergeben sich, wenn fehlende Wärme durch Beheizen der Reaktorwand von außen zugeführt werden muß.According to the process of the German Offenlegungsschrift 1 567 957, anhydrous soda is made from CO., - containing Gases and caustic soda from 20 to 60 ° 0 in countercurrent or cocurrent at temperatures up to 250 "C produced by the fact that the sodium hydroxide solution in a layer thickness of up to 1 cm urter constant Mixing in thin-film reactors, which are provided with rotating wiper systems, implemented will. The disadvantages of this process are corrosion, wear and tear and electrical consumption To lead energy. Additional difficulties arise when there is a lack of heat due to heating the reactor wall must be fed from the outside.

Nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 954 414 wird in eine Wirbelschicht von Alkalicarbonat (Trägergas kohlensäurehaltige Verbiennungsgase) Alkalilauge eingedüst und festes Alkalicarbonat abgezogen. Dieses Verfahren kommt ohne Heizung durch eine Behälterwand aus, hat aber den Nachteil, daß bis zu 8°o des Alkalicarbonate staubförmig in Staubabscheidern anfallen, was zu erheblichen Mehrkosten führt.According to the method of German patent specification 954 414, alkali carbonate is placed in a fluidized bed (Carrier gas carbonic acid-containing chemical gases) Alkali solution injected and solid alkali carbonate deducted. This method works without heating through a container wall, but has the disadvantage that up to 8 ° o of the alkali metal carbonate accumulate in dust form in dust collectors, which leads to considerable additional costs leads.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Natriumcarbonat, Monohydrai bzw. Natriumcarbonat, durch Reaktion von Natronlauge mit Kohlendioxid bzw. kohlendioxidhaltigen Gasen gefunden, das die geschilderten Nachteile weitgehend vermeidet. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß eine 10 bis 75gewichtsprozentige wäßrige Natriumhydroxidlösung einer umlaufenden wäßrigen Lösung von 13 bis 18 Gewichtsprozent Natriumcarbonat und 8 bis 14 Gewichtsprozent Natriumhydroxid zugeleitet wird, die erhaltene Mischung in dem 150 bis 700° C heißen CO., oder CO„-haltigen Gas fein zerteilt wird, nach einer Reaktionszeit zwischen 0,1 und 10 Sekunden Flüssigkeit und Gas getrennt werden, das gebildete, gut filtrierbare Kristallisat aus der Flüssigkeit isoliert und die Lösung bzw. das Filtrat in den Kreislauf zurückgeführt wird.There has now been a process for the production of sodium carbonate, monohydrate or sodium carbonate, found by reacting caustic soda with carbon dioxide or gases containing carbon dioxide, which largely avoids the disadvantages described. It is characterized in that it is 10 to 75 percent by weight aqueous sodium hydroxide solution of a circulating aqueous solution of 13 to 18 percent by weight sodium carbonate and 8 to 14 weight percent sodium hydroxide is fed, the mixture obtained in the 150 to 700 ° C hot CO., Or CO "-containing gas is finely divided according to a reaction time between 0.1 and 10 seconds liquid and gas are separated, the formed, Easily filterable crystals are isolated from the liquid and the solution or the filtrate is circulated is returned.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens soll dabei das gebildete Kristallisat nur aus einem Teilstrom der Flüssigkeit isoliert und das Fütrat sowie der andere Teilstrom der Flüssigkeit vereinigt und als Kreislauf zurückgeführt werden.According to a preferred embodiment of the process, the crystallizate formed should only exude isolates a partial flow of the liquid and the feed and the other partial flow of the liquid can be combined and returned as a cycle.

Im Gegensatz zu den bekannten im wäßrigen Medium arbeitenden Verfahren wird erfindunosgernäß nicht das Gas in die Flüssigkeit eingeleitet und dort zerteilt, sondern genau umgekehrt, indem die Flüssigkei^r in dem Gas versprüht wird. Dabei wird das heiße Gas momentan auf eine Temperatur zwischen 80 und 120^c C abgekühlt während ein Teil des Wassers aus der 75 bis 115 C warmen Lösung dampfförmig in das Abgas übergeht.In contrast to the known operating method in the aqueous medium, the gas is not introduced into the liquid erfindunosgernäß and cut there, but reversed by the Flüssigkei ^r is sprayed in the gas. The hot gas is momentarily cooled to a temperature between 80 and 120 ^° C while part of the water from the 75 to 115 ° C warm solution passes in vapor form into the exhaust gas.

Die Zufuhr der Natriumhydroxidlösung. deren NaOH-Konzentration vorzugsweise zwischen 45 und 55 Gewichtsprozent liegt, wird derart gesteuert, daß in dem Reaktionsgefäß die eingebrachte Wassermenge sofort auf Grund der Wärmezufuhr durch das Gas ;nd der Neutralisierungswärme verdampft. Dabei spielt die Temperatur des Gases, die Konzentration ϋι> CO., im Gas und die Gasmenge eine Rolle, denn je höher diese Werte liegen, um so stärker ist die Wasserverdampfung. Auch die Verweilzeit der Gasflüssigkeit und der Zerteilungsgrad der Flüssigkeit üben einen Einfluß aus. da mit kleiner werdender Tropfenform und mit steigender Verweilzeit sowohl die Ausnutzung der angebotenen Wärme als auch die Carbonatierung der Natronlauge besser wird.The supply of the sodium hydroxide solution. whose NaOH concentration is preferably between 45 and 55 percent by weight, is controlled such that the amount of water introduced into the reaction vessel immediately due to the supply of heat from the gas ; nd the heat of neutralization evaporates. The temperature of the gas and the concentration play a role here ϋι> CO., in the gas and the amount of gas matter, because the higher these values are, the stronger the water evaporation. Also the residence time of the gas liquid and the degree of division of the liquid exert an influence. as it gets smaller Drop shape and with increasing dwell time both the utilization of the offered heat and the carbonation of the caustic soda is better.

An Stelle von reinem Kohlendioxid können vorzutisweise Rauchgase mit etwa 10 bis 20" 0 CO., •.erwendet werden. Dabei kommt es auf den Verwendungszweck der herzustellenden Soda an, inwieweit eine Reinigung dieser Gase von schädlichen Verunreinigungen (Staubpartikeln oder Gase) vorgenommen werden muß. In vielen Fällen genügt schon die aiechaniSwhe Abtrennung des Staubes.Instead of pure carbon dioxide, it is possible to use Flue gases with about 10 to 20 "0 CO., •. Are used. It depends on the intended use of the soda to be produced, the extent to which these gases are cleaned of harmful impurities (Dust particles or gases) must be made. In many cases that is enough aiechaniSwhe separation of the dust.

Die Temperatur des Gases kann in weiten Grenzen iiegen, hauptsächlich zwischen 150 und 700" C. Oft rieht ein R.auchgas zur Verfügung, das 250 bis 600^: C heiß ist und eine höhere Wärmeenergie besitzt als zur Verdampfung des Wassers benötigt wird. Durch eine entsprechende Wasserzuführung läßt sich in diesem Fall das Volumen der Kreislauflösung leicht konstant halten.The temperature of the gas can lie within wide limits, mainly between 150 and 700 "C. Often a flue gas is available that is 250 to 600 ^: C and has a higher thermal energy than is required to evaporate the water With a corresponding water supply, the volume of the circulating solution can easily be kept constant in this case.

Auf Grund der hfrschenden Betriebsverhältnisse, also Gastemperatur, Verhältnis Gas zu Flüssigkeit, Konzent^ration an NaOH in der einzusetzenden Natronlauge, CO₂-Gehalt des Gases usw., ergibt sich eine ganz bestimmte Temperatur der Flüssigkeit. Nach der Abtrennung von dem Gas bewegt sie sich zwischen 75 und 115 C, bevorzugt zwischen 80 und 95 C.Due to the hfrschenden operating conditions, ie, gas temperature, gas to liquid ratio, Concent ^r ation of NaOH in the sodium hydroxide solution to be used, CO ₂ content of the gas, etc., to a specific temperature of the liquid is obtained. After separation from the gas, it is between 75 and 115 C, preferably between 80 and 95 C.

Aus ökonomischen Gründen muß auf eine weitgehende Ausnutzung d^s CO.,-Angebotes geachtet werden. Häufig, vor allem bei Verwendung von heißen Abgasen, steht aber ein Überschuß von CO₂ zur Verfugung, so daß theoretisch das in das Reaktionsgefäß eintretende Natriumhydroxid vollständig in Natriumcarbonat umgesetzt werden könnte. Nach dem vorliegenden Verfahren ist es nun nicht erforderlich und auch nicht angebracht, daß die gesamte in das Reaktionsgefäß eingebrachte Natronlauge carbonatiert wird, sondern nur derjenige Teil, der von außen der zirkulierenden Arbeitslösung kontinuierlich zufließt. Es bildet sich ein Gleichgewicht zwischen Carbonatierungsgrad der Kreislauflösung und CO.,-Gehalt des zum Einsatz gelangenden Gases aus, wenn alle anderen Parameter, wie Temperatur. Gas- und Flüssigkeitsmenge pro Zeiteinheit usw.. konstant gehalten werden. Ändert sich der CO₂-Gehalt des Gases, so verschiebt sich automatisch die Zusammensetzung der Arbeitslösung, d. h., mit höher werdendem CO.,-Gehalt steigt der Carbonatierungsgrad der Lösung und umgekehrt. Andererseits läßt sich der Carbonatierungsgrad auf einem bestimmten Wert halten, wenn man bei verschiedenem CO_ä-Gehalt im Gas beispielsweise gleichzeitig die Verweilzeit von Gas und Flüssigkeit oder die Größe der Flüssigkeitströpfchen ändert.For economic reasons, care must be taken to make extensive use of the CO., Offer. Often, however, especially when using hot exhaust gases, an excess of CO _{2 is available} , so that theoretically the sodium hydroxide entering the reaction vessel could be completely converted into sodium carbonate. According to the present process, it is not necessary and also not appropriate that all of the sodium hydroxide solution introduced into the reaction vessel is carbonated, but only that part which continuously flows from the outside into the circulating working solution. An equilibrium is established between the degree of carbonation of the circulating solution and the CO. Content of the gas used if all other parameters, such as temperature. Amount of gas and liquid per unit of time, etc .. are kept constant. If the CO ₂ content of the gas changes, the composition of the working solution is automatically shifted, ie as the CO 2 content increases, the degree of carbonation of the solution increases and vice versa. On the other hand, the degree of carbonation can be kept at a certain value if, for example, the residence time of gas and liquid or the size of the liquid droplets are changed at the same time _{with different CO a content in the gas.}

Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, daß das Verfahren in seiner Gestaltung sehr variabel ist und den sich ändernden Gegebenheiten schnell angepaßt werden kann. So ist der Prozeß auch für eine Arbeitsweise mit Über- oder Unterdruck geeignet. Dabei muß berück¹.,, .htigt werden, daß die Absorption des CO.,. vor allem aus einem Rauchgas, nicht momentan verläuft und von verschiedenen Faktoren abhängt. Je niedriger der Par:^;aldruck des CO., ist. d. h. je geringer die CO.,-Konzentration ist. urn so langsamer verläuft die Carbonatierung. Ebenso verringert sie sich mit steigender Temperatur. In der gleichen Richtung wirkt das Angebot an Natriumhydroxid: Je mehr Natronlauge pro Volumeinheit mit dem Gas in Berührung kommt und je höher die NaOH-Konzentration ist. um so schneller und mehr wird das CO., absorbiert. Während reines CO.,. besonders bei höherem Druck, mit der Arbeitslösung verhältnismäßig rasch reagiert, kommt bei der Arbeitsweise mit Rauchgas der Umstand hinzu, daß mit geringerer Konzentration des CO., im Gas sich die Bedingungen für eine quantitative CO.,-Absorption verschlechtern.From the foregoing it can be seen that the design of the method is very variable and that it can be quickly adapted to changing circumstances. The process is also suitable for working with positive or negative pressure. It must take into. ¹ ,, are .htigt that the absorption of the CO.,. mainly from a flue gas that does not run momentarily and depends on various factors. The lower the ^SSS; aldruck des CO., is. ie the lower the CO., - concentration is. The carbonation proceeds all the more slowly. It also decreases with increasing temperature. The supply of sodium hydroxide works in the same direction: the more sodium hydroxide solution per unit volume comes into contact with the gas and the higher the NaOH concentration. the faster and more the CO. is absorbed. While pure CO.,. especially at higher pressure, reacts relatively quickly with the working solution, when working with flue gas there is also the fact that the lower the concentration of CO., in the gas, the conditions for quantitative CO., absorption worsen.

Trotz dieser ungünstigeren Voraussetzungen der Verwendung von Rauchgas gegenüber reinem CO., ergeben sich deswegen bei der beanspruchten Verfahrensweise keine Schwierigkeiten. Sollte der gewünschte Ausnutzungsgrad des CC, während der Kontaktzeit zwischen Flüssigkeit und Gas von vorzugsweise 0.2 bis 3 Sekunden nicht erreicht werden. so wird, wie schon vorstehend gesagt, die Lösung feiner versprüht oder die Verweilzeit erhöht. Dabei kann 7. B. auch eine Teilrückführung des Abgases vorgenommen oder die Flüssigkeit über mechanische Ablenkvorrichtungen geleitet werden.Despite these more unfavorable conditions for the use of flue gas compared to pure CO., therefore there are no difficulties with the claimed procedure. Should be the one you want Degree of utilization of the CC, during the contact time between liquid and gas of preferably 0.2 to 3 seconds cannot be reached. so, as said above, the solution becomes sprayed finer or the dwell time increased. 7. B. also a partial recirculation of the exhaust gas or the liquid can be directed through mechanical deflectors.

Als Behältermaterial werden korrosionsfeste Werkstoffe verwendet, z. B. nicht rostender Stahl, Nickel. nickelhaltige Metallegierungen, nickelplattiertes Metall und für die flüssigkeilsführenden Behälter, Leitungen und Armaturen auch Kunststoffe, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polytetrafluoräthylen oder kunststoffbeschichtetes Stahlblech.Corrosion-resistant materials are used as the container material, e.g. B. stainless steel, nickel. Nickel-containing metal alloys, nickel-plated metal and, for the liquid wedge-carrying containers, lines and fittings, also plastics such as polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene or plastic-coated sheet steel.

An Hand der Abbildung soll eine bevorzugte Form des kontinuierlich arbeitenden Verfahrens näher erläutert werden.A preferred form of the continuously operating process should be shown in greater detail on the basis of the illustration explained.

Eine Na₂CO₃- und NaOH-haltige Lösung, die sich dauernd im Kreislauf befindet, wird mit der Pumpe 1 über eine Düse 2 in das Reaktionsgefäß 3 eingespriiht. Kurz vor Eintritt in das Gefäß erfolgt bei 4 die Zuspeisung der wäßrigen Natriumhydroxidlösung. Das heiße Rauchgas bzw. CO.,-haltige Gas, das durch die Leitung 5 angesaugt wird, und die Lösung kommen in innige Berührung und reagieren sofort. Sie trennen sich im Behälter 6, wobei das stark wasserdampfhaltige Abgas über Leitung 7 nach einer eventuellen Wäsche mit Wasser die Apparatur verläßt.A _{solution containing Na 2} CO ₃ and NaOH, which is constantly in circulation, is sprayed into the reaction vessel 3 by the pump 1 via a nozzle 2. Shortly before entry into the vessel, the aqueous sodium hydroxide solution is fed in at 4. The hot flue gas or gas containing CO., Which is sucked in through line 5, and the solution come into intimate contact and react immediately. They separate in the container 6, and the exhaust gas, which contains a lot of water vapor, leaves the apparatus via line 7 after it has been washed with water.

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Um einer möglichen Ansatzbildung in Höhe der 13 bis 18 Gewichtsprozent und das NaOH zu 8 bis Düse 2 vorzubeugen, kann z.B. bei 13 Wasser ein- 14 Gewichtsprozent beteiligt sind. Das Gewichtsgespritzt werden. Aus der jetzt carbonatiertcn und verhältnis NaOH: Na₂CO₃ sollte vor der Zuspeisung konzentrierten Lösung fallen Kristalle von der Natronlauge bevorzugt unter 1 : 1 liegen.
Na₂CO₃ · H₂O aus, die rasch wachsen und sich in 5In order to prevent possible build-up in the amount of 13 to 18 percent by weight and the NaOH to 8 to nozzle 2, a 14 percent by weight can be involved, for example, with 13 water. That weight will be injected. Crystals of the sodium hydroxide solution should fall from the now carbonated and ratio NaOH: Na ₂ CO _{3, which is concentrated before the addition, and should preferably be below 1: 1.}
Na ₂ CO ₃ · H ₂ O, which grow rapidly and transform into 5

dem spitz zulaufenden Behälter absetzen. Während Beispiel
das frei fließende Kristallkonzentrat kontinuierlichthe tapered container. During example
the free flowing crystal concentrate continuously

mittels der Austragsvorrichtung 8 in die Zentrifuge 9 Nach dem in der Abbildung aufgezeigten Verfahgelangt, läuft der andere Teilstrom, mit nur wenigen ren wurden 390 kg einer 80° C warmen Arbeitslösung suspendierten Kristallen, durch die Überlaufleitung io mit 16,6 Gewichtsprozent Natriumcarbonat und 10 in das kleine Zwischengefäß 11, wo er zusammen 11,5 Gewichtsprozent Natriumhydroxid, also etwa mit dem Filtrat der Zentrifuge wieder den Kreislauf 24 Gewichtsprozent Gesamtalkali (als NaOH) entantritt. Das zentrifugenfeuchte Natriumcarbonat- haltend, im Kreislauf gefahren. Kurz bevor diese monohydrat wird dem mit CO₂-haltigen Gasen be- Lösung in den Sprühreaktor gelangte, wurde sie heizten Trockner 12 zugeführt, damit neben der 15 kontinuierlich mit 75 kg/h 50gewichtsprozentiger Trocknung auch eine Carbonatierung der anhaften- Natriumhydroxidlösung versetzt. Durch die Saugden Natronlauge erreicht wird. Aus dem Produkt wirkung des Reaktors, dem zusätzlich 5 l/h Wasser entsteht oberhalb von 10O⁰C schwere Soda. zugespeist wurden, kam die Flüssigkeit mitl50Nm³/h Gegenüber den bisher bekannten Prozessen besitzt heißem Rauchgas von 480° C und 14 Volumprozent das vorliegende Verfahren hauptsächlich folgende ao CO₂ in innige Berührung. Nach einer mittleren VerVorteile: weilzeit von etwa 0,5 Sekunden trennten sich Flüssig-, , .„ „ . keii und Gas in dem 2801 fassenden Auffanggefäß. Bevorzugte Verwendung von heißem Rauchgas. _Wäbr_end das Abgas über eine kleine Wasserwäsche Geringes Flüssigkeitsvolumen als Arbeitsmedium. die Apparatur mit einer Temperatur von 85° C ver-Das Gas wird angesaugt, es ist kein Gaskom- as ließ, setzten sich die rasch wachsenden Kristalle von pressor notwendig. Na₂CO₃ · H₂O in dem Flüssigkeitsbehälter ab. Am Sehr intensives Durchmischen von Flüssigkeit Fuß des Gefäßes wurde die dicke Kristallsuspension und Gas, daher kurze Verweilzeit. kontinuierlich abgezogen und einer z-entrifuge zu-Kleine und einfache Apparatur. 8?^' wo stündlich 58,1 kg Na₂CO₃ · H₂O mit 8 „ . At.j , ... . „ . 30 bis 10% anhaftender Feuchtigkeit abgetrennt wurden. Germger Aufwand an elektrischer Energie. _{Das Rltrat und die aus de}^ _Gef|_{ß überlaufende} By means of the discharge device 8 in the centrifuge 9 After the procedure shown in the figure, the other partial stream runs, with only a few ren, 390 kg of a 80 ° C warm working solution were suspended crystals, through the overflow line io with 16.6 percent by weight sodium carbonate and 10 in the small intermediate vessel 11, where together 11.5 percent by weight sodium hydroxide, i.e. with the filtrate from the centrifuge, again enters the cycle of 24 percent by weight total alkali (as NaOH). Holding the centrifuge moist sodium carbonate, circulated. Shortly before this monohydrate reached the _{spray reactor with the CO 2} -containing gases, it was fed to the heated dryer 12, so that in addition to the 15 continuous drying at 75 kg / h 50% by weight, the adhering sodium hydroxide solution was also carbonated. Through the suction the caustic soda is achieved. From the product action of the reactor, which also produces 5 l / h of water above 10O ⁰ C heavy soda. were fed in, the liquid came with 150 Nm ³ / h Compared to the previously known processes, hot flue gas of 480 ° C and 14 percent by volume, the present process mainly has the following ao CO ₂ in intimate contact. After a moderate advantage: liquid,, . " ". keii and gas in the collecting vessel with a capacity of 2801. Preferred use of hot flue gas. _W e br _en d the exhaust gas with a small water wash. Small volume of liquid as working medium. the apparatus is at a temperature of 85 ° C. The gas is sucked in, there is no gas com-as, the rapidly growing crystals of the pressor are necessary. Na ₂ CO ₃ · H ₂ O in the liquid container. At the very intensive mixing of the liquid at the foot of the vessel, the thick crystal suspension and gas became, therefore, short residence time. continuously withdrawn and a z-entrifuge too-small and simple apparatus. 8? ^ 'Where every hour 58.1 kg Na ₂ CO ₃ · H ₂ O with 8 ". At.j, .... ". 30 to 10% adhering moisture was removed. Germger expenditure on electrical energy. _{The council and those from de} ^ _Gef | _{ß overflowing}

Sehr gute Ausnutzung der Wärmeenergie des Lösung, in der nur wenig Kristallisat suspendiert war,Very good utilization of the thermal energy of the solution, in which only a small amount of crystals was suspended,

G⁸⁸⁶S- vereinigten sich in einem kleinen Zwischengefäß, ausG ⁸⁸⁶ S- combined in a small intermediate vessel

Große Flexibilität des Systems. dem die Flüssigkeit wieder den Kreislauf antrat.Great flexibility of the system. which the liquid started the cycle again.

35 Durch eine Regulierung der Wasserzufuhr in das35 By regulating the water supply into the

Je nach den Reaktionsbedingungen stellt sich in System wurde das Flüssigkeitsvolumen konstant ge-Depending on the reaction conditions, the liquid volume in the system was kept constant

der Kreislauflösung eine bestimmte Konzentration halten.keep the circulating solution at a certain concentration.

an NaOH und Na₂CO₃ ein. Gewöhnlich liegt der Das feuchte Kristallisat gelangte in einen mitof NaOH and Na ₂ CO ₃ . Usually the moist crystals got into one with

Gesamtalkaligehalt, ausgedrückt als NaOK, zwischen CO₂-haltigen Gasen beheizten Trockner, wo es zuTotal alkali content, expressed as NaOK, between CO ₂ -containing gases heated dryer where it is too

22 und 27 Gewichtsprozent, woran das Na₂CO₃ zu 40 Schwersoda entwässert wurde.22 and 27 percent by weight, after which the Na ₂ CO _{3 was} dehydrated to 40% heavy soda.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. A process for the preparation of sodium carbonate monohydrate by injecting an aqueous sodium hydroxide solution into a _{gas stream containing CO 2} at high temperature, characterized in that 13 to 18 percent by weight of sodium carbonate and 8 to 14 percent by weight of Nairiurr hydroxide with a total alkali content are added to a continuously circulating solution from 22 to 27 percent by weight, expressed as sodium hydroxide, a 10 to 75 percent by weight sodium hydroxide solution is added, the mixture obtained is divided into a gas containing 150 to 700 C and is reacted with the gas for 0.1 to 10 seconds whereupon, after the separation of liquid and gas, the crystals formed are isolated from a partial flow of the liquid and the filtrate and the other partial flow are returned to the cycle together.

2. The method according to claim 1, characterized in that that a sodium hydroxide solution with 45 to 55 percent by weight NaOH is used will.

3. Method according to claim 1, characterized in that that the temperature of the circulating solution is 75 to 115'C.

4. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the CO., - -containing gas is between 250 to 600 C and the exhaust gas leaves ^{the reaction vessel at 80 to 120: C.}

5. The method according to claim 1, characterized in that that the reaction time between liquid and gas is 0.2 to 3 seconds.

6. The method according to claim 1, characterized in that the separated crystals in is dewatered to heavy soda in a dryer with gases containing CO>.