DE2435512A1 - Verfahren zur herstellung von fluorwasserstoff und calciumsulfat - Google Patents
Verfahren zur herstellung von fluorwasserstoff und calciumsulfatInfo
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Description
Rn/IK 509 Leverkusen, Bayerwerk
22.
verfahren zur Herstellung von Fluorwasserstoff und Calciumsulfat
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Plußsäure und Calciumsulfat aus
heißer Schwefelsäure und heißem Flußspat unter stark verminderter Staubentwicklung durch Vorreaktion in einem umgewälzten
Bett und anschließender Reaktionsvervollständigung in einem Ofen.
Fluorwasserstoff wird großtechnisch durch Umsetzung von konzentrierter
Schwefelsäure mit Flußspat in einem beheizten Reaktionsgefäß, z. B. einem Drehrohrofen,hergestellt. Dabei
wird das Fluorid z. B. zunächst in einer Mischvorrichtung bei Raumtemperatur oder höherer Temperatur mit konzentrierter
Schwefelsäure in etwa stochiometrischem Verhältnis vermischt. Durch die dabei auftretende Teilreaktion des Fluorids mit
der Schwefelsäure verdickt das Gemenge rasch zu pastenartiger Konzistenz, welches dazu neigt, im Reaktionsgefäß zu verkleben
und anzubacken. Hiermit sind sowohl eine Verzögerung des Reaktionsablaufs als auch eine erhöhte Korrosion des Gefäßmaterials
verbunden. Die Reaktion wird anschließend dadurch vervollständigt, daß das Gemenge auf Temperaturen von
150 bis 35O0C erhitzt wird. Durch einen steigenden Gehalt
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an Plotationsmitteln im Flußspat wird die Bildung pastenartiger Zwischenprodukte begünstigt.
Es wurden bereits verschiedene Wege vorgeschlagen, um diese
Schwierigkeiten zu vermeiden.
Nach der deutschen Offenlegungsschrift 1 θβθ 848 wird das
Anbacken im Reaktionsofen dadurch verhindert, daß Flußspat und Schwefelsäure in einem empfindlichen Knetsystern im
stöchiometrischen Verhältnis innig zu einem körnigen Produkt vermischt v/erden, welches dann im Ofen in ein trockenes Pulver
übergeführt wird.
Die deutsche Auslegeschrift 2 048 277 beschreibt ein Verfahren
zur Herstellung von Flußsäure aus Flußspat und Schwefelsäure bei Temperaturen von etwa 121 bis j5l6°C, bei dem während
der Reaktion in hohem Anteil bereits gebildetes Calciumsulfat innerhalb des Ofens zurückgeführt und zugemischt wird,
um Verkrustungen im Ofen zu vermeiden.
Es ist auch bekannt, die sogenannte Breiphase nicht in die
Ausheizapparatur, sondern in eine davor angeordnete Mischapparatur zu verlegen, um die Korrosion im Ofen zu verringern.
So werden beispielsweise nach der deutschen Auslegeschrift 1 O4o 001 ein oder beide Ausgangsstoffe in erwärmtem
Zustand in eine vor dem eigentlichen Reaktionsraum befindliche Vorrichtung eingebracht und vermischt, worauf das entstandene
feste, trockene Granulat in den angeschlossenen Reaktionsbehälter gelangt und in gasförmigen Fluorwasserstoff und Calciumsulfat
zerlegt wird.
Ferner ist auch bekannt, das Calciumfluorid auf höhere Temperaturen
vorzuerhitzen. Gemäß dem Verfahren der deutschen Patentschrift 1 245 339 wird bei der etwa 425 bis 7050C
in einer Wirbelschicht calcinierte Flußspat in noch heißem
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Zustand in die auf I50 bis 3150C erhitzte Reaktionszone eines
Drehrohrofens eingebracht. Nach dem Verfahren gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 2 103 335 wird ein Metallfluorid
zunächst in einer Gas-Peststoff-Suspension mit einem 500 bis 12000C heißen Gasstrom unter speziellen Bedingungen
kontinuierlich vorerhitzt.
Die deutsche Offenlegungsschrift 1 667 K^k beschreibt ein
Verfahren, in welchem partikuliertes und auf 300 bis 42O0C
vorerhitztes Calciumfluorid mit heißer Schwefelsäure in einer
Reaktionszone in freiem Fall bei I50 bis 3000C umgesetzt werden,
um die für die Reaktion notwendige Wärmezufuhr und die' Reaktionszeit zu verringern.
Die Umsetzung von heißem, flotationsmittelfreiem Flußspat mit einer heißen Schwefelsäure ermöglicht zwar eine hohe
Energieaufuhr in der Anfangsphase der Reaktion, wodurch
die Nachteile beim Einsatz kalter Reaktionspartner weitgehend
vermieden werden. Jedoch entwickelt sich bei der sehr heftigen Reaktion der heißen Komponenten in erheblichem
Maß ein sehr feinteiliger Calciumfluorid- und Calciumsulfatstaub,
der leicht von den entweichenden Reaktionsgasen mitgerissen wird und sich bei der Aufarbeitung der Flußsäure
nachteilig bemerkbar macht.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, durch welche die Staubentwicklung bei der Reaktion von heißer Schwefelsäure mit
heißem Flußspat stark vermindert wird, wobei gleichzeitig eine Klumpenbildung oder ein Anbacken des Reaktionsgemisches
in der Reaktionszone verhindert und eine rasche Vorreaktion ermöglicht werden soll.
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Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die heißen Reaktionspartner an räumlich voneinander
getrennten Stellen dem Vorreaktionsprodukt zudosiert, welches gleichzeitig, gegebenenfalls unter Wärmezufuhr, umgewälzt
wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur Herstellung von Flußsäure und Calciumsulfat aus heißer Schwefelsäure
und heißem Flußspat durch Vorreaktion und anschliessende Nachreaktion bei Temperaturen von 100 bis 50O0C, welches
dadurch gekennzeichnet ist, daß auf 400 bis 800°C vorerhitzter
Flußspat und 80 bis 2000C heiße Schwefelsäure an
räumlich voneinander getrennten Stellen dem Vorreaktionsprodukt zudosiert werden, das Vorreaktionsprodukt gleichzeitig,
gegebenenfalls unter Wärmezufuhr, umgewälzt wird und anschließend als weitgehend trockenes Produkt in einer
Nachreaktionszone unter Wärmezufuhr in Calciumsulfat und Fluorwasserstoff zerlegt wird.
Überraschenderweise hat es sich herausgestellt, daß auf diese Weise die obengenannten Nachteile weitgehendst vermieden
werden können. Durch das Umwälzen des lockeren Vorreaktionsproduktes
und durch die räumlich getrennte Eingabe der Produkte auf das umgewälzte Vorreaktionsprodukt wird die Staubentwicklung
fast vollständig zurückgedrängt, ein gutes Durchmischen der Reaktionspartner erreicht, wodurch auch der Ofendurchsatz
stark erhöht werden kann. Es ist somit möglich, die Vorteile, welche die direkte Umsetzung von vorerhitztem
Ausgangsmaterial mit sich bringt, auszunutzen, ohne andere Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Weitere Vorteile
sind eine verminderte Korrosion im eigentlichen Reaktionsgefäß und das Unterbleiben der Klumpenbildung und
des Anbackens. Das Verfahren weist somit nicht nur eine erhöhte Raum-Zeit-Ausbeute bei verringertem Energiebedarf aus
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(der Ofendurchsatz wird um etwa 20 cß>
erhöht), es erzielt auch eine verbesserte Ausbeute an HF, bezogen auf das Ausgangsmaterial.
Durch die wesentlich herabgesetzte Korrosion ist ferner auch der SOp-Anteil im HF sehr gering.
Das Vorreaktionsprodukt soll in der Vorreaktionszone auf einer Temperatur von 100 bis 2000C, vorzugsweise von l40 bis l60°C,
gehalten werden, was eventuell durch zusätzliches Heizen erreicht werden kann.
Im allgemeinen werden bereits 50 bis 100 f» der für die gesamte
Reaktion erforderliehen Menge an Schwefelsäure bei der Vorreaktion
zugegeben. Die Restmenge von 0 bis 50 % wird bei
der Nachreaktion zugesetzt. Es ist besonders vorteilhaft, bereits 80 bis 100 % der gesamten Schwefelsäure in die Vorreaktionszone
einzuführen.
Im allgemeinen verwendet man konzentrierte Schwefelsäure (z. B. 75 bis 95 %). In einer bevorzugten Ausführungsform
wird eine flußsäurehaltige, konzentrierte Schwefelsäure eingesetzt, wie sie gemäß der deutschen Offenlegungsschrift
2 209 96O erhalten werden kann. Danach ist bekannt, die
Schwefelsäure durch die entstehenden, heißen Fluorwasserstoffgase zu erhitzen, wenn diese Schwefelsäure gleichzeitig
zum Auswasehen der Rohgase verwendet wird. Nach dem anschließenden
Aufkonzentrieren der wasser- und flußsäurehaltigen
Schwefelsäure mit Oleum wird die so erhaltene Schwefelsäure als Reaktionspartner dem Reaktionsofen zugeführt. Eine derartige
Schwefelsäure, im folgenden auch Besehickungssaure genannt, enthält etwa 90 f» H3SO^ und anteilig Wasser und
Flußsäure*
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, die Schwefelsäure in Abhängigkeit von der entstehenden oder zusätzlich
zugeführten Wassermenge teilweise oder völlig durch Schwefeltrioxid zuersetzen. Auf diese Weise wird dem Reaktionsmediuffl
durch die Reaktion von Schwefeltrioxid mit dem Le A 15 572 - 5 -
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Wasser eine erhebliche Wärmemenge zugeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit beliebigen fluoridhaltigen
Ausgangsstoffen durchgeführt werden. Normalerweise werden natürlich vorkommende Metallfluoride eingesetzt,
vorzugsweise Flußspat (Calciumfluorid), der in bekannter Weise, z. B. durch Flotation aufgearbeitet wird, oder der synthetisch
hergestellt wird, z. B. durch Umsetzung von CaCO, mit H2SiFg.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch ebensogut auf andere Fluoride, wie z. B. gefälltes Calciumfluorid oder Alkali-
und Erdalkalifluoride, anwendbar.
Der Reaktion wird durch beliebiges Vorheizen der Ausgangskomponenten
Energie zugeführt. Dabei kann die Schwefelsäure auf Temperaturen von 80 bis 2000C, vorzugsweise von 120
bis 1500C, und das Fluorid auf Temperaturen von 400 bis zu
etwa 800°C, vorzugsweise von 450 bis 55O°C, erhitzt werden.
Die Metallfluoride werden je nach Verunreinigungen so hoch erhitzt, bis alle aus dem Flotationsmittel stammenden Stoffe,
z. B. gesättigte und ungesättigte Fettsäuren, entfernt sind. Auch der Sulfidschwefelgehalt der Rohstoffe, z. B. des Flußspats,
wird auf diese Weise reduziert. Um die Zerstörung dieser organischen und anorganischen Stoffe zu erreichen, sind im
allgemeinen Temperaturen von über 400°C erforderlich. Erfolgt die Vorerhitzung jedoch bei Temperaturen über 800°C, so besteht
die Gefahr, daß unerwünschte Verbackungen auftreten.
Die Ausgangssubstanzen werden in einer einfachen Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens an räumlich voneinander getrennten Stellen in ein Vorreaktionsgefäß mit bereits
vorhandenem Vorreaktionsprodukt eingespeist und durch eine geeignete Mischvorrichtung, z. B. durch Mischarme, umgewälzt.
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aus dem Vorreaktor ausgetragen und zur weiteren Umsetzung
dem eigentlichen Reaktionsofen, z. B. einen Drehrohrofen, zugeführt. Die Reaktion wird dann bei Temperaturen von 100
bis 5000C vervollständigt, wonach die entstehenden Reaktionsprodukte
in bekannter Weise aufgearbeitet werden.
Anstelle eines einzigen Vorreaktors kann auch eine Kaskade von Vorreaktoren verwendet werden, wobei zwischen den einzelnen
Reaktionszonen unterschiedliche Bedingungen, wie z. B. verschiedene Temperaturen, Verwei!zeiten oder Konzentrationen,
aufrecht erhalten werden können.
Die Reaktionsbedingungen im Vorreaktor sind so gewählt, daß
schon in der ersten Stufe ein wesentlicher Teil des Fluorwasserstoffs gebildet wird, der aus der Vorreaktionsmischung
entweicht. Der aus dem Vorreaktor abziehende HF-haltige Dampf enthält der verwendeten Schwefelsäurekonzentration entsprechende Mengen an Wasser, sowie geringe Mengen Schwefel
säure, ist jedoch weitgehendst frei von Staub. Vorzugsweise werden die Reaktionsgase in den nachfolgenden Reaktionsraum
eingeleitet und von dort mit den übrigen HF-haltigen Gasen abgezogen. Dies kann entweder im sogenannten Oleichstromprin
zip am Ende des Drehrohrofens geschehen, also dort, wo auch das Calciumsulfat den Ofen verläßt, oder aber im Gegenstrom-
prinzip am Anfang des Ofens, etwa dort, wo die Reaktionsmischung in den Ofen eingebracht wird. Die Vorreaktionsgase können Je
doch auch - vorzugsweise unter Vereinigung mit den übrigen Reaktionsgasen - in einem der Vorreaktionszone nachgeschalteten
Abscheider ausgeschleust werden. Sie werden wasserfrei erhalten, indem man diese Gase anschließend in üblicher Weise mit
Schwefelsäure wäscht und durch fraktionierte Kondensation und/oder Destillation auf reines HF weiterverarbeitet.
Der Austrag des heißen, durch die Vorreaktion entstehenden Feststoffgemisches kann in einfacher Weise durch einen
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gegebenenfalls verstellbaren überlauf direkt in den Nachreaktor
erfolgen. Bevorzugt wird das Produkt auf eine geeignete Fördervorrichtung, z. B. Transportschnecke, ausgetragen
und dem Nachreaktor zugeführt. Dafür eignen sich besonders Bandschnecken, die neben dem Transport fester Produkte
gleichzeitig das Abziehen der Reaktionsgase ermöglichen.
Das aus dem Vorreaktor ausgetragene feste Gut ist nicht klebend, hat eine trockene bis erdige Konsistenz und ist
gleichmäßig gut durchmischt, daher unterbleibt ein Anbacken, Verschmieren oder eine Klumpenbildung der Reaktionsmischung
im Reaktionsraum. Es ist bereits zu 50 bis 80 % ausreagiert,
wobei der Umsetzungsgrad weitgehend von der im Vorreaktor eingestellten Temperatur und Verweilzeit abhängt. Die mittlere
Verweilzeit im Vorreaktor, die sich aus dem Verhältnis der darin enthaltenen Menge zu der Durchflußmenge errechnet,
beträgt etwa J5 bis 20 Minuten. Auch längere Verweilzeiten als 20 Minuten sind möglich, jedoch aus wirtschaftlichen
Gründen, wegen der notwendigen großen Behältervolumen, nachteilig.
Die erforderliche Temperatur von 100 bis 2000C während der
Vorreaktion kann auf verschiedene Weise reguliert werden. Beispielsweise durch die Dosierung der Schwefelsäure, durch
äußere Wärmezufuhr, wie z. B. durch indirektes Heizen des Vorreaktors, z. B. mit Dampf, durch Verwendung der entsprechend
vorerhitzten Ausgangskomponenten, oder, wie nachfolgend ausgeführt wird, durch den Zusatz von Stoffen, die mit der
Reaktionsmischung oder den Reaktionskomponenten exotherm reagieren.
Bei dieser speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können z. B. zusammen mit den Fluoriden oder
aber' an jeder anderen beliebigen Stelle des Verfahrens in an sich bekannter Weise Stoffe zugesetzt werden, die mit Schwefelsäure
exotherm und unter Bildung von Stoffen reagieren, die gegenüber den Reaktionsprodukten inert sind. Inert bedeutet
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in diesem Zusammenhang, daß weder die Eigenschaften des entstehenden
Metallsulfats nachteilig beeinflußt, noch die Flußsäure verunreinigt werden.
Die Zugabe von Stoffen, die bei der Reaktion mit der Reaktionsmischung
Wärme liefern, bringt erhebliche Vorteile mit sich. Die Reaktion
CaF2 + H2SO2^ £- 2 HF + CaSO1^
ist unter Standardbedingungen mit 15.3 kcal endotherm. Darüber hinaus muß zur Austreibung der Flußsäure aus dem
Vorreaktionsgemisch eine Mindesttemperatur von etwa 100 C aufrecht erhalten werden. Die für das Verfahren notwendige
Wärmemenge wird in der Praxis der Reaktionsmischung durch indirekte Beheizung zugeführt. Der Wärmeübergang auf die
Reaktionsmischung ist dabei relativ schlecht. Da jedoch der Durchsatz an Reaktionsmischung, von der Zeit abhängt,
in der der Mischung die notwendige Energie zugeführt werden kann, müssen relativ hohe Außentemperaturen angewendet
werden.
Entsprechend der Menge der zugesetzten Stoffe, bzw. der dabei freiwerdenden Wärmemenge, kann die den Systemen von außen
zuzuführende Wärmemenge verringert werden. Dies hat zur;Folge,
daß entweder die Temperatur, mit der das System aufgeheizt werden muß, herabgesetzt werden kann, oder daß man bei gleichbleibender
Temperatur kürzere Zeit erhitzen muß.
Als Zusatzstoff wird bevorzugt Calciumoxid eingesetzt. Es können aber auch andere Stoffe, die mit HpSOj. exotherm reagieren,
wie z. B. Ca(OH)2 Na(OH) usw. zugesetzt werden. Ent
sprechend der gebildeten Wassermenge muß SO, zugeführt werden.
Die Menge der Zusatzstoffe im Verhältnis zum Metallfluorid
kann in relativ weiten Grenzen schwanken. Zusätze bis zu etwa
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20 Molprozent sind möglich. Bei CaO werden z. B. vorteilhaft
Mengen von 2 bis 15 Molprozent, bezogen auf den CaFp-Gehalt
des Flußspats, eingesetzt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird die Vorreaktion in zwei parallel zueinander liegenden Betten durchgeführt. Jedes Bett wird
durch eine Paddelschnecke bewegt, die sich gegenläufig zueinander bewegen. Die beiden Enden der Betten sind durch Überläufe
in der zwischen den beiden Betten angebrachten Trennwand verbunden. Die Höhe der Überläufe wird vorzugsweise
durch ein V/ehr eingestellt. Auf diese V/eise wird es möglich, das Vorreaktionsprodukt im Kreislauf zu führen.
Am Ende eines der Betten befindet sich ein gegebenenfalls verstellbarer Überlauf zum Austragen des Vorreaktionsproduktes.
Über diesen Überlauf verlassen in der Regel auch die entstehenden Reaktionsgase den Vorreaktor.
Die Vorrichtung zur Durchführung dieser Ausführungsform des
erfindungsgemaßen Verfahrens wird unter Bezug auf die Figuren 1 und 2 näher beschrieben und erläutert.
In den Figuren haben die Ziffern folgende Bedeutung:
la, | Ib | Troge |
2a, | 2b | Paddelschnecken |
3a, | 3b | Überläufe |
4 | Überlauf zum Austragen des Vorreaktionspro | |
duktes | ||
5 | Bandschnecke | |
6 | Einlaß für Flußspat | |
7a, | 7b | Einlasse für Schwefelsäure |
8 | Trennwand | |
9 | Abdeckplatte |
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Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Aufsicht und Figur 2 die Seitenansicht in Längsrichtung der
Tröge.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei parallel zueinander liegenden, mit einer Platte (9) abgedeckten,
durch eine Trennwand (8) voneinander getrennten, indirekt beheizbaren Trögen (la, Ib), in denen zwei gegenläufig arbeitende
Paddelschnecken (2a, 2b) angeordnet sind. Beide Tröge sind jeweils an den Enden durch Überläufe (J>a.t yo)
miteinander verbunden, deren Höhe vorteilhaft durch Wehre eingestellt wird. Am Ende des einen Troges (la) befindet
sich ein weiterer, vorzugsweise verstellbarer Überlauf (4) zum Austragen des Vorreaktionsgutes auf ein nicht
abgebildetes Förderorgan (5)* z. B. eine Bandschnecke, welches
das heiße Vorreaktionsgut in einem Reaktionsofen, normalerweise einen Drehrohrofen, überführt. In der Abdeckplatte
(9) sind an mehreren räumlich voneinander getrennten Stellen, vorzugsweise alternierend Einläße für die Zufuhr
von Flußspat (6) bzw. Schwefelsäure (7a und 7b) vorgesehen.
Die entsprechend vorerhitzten Reaktionspartner, Schwefelsäure und Flußspat werden nicht direkt zusammengegeben sondern
bei (6) bzw. (7a) und (7b) den bereits vorreagiertem Reaktionsgut zugemischt, welches mit Hilfe der Paddelschnecken (2a,
2b) umgewälzt und über beide Tröge (la, Ib) im Kreis
geführt wird. Die Tröge werden von außen mit Dampf ge-*
heizt. Die heißen Reaktionsgase und das 100 bis 2000C heiße
Vorreaktionsprodukt verlassen den Vorreaktor bei (4) und werden vorzugsweise gemeinsam mittels einer Bandschnecke dem
eigentlichen Reaktionsofen zugeführt. Die mittelere Verweilzeit des Gutes im Vorreaktor, das beim Verlassen des Vorreaktors
zu 50 bis 80 durchreagiert sein soll, wird durch Verstellen der Überläufe (3a), (^b) und (4) reguliert. Die
Zusatzstoffe, die mit dem Vorreaktionsgut exotherm reagieren, können durch die Einlasse dem Gut zugemischt werden:
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saure Zusatzstoffe durch (6) und basische durch (7a) und (7b).
Das erfindungsgemäße Verfahren soll durch folgende Beispiele näher erläutert werden:
In einem Vorreaktor gemäß Figur 1 und 2 werden an räumlich voneinander getrennten Stellen pro Minute 40 Gewichtsteile
Flußspat (CaF2, 97 #-ig) mit einer Temperatur von etwa
45O°C und 56 Gewichtsteile Beschickungssäure (H20-HF-haltige
Schwefelsäure, etwa 90 %~lg) mit einer Temperatur von 1200C
zudosiert. Durch zusätzliches Heizen wird die Temperatur des Vorreaktionsproduktes bei etwa 1300C gehalten. Seine mittlere
Verweilzeit im Vorreaktor beträgt 6 Minuten. Das aus dem Vorreaktor austretende krümelige Produkt enthält noch etwa 21 %
CaF2 und etwa 21 % H2SO^, was einem Umsetzungsgrad von etwa
49 bzw. 50 % entspricht. Während der Umsetzung erfolgt nahezu
keine Staubentwicklung.
Entsprechend Beispiel 1 werden in einem Vorreaktor pro Minute 60 Gewichtsteile Flußspat mit einer Temperatur von 4500C und
83 Gewichtsteile Beschickungssäure mit einer Temperatur von
1500C zudosiert. Der Vorreaktor wird zusätzlich geheizt. Die
Temperatur des austretenden Vorreaktionsproduktes beträgt etwa 1300C. Seine mittlere Verweilzelt im Vorreaktor beträgt
etwa 4 Minuten. Der Umsetzungsgrad liegt bei etwa 60 %, Das
noch heiße Vorreaktionsprodukt wird anschließend in einen Reaktionsofen übergeführt und durch Aufheizen auf etwa 2000C
die Reaktion vervollständigt. Die mittlere Verweilzeit im Reaktionsofen beträgt etwa 4 Stunden. Der CaF2- bzw. H2SO2,-Gehalt
im Abbrand (CaSO^) beträgt 0.5 bzw. 1.0 %, Das ent-
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spricht einem gesamten Umsatz von 99 bzw. 98·2 %, Eine
nennenswerte Staubentwicklung während der Vor- und Hauptreaktion tritt nicht auf.
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Claims (10)
- Patentansprüche;(T) Verfahren zur Herstellung von Flußsäure und Calciumsulfat aus heißer Schwefelsäure und heißem Flußspat durch Vorreaktion und anschließende Nachreaktion bei Temperaturen von 100 bis 5000C, dadurch gekennzeichnet, daß auf Temperaturen von 400 bis 800°C vorerhitzter Flußspat mit 80 bis 2000C heißer Schwefelsäure an räumlich voneinander getrennten Stellen dem Vorreaktionsprodukt zudosiert werden, das Vorreaktionsprodukt gleichzeitig,gegebenenfalls unter Wärmezufuhr, umgewälzt wird und anschließend als weitgehend trockenes Produkt in einer Nachreaktionszone unter Wärmezufuhr in Calciumsulfat und Fluorwasserstoff zerlegt wird.
- 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Verreaktionsproduktes 100 bis 2000C beträgt.
- 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Vorreaktion 50 bis 100 % der für die vollständige Reaktion erforderlichen Menge an Schwefelsäure und gegebenenfalls die Restmenge an Schwefelsäure bei der Nachreaktion zugesetzt wird.
- 4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J5, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Verweilzeit des Vorreaktionsproduktes in der Vorreaktionszone 3 bis etwa 20 Minuten beträgt.
- 5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß während der Vorreaktion indirekt Wärme zugeführt wird.
- 6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Reaktion notwendige Wärmemenge teilweise durch die Reaktionswärme der Umsetzung von Schwe-Le A 15 572 - 14 -509886/0994feltrioxid mit dem wasserhaltigen Reaktionsmedium aufgebracht wird.
- 7) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reaktionsgemisch wärmeliefernde Stoffe, insbesondere Calciumoxid zugesetzt werden.
- B) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorreaktionsprodukt in zwei nebeneinander liegenden Betten, die an den Enden durch Überläufe miteinander verbunden sind, im Kreis umgewälzt wird.
- 9) Vorrichtung zur Herstellung von Flußsäure und Calciumsulfat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bestehend aus zwei indirekt beheizbaren, parallel zueinander liegenden, durch eine Wand (8) voneinander getrennten und an beiden Enden durch Überläufe (3a, Jb) in der Trennwand (8) verbundenen Trögen (la, Ib), mit mehreren räumlich voneinander getrennten Einlassen für Flußspat (6) und Schwefelsäure (7a, 7b) und einem Überlauf- (4) am Ende des einen Troges, wobei sich in beiden Trögen (la, Ib) gegenläufig angeordnete Paddelschnecken befinden.
- 10) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überläufe (Ja, Jb, 4) durch Wehre verstellbar sind.Le A 15 572 - 15 -5(39886/0994Leerseite
Priority Applications (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2435512A DE2435512A1 (de) | 1974-07-24 | 1974-07-24 | Verfahren zur herstellung von fluorwasserstoff und calciumsulfat |
IN1277/CAL/1975A IN143502B (de) | 1974-07-24 | 1975-06-27 | |
US05/596,050 US4010245A (en) | 1974-07-24 | 1975-07-15 | Production of hydrogen fluoride and calcium sulfate |
GB30386/75A GB1521511A (en) | 1974-07-24 | 1975-07-21 | Production of hydrogen fluoride and alkali metal or alkaline earth metal sulphate |
AU83282/75A AU8328275A (en) | 1974-07-24 | 1975-07-22 | Production of hydrogen fluoride and calcium sulfate |
JP50088918A JPS5135694A (en) | 1974-07-24 | 1975-07-22 | Futsukasuisosan oyobi ryusankarushiumunoseizoho oyobi seizosochi |
NL7508761A NL7508761A (nl) | 1974-07-24 | 1975-07-22 | Werkwijze en inrichting ter bereiding van fluor- waterstof en van calciumsulfaat. |
BE158478A BE831585A (fr) | 1974-07-24 | 1975-07-22 | Production de fluorure d'hydrogene et de sulfate de calcium |
ZA00754750A ZA754750B (en) | 1974-07-24 | 1975-07-23 | Production of hydrogen fluoride and calcium sulfate |
ES439669A ES439669A1 (es) | 1974-07-24 | 1975-07-23 | Procedimiento y aparato para la obtencion de acido fluorhi- drico y sulfato de calcio. |
FR7523204A FR2279664A1 (fr) | 1974-07-24 | 1975-07-24 | Production de fluorure d'hydrogene et de sulfate de calcium |
BR7504721*A BR7504721A (pt) | 1974-07-24 | 1975-07-24 | Processo para a preparacao de acido fluoridrico e sulfato de calcio |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2435512A DE2435512A1 (de) | 1974-07-24 | 1974-07-24 | Verfahren zur herstellung von fluorwasserstoff und calciumsulfat |
Publications (1)
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