DE244941C

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Publication number: DE244941C
Application number: DENDAT244941D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

— JVl 244941 .— KLASSE 55 b. GRUPPE

Kohlensäure fällbaren organischen Stoffen befreit sind.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Februar 1911 ab.

Die Schwarzlaugen der Natronzellulosefabrikation, welche durch Behandlung mit Kohlensäure oder in anderer Weise von ihren organischen Stoffen befreit sind, enthalten Natrium-

5 oxyd, das teils an Kohlensäure oder schwächere Säuren, teils an Essigsäure, Ameisensäure und andere organische Säuren gebunden ist.

Zweck der Erfindung ist, aus solchen Schwarzlaugen die größtmögliche Menge Natrium in

ίο der Form von Natriumbikarbonat (Natronlauge zum Zellulosekochen) unmittelbar zu gewinnen und gegebenenfalls gleichzeitig die Essigsäure, die Ameisensäure und die anderen organischen Säuren.

Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß die von mit Kohlensäure fällbaren organischen Stoffen ganz oder zum größten Teile befreite Schwarzlauge, gegebenenfalls in konzentrierter Form, mit Ammoniak und Kohlensäure behandelt wird; hierdurch gewinnt man Natriumbikarbonat und bei Verwendung von Kalk zum Austreiben von Ammoniak aus der Schwarzlauge auch Kalziumsalze der-Essigsäure, der:

Ameisensäure und der anderen organischen Säuren. Tatsächlich wird durch Behandlung der Schwarzlauge bei erhöhter Temperatur und Konzentration derselben mit Ammoniak und Kohlensäure Natriumbikarbonat sogar vollständiger als beim Behandeln einer einfachen Lösung von Natriumchlorid ausgefällt, und zwar aus dem Grunde, weil in der Gegenwart mehrerer Säuren mit leichtlöslicheren Ammoniumsalzen eine größere Menge Ammoniumsalze gelöst werden kann, als wenn die Lösung nur Ammoniumchlorid enthält.

Um die Ausführung der Erfindung zu veranschaulichen, soll beispielsweise die Behandlung einer kochsalzhaltigen Schwarzlauge, die durch Kohlensäure (Natriumbikarbonat) vom größten Teile der organischen Stoffe befreit und zur Konzentration eingedampft worden ist, beschrieben werden.

Die derart behandelte Schwarzlauge wird in gewöhnlichen Saturierapparaten bei einer Temperatur von 20 bis 40° C. mit Ammoniak und Kohlensäure behandelt, bis das Natriumbikarbonat vollständig ausgefällt worden ist, worauf-^ der Niederschlag in Filtrier apparat en von der dunkel gefärbten Mutterlauge getrennt wird.

Die Mutterlauge des Niederschlages enthält Salzsäure, Essigsäure, Ameisensäure und sirupartige Stoffe, die alle an Ammoniak und Kohlensäure gebunden sind. Aus dieser Mutterlauge kann man nicht nur Ammoniak, sondern auch die organischen Säuren gewinnen. Dieses wird in der folgenden Weise. bewirkt:

Zunächst wird freies Ammoniak und an Kohlensäure und andere schwache organische Säuren gebundenes Ammoniak abgetrieben. Dann wird eine starke Base, z. B. Kalk, in einer etwas größeren Menge als der aus der Formel

berechneten hinzugesetzt. Hierdurch wird das Ammoniak freigemacht, während die Säuren Kalksälze bilden. Vorher gefällte harzartige Stoffe können, wenn erwünscht, vor dem Zusetzen des Kalkes entfernt werden. Das Ammoniak wird dann durch Erhitzung der Lösung abgetrieben. Da die Flüssigkeit die Neigung zum Schäumen hat, ist dieses z. B. durch Umrühren, Zusatz von Paraffin oder in sonstiger

ίο Weise zu verhindern.

Wenn die harzartigen Stoffe nicht früher abgeschieden worden sind, bildet der der Lauge zugesetzte Kalk einen leicht filtrierbaren und waschbaren, feinkörnigen Niederschlag aus KaI-ziumsalzen mit diesen Harzstoffen, die in Wasser unlöslich sind, während die Essigsäure, die Ameisensäure und die sirupartigen Stoffe lösliche Kalziumsalze bilden. Die Lauge kann dann in der folgenden Weise weiterbehandelt werden:

Die gefällten Kalziumsalze werden durch bekannte Verfahren (Filtrieren oder Pressen) von der Lösung getrennt und können in irgendeiner Weise verwertet werden, z. B. durch trockene Destillation in oder ohne Gegenwart von Wasserdampf, wobei unter anderen Stoffen Azeton gebildet wird. Die Lösung (das Filtrat) enthält dann essigsaure und ameisensaure KaI-ziumsa ze, Kalziumsalze anderer organischer Säuren, etwa auch Salzsäure, und Natriumchlorid.

Wenn die organischen Säuren aus der Lösung zu gewinnen sind, wird die Lösung konzentriert. Aus der Lösung können essigsaurer und ameisensaurer Kalk zusammen mit Kochsalz auskristallisiert werden (die größere Menge Kochsalz kann ohne erwähnenswerte Beimischung organischer Salze auskristallisiert und als solches verwendet werden), besonders wenn die Lösung etwa durch Fällung mit Alkohol erst von saccharinsaurem Kalk befreit worden ist. Aus der so erhaltenen Salzmasse, welche Essigsäure und Ameisensäure enthält, können diese nach bekannten Methoden gewonnen werden. Die übrigen organischen Kalksalze können beispielsweise durch trockene Destillation in oder ohne Gegenwart von Wasser-. dampf verwertet werden. Die Kalksalze können der trockenen Destillation unterworfen werden, auch vor der Ausscheidung der essigsauren und ameisensauren Salze, wobei man u. a. Azeton erhält.

Die Lösung kann auch zum Freimachen der organischen Säuren durch stärkere Säuren sauer gemacht werden. Von den letzteren ist zweckmäßig erst Schwefeldioxyd zu verwenden, durch welches etwa die Hälfte der ganzen Menge Kalk als unlösliches Kalziumsulfit gefällt wird. Die Reaktion findet am besten bei erhöhter Temperatur statt, um die Bildung von saurem Kalziumsulrit zu vermeiden. Hierdurch wird der Essig freigemacht, und kann unmittelbar abdestilliert werden. Wenn der Essig abdestilliert worden ist, kann die Ameisensäure durch eine stärkere Säure, z. B. Schwefelsäure, freigemacht und dann abdestilliert werden..

Eine andere Ausführung des Verfahrens besteht darin, erst das Kalziumsulfit zu entfernen und dann eine genügende Menge Schwefelsäure hinzuzusetzen, so daß Ameisensäure oder alle organischen Säuren sofort freigemacht werden. Dann wird die Mischung aus Essig und Ameisensäure abdestilliert. Etwa gefällter Gips kann vor oder nach dem Destillieren abgeschieden werden.

Die sirupartigen Stoffe können dann durch Filtrieren oder Pressen mit oder ohne Zusatz von Wasser oder anderem Lösungsmittel unmittelbar von der Salzmenge abgeschieden werden. Der so erhaltene Sirup kann durch trockene Destillation ausgebeutet werden, wobei z. B. Milchsäure gebildet wird und gewonnen werden kann. Wenn erwünscht, können die Kalziumsalze der sirupartigen Stoffe bereits vor dem Abdestillieren der Ameisensäure einer solchen trockenen Destillation unterzogen werden.

Beim Fällen von Natriumbikarbonat muß darauf geachtet werden, daß die ■ Lauge eine genügende Menge Natriumchlorid enthält. Bei der Verwendung des Verfahrens zum Regenerieren von Natriumkarbonat aus Schwarzlaugen soll dasselbe gleichzeitig unmittelbar auf neue Mengen Kochsalz verwendet werden, um gleichzeitig zur Deckung aller Verluste von Natriumoxyd beim Kochen zellulosehaltiger. Stoffe eine wohlfeile Lösung von Natriumkarbonat herzustellen.

In allen diesen Behandlungen, die zur Wiedergewinnung von Natriumoxyd aus Schwarzlauge oder zur gleichzeitigen Gewinnung von Natriumoxyd aus Natriumchlorid ausgeführt werden, ist darauf zu achten, daß die essigsäure- und ameisensäurehaltige Lösung nicht unnötig verdünnt wird, da in solchem Falle die Kosten zur Wiedergewinnung der fraglichen Säuren erhöht werden.

Wenn erwünscht, kann der Niederschlag von Natriumbikarbonat durch Waschen desselben mit Schwarzlaugen (mit Kohlensäure behandelt oder nicht), aus welchen Bikarbonat durch Ammoniak und Kohlensäure zu fällen ist, von Ammoniumsalzen befreit werden. Der Niederschlag von Natriumbikarbonat kann auch,, entweder unmittelbar oder nach unvollständigem Waschen, zur Herstellung von neuen Mengen Kochlauge verwendet werden. Es empfiehlt sich indessen, das im fraglichen Niederschlage enthaltene Ammoniak zurückzugewinnen.

Wenn das Natriumbikarbonat zur Herstellung einer Lösung aus Natriumkarbonat verwendet werden soll, die zur Herstellung von Kochlauge kaustiziert wird, so wird freigemachte Kohlensäure zweckmäßig gewonnen, um im Prozesse wieder verwendet zu werden. Wenn diese

Kohlensäure Ammoniak enthält, kann sie mit demselben Erfolge verwendet werden.

Claims

Patent-Anspruch :

Verfahren zur Gewinnung von Natriumsalzen in Form von Bikarbonat aus Schwarzlaugen der Natronzellulosefabrikation, die zuvor von mit Kohlensäure fällbaren organischen Stoffen befreit sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauge unter Temperaturerhöhung mit Ammoniak und Kohlensäure behandelt wird.