DE298042C

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Publication number: DE298042C
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AUSGEGEBEN AM 20. JANUAR 1920ISSUED ON JANUARY 20, 1920

Zur Gewinnung von Ammoniumsalz mittels Natriumbisulfats aus den Gasen der Brennstofftrockendestillation sind zwei Verfahren bekannt. Nach 'einem älteren Vorschlag soll das aus dem Gaswasser destillierte Ammoniak durch eine Natriumbisulfatlösung oder durch das Salz in Form feuchter Brocken absorbiert oder das Natriumbisulfat dem Gaswasser direkt beigegeben werden; aus dieser Lösung soll dasFor the extraction of ammonium salt using sodium bisulphate from the gases of the fuel dry distillation two methods are known. According to an older proposal, the ammonia distilled from the gas water should be used absorbed by a sodium bisulfate solution or by the salt in the form of moist lumps or the sodium bisulfate can be added directly to the gas water; from this solution the

ίο Ammoniäksaiz durch Eindampfen der Lauge gewonnen werden. Dieses Verfahren ergibt ein Salz in Form eines Natrium-Ammoniumdoppelsalzes mit einem Ammoniakgehalt von höchstens 12,4 Prozent, während nach den bestehenden Vorschriften ein handelsfähiges Ammoniaksalz mindestens 18 Prozent Ammoniak enthalten soll.ίο Ammoniäksaiz by evaporating the lye be won. This procedure produces a salt in the form of a sodium-ammonium double salt with an ammonia content of not more than 12.4 percent, while after the existing regulations a marketable ammonia salt at least 18 percent ammonia should contain.

Das zur Zeit übliche Verfahren zur Gewinnung eines höherwertigen Ammoniumsalzes mittels Natriumbisulfats besteht darin, daß ein Teil der Schwefelsäure des üblichen Säurebades durch Natriumbisulfat in Gestalt einer Lösung ersetzt wird, und zwar können hierbei nur bis 25 Prozent der Schwefelsäure durchThe currently common method for obtaining a higher-value ammonium salt by means of Sodium bisulfate is a part of the sulfuric acid in the usual acid bath is replaced by sodium bisulfate in the form of a solution, and here can only up to 25 percent of the sulfuric acid

«5 Natriumbisulfat ersetzt werden, wenn das hierbei- gewonnene Ammoniumsalz den vorgeschriebenen Ammoniäkmindestgehalt von 18 bis 20 Prozent, gleich einen Stickstoffgehalt von 14 bis 16 Prozent, erreichen soll.«5 Sodium bisulfate will be replaced if that The ammonium salt obtained in this way corresponds to the prescribed Minimum ammonia content of 18 to 20 percent, equal to a nitrogen content from 14 to 16 percent.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Gewinnung . eines Ammoniaksalzes von 18 bis 20 Prozent Ammoniakgehalt unter Verwendung einer größeren Menge von Natrium bisulfat als bei dem letzteren Verfahren, oder sogar unter ausschließlicher Verwendung von Natriumbisulfat, also gegebenenfalls völliger Ersparnis der Schwefelsäure. Sie bedient sich zu diesem Zwecke des Umstandes, daß Natriumsulfat schwerer löslich ist als Ammoniumsulfat, und das Verfahren erfolgt unter Nutzbarmachung dieses Umstandes im wesentlichen ' in der Weise, daß eine konzentrierte heiße Lösung von Natriumbisulfat mit Ammoniak gesättigt wird und aus dieser Lösung in der Wärme oder durch Abkühlung zuerst das Glaubersalz kristallisiert und die verbleibende Lösung durch weiteres Auskristallisieren, oder zweckmäßiger noch durch Beigabe in den Schwefelsäuresättiger auf Ammoniaksalz weiter verarbeitet wird. Es läßt sich auf diese Weise ein 18 bis 20 prozentiges kristallwasserarmes Ammoniaksalz und außerdem noch reines Glaubersalz unter erheblicher, gegebenenfalls sogar gänzlicher Ersparnis- an Schwefelsäure und dazu unter sehr geringem Wärmeaufwand gewinnen.The present invention now aims at extraction. an ammonia salt of 18 to 20 percent ammonia content using a larger amount of sodium bisulfate than in the latter method, or even using only Sodium bisulphate, so possibly complete saving of sulfuric acid. She avails herself for this purpose, the fact that sodium sulphate is less soluble than ammonium sulphate, and the procedure is carried out using this fact essentially ' in such a way that a concentrated hot solution of sodium bisulfate with ammonia is saturated and from this solution in the warmth or by cooling first the Glauber's salt crystallizes and the remaining solution crystallizes out further, or more expedient by adding ammonia salt to the sulfuric acid saturator is processed. In this way, an 18 to 20 percent water-of-crystallization solution can be obtained Ammonia salt and also pure Glauber's salt under considerable, possibly even complete savings in sulfuric acid and with very little heat input to win.

Im einzelnen kann das Verfahren beispielsweise wie folgt durchgeführt werden. Anstatt wie bisher eines Sättigers für die Absorption des Ammoniaks werden deren . zwei vorgesehen, Sättiger α und b der beiliegenden Zeichnung. Dem kleineren Sättiger α fließt von einem hochstehenden Behälter c- Natriumbisulfat in ständigem feinen Strom öder in Zeitabständen zu, und zwar wird das Natriumbisulfat in dem Vorratsbehälter c mit Hilfe von Wasser und Dampf so aufgelöst, daß eine etwa gesättigte Lösung vorhanden ist. Der Sättiger b ist der übliche Schwefelsäure- oder ein Bisulfat-Schwefelsäuresättiger. Je nachdemIn detail, the method can be carried out, for example, as follows. Instead of a saturator for the absorption of ammonia, as before, their. two provided, saturators α and b of the accompanying drawing. The smaller saturator α flows from an upstanding container c- sodium bisulfate in a constant fine stream or at time intervals, namely the sodium bisulfate is dissolved in the storage container c with the aid of water and steam so that an approximately saturated solution is present. The saturator b is the usual sulfuric acid or a bisulfate-sulfuric acid saturator. Depending on

es sich nun um das rogenannte direkte, halbdirekte oder indirekte Ammoniakgewinnungsverfahren handelt, wird das DestillationsgcS j oder der aus dem Kondensat abgetriebene Ammoniakgässtrom in die Sättiger geleitet, oder' in den ersteren, dem Bisulfaüättiger, der Ammoniakgasstrom und durch den anderen Sättiger das DestiUationsgas. Bei dem direkten Verfahren wird der Destillationsgasstrom zweckmäßig hälftig geteilt und der eine Teil durch den Bisulfatsättiger α und der andere durch den Schwefelsäure- oder Schwefelsäurebisulfatsättiger b hindurchgeleitet und hiernach wieder vereint; bei dem halbdirekten Verfahren wird der aus dem Kondensat gewonnene Ammoniakgasstrom durch den Bisulfatsättiger und das DestiUationsgas durch den Sättiger b geleitet, und bei dem indirekten Verfahren arbeiten die beiden Sättigungsgefäße mit Ammoniakgas nebeneinander.In the case of the so-called direct, semi-direct or indirect ammonia production process, the distillation gas or the ammonia gas stream driven off from the condensate is passed into the saturator, or into the former, the bisulfate, the ammonia gas stream and through the other saturator the distillation gas. In the direct process, the distillation gas stream is expediently divided in half and one part is passed through the bisulfate saturator α and the other through the sulfuric acid or sulfuric acid bisulfate saturator b and then combined again; in the semi-direct process, the ammonia gas stream obtained from the condensate is passed through the bisulfate saturator and the distillation gas is passed through the saturator b , and in the indirect process the two saturation vessels with ammonia gas work side by side.

Der Bisulfatsättiger α enthält wie der Schwefelsäure- oder Schwefelsäurebisulfatsättiger einen ständigen Überschuß von freier Säure von etwa 4 bis 6 Prozent, welcher Gewähr dafür bietet, daß sämtliches hindurchgehendes Ammoniak in ihm absorbiert wird. Das zu absorbierende Gas wird ähnlich wie bei dem Schwefelsäuresättiger durch, ein Tauchrohr e zugeführt, und falls es sich um das halbdirekte oder indirekte Verfahren handelt, bei welchem also das aus dem Kondensat ab-■ getriebene Ammoniakgas. in den Sättiger a geleitet wird, können - dessen Abgase, im wesentlichen Schwefelwasserstoff und Kohlensäure, welche bei d abziehen, wieder dem Destillationsgasstrom zugeführt werden. Bei dem halbindirekten und indirekten Betrieb wird das Bisulfatbad auf einer Temperatur von etwa 100 ° C gehalten, damit das hier auskristallisierende Natriumsulfat calciniert ausfällt; bei dem direkten Verfahren, bei welchem das DestiUationsgas selbst auch durch den Sättiger α hindurchgeht, ist die Tempe- _v ratur des Bades tiefer, sie liegt je nach der Art der vorgängigen Gasbehandlung etwa zwischen 60 bis 90 ° C. Das in dem Bisulfatsättiger ausfallende Natriumsalz beträgt erfahrungsgemäß etwa ^x/₃ der Gewichtsmenge des Natriumbisulfats, es wird ständig oder in Zeitabständen mittels eines Hebers aus dem Bad gehoben und in einer,Pfanne f gelagert; die hier abfließende Lauge wird dem Sättiger a wieder zugeführt. Das Natriumsalz ist, nachdem es in einer Schleudertrommel g geschleudert worden ist, gebrauchsfertig. Die in ,der Schleudertrommel g sich abscheidende Lauge, welche aus Natrium- und Ammoniumsulfat in Lösung und geringen Spuren von Natriumbisulfat besteht, wird in den Schwefelsäuresättiger δ geleitet, in welchem ein Teil der Schwefelsäure auch durch Natriumbisulfat ersetzt sein kann, und durch welchen das Destillationsgas bzw. bei dem indirekten Verfahren die andere Hälfte des Ammoniakgas-■Otromes hindurchgeht. In diesem Bad fällt der Rest des Natriumsulfats zusammen mit sämtlichem Ammoniumsulfat als ein Gemisch von Ammonium- und Natriumsulfat aus; das Salz wird hier in üblicher Weise gleichfalls mittels eines Hebers aus dem Bad gehoben und in einer Trommel h geschleudert. Gegebenenfalls^, d. h. wenn das Bad in dem Sättiger a zu hoch steigt,, wird auch noch ein Teil der in der Pfanne f sich abscheidenden Natrium-Ammoniumsulfatlauge dem Sättiger b zügeführt. ■ ₇ .■.'-The bisulfate saturator α , like the sulfuric acid or sulfuric acid bisulfate saturator, contains a constant excess of free acid of about 4 to 6 percent, which ensures that all ammonia passing through is absorbed in it. Similar to the sulfuric acid saturator, the gas to be absorbed is fed through a dip tube e , and if it is a semi-direct or indirect process, in which the ammonia gas expelled from the condensate. is passed into the saturator a , its exhaust gases, essentially hydrogen sulfide and carbonic acid, which are withdrawn at d , can be fed back into the distillation gas stream. In the case of semi-indirect and indirect operation, the bisulfate bath is kept at a temperature of about 100 ° C. so that the sodium sulfate that crystallizes out here precipitates in calcined form; In the direct method in which the DestiUationsgas self-α also passes through the saturator, the _{temperature-v} temperature of the bath deeper, it is, depending on the nature of the antecedent gas treatment between about 60 to 90 ° C. The precipitating in the Bisulfatsättiger sodium salt experience has shown ^{that it is about x} / ₃ the amount by weight of sodium bisulfate, it is lifted out of the bath continuously or at intervals by means of a lifter and stored in a pan f; the liquor flowing off here is fed back to the saturator a. The sodium salt is ready for use after it has been spun in a spinning drum g. The lye separating in the centrifugal drum, which consists of sodium and ammonium sulfate in solution and small traces of sodium bisulfate, is passed into the sulfuric acid saturator δ, in which part of the sulfuric acid can also be replaced by sodium bisulfate, and by which the distillation gas or in the case of the indirect method, the other half of the ammonia gas ■ Otrome passes through. In this bath the remainder of the sodium sulphate precipitates together with all the ammonium sulphate as a mixture of ammonium and sodium sulphate; the salt is here likewise lifted out of the bath in the usual way by means of a lifter and thrown in a drum h. If necessary, ie if the bath in the saturator a rises too high, some of the sodium ammonium sulphate liquor which separates out in the pan f is also fed to the saturator b . ■ _7. ■ .'-

Zahlenmäßig würde sich das Verfahren etwa wie folgt abspielen.In terms of numbers, the procedure would proceed roughly as follows.

Es sei angenommen, daß bei einem täglichen Verbrauch von 10 000 kg 6o°-Schwefelsäure, welche etwa 10 o'oo kg Ammoniumsulfat mit 25,2 Prozent Ammoniakgehalt liefern würde, die Hälfte der Schwefelsäure, alsp 50C0 kg, durch Natriumbisulfat ersetzt werden soll. Dieser Menge Schwefelsäure entspricht eine Bisulf atmenge von 12500 kg. In dem Bisulfatsättiger fallen alsdann erfahrungsgemäß etwa 30 bis 33 Gewichtsprozent des Bisulfats als Natriumsulfatsalz aus, also etwa 4000 kg reines Natriumsulfat. Aus der hiernach noch verbleibenden Natrium-Ammoniumsulfatlauge werden alsdann in dem 5000 kg Schwefelsäure enthaltenden Schwefelsäuresättiger, dem auch noch die Lauge aus dem ersten Sättiger zugeführt wird, noch 10 000 kg Ammoniumsulfat mit 25,2 Prozent Ammoniakgehalt und 4000 kg Natriumsulfatsalz in Form eines Salzgemisches von 18 bis 20 Prozent Ammoniakgehalt gewonnen, während, wenn das Glaubersalz nicht zuvor ausgeschieden worden wäre, jene Menge Bisulfat und Schwefelsäure 18 000 kg eines Natrium-Ammoniumsalzes mit 14 Prozent Ammoniakgehalt geliefert haben würden.It is assumed that with a daily consumption of 10,000 kg of 60 ° sulfuric acid, which would provide about 10 o'oo kg of ammonium sulfate with 25.2 percent ammonia content, half of the sulfuric acid, as p 50C0 kg, to be replaced by sodium bisulfate. This amount of sulfuric acid corresponds to one Amount of bisulfate of 12500 kg. In the bisulfate saturator Then experience has shown that about 30 to 33 percent by weight of the bisulfate fall as Sodium sulphate salt, i.e. about 4000 kg of pure sodium sulphate. From the following Any remaining sodium ammonium sulphate liquor are then added to the 5000 kg Sulfuric acid-containing sulfuric acid saturator to which the lye from the first saturator is also fed 10,000 kg of ammonium sulfate with 25.2 percent ammonia content and 4,000 kg of sodium sulfate salt obtained in the form of a salt mixture with an ammonia content of 18 to 20 percent, while, if the Glauber's salt had not been excreted beforehand, that amount of bisulfate and sulfuric acid 18,000 kg of a sodium ammonium salt with 14 percent Ammonia content would have supplied.

Es wird also nach dem Vorliegenden Verfahren auf eine an sich sehr einfache und einfach durchzuführende Weise, da sie lediglich die Zwischenschaltung eines zweiten Sättigers erfordert, sowie auf einem sehr wärmewirtschaftlichen Wege reines Glaubersalz in verkaufsfähiger Form, sowie ein Ammonium- bzw. Natrium-Ammoniumsalz mit etwa 18 bis 20 Prozent Ammoniakgehalt gewonnen, wobei ein weit größerer Teil der Schwefelsäure, als bisher bei jedem Ausbringen, erforderlichenfalls die gesamte Schwefelsäure, durch Natriumbisulfat ersetzt werden kann.Thus, according to the present method, it is in itself very simple and easy to perform way as it only involves the interposition of a second saturator requires, as well as in a very heat-economical way pure Glauber's salt in salable Form, as well as an ammonium or sodium-ammonium salt with about 18 to 20 percent Ammonia content gained, with a far larger part of the sulfuric acid than before with each application, if necessary all the sulfuric acid, by sodium bisulphate can be replaced.

Claims

Patent claim:

Process for the production of ammonium sulfate from the gases of the fuel dry distillation using sodium bisulphate,

characterized in that a saturated or approximately saturated hot sodium bisulfate solution with the ammoniacal η gases blunted and thereby their degree of saturation so held; that only Glauber's salt precipitates, whereupon the ammonium sulfate from the remaining solution by evaporation and crystallization or by adding to a sulfuric acid saturator is won.

For this purpose ι sheet of drawings.

Berlin, printed in REicHSDRtJCKEREi.