DE3010500A1

DE3010500A1 - Solid sodium di:sulphite recovery from mash - using rapid washing with sodium hydrogen sulphite soln. on filter to minimise sodium chloride content

Info

Publication number: DE3010500A1
Application number: DE19803010500
Authority: DE
Inventors: Gotthard Dipl.-Chem. Dr. 6702 Bad Dürkheim Csizi; Hermann Dipl.-Chem. Dr. 6710 Frankenthal Meyer
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1980-03-19
Filing date: 1980-03-19
Publication date: 1981-09-24
Also published as: DE3010500C2

Abstract

In the recovery of solid Na disulphite (I) largely free from NaCl from a mash contg. solid (I), as obtd. in (I) prodn. by reacting aq. NaOH soln. and/or Na2CO3 with SO2 and sepg. (I) from the mother liquor, 30-38 wt.% NaHSO3 (II) soln. is sprayed onto a 1-6 cm thick layer of (I) sepd. from the mother liquor on a liquid-permeable support. 100-200 I soln./t (I) are used and the soln. is forced through the (I) layer, the pressure drop being such that the soln. passes through the (I) layer within 0.5-5 s. (I) is useful in the rayon and photographic industries, where the max. permissible NaCl content is ca. 10 ppm. In other applications, up to 50 ppm NaCl can be tolerated. This rapid washing with (II) soln. reduces the NaCl content to 15-35 ppm, which is practically equal to that obtd. with chloride-free NaOH soln. from amalgam cells. The NaCl content of the mother liquor can be as high as 16-20 wt.% without adverse effect on the quality of the (I) obtd.

Description

Verfahren zur Herstellung von NatriumdisulfitProcess for the production of sodium disulfite

Die technische Herstellung von Natriumdisulfit erfolgt zumeist durch Umsatz von Schwefeldioxid nit Alkalien, wobei in der Regel eine wässerige 20 - 50 gew.%ige Natronlauge oder auch Sodalösung verwendet wird. Der Gesamtprozeß wird meistens in 2 Stufeti durchgeführt, wobei in der ersten Stufe eine NaHSO3-Lösung hergestellt wird (vgl.The technical production of sodium disulfite is mostly carried out by Conversion of sulfur dioxide with alkalis, usually an aqueous 20-50 % strength sodium hydroxide solution or soda solution is used. The overall process will usually carried out in 2 stages, with a NaHSO3 solution in the first stage is produced (cf.

DE-PS 1 186 450 und DE-OS 18 09 507). In einer zweiten Stufe wird durch weiteres Begasen mit SO2 und durch Zusatz von weiteren. Alkali das wasserfreie Salz Na2S2O5 aus fällt. Die Abtrennung von der Mutterlauge geschieht häufig durch Abschleudern auf Schubzentrifugen oder durch Absaugen auf Nutschen bzw. Druckdrehfiltern. ach eer Trocknung hat das auf diese Weise hergestellte Produkt je nach Reinheit des verwendeten Alkali folgende Zusanmensetzung: Na2S2O5 98 - 99 Gew.-% Na2SO3 1 - 2 Gew.-% Na2SO4 1 - 2 Gew.-% Na2S2O3 1 - 2 Gew.-% NaCl 10 - 1000 ppm(gewicht) Der Gebrauchswert und damit der Handelswert ist um so höher, je niedriger der Gehalt an Verunreinigungen und je höher der Disulfit-Gehalt ist. Es gibt sogar eine Reihe von Anwendungen, z.B. in der Rayonindustrie, Photoindustrie u.a., bei denen der NaCl-Gehalt so niedrig wie möglich, d.h. maximal um etwa 10 ppm, liegen muß. Bei anderen Anwendungen sollte der NaCl-Gehalt etwa 50 ppm nicht übersteigen. Derartige Forderungen sind leicht zu erfüllen, wenn das bei der Herstellung eingesetzte Alkali selbst nur geringe NaCl-Verunreinigungen aufweist, wie z.B. 50 gew.%ige Natronlauge, die nach dem Amalgamverfahren erhalten wird. @ Dort liegen die NaCl-Gehalte in der Regel unter 100 ppm.DE-PS 1 186 450 and DE-OS 18 09 507). In a second stage will by further gassing with SO2 and by adding more. Alkali the anhydrous Salt Na2S2O5 precipitates. The separation from the mother liquor is often done through Spin off on pusher centrifuges or by suction on nutsches or rotary pressure filters. After drying, the product made in this way has its purity, depending on its purity of the alkali used, the following composition: Na2S2O5 98 - 99% by weight Na2SO3 1 - 2% by weight Na2SO4 1 - 2% by weight Na2S2O3 1 - 2% by weight NaCl 10 - 1000 ppm (weight) The use value and thus the commercial value is higher, the lower the content of impurities and the higher the disulfite content. There are even a number of applications, e.g. in the rayon industry, photo industry, etc., where the NaCl content must be as low as possible, i.e. a maximum of around 10 ppm. at other applications, the NaCl content should not exceed about 50 ppm. Such Requirements are easy to meet if the alkali used in the production itself only has low NaCl impurities, such as 50% by weight Caustic soda, which is obtained by the amalgam process. @ There the NaCl contents are in the Usually below 100 ppm.

Anders bei Natronlauge gleicher Konzentration, die bei dem Diaphragmaverfahren anfällt. Diese Lauge enthält etwa 1 Gew.% NaCl, während verschiedene Soda-Qualitäten, einen NaCl-Gehalt von etwa 0,5 Gew.% aufweisen. Natriumdisulfit, das aus derartigem Alkali hergestellt wird, hat einen NaCl-Gehalt von 400 - 1.000 ppm, stellt somit eine mindere nualit-t dar, die in vielen Bereichen nicht absetzbar ist.This is not the case with caustic soda of the same concentration, which is the case with the diaphragm process accrues. This lye contains around 1% by weight of NaCl, while various soda qualities, Have an NaCl content of about 0.5% by weight. Sodium disulfite, which from such Alkali is produced, has an NaCl content of 400 - 1,000 ppm, thus represents an inferior quality that is not deductible in many areas.

Der vorliexenden Erfindung lag daher die Aufabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen zur Gewinnung weitgehend Natriumchlorid-freien festen Natriumdisulfit aus Natriumdisulfit als Feststoff enthaltenden Maisschen, wie sie bei der Herstellung von Natriumdisulfit durch Umsetzung von wäßriger Natronlauge und/oder Natriumcarbonat mit Schwefeldioxid anfallen und Abtrennung des Natriumdisulfits von der Mutterlauge.The present invention was therefore based on the object of a method provide for the recovery of largely sodium chloride-free solid sodium disulfite from corn flakes containing sodium disulfite as a solid, as used in manufacture of sodium disulfite by reacting aqueous sodium hydroxide solution and / or sodium carbonate with sulfur dioxide and separation of the sodium disulfite from the mother liquor.

Es wurde gefunden, daß diese Aufhabe dadurch gelöst werden kann, daß man auf das von der Mutterlauge abgetrennte auf einer flüssigkeitsdurchlässigen Unterlage in einer Schichtdicke von 1 bis 6 cm abgeschiedene Natriumdisulfit 30 bis 38-gewichtsprozentige Natriumhydrogensulfitlösungen aufsprüht, wobei man, bezogen auf wasserfreies Natriumdisulfit, je Tonne Natriumdisulfit 100 bis 200 1 Lösung einsetzt, die Lösung durch die Natriumdisulfitschicht durchdrückt und durch Einstellung eines ausreichend hohen Druckgefälles dafür sorgt, daß die Lösung innerhalb von 0,5 bis 5 SeRunden die Natriumdisulfitschicht nassiert.It has been found that this problem can be solved in that one on the separated from the mother liquor on a liquid-permeable Base layer of sodium disulfite 30 deposited in a layer thickness of 1 to 6 cm up to 38 percent strength by weight sodium hydrogen sulfite solutions are sprayed on, based on on anhydrous sodium disulfite, 100 to 200 liters of solution per tonne of sodium disulfite begins, the solution is pressed through the sodium disulfite layer and by setting a sufficiently high pressure drop ensures that the solution within The sodium disulphite layer is wetted for 0.5 to 5 seconds.

Bei der Herstellung des Natriumdisulfits werden z.B. in üblicher Weise 38 bis 40-gewichtsprozentige Natriumhydrosulfit-Lösungen mit 45 bis 50-gewichtsprozentiger Natron- lauge nit einem NaCl-Gehalt von etwa 1 Gew. MJ versetzt und gleichzeitig oder anschließend S02 eingeleitet, wobei Natriumdisulfit ausfällt. Die anfallende Maische von festem ilatriumdisulfit in seiner Mutterlauge weist einen Na2S205-Feststoffgehalt von etwa 30 bis 60 Gew.% auf. Das feste Natriumdisulfit wird in üblicher Weise von der Mutterlauge mit in der Technik hierfür üblichen Apparaten für die Trennung von Fest-Flüssig-Phasen abgetrennt.In the production of sodium disulfite, for example, in the usual way 38 to 40 percent by weight sodium hydrosulfite solutions with 45 to 50 percent by weight Soda caustic solution with an NaCl content of about 1 wt. MJ added and simultaneously or subsequently introduced S02, with sodium disulfite precipitating out. The mash of solid disodium disulfite in its mother liquor has a Na2S205 solids content of about 30 to 60% by weight. The solid sodium disulfite is removed from the mother liquor in the usual way using apparatuses customary in the art for this purpose separated for the separation of solid-liquid phases.

Erfindungsgemäß wird das hierbei erhaltene feste Natriumdisulfit vor seiner Trocknung mit den Natriumhydrogensulfit enthaltenden Lösungen behandelt, wobei diese Behandlung direkt auf der flüssigkeitsdurchlässigen Unterlage,des Trennapparates erfolgen kann. Hierzu wird auf das in Schichten abgeschiedene Natriumsulfit, deren Schichtstärke 1 bis 6 cm beträgt, die natriumhydrogensulfithaltige Lösung aufgesprüht. Wesentlich ist, daß die aufgesprühte Lösung innerhalb von maximal 5 Sekunden die Schicht passiert, da bei längeren Durchströmungszeiten der Effekt bezüglicn der Beseitigung von Natriumchlorid stark nachläßt. Die angegebenen Zeiten können bei gegebener Schichtdicke des Natriumsulfits bzw. der Durchlässigkeit der Unterlage durch Einstellung des Druckgefälles zwischen Ober- und Unterseite der Unterlage eingestellt werden. In der Regel ist hierfür ein Druckgefälle von 5 bis 20 bar erforderlich.According to the invention, the solid sodium disulfite obtained in this way is present its drying is treated with the solutions containing sodium bisulphite, this treatment directly on the liquid-permeable base, the separator can be done. For this purpose, the sodium sulfite deposited in layers, their Layer thickness is 1 to 6 cm, the sodium hydrogen sulfite solution is sprayed on. It is essential that the sprayed solution within a maximum of 5 seconds the Layer happens because with longer flow times the effect is related to the Removal of sodium chloride greatly diminishes. The times given can be at given layer thickness of the sodium sulfite or the permeability of the substrate by adjusting the pressure gradient between the top and bottom of the base can be set. As a rule, a pressure gradient of 5 to 20 bar is required for this.

Ein für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneter Apparat ist beispielsweise eine Schubzentrifuge, bei der zwischen Aufgabestelle der feststoffhaltigen Maische und dem Feststoffaustritt eine oder mehrere Düsen angeordnet sind, mittels derer die natriumhydrogensulfithaltige Lösung auf das auf der Siebtrommel in Schichten abgeschiedene Natriumdisulfit aufgesprüht wird. Durch Änderung der Drehzahl der Siebtrommel läßt sich das erforderliche Druckgefälle einstellen, um die aufgesprühte Lösung L J in den oben anegebenen Zeiten die Natriumdisulfitschicht@ passieren zu lassen.A suitable one for carrying out the method according to the invention The device is, for example, a pusher centrifuge, in which between the feed point the solids-containing mash and the solids outlet one or more nozzles are arranged, by means of which the sodium hydrogen sulfite solution on the Sodium disulfite deposited in layers is sprayed onto the sieve drum. By The required pressure gradient can be set by changing the speed of the sieve drum, around the sprayed-on solution L J in the times given above the Sodium disulfite layer @ to pass.

Das auf der Schubzentrifuge abgetrennte Natriumdisulfit wird in üblicher Weise, z.B. in einem Wirbeltrockner, getrocknet und weist einen NaCl-Gehalt von 15 bis 35 ppm NaC1 auf, d.h. es ist praktisch gleichwertig mit einem Natriumdisulfit, das mit praktisch chloridfreier Natronlauge, die in Amalgamzellen gewonnen wird, hergestellt worden ist.The sodium disulphite separated on the pusher centrifuge is usually used Way, e.g. in a vortex dryer, and has an NaCl content of 15 to 35 ppm NaC1, i.e. it is practically equivalent to a sodium disulfite, that with practically chloride-free sodium hydroxide solution, which is obtained in amalgam cells, has been made.

Die abgetrennte Mutterlauge kann in den Prozeß zurückKeführt werden, wobei durch Behandeln mit frischem SO2 zunächst NaHSO3-Lösung hergestellt wird, aus der durch Zusatz von weiterem Alkali wieder Natriumdisulfit ausgefällt wird.The separated mother liquor can be returned to the process, treatment with fresh SO2 initially produces NaHSO3 solution, from which sodium disulfite is precipitated again by adding further alkali.

Der Natriumchloridgehalt der Mutterlauge kann bis auf etwa 2,5 Gew.% ansteigen, ohne daß hierdurch eine merkliche Qualitätsverschlechterung des Natriumdisulfits eintritt.The sodium chloride content of the mother liquor can be up to about 2.5 wt.% increase without this resulting in a noticeable deterioration in the quality of the sodium disulfite entry.

Beispiel A) 4.000 l/h 40-gew.%iger NaHSO3-Lösung werden in einem Reaktor mit 3.000 llh 50-gew.%iger Natronlauge versetzt und mit 10.000 m eines 10 vol.%igen S02--Luftgemisches behandelt. Dabei entsteht eine Maische (pH ca. 4) mit etwa 50 Gew.% Feststoffanteil und einem NaC1-Gehalt in der Lösung von ca. 1,5 Gew.%.Example A) 4,000 l / h of 40% strength by weight NaHSO3 solution are in a reactor with 3,000 llh of 50% strength by weight sodium hydroxide solution and 10,000 ml of a 10% strength by volume S02 - air mixture treated. This creates a mash (pH approx. 4) with around 50 % By weight solids content and an NaCl content in the solution of approx. 1.5% by weight.

Diese Maische wird auf eine Schubzentrifuge erbracht. This mash is brought to a pusher centrifuge.

Dort wird der Flüssig- vom Festanteil getrennt. Die Schichtdicke des Kristallkuchens beträgt 36 mm. In der Schleuder sind 3 Düsen angebracht, durch die 800 l/h 38-gew.%ige NaHSO3-Lösung mit einem NaCl-Gehalt < 300 ppm auf den Kristallkuchen (5 t/h Festsubstanz) gesprüht wird. Die Sprühbreite beträgt 35 mm. Die Passierzeit liegt bei ca. 2,2 Sekunden. There the liquid part is separated from the solid part. The layer thickness of the crystal cake is 36 mm. There are 3 nozzles in the centrifuge, through the 800 l / h 38% strength by weight NaHSO3 solution with an NaCl content <300 ppm on the Crystal cake (5 t / h solid substance) is sprayed. The spray width is 35 mm. The passage time is approx. 2.2 seconds.

Die Düsen werden so eingebaut, daß zum Restentwässern noch 30 mm Weg bleiben. Das Produkt wird in einen Wirbeltrockner abgeworfen und dort mit Luft bis zu einer Restfeuchte von 100 ppm getrocknet. Der NaCl-Gehalt des trockenen Natriumdisulfites beträgt 17 ppm. The nozzles are installed in such a way that there is still 30 mm left for residual drainage Stay away. The product is thrown into a vortex dryer and there with air dried to a residual moisture content of 100 ppm. The NaCl content of the dry sodium disulfite is 17 ppm.

B) Die Maische aus Beispiel A) wird auf eine Nutsche gebracht und dort der Flüssig- vom Festanteil getrennt. Mit ca. 100 1 NaHSO3-Lösung 38 Gew./a pro Tonne Feststoff (gerechnet als Trockensubstanz) wird der Kristallkuchen gewaschen. Die Schichtdicke des Kristallkuchens beträgt 600 mm. Die Waschlösung wird mit einem Druck von 2 bar absolut durchgedrückt,wobei sich eine durchschnittliche Passierzeit von 45 Sekunden ergibt. Nach Trocknen der Restfeuchte wird ein NaCl-Gehalt im trocknen Produkt von 280 ppm festgestellt.B) The mash from example A) is placed on a suction filter and there the liquid part is separated from the solid part. With approx. 100 1 NaHSO3 solution 38 wt / a The crystal cake is washed per ton of solid (calculated as dry matter). The layer thickness of the crystal cake is 600 mm. The washing solution is with a Absolute pressure of 2 bar, with an average passing time of 45 seconds results. After the residual moisture has dried, an NaCl content will dry out Product found at 280 ppm.

Claims

Claim Process for the production of the largely sodium chloride-free firm. Sodium disulfite from mashes containing sodium disulfite as a solid, as used in the production of sodium disulphite by reacting aqueous caustic soda and / or sodium carbonate with sulfur dioxide and separation of the sodium disulfite of the mother liquor, characterized in that rian is based on that of the mother liquor separated on a liquid-permeable base in one layer thickness Sodium disulfite deposited from 1 to 6 cm, 30 to 38 percent by weight sodium hydrogen sulfite solutions sprayed on, based on anhydrous sodium disulfite, per ton of sodium disulfite 100 to 200 1 solution is used, the solution is pressed through the sodium disulphite layer and by setting a sufficiently high pressure drop ensures that the Solution passed the sodium disulfite layer within 0.5 to 5 seconds.