DE3314090A1

DE3314090A1 - Verfahren zur erzeugung von schwersoda aus leichtsoda

Info

Publication number: DE3314090A1
Application number: DE19833314090
Authority: DE
Inventors: Gerd 7981 Vorberg Florin
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1983-04-19
Filing date: 1983-04-19
Publication date: 1983-09-22

Description

VERFAHREN ZUR ERZEUGUNG VON SCHWERSODA AUS LEICHTSODA
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Schwersoda aus Leichtsoda.
Die sogenannte Leichtsoda ist ein feinkörniges, staubiges Produkt, welches z.B. nach dem üblichen Solvay-Verfahren hergestellt wird. Die hergestellte Leichtsoda weist ein durchschnittliches Schüttgewicht von ca. 500 g/l auf, was für die Weiterverwendung von Soda nachteilig ist. So insbesondere zum Vermischen von Soda mit anderen Zuschlagstoffen, z.B. in der Glasindustrie, wird die Leichtsoda zur sogenannten Schwersoda verarbeitet, die staubfrei sein soll und ein Schüttgewicht von mindestens 1000 g/l aufweisen soll.
Uebliches Herstellungsverfahren von Schwersoda ist die Hydratation von Leichtsoda, wobei zumindest so viel Wasser der vom Herstellungsprozess {Solvay-Verfahren) noch heissen Leichtsoda zugesetzt wird, dass Sodamonohydrat - Na2CO3 . 1 H2O - entsteht. Die Reaktion mit dem Wasser geht einher mit einer bemerkenswerten Materialverdichtung, so dass nach Entfernung des chemisch eingebundenen Wassers durch thermische Trocknung die sogenannte Schwersoda,staubfrei und mit einem Schüttgewicht von 1000 - 1100 g/lEresultiert. Der Einsatz von Primärenergie zur Kristallwassertrocknung ist jedoch bei diesem Verfahren beträchtlich.
Die Verarbeitung, d e h. die Verdichtung von Leichtsoda zu Schwersoda ist grundsätzlich auch ohne Einsatz von thermischer Energie möglich, durch mechanisches Komprimieren der Leichtsoda. Bei diesem Prozess wird analog der Grobkornerzeugung in der Kali-Industrie vorgegangen: Die feinkörnige Leichtsoda wird mit Walzenpressen zu Schulpen zusammengepresst, die in einem Mahl-Sieb-Kreislauf ztl der für Schwersoda gewünschten Granulatkörnung aufgearbeitet werden. Aus Gründen der gewünschten Korngrösse und der Leistungsgrösse der erforderlichen Produktionslinien kann der Mahl-Sieb-Kreislauf mehrstufig ausgeführt werden. Dabei geht auf dem Sieb anfallendes Feinkorn zur Presse zurück, während das Ueberkorn zur Mühle zurückgeführt wird. Es wurden bereits Anlagen nach diesem Konzept im technischen Massstab ausgeführt.
In der Praxis ergeben sich bei der geschilderten Verfahrensweise folgende wesentliche Nachteile: Die nach der Siebung vorliegende Schwersoda enthält erhebliche Anteile staubförmiger Kornanteile, die den Transport und die Anwendung des Produktes erschweren; die durch mechanisches Kompaktieren erzeugte Schwersoda erreicht in der Regel nur ein Schüttgewicht von 930 - 960 g/l.
Wie Untersuchungen zeigen, liegt der Grund für diese Nachteile in der oben beschriebenen Verfahrensweise, und zwar wird durch die Unterkornabsiebung ein grosser Teil der an den Bruchflächen der zerkleinerten Sodateilchen anhaftenden Staubpartikel nicht entfernt, während jedoch über dieses Sieb, das aus praktischen Gründen immer mit Maschenweiten von 0,3 - 0,5 mm ausgestattet ist, ein wesentlicher Anteil der das Schüttgewicht mitbestimmenden, die Hohlräume zwischen den gröberen Sodateilchen ausfüllenden Kornanteile von 0,25 - 0,4 mm abgetrennt und zum erneuten Verpressen rückgeführt wird.
Dabei ist der erwähnte Mahl-Sieb-Kreislauf wegen häufig auftretender Verstopfung, besonders der Unterkornsiebe, störungsanfällig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verlässliches Verfahren zu finden, durch welches eine staubfreie und ein Schüttgewicht von mindestens 1000 g/l aufweisende Schwersoda erzeugt werden kann. Dabei soll die energetisch vorteilhafte, mechanische Kompaktierung bzw. Komprimierung der Leichtsoda verwendet werden. Des weiteren soll das Verfahren kontinuierlich und störungsfrei ablaufen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss laut Anspruch 1 so gelöst,dass die Leichtsoda mechanisch zu groben Schuppen oder Schulpen kompaktiert wird, welche nachher mechanisch gebrochen werden, dass aus diesem Bruch die im Produkt ungewünschten Grobkornfraktionen am entsprechend grob maschigen Sieb abgetrennt werden und dass aus den das Sieb passierenden Kornfraktionen in einem Fliessbettklas sierer die Feinkorn fraktionen bis ca.0 15 mm mittels Luftstrom wegklassiert und mit der Abluft aus dem Fliessbett ausgetragen werden, so dass in dem Kornspektrum des den Fliessbettklassierer verlassenden Produkts der Schwersoda, auch und im möglichst vollen Umfang wie in dem Bruch vertreten, die Kornfraktionen zwischen ca. 0,15 und 0,4 - 0,5 mm beibehalten werden.
Erfindungsgemäss wurde also gefunden und angegeben, welche Kornfraktionen und auf welche verlässliche und störungsfreie Weise aus dem Bruch nach der vorangegangenen mechanischen Kompaktierung zu entfernen sind, bzw. welche Kornfraktionen in dem Produkt beizubehalten sind, um die gewünschte Staubfreiheit und das gewünschte Schüttgewicht von mindestens 1000 g/l des Produkts zu erreichen.
Im weiteren werden das Verfahren und die zur Vervollkommnung des Verfahrens vorteilhaften, in den übrigen Ansprüchen enthaltenen Massnahmen näher beschrieben und erklärt.
Die Beschreibung bezieht sich auf eine Zeichnung, deren einzige Figur eine schematisch dargestellte Anlage zur Ausführung des Verfahrens zeigt.
Die nach dem Solvay-Verfahren hergestellte, noch heisse Leichtsoda, ein feinköiniges Pulver mit einem Schüttqewicht von ca. 500 g/l,wird durch eine Leitunq 1 einem Vorratsbehälter 2 zugeführt und in einer Kompaktierungsvorrichtung 3 mechanisch mittels einer Walzpresse 4 zu groben Schup pen oder Schulpen verschiedener Form und Grösse kompaktiert. Dieses kompaktierte Material wird anschliessend in einer Brechvorrichtung 5 zwischen Brechwalzen 6 gebrochen. Der resultierende Bruch kommt in eine Siebvorrichtung 7, wo an einem entsprechend grobmaschigen Sieb 8 die im Produkt ungewünschten Grobkornfraktionen, vorzugsweise z.B. die über 1,5 mm, abgetrennt und über eine Leitung 9 zurück zum mechanischen Brechen, also zu der Brechvorrichtung 5 zum erneuten Durchgang zwischen den Brechwalzen 6 geführt wird. Die restlichen, durch das Sieb 8 passierten Kornfraktionen werden in einen Fliessbettklassierer 10 überführt, in welchem die Feinkornfraktionen bis ca. 0,15 mm mittels Luftstrom wegklassiert und mit der Abluft durch eine Abluftleitung 11 aus dem Fliessbett 12 herausgetragen werden. Das Material, die das Fliessbett 12 durch eine Leitung 13 als Produkt verlassende SchwersodaZ ist absolut staubfrei, denn auch die an den grösseren Körnern haftenden Staubpartikel wurden in dem fluidisierten Fliessbett 12 abgerieben und mit dem Luftstrom herausgetragen,und enthält, auch und in möglichst vollem Umfang wie in dem Bruch vertreten, die Kornfraktionen zwischen ca. 0,15 und 0,4 - 0,5 mm, die zum Erreichen des gewünschten Schüttgewichts von mindestens 1000 g/l notwendig sind. Die durch die -ses Verfahren bei mechanischer Kompaktierung gewonnene Schwersoda ist also dem durch die energetisch nachteilige Hydratation erzielbaren Produkt völlig gleichwertig.
Die mit der Abluft über Leitung 11 herausgetragenen Feinkornfraktionen bis 0,15 mm werden in einem Zyklon 14 von dem Luftstrom abgetrennt und über eine Leitung 15 und mittels z.B. eines gransport-Ventilators 16 zurückgeführt und der zu verarbeitenden Leichtsoda vor der mechanischen Kompaktierung zugemischt.
Der von den Feinkornfraktionen in dem Zyklon 14 befreite Luftstrom wird mit Vorteil mittels einer Leitung 17 zurück zum Ventilator 18 geführt und über eine Leitung 19, einen Verteilkasten 20 und durch einen perforierten Boden 21 des Fliessbettklassierers 10 im Kreislauf zum Fluidisieren bzw. zum Klassieren im Fliessbett 12 eingesetzt. Dieser Kreislauf bringt den Vorteil mit sich, dass dadurch eine wesentliche Produktabkühlung beim Klassieren vermieden wird.
Ein zusätzlicher Ventilator 22 kann bei Anfahren der Anlage oder beim Erneuern der kreis laufenden Luftmenge benützt werden. Eine Abzweigleitung 23 kann eine eventuelle Rezirkulierung eines Teils des Produkts im Bedarfsfall ermöglichen.
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Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Erzeugung von Schwersoda aus Leichtsoda, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtsoda (1) mechanisch zu groben Schuppen oder Schulpen kompaktiers (3) wird, welche nachher mechanisch gebrochen werden (5), dass aus diesem Bruch die im Produkt ungewünschten Grobkornfraktionen am entsprechend grobmaschigen Sieb (8)- abgetrennt werden und dass aus den das Sieb passierenden Kornfraktionen in einem Fliessbettklassierer (10) die Feinkornfraktionen (2) bis ca.

0,15 mm mittels Luftstrom wegklassiert und mit der Abluft aus dem Fliessbett (12) ausgetragen werden, so dass in dem Kornspektrum des den Fliessbettklassierer (10) verlassenden Produkts der Schwersoda, auch und in möglichst vollem Umfang wie in dem Bruch vertreten, die Kornfraktionen zwischen ca. 0,15 und 0,4 - 0,5 mm beibehalten sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Bruch durch Siebung (8) abzutrennende Grobkorn grösser als ca. 1,5 mm ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die am Sieb abgetrennten Grobkornfraktionen zurück zum mechanischen Brechen geführt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinkornfraktionen bis 0,15 mm von der Abluft abgetrennt (14) werden und der zu verarbeitenden Leichtsoda (2) vor der mechanischen Kompaktierung (3) zugemischt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von dem den Fliessbettklassierer (10) verlassenden Luftstrom die mitgeführten Feinkornfraktionen abgetrennt werden und dieser zurück im Kreislauf zum Fluidisieren bzw. Klassieren in den Fliessbettklassierer geführt wird.