DE3425582C2 - Verfahren zur Verbesserung der Ausbeute von Natriumcarbonat - Google Patents

Verfahren zur Verbesserung der Ausbeute von Natriumcarbonat

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    • C01D7/00Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/18Preparation by the ammonia-soda process

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um aus den Abwässern des Solvay-Prozesses zusätzlich Soda zu gewinnen, wobei gleichzeitig die Abwässer verringert und die Gewinnung der Nebenprodukte Ammoniumchlorid und Calciumchlorid verbessert werden.
Bei dem üblichen Solvay-Prozeß für die Herstellung von Soda wird Steinsalz aufgelöst und die Lösung nach Reinigen durch Entfernen der Verunreinigungen, die im allgemeinen Calcium- und Magnesiumionen sind, einem Absorptionsturm zugeleitet, in welchem sie mit gasförmigem Ammoniak und Kohlendioxid in Berührung gebracht wird, wodurch man
  • a) eine Ammoniumhydrogencarbonat-Lösung und aus dieser dann
  • b) eine Natriumhydrogencarbonat-Lösung erhält.
Dabei laufen auch folgende Reaktionen ab:
NH₃ + H₂O → NH₄OH (1)
CO₂ + H₂O → H₂CO₃ (2)
In den Reaktionsturm wird obem im allgemeinen ein Gas, das Stickstoff und etwa 42% CO₂ enthält, und unten ein Gas, das Stickstoff und etwa 75% CO₂ enthält, eingeleitet. Dabei kommt es zu folgenden Reaktionen:
NH₄OH + H₂CO₃ → NH₄HCO₃ + H₂O (3)
NH₄CO₃ + NaCl → NaHCO₃ + NH₄Cl (4)
Das Umsetzungsprodukt, das Natriumhydrogencarbonat, Ammoniumchlorid und geringe Mengen an nicht umgesetzten Reaktionspartnern (NaCl, NH₄CO₃, H₂O) enthält, wird abfiltriert, der erhaltene Filterkuchen aus Natriumhydrogencarbonat getrocknet und zu Soda (Natriumcarbonat) gebrannt, wobei CO₂, NH₃ und H₂O gasförmig wiedergewonnen werden, und zwar entsprechend folgenden Gleichungen:
2 NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O (5)
NH₄HCO₃ → NH₃+ CO₂ + H₂O (6)
Das Filtrat enthält in der Hauptsache Natriumchlorid, Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumchlorid und gelöstes Kohlendioxid.
Nach dem bekannten Verfahren wird das Filtrat oder die Mutterlauge direkt destilliert zur Rückgewinnung von freiem Ammoniak und Kohlendioxid. Anschließend wird das Filtrat mit Kalk umgesetzt, wobei aus dem Annoniumchlorid Ammoniumhydroxid und Calciumchlorid gebildet werden entsprechend folgender Gleichung:
2 NH₄Cl + Ca(OH)₂ → 2 NH₄OH + CaCl₂ (7)
Diese Lösung weist tatsächlich das relativ große Volumen der Mutterlauge auf und wird einer Trennanlage zugeführt, aus welcher man Calciumchlorid als marktfähiges Produkt erhält, während die Rückstände und Filtrate verworfen werden können.
Alle bekannten Verfahren haben den großen Nachteil, daß große Volumina von Abfällen, insbesondere Abwasser, auftreten. Andererseits ist eine Produktionssteigerung wegen einer proportionalen Vergrößerung der Abwassermenge nicht möglich, da die Umsetzung von Ammoniumhydrogencarbonat mit Natriumchlorid gemäß Gleichung 4 abläuft. Obwohl man einige Wertprodukte aus den Abwässern erhalten kann, so verbleiben doch immer noch große Volumina von zu entsorgenden Flüssigkeiten.
Aus obigem ergibt sich, daß somit ein großer Bedarf für die Nutzbarmachung dieser Abwässer besteht, um zumindest einen Teil der Rohmaterialien, die im allgemeinen CO₂ und NH₃ darstellen, wiederzugewinnen und für das Verfahren zu verwerten.
Verfahren zur Verbesserung des Solvay-Verfahrens betreffen vorwiegend die separate Gewinnung von Ammoniumchlorid durch Zusatz von Natriumchlorid und gegebenenfalls weiterer Abkühlung der erhaltenen Lösung. Insbesondere die DE-C-5 30 028 lehrt ein Verfahren, durch das sich im Anschluß an einen an sich bekannten Soda-Prozeß weiteres Ammoniumchlorid durch Zusatz von Natriumchlorid zu der bei der Ausfällung gewonnenen Mutterlauge erhalten läßt. Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, durch das sich die Ausbeute von Natriumcarbonat - im Rahmen eines an sich bekannten Solvay-Verfahrens - steigern läßt.
Nach der Erfindung wurde festgestellt, daß es zur Ausfällung einer zusätzlichen Menge an Natriumhydrogencarbonat notwendig ist, die Konzentration eines der Reaktionspartner in der Mutterlauge zu erhöhen, um eine Verschiebung des Gleichgewichtszustands zugunsten der Produkte der rechten Seite der Gleichung zu erreichen. Am leichtesten verfügbar als Rohmaterial ist Natriumchlorid. Erfindungsgemäß wird daher die Konzentration an Natriumchlorid bei dieser Umsetzung und damit in der Mutterlauge erhöht, was zu einer überraschenden und unerwarteten Ausfällung von beträchtlichen Kristallmengen an Natriumhydrogencarbonat führt. Es wurde auch festgestellt, daß dies ebenfalls durch Zugabe von anderen Verbindungen oder Verbindungsgemischen, die Natrium- (oder Alkali)ionen enthalten, erreicht wird, wie Natriumhydroxid oder Natriumsulfat, wodurch man als Nebenprodukt Ammoniumsulfat erhält, welches sich für andere Zwecke als Wertprodukt erweist. Abgesehen davon wurde festgestellt, daß es auch möglich ist, die Konzentration des anderen Reaktinspartners nämlich von Ammoniumhydrogencarbonat (als freier Ammoniak und/oder Kohlendioxid) in der Mutterlauge zu erhöhen. Dabei kommt es jedoch nicht zu einer so hohen Ausbeute wie bei der Verwendung von Natriumchlorid.
Die Erfindung löst die oben angegebene Aufgabe dadurch, daß in dem konventionellen Verfahren, bei dem eine Natriumchloridlösung mit Ammoniak und Kohlendioxid bzw. Ammoniumhydrogencarbonat behandelt wird, der Mutterlauge aus der Abtrennung von Natriumhydrogencarbonat, welche Natriumchlorid, Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumchlorid und Kohlendioxid enthält, Kohlendioxid und eine oder mehrere Natriumionen liefernde Verbindung(en) zugeführt, ausgefälltes Natriumhydrogenncarbonat abfiltriert, getrocknet und zu Natriumcarbonat calciniert wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung engt man das Filtrat aus der Natriumhydrogencarbonatabtrennung ein, trennt ausgefälltes Natriumchlorid ab und läßt aus dem Filtrat Ammoniumchlorid auskristallisieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun an Hand beiliegenden Fließschemas weiter erläutert. Die Mutterlauge wird in einen Mischer 10 eingespeist, dem aus einem Vorratsgefäß 11 Kohlendioxid und aus einem Vorratsgefäß 12 eine vorbestimmte Menge an Natriumchlorid zugeführt wird. Dadurch erhält man in dem Mischer 10 ein Reaktionsgemisch, in welchem sich zusätzliches oder sekundäres Natriumhydrogencarbonat in Suspension bildet, welches im Filter 13 abgetrennt, der Filterkuchen im Trockner 14 vom Wasser befreit und im Ofen 15 Natriumcarbonat gebrannt wird.
Das klare Filtrat aus Filter 13 gelangt in einen Eindampfer 16, dessen dabei gewonnenes Wasser in einem Behälter 17 gesammelt und beispielsweise in eine Salzbohrung eingepumpt wird, aus welcher für den üblichen Solvayprozeß die Natriumchloridlösung gewonnen wird. Es kann auch an einer anderen Stelle des Prozesses verwertet werden. In dem Verdampfer 16 erhält man die Hauptmenge an Natriumchlorid, dessen Kristallisat am Filter 18 von Salzlösung getrennt wird. Das Salzkristallisat gelangt vom Filter 18 in das Vorratsgefäß 12 und damit wieder in den Mischer 10. Das Filtrat aus dem Filter 18 geht in den Kristallisator 19, in welchem man Ammoniumchlorid erhält.
Abhängig von den Absatzmöglichkeiten des erhaltenen Ammoniumchlorids kann das gesamte Gemisch aus dem Kristallisator 19 dem Filter 20 aufgegeben, der Filterkuchen im Trockner getrocknet und in einem Sammelgefäß 22 gelagert werden, während das Filtrat aus dem Filter 20 in den Verdampfer 16 zur Ausfällung restlichen Salzes rückgeführt werden kann, wobei mehr Wasser und Ammoniumchlorid wiedergewonnen und damit der Abfall an Abwässern verringert werden kann.
Wenn am Markt sowohl für Ammoniumchlorid als auch Calciumchlorid ein Bedarf besteht, so wird ein Teil des Gemischs aus dem Kristallisator 19 in eine Destillationskolonne 23 geführt, in welcher die Umsetzung mit Calciumhydroxid aus der Kalkstufe des Solvayprozesses stattfindet, so daß man zusätzlich Ammoniumchlorid erhält, welches auch in das Vorratsgefäß 22 geführt wird, sowie Calciumchlorid, welches in das Vorratsgefäß 24 gelangt.
Besteht andererseits am Markt nur ein Bedarf für Calciumchlorid, dann wird das Gemisch aus dem Kristallisator 19 direkt in die Destillationskolonne 23 zur Umsetzung mit Calciumhydroxid aus der Kalkstufe des Solvayprozesses geführt, wodurch man Calciumchlorid erhält, welches in dem Sammelgefäß 24 gelagert wird, wobei gleichzeitig schwer zu entsorgende Rückstände vermieden werden.
Beispiel 1
Vier Proben von je 1 l Mutterlauge aus dem Solvayprozeß und unterschiedliche Anteile an Natriumchlorid wurden kontinuierlich bis zur vollständigen Auflösung des Salzes gerührt und dann 20 min CO₂ durch die Lösung geleitet, was zu einer Ausfällung führte. Die die Ausfällung betreffenden Daten sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.
Tabelle 1
Beispiel 2
ADrei Proben von 3 l Mutterlauge aus dem Solvay-Verfahren und 330 g Natriumchlorid (Konzentration 110 g/l) wurden gerührt und CO₂ 20 min lang durchgeleitet. Die die Ausfällung betreffenden Daten sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.
Tabelle 2
Beispiel 3
us den aus Beispiel 2 erhaltenen Flüssigkeiten wurde ein Gemisch von 9 l hergestellt und 4 1-l-Proben um 10, 20, 30 bzw. 40% eingeengt und die so behandelten heißen Proben analysiert. Anschließend wurde der Niederschlag im Vakuum abfiltriert und bei Raumtemperatur getrocknet. Die Mutterlauge wurde auf 30°C abgekühlt, wobei sich ein weiterer Niederschlag bildete, der im Vakuum abfiltriert und bei Raumtemperatur getrocknet wurde. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.
Tabelle 3

Claims (2)

1. Verfahren zur Verbesserung der Ausbeute von Natriumcarbonat, indem eine Natriumchloridlösung mit Ammoniak und Kohlendioxid bzw. Ammoniumhydrogencarbonat behandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man der Mutterlauge aus der Abtrennung von Natriumhydrogencarbonat, welche Natriumchlorid, Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumchlorid und Kohlendioxid enthält, Kohlendioxid und eine oder mehrere Natriumionen liefernde Verbindung(en) zuführt, ausgefälltes Natriumhydrogencarbonat abfiltriert, trocknet und zu Natriumcarbonat calciniert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Filtrat aus der Natriumhydrogencarbonatabtrennung einengt, ausgefälltes Natriumchlorid abtrennt und aus dem Filtrat Ammonioumchlorid auskristallisieren läßt
DE3425582A 1983-07-12 1984-07-11 Verfahren zur Verbesserung der Ausbeute von Natriumcarbonat Expired - Fee Related DE3425582C2 (de)

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5288472A (en) * 1993-02-08 1994-02-22 Ruiz Raymundo L Process for the recovery of the sodium hydroxide and sodium chloride from the effluent of a diaphragm cell as solid sodium bicarbonate
KR100864916B1 (ko) * 2002-05-23 2008-10-22 캐스케이드 마이크로테크 인코포레이티드 피시험 디바이스를 테스트하기 위한 프로브
CN101195494B (zh) * 2007-11-21 2012-05-09 赵荫贵 改良复分解制碱工艺
WO2012096987A1 (en) * 2011-01-11 2012-07-19 Calera Corporation Systems and methods for soda ash production
US10875785B2 (en) * 2016-07-22 2020-12-29 Steven L. Cort Recovery of valuable resources from produced water and coal combustion products
CN112479812A (zh) * 2020-12-16 2021-03-12 南京延长反应技术研究院有限公司 一种氯乙醇法制备乙二醇的微界面反应系统及方法
CN113896210B (zh) * 2021-12-09 2022-03-08 中国科学院过程工程研究所 一种混合废盐制备碳酸钠联产硫酸铵与氯化铵的方法
CN116891242A (zh) * 2023-09-11 2023-10-17 杭州科膜水处理工程有限公司 一种短流程处理工业废盐的处理方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA688540A (en) * 1964-06-09 Arita Hideo Method for producing sodium bicarbonate and ammonium chloride
US1359097A (en) * 1918-11-29 1920-11-16 Nishigawa Toranoske Process of manufacturing soda
FR524576A (fr) * 1920-03-17 1921-09-07 Air Liquide Perfectionnements dans la précipitation alternée du bicarbonate de soude et du chlorure d'ammonium
NL18414C (de) * 1924-02-21
DE530028C (de) * 1924-02-21 1931-07-20 Kohlentechnik M B H Ges Verfahren zur Gewinnung von Natriumbicarbonat und Salmiak gemaess dem Ammoniaksodaverfahren
GB462132A (en) * 1935-09-03 1937-03-03 Ig Farbenindustrie Ag Improvements in the manufacture, production and recovery of ammonium chloride and sodium bicarbonate
US2666686A (en) * 1952-09-13 1954-01-19 Olin Mathieson Production of sodium bicarbonate and ammonium chloride in modified ammonia-soda type process
DE1263727B (de) * 1965-03-09 1968-03-21 Basf Ag Verfahren zur Gewinnung von Natriumbicarbonat

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