DE3425582C2 - Verfahren zur Verbesserung der Ausbeute von Natriumcarbonat - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung der Ausbeute von NatriumcarbonatInfo
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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.
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.
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.
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.
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
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US2666686A (en) * | 1952-09-13 | 1954-01-19 | Olin Mathieson | Production of sodium bicarbonate and ammonium chloride in modified ammonia-soda type process |
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