-
Verfahren zur Herstellung von Natriumformiat. Die Erfindung bezieht
sich auf die Herstellung von Natriumformiat durch Einwirkung von Kohlenoxyd auf
eine Natriumsulfatlösung in Gegenwart von festem basischem Natriumcalciumsulfat.
-
Bei Durchführung dieses Verfahrens im größeren Maßstab hat sich gezeigt,
daß der beim Einleiten des Kohlenoxvds sich bildende Gips in Form eines Hydrogels
ausfällt, welcher bald die gesamte Reaktionsflüssigkeit gleichmäßig durchsetzt und
alsdann die weitere Durchführung des Prozesses behindert und insbesondere den Nachteil
bietet, daß eine Abscheidung der gebildeten Formiatlauge aus diesem Mischprodukt
nur mit großen Schwierigkeiten und unter Inkaufnahme von Verlusten an Formiat möglich
ist.
-
Es wurde nun gefunden, daß man diesen Nachteil dadurch beheben kann,
däß man die Einwirkung des Kohlenoxyds auf die Sulfatlösung in Gegenwart beträchtlicher
Mengen von Natriumformiat vor sich gehen läßt. Bei dieser Arbeitsweise scheidet
sich der Gips in kristallinischer, sich leicht absetzender und von der Formiatlauge
leicht trennbarer Form ab, während außerdem noch Vorteile nach anderer Richtung
hin erzielt werden. Durch Anwesenheit von Formiat in der Sulfatlauge wird nämlich,
wie gefunden wurde, eine überraschende Doppelwirkung erzielt, insofern, als einerseits
die Löslichkeit des basischen Natriumcalciumsulfats erniedrigt, anderseits die Löslichkeit
des bei der Reaktion ausfallenden Calciumsulfats erhöht wird, was eine Erhöhung
der Reaktionsgeschwindigkeit in Verbindung mit einer Beschleunigung der Bildung
basischen Natriumcalciumsulfats zur Folge hat.
-
In Ausübung der Erfindung kann man z. B. derart verfahren, daß man
durch Aufeinanderwirken von Natriumsulfat und Ätzkalk in Gegenwart von Calciumsulfat
das basische Sulfat erzeugt, zweckmäßig z. B. so, daß man Natriumsulfat und Kalk,
z. B. in Form einer Mischung oder wässerigen Suspension, in eine Suspension von
Calciumsulfat in einer etwa ioprozentigen Formiatlauge einführt und auf die so entstehende
Mischung Kohlenoxyd in üblicher Weise einwirken läßt. Auch zur Herstellung der einzutragenden
Natriumsulfat - Ätzkalksuspension kann mit Vorteil Formiatlauge verwendet «-erden.
-
An Stelle von Formiat kann man auch solche Stoffe verwenden, welche
unter den gegebenen Bedingungen Formiat zu bilden vermögen, und zwar kommen hierfür
solche Stoffe in Betracht, deren Reaktionsgeschwindigkeit mit Kohlenoxyd im Verhältnis
zur Geschwindigkeit der Kohlenoxydeinwirkung auf die Sulfat-Kalk-Mischung eine verhältnismäßig
große ist. Solche Zusätze sind z. B. Ätznatron oder Soda in Gegenwart der äquivalenten
Menge von Kalk.
-
Das Verfahren kann auch kontinuierlich ausgeführt werden, z. B. derart,
daß in das Reaktionsgefäß einerseits eine Mischung von
Natriumsulfat-Kalk
in Wasser oder Formiatlauge eingeführt, anderseits eine entsprechende Menge der
gebildeten Produkte (Formiatlauge und Calciumsulfat) aus dem Gefäß ausgeführt werden.
Hierbei muß indessen darauf geachtet werden, daß stets so viel F ormiatlauge in
dem Reaktionsgefäß verbleibt, daß einerseits das darin suspendierte Calciumsulfat
ausreicht, um mit dem zugeführten Natriumsulfat-Kalk-Gemisch das basische Sulfat
in ausreichender Menge zu bilden, während anderseits das Formiat ausreichen muß,
die reaktionsbeschleunigende Löslichkeitserniedrigung des basischen Natriumcalciumsulfats
zu bewirken und die Abscheidung des Calciumsulfats in später von der Lauge leicht
trennbarer Form zu gewährleisten.
-
Beispiele. i. In ein mit Rührwerk versehenes Gefäß von 6oo 1 Inhalt
werden etwa 3001 einer ioprozentigen Formiatlauge eingefüllt, in welcher 25 kg Calciumsulfat
suspendiert sind. Das Gefäß wird auf 16o bis 17o° erhitzt und unter Kohlenoxyddruck
gestellt. Dem Reaktionsgefäß werden einerseits stündlich iooo 1 einer z.B. 2oprozentigen
Natriumsulfatlösung in Wasser oder Formiatlauge in Gegenwart der äquivalenten Menge
Kalk zugeführt und - anderseits iooo 1 Formiatlauge mitsamt dem darin suspendierten
Calciumsulfat entzogen.
-
2. In ein Apparatesystem wird in kontinuierlichem Strom eine Mischung
von Nätriumsulfat-Kalk in Wasser, welcher etwa 6 Volumenpr ozent Atznatron zugesetzt
werden, mit Kohlenoxyd zur Reaktion gebracht. Hierbei setzt sich zunächst das Ätznatron
mit * größer Geschwindigkeit zu Natriumformiat um, so daß der erst in zweiter Linie
sich abscheidende Gips bereits genügend hohe Formiatkonzentration vorfindet.
-
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Formiatlaugen, wie sie als Waschwasser
im Betrieb anfallen, an Stelle von gewöhnlichem Wasser in den Formiatherstellungsprozeß
zurückzuführen und sie auf diese Weise in konzentrierte Lauge überzuführen. Nach
vorliegender Erfindung wird demgegenüber zielbewußt und ständig in Gegenwart solcher
Mengen von Formiat gearbeitet, daß hierdurch die Ausscheidung des Gipses in Form
eines Hydrogels vermieden wird. Der Formiatgehalt der Lösung soll im allgemeinen
5 Prozent nicht Untersteigen und zweckmäßig mehr betragen, z. B. 9 bis 12 Prozent.
Es ist weiterhin bereits vorgeschlagen worden, basisches Natriumcalciumsulfat in
einem der Formiatherstellungsapparatur vorgeschalteten Gefäß zu erzeugen und das
Bildungsgemisch unmittelbar in das Reaktionsgefäß einzuführen. Bei diesem bekannten
Verfahren wird das eingeführte Bildungsgemisch nach einer gewissen Zeit zwar eine
Formiatlauge vorfinden, deren Konzentration an sich ausreichen würde, um die unerwünschte
Abscheidung des Gipses in Form eines Hydrogels zu verhindern.
-
Es hat sich indessen gezeigt, daß der bereits vorher in Form eines
Hydrogels ausgefallene, die Gesamtflüssigkeit durchsetzende Gips die Eigenschaft
hat, daß nunmehr auch der neugebildete Gips diese unangenehme Beschaffenheit annimmt,
auch wenn alsdann eine Formiatlauge von z. B. io Prozent und mehr vorhanden ist.
Der Erfolg der vorliegenden E=rfindung kann mithin beim Arbeiten nach dem bekannten
Verfahren nicht erzielt werden.