DE476516C - Herstellung einer Cyanamidloesung aus rohem Kalkstickstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Cyanamidlösung aus rohem Kalkstickstoff durch allmähliches Eintragen dieses Körpers in Wasser, das man fortwährend mit Kohlensäure (CO₂) vorzugsweise unter Druck sättigt.

Gemäß diesem Verfahren regelt man die Beigabe des Kalkstickstoffs, indem man diesen in Anteilen einträgt, wobei man jeweils vor Eintragen jeder neuen Menge abwartet, bis annähernd die gesamte Menge des im Kalkstickstoff vorhandenen Sulfides unter Entbindung von Schwefelwasserstoff zersetzt ist. Man kann das Ende der Zersetzung des

¹S Sulfides an dem Auftreten einer sauren Reaktion in der Flüssigkeit erkennen. Diese Bestimmung ist indessen von der physikalischen Beschaffenheit des verwandten Erzeugnisses abhängig und wenig geeignet, da man es bei der Herstellung von Cyanamidlösung aus Kalkstickstoff mit dicken Aufschlemmungen schwarzer Stoffe zu tun hat, die oft den Farbenumschlag von Indikatoren verbergen. Hierdurch entstehen aber störende Verluste an Zeit und Kohlensäure, die bei Anwendung des neuen Verfahrens vermieden werden können.

Gemäß vorliegender Erfindung bestimmt man den Zeitpunkt der annähernd vollständigen Zersetzung des im Kalkstickstoff vorhandenen Sulfides, indem man Proben des aus dem Zersetzungsgefäß entweichenden Gases entnimmt und beispielsweise durch eine Jodlösung leitet. Sobald die Jodlösung nicht mehr entfärbt wird, färbt man mit dem Eintragen des Kalkstickstoffes in das kohlensäurehaltige Wasser fort. Die Bestimmung des Schwefelwasserstoffs kann anstatt mit Jodlösung selbstverständlich auch mit Hilfe anderer Mittel erfolgen.

Durch dieses Verfahren wird gegenüber den bisher bekannten Verfahren, bei denen auch ein allmähliches Eintragen von Kalkstickstoff in mit Kohlensäure gesättigtes Wasser geschieht, der Vorteil erzielt, daß die Eintragung des Kalkstickstoffes von unsicheren Kriterien unabhängig gemacht und praktisch auf unzweideutige Weise geregelt wird. Denn der Schwefelwasserstoff stellt ein leicht nachzuweisendes Kontrollmittel dar, da er nicht nur auf einfachste Weise titrimetrisch bestimmt werden kann, sondern auch bei einiger Übung ohne Anwendung exakter Meßmethoden durch die Geruchsanalyse qualitativ und sogar quantitativ festgestellt werden kann.

Da der Gehalt an Schwefelcalcium je nach der Herstellung des Kalkstickstoffs verschieden ist, so empfiehlt es sich, ihn jedesmal neu

zu bestimmen, um die Zeit, innerhalb welcher der entwickelte Schwefelwasserstoff entweicht, annähernd vorausbestimmen zu können.

Die nachfolgende Tabelle gibt einerseits die Schwefelwasserstoffmengen in Milligramm an, die sich von 10 zu 10 Minuten beim Behandeln von 50 g Kalkstickstoff entwickeln. Anderseits zeigt sie in Prozenten die Mengen des in Freiheit gesetzten Cyanamids an.

	SH2	Cyanamid	t
Zeit	mg	Prozent
ίο Minuten	0,51	28,9
20	1,19	80,2
30	2,50	89,2
40	37,ii	100.
SO	31,79
60 -	2,72

Es ergibt sich aus diesen Zahlen, daß im Anfange der Reaktion die Entwicklung von Schwefelwasserstoff gleich Null ist, daß sie plötzlich zunimmt, durch einen Höchstwert geht und dann wieder abnimmt, um schließ-Hch wieder zu verschwinden. Dem Höchstwert entspricht genau der Zeitpunkt, bei welchem die Gesamtmenge des Cyanamids in Freiheit gesetzt ist.

Zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens kann z. B. die in der Abb. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung verwendet werden.

Diese Vorrichtung weist ein trichterförmiges Gefäß G von 100 ecm Inhalt auf, in dessen oberer öffnung eine graidüierte Röhre b steckt und dessen Ausflußrohr g mit einem Dreiweghahn a¹ versehen ist. In das Gefäß dringt ein Rohr A ein, das fast bis auf den Boden des Gefäßes reicht und ebenfalls mit

♦ο einem Dreiweghahn α versehen ist, durch den es mit einem Rohr / in Verbindung gebracht werden kann. Das Rohr A ist mit einem Manometer m versehen; es steht durch eine Schlauchleitung mit dem Inneren eines Abzugrohres B des Autoklaven, in dem die Zersetzung des Kalkstickstoffes stattfindet, in Verbindung; υ bezeichnet das Handrad eines Entspannwigsventils des Rohres #. Das Gefäß G weist ein seitlich angebrachtes Gasabzugsrohr d auf und kann durch den Dreiweghahn a¹ mit einem Wasserbehälter c in Verbindung gesetzt werden.

Will man z. B. beim Arbeiten mit 100 kg Kalkstickstoff den Vorgang im Autoklaven verfolgen, so verfährt man folgendermaßen: Die graduierte Röhre b wird mit eimer N/100-Jodlösung, der man einige Tropfen Stärkelösung beigibt, gefüllt. 20 bis 25 ecm dieser Jodlösung werden in das Gefäß G eingeführt.

Dann öffnet man den Dreiweghahn α leicht, so daß das auf dem Abzugsrohr B ausströmende Gas in die Flüssigkeit gelangt. Die Schnelligkeit des Gases soll 11 in der Minute nicht übersteigen.

Der Kalkstickstoff wird in Mengen von 5 kg auf einmal in den Autoklaven gebracht, wobei man jedesmal die Entfärbung der Jodlösung im Gefäß G abwartet, bevor man eine neue Menge Kalkstickstoff beigibt. Die entfärbte Jodlösung wird durch g abgelassen, und das Gefäß G mit destilliertem Wasser aus dem Behälter c gereinigt. Nach Entleerung des Gefäßes G wird eine neue Menge Jodlösung eingeführt. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis die gesamte Kalkstickstoffmenge im Autoklaven durch Kohlensäure zersetzt worden ist.

Zur Ausführung des Verfahrens in technischem Maßstabe kann beispielsweise die in der Abb. 2 schematisch dargestellte Vorrichtung verwendet werden. In dieser bezeichnet a einen Autoklaven von 2501 fassungsvermögen, in dessen Deckel ein Abzugsrohr b für die Gase angebracht ist. c ist ein Ventil zur Regelung des im Autoklaven herrschenden Druckes. Durch einen Hahn d und einen Gummischlauch e von 7,5 mm Durchmesser kann das Innere des Abzugsrohres b mit einer acht Kugeln aufweisenden Kugelvorlage f von 150 ecm Fassungsvermögen verbunden werden. Diese Vorlage enthält eine Jodstärkelösung, welche auf 25 ecm Wasser ¹J₂ ecm J N/100 enthält. Die Geschwindigkeit des Gasstromes in der Abzweigleitung d, e, f beträgt ungefähr 11 in der Minute.

I. Versuch

In dem Autoklaven α wurden 1001 Wasser von 30 bis 35° C eingeführt. Man preßte Kohlensäure (CO₂) "bei 2 Atm. in die Flüssigkeit, wobei der Druck zeitweise auf */₂ Atm. herunterfiel, wenn die Absorption am größten war.

Der Kalkstickstoff wurde nach und nach in Mengen von je S kg eingetragen, wobei vor jeder Eintragung gewartet wurde, bis der entwickelte Schwefelwasserstoff die Jodlösung entfärbt hatte. Für die Entfärbungen der einzelnen Eintragungen wurde folgende Zeitdauer beobachtet:

1. Eintragung 6 Minuten

2. - 8

3. ■ - - - 8 ■ -

Zusammen 35 Minuten.

II. Versuch

Dieser Versuch wurde unter den gleichen Bedingungen ausgeführt wie Versuch 1, nur

daß der Druck während des ganzen Verfahrens auf 2 Atm. festgehalten wurde.

1. Eintragung 2

2. - 7 3· - S 4. - 4

5· - 4

Minuten

Zusammen 22^₂ Minuten,

i Minuten für jede

macht durchschnittlich
Ladung.

Die Unterschiede der Zeiträume der ersten

und zweiten Eintragung rührten von den Temperaturschwankungen her. Bei der ersten Eintragung überstieg die Temperatur 35⁰ und fiel während der zweiten Eintragung unter infolge einer zu starken Abkühlung; die drei letzten Eintragungen fanden bei einer Temperatur von 32 bis 33° statt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Herstellung von Cyanamidlösungen aus Kalkstickstoff durch Eintragen des letzteren in Anteilen in fortwährend mit Kohlensäure, vorzugsweise unter Druck gesättigtes Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß man jeweilen vor Eintragung einer neuen Menge Kalkstickstoff abwartet, bis die Entwicklung von Schwefelwasserstoff im wesentlichen beendet ist, '

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen