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Verwertung von organischen Stoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Behandlung organischer Stoffe aller Art, wie tierischer, pflanzlicher Stoffe,
der gewerblichen Rückstände und insbesondere der Teere, Melasse, Schleppen, Wollwaschwässer,
I Stadtschlamm u. dgl.
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Es ist bekannt, aus organischen Stoffen Glycerin und in gleicher Weise
Ammoniak, Amine und ihre Salze oder andere brauchbare Stoffe unter der vereinten
Wirkung der ' Wärme, des Wassers oder des Wasserdampfes durch Verseifung oder durch
Destillation zu ; gewinnen, was in Gegenwart von Alkalihydr- i oxyden oder Erdalkalihydroxyden
und/oder Erdoxyden und Metalloxyden stattfinden kann. Es ist auch bekannt, derartige
Verfahren mit der Hydrierung schwer siedender Kohlenwasserstoffe zu vereinigen.
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Ferner ist bekannt, den Rückstand der trockenen Destillation von Mischungen
@organischer Stoffe mit alkalischen, erdalkalischen oder erdigen Verbindungen und
Katalysatoren bei höherer Temperatur (80o bis 120o° C) zu azotieren, um alkalische,
erdalkalische oder erdige Stickstoffbindungsprodukte zu bilden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine besondere Vereinigung dieser
bekannten Mittel und bezweckt eine bessere Verwertung der organischen Stoffe.
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Nach der Erfindung wird der organische, Stoff unter Druck der Verseifung
mit Wasser oder Wasserdampf in Gegenwart eines Produktes der Stickstoffbindung (Cyanid
oder Nitrid) unterworfen.- Der Salzrückstand dieser Behandlung wird in bekannter
Weise bei höherer Temperatur mit freiem oder gebundenem Stickstoff zwecks Wiederbildung
des Stickstoffbindungsproduktes behandelt. Das Produkt der Stickstoffbindung (Cyanid
oder Nitrid) wird dann ganz oder teilweise bei einer neuen Verseifung des organischen
Stoffes verwendet.
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Bei der gegebenenfalls im Autoklaven unter Druck vorzunehmenden Verseifung
werden die dem organischen Stoff zugesetzten Cyanide oder Nitride unter Erzeugung
von Ammoniak zersetzt. Im Augenblick ihrer Bildung begünstigen die entstehenden
=Hydroxyde und/oder Formiate die Verseifung des organischen Stoffes.
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Der getrocknete Rückstand wird nach der Verseifung in geschlossenem
Gefäß bei einer genügenden Temperatur zur Zersetzung der Formiate behandelt, wobei
durch Reduktion gesättigtere oder leichte Kohlenwasserstoffe aus schweren Kohlenwasserstoffen
oder *im Rückstande gleichfalls vorhandenen kohlenstoffhaltigen Stoffen entstehen.
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Wenn die Stoffe zuwenig oder überhaupt nicht Alkali-, Erdalkali- und/oder
Erdverbindungen zur Bildung einer genügenden Menge
von Stickstoffbindungsprodukt
und Formfiat enthalten, so mischt man ein für allemal den organischen Stoffen die
erforderliche Menge der Verbindungen hinzu, beispielsweise Alkaliverbindungen. Diese
laufen beständig in dem Kreislauf der Herstellung um. Es genügt, diese Verbindungen
von Zeit zu Zeit zuzugeben, um die unvermeidlichen geringen Verluste bei den einzelnen
Maßnahmen auszugleichen.
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Die Katalysatoren und der Kohlenstoff, die gegebenenfalls zu den in
Arbeit genommenen Stoffen zugegeben werden müssen, damit die Stickstoffbindung geeignet
durchgeführt wird, können in gleicher Weise in den Kreislauf der Behandlung nach
der Ver= seifung eingeführt werden.
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225 kg zerkleinerter Liganit mit 15 a;o Wasser und 5 % Asche werden
mit 1525 kg einer warmen wäßrigen Lösung von 32o kg Natriumcyanid und 67,5k-9 Natriumcarbonat
vermischt. Die Lösung kann von der Auslaugung einer Masse der Cyanierung aus einer
vorangegangenen Operation mit Wasser herrühren. Man gibt 36,5 kg Natriumcarbonat
hinzu, um die Verluste im Laufe der Operationen auszugleichen.
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Die Mischung von 17 5o kg, welche 63,5 % Wasser ,enthält, wird
in einen Autoklaven mit Dampfmantel und Rührvorrichtung eingeführt und allmählich
auf 175° C durch den Dampfmantel und durch Einleitung von trockenem Dampf mit 8
Atm. in den Autoklaven erhitzt. Man erhitzt etwa a Stunden, bis der Druck konstant
bleibt. Der mit Ammoniak beschickte Dampf wird dann abgeführt. Man leitet neue Mengen
Dampf ein, bis der abgekühlte Dampf nicht mehr als 2 bis 3 % Ammoniak enthält.
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Die Ammoniakwässer geben nach Kondensation und passender Behandlung
530 kg Ammoniumsulfat.
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Der verseifte Rückstand mit etwa 75 % Wasser wird getrocknet, bis
er nicht mehr als ¢o % Wasser enthält, indem man ihn in einer- Trockentrommel der
Einwirkung von Wärme und warmer trockener Luft aussetzt, wobei man nicht über 200°
C geht.
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Die trockene pulverförmige Mischung wird dann in einen von außen.
beheizten Stahlautoklaven gebracht und als höchste Temperatur 40o° C angewendet.
Nach ungefähr 3 Stunden führt man den Wasserdampf und die Reaktionsmasse ab und
entfernt die hydrierte Mischung.
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Die hydrierte Mischung wird mit 3oo kg zerkleinertem Lignit mit 15
% Wasser und mit 165 kg aus dem Laugeschlamm der cyanierten Messe einer vorangegangenen
Operation gewonnenen Kohle vermischt. Man macht aus dieser Mischung vorteilhaft
kleine Formlinge, die man einer gewöhnlichen trockenen Destillation, :etwa 5oo°
C, unterwirft. Man erhält 99 kg Teer, verschiedene Öle und etwas Ammoniak.
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Die Rückstände aus der Destillation werden dann in senkrechten, von
außen beheizten Metallretorten der Einwirkung eines Stromes von reinem Stickstoff
unter Druck von etwa i Atm. bei einer Temperatur von 95o bis iooo° C ausgesetzt.
Nach 6stündiger Behandlung sind mehr als 8o % Natriumcarbonat der Mischung in Cyanid
umgewandelt. Die unter Luftabschluß erkaltete Masse wird dann mit warmem Wasser
von etwa 5o bis 6o° C behandelt, wodurch man 1525 kg der Alkalicyanidlösung erhält,
die bei der ersten Operation verwendet wird.
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Wenn man den Laugenschlamm auswäscht, . um die Aschen zu -entfernen,
so gewinnt man 165 kg Kohle, die bei dem Verfahren, wie oben beschrieben, wieder
verwendet werden.
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Bei dem geschilderten behandelten Lignit gibt i t Rheinischen Lignits
mit 15 % Wasser und 5 % Asche etwa Zoo kg Öl und Teer hoher Qualität und mehr als
i t Ammoniumsulfat.
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Bei dem geschilderten Ausführungsbeispiel benutzt man keine besonderen
Katalysatoren, in dem die Aschen des Lignits eine katalytische Wirkung ausüben.
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Benutzt man einen besonderen Katalysator, so kann man diesen in die
Mischung beispielsweise unmittelbar vor der Destillation einführen. -Analoge Ergebnisse
können. erhalten werden, wenn man Torf, beispielsweise Moorsubstanz, behandelt.
Das Produkt der Nitrierung aus einer vorangegangenen Operation braucht nicht notwendigerweise
ausgelaugt zu werden, sondern kann mit der feuchten Moorsubstanz unmittelbar gemischt
werden, worauf man dann die Verseifung vornimmt.