DE510331C

DE510331C - Verfahren zur Herstellung von praktisch sulfitfreiem Ammoniumsulfat

Info

Publication number: DE510331C
Application number: DEB142014D
Authority: DE
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1929-02-17
Filing date: 1929-02-17
Publication date: 1930-10-18

Description

Verfahren zur Herstellung von praktisch sulfitfreiem Ammoniumsulfat Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ammonsulfat aus Ammoniak, Schwefeldioxyd, Wasser, Wasserdampf und Sauerstoff und besteht darin, daß Ammoniak und Schwefeldioxyd bei Abwesenheit von Wasser miteinander in Reaktion gebracht werden und das bei dieser Reaktion anfallende Erzeugnis, vorzugsweise unmittelbar nach seiner Entstehung, durch Behandlung mit dem erforderlichen Wasser bzw. Wasserdampf und Sauerstoff, Luft oder anderen oxydierenden Gasen, zweckmäßig durch Behandlung mit feuchten oxydierenden Gasen oder Gasgemischen, in Ammonsulfat umgewandelt wird. Die Bildung des Erzeugnisses aus Schwefeldioxyd und Ammoniak und bzw. oder die Umwandlung dieser Erzeugnisse in Ammonsulfat werden vorteilhaft bei erhöhten Temperaturen von beispielsweise ioo bis 12o° durchgeführt. Besonders vorteilhaft ist eine fortlaufende Durchführung des Verfahrens, die darin besteht, daß Ammoniak und Schwefeldioxyd fortlaufend in einen Reaktionsraum eingeführt werden, aus dem Reaktionsraum das Reaktionsprodukt fortlaufend abgeführt und darauf unter Vorwärtsbewegung durch einen entgegenströmenden, Wasser oder Wasserdampf enthaltenden, oxydierend wirkenden Gasstrom, beispielsweise einen feuchten Luftstrom, in fertiges festes Arnmonsulfat umgewandelt wird. So erhält man beispielsweise aus i891 Schwefeldioxyd und 378 1 gasförmigem Ammoniak ein gelblichweißes Reaktionsprodukt, das durch Behandlung mit einem Gemisch von 96o 1 Luft und 16o g Wasserdampf in 88o g Ammonsulfat umgewandelt wird. Dieses Ammonsulfat enthält 98,5 °4 (NH4)ZSO4 und nur 075 °/o (NH4)zS03.
Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht also im wesentlichen darin, daß Ammoniak und Schwefeldioxyd bei Abwesenheit von Wasser miteinander in Reaktion gebracht werden und das dabei entstehende Erzeugnis mit Wasser bzw. Wasserdampf und Sauerstoff, Luft oder sonstigen oxydierend wirkenden Gasen in Ammonsulfat umgewandelt wird. Den Reaktionsvorgang kann man sich, wie folgt, denken

2 NH3 + SOZ >- S02 # -N,H6

S02 # N2Hß -1- O -E- H20 > (NH4)2 S04.

Man kann die Reaktion in verschiedener Weise durchführen. Das benötigte Wasser oder den Wasserdampf kann man z. B. zusammen mit dem oxydierenden Gas auf das Zwischenprodukt aus NHg und SO, zur Einwirkung bringen. Die Herstellung des Zwischenproduktes aus SO, und NH3 kann man bei gewöhnlicher oder etwas höherer Temperatur ausführen. Die Oxydation und Wasseranlagerung werden durch Anwendung von erhöhten Temperaturen günstig beeinflußt, wobei es sich als vorteilhaft erwiesen hat, das Reaktionsgemisch auf Temperaturen zwischen ioo und iao° zu erhitzen. Dann läßt sich das Verfahren leicht in kontinuierlichem Betriebe ausführen. Weiter kann man die Reaktionen bei gewöhnlichen, aber auch bei höheren oder niedrigeren Drucken durchführen. Die Oxydation kann gegebenenfalls durch an sich bekannte, Sauerstoff übertragende Mittel unterstützt werden.
In der Zeichnung ist eine zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignete Vorrichtung schematisch dargestellt.
Dem Reaktionsbehälter i, der mit einem hohlen Rührer 2 und einem Kühlmantel 3 ausgerüstet ist, werden durch den Stutzen 4 Schwefeldioxyd und durch die Leitung 5 gasförmiges Ammoniak zugeführt. Der hohle Rührer 2 wird beispielsweise mit bei 6 eintretendem und bei 7 austretendem Dampf so hocherhitzt, z. B. auf i 15' C, daB etwa auf ihm abgeschiedenes oder abgesetztes gelblichweißes Reaktionsprodukt aus Schwefeldioxyd und Ammoniak durch Sublimation wieder selbsttätig entfernt wird. Die Wandung des Reaktionsbehälters i wird jedoch durch bei 8 dem Kühlmantel 3 zugeführtes Wasser o. dgl. so weit gekühlt, daß möglichst die gesamte Menge des Reaktionsproduktes auf der Wandung des Reaktionsbehälters i niedergeschlagen wird. Der Rührer 2 und gegebenenfalls zusätzliche Kratzer o. dgl. kratzen das Reaktionsprodukt von der Behälterwand ab. Durch einen Stutzen 9 gelangt das Reaktionsprodukt in eine Förderschnecke io, die durch eine Rohrleitung i i mit einer weiteren, entgegengesetzt arbeitenden Förderschnecke 12, verbunden ist, deren Entleerungsstutzen 13 mit einem Vorratsbehälter 14 für das Ammonsulfat verbunden ist. Am hinteren Ende der Förderschnecke r2 ist ein Stutzen 15 vorgesehen, durch den ein Gemisch von Luft und Wasserdampf eintritt, das im Gegenstrom zum festen Gut durch die Förderschnecke 1a und den Verbindungsstutzen i i hindurchgeht und durch den Stutzen 16 am hinteren Ende der Förderschnecke io die Vorrichtung verläßt. Die Förderschnecke 12 ist mit einem Dampfmantel versehen, um die Umwandlung des aus Ammoniak und Schwefeldioxyd gebildeten Reaktionsproduktes in Ammonsulfat durch den feuchten Luftstrom zu beschleunigen. Temperaturen oberhalb i2o° C sind jedoch bei dieser Reaktion nicht zweckmäßig, weil bei ihnen leicht eine der Umwandlung des aus dem Behälter i kommenden Zwischenproduktes in Ammoniak nachteilige, starke Sublimierung des Zwischenproduktes stattfindet.
Die Herstellung von Ammonsulfat aus Schwefeldioxyd, Ammoniak, Wasser und Sauerstoff ist an sich bekannt. Bei diesen bekannten Verfahren wird aber aus Schwefeldioxyd, Ammoniak und Wasser zunächst Aminonsulfit in Lösung oder fester Form hergestellt und daraus durch Oxydation Ammonsulfatlösung oder festes Ammonsulfat gewonnen, die gewöhnlich noch Ammonsulfit enthalten. Reines, festes Ammonsulfat erhält man aus festem Ammonsulfit nur dann, wenn dieses vorher vollständig getrocknet wurde. Die vollkommene Trocknung eines festen Stoffes, die stets gewisse technische Schwierigkeiten bietet, wird beim Arbeiten nach der Erfindung vermieden, da die Herstellung des Zwischenproduktes in trockenem Zustande sehr leicht durchzuführen ist, wenn man von trockenem SO; und NH3 ausgeht. Auch die nachfolgende Oxydation und Wasseranlagerung des Zwischenproduktes kann leicht so durchgeführt werden, daß die Substanz während des Prozesses trocken bleibt, indem man etwas weniger Wasser oder Wasserdampf anwendet, als theoretisch für die Umsetzung in Ammoniumsulfat erforderlich ist. Man erhält deshalb in einfacher Weise einwandfreies festes Ammonsulfat aus Ammoniak, Schwefeldioxyd, Wasser und Sauerstoff als Ausgangsstoffe, wenn man nach der Erfindung arbeitet.
Daß man aus Ammoniak und Schwefeldioxyd bei Abwesenheit von Wasser ein festes Erzeugnis erhalten kann, ist auch bekannt. Es war aber nicht vorauszusehen, daß sich dieses Reaktionsprodukt durch Wasseraufnahme und Oxydation ohne Schwierigkeiten in festes, praktisch sulfitfreies Ammonsulfat umwandeln läßt, wie es beim Arbeiten nach der Erfindung der Fall ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von praktisch sulfitfreiem Ammoniumsulfat aus Ammoniak, Schwefeldioxyd, Wasser bzw. Wasserdampf und Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß Ammoniak und Schwefeldioxyd bei Abwesenheit von Wasser miteinander in Reaktion gebracht werden und das bei dieser Reaktion anfallende Erzeugnis, vorzugsweise unmittelbar nach seiner Entstehung, durch Behandlung mit dem erforderlichen Wasser bzw. Wasserdampf und Sauerstoff, Luft oder anderen oxydierenden Gasen, zweckmäßig durch Behandlung mit feuchten oxydierenden Gasen oder Gasgemischen, in Ammonsulfat umgewandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß etwas weniger Wasser oder Wasserdampf verwendet wird, als theoretisch für die Umwandlung des Reaktionsproduktes von Ammoniak und Schwefeldioxyd in Arnmonsulfat erforderlich ist.
3. Verfahren nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung des Reaktionsproduktes aus Schwefeldioxyd und Ammoniak und bzw. oder die Oxydation und Wasseranlagerung an dieses Reaktionsprodukt bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen ioo und iao°, durchgeführt wird. q.. Verfahren nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von trockenem Ammoniak und Schwefeldioxyd stetig einem gegebenenfalls erhöhte Temperatur aufweisenden Reaktionsraum zugeführt und das sich dabei bildende feste Erzeugnis unmittelbar nach Entfernung aus dem Reaktionsraum einem Wasser bzw. Wasserdampf enthaltenden, oxydierend wirkenden Gasstrom, z. B. feuchter Luft, gegebenenfalls unter Erwärmung, entgegengeführt wird.