-
Herstellung von Alkalinitraten aus Alkalichloriden Es ist bekannt,
Alkalinitrate in der Weise zu gewinnen, daß man auf Alkalichloride gasförmige Stickoxyde
einwirken läßt. Dieses Verfahren stellt aber keine brauchbare Arbeitsmethode dar,
da die Umsetzung zu langsam verläuft und man außerdem nicht zu chlorfreien Produkten
gelangt.
-
Es wurde gefunden, daß man vorteilhaft reine Alkalinitrate gewinnt,
wenn man Alkalichloride mit flüssigen Stickoxyden behandelt.
-
Die Reaktion verläuft zunächst meist unvollständig, aber . weitgehender
als mit trockenem Stickstoffoxyd, wenn das flüssige Stickoxyd einen geringen Feuchtigkeitsgehalt
besitzt. Trennt man die flüssigen und gasförmigen Reaktionsprodukte ab und wiederholt
mit dem Rückstand die Behandlung mit flüssigen Stickoxyden, so gelangt man zu einem
feinkörnigen, trocknen Produkt, das aus reinem Alkalinitrat besteht. Man kann z.
B. aus den Gasen, wie sie bei der katalytischen Oxydation eines hochprozentigen
Ammoniak-Luft-Gemisches erhalten werden, nach Abkühlen, Abscheiden des salpetersäurehaltigen
Kondensats und Oxydation, durch Tiefkühlung oder Kompression flüssige Stickoxyde
gewinnen, die ohne weiteres für das Verfahren verwendbar sind.
-
Bei Ausführung des Verfahrens ist insbesondere darauf zu achten, daß
das Alkalichlorid dauernd in innige Berührung mit den flüssigen Stickoxyden gelangt.
Das Verfahren kann in kontinuierlichem Betriebe durchgeführt werden, indem man z.
B. mehrere Behälter .nacheinander anordnet, in denen das Alkalichlorid im Gegenstrom
zu den flüssigen Stickoxyden bewegt wird.
-
Das bei dem vorliegenden Verfahren neben Alkalinitrat entstehende
Nitrosylchlorid und Chlor kann durch fraktionierte Destillation aus den überschüssigen,
flüssigen Stickoxyden leicht entfernt werden.
-
Arbeitet man in Gegenwart von Sauerstoff, so hat man den Vorteil,
daß als Nebenprodukt der Reaktion hauptsächlich Chlor entsteht, das infolge seines
niedrigen Siedepunktes besonders leicht aus den überschüssigen Stickoxyden entfernt
werden kann.
-
Das gebildete Nitrosylchlorid kann durch Erhitzen, zweckmäßig durch
Überleiten über Katalysatoren, auch in Gegenwart von Sauerstoff, in Chlor und Stickoxyde
zerlegt werden, und es können so, nach Trennung der beiden Gase, chlorfreie Stickoxyde
gewonnen werden. Die Aufarbeitung des Nitrosylchlorids kann auch in der Weise erfolgen,
daß man es mit Stoffen, z. B. Schwefel oder Zinn, zur Reaktion bringt, die mit dem
Chlor Ver-
Bindungen eingehen und das Stickoxyd frei machen, Z.
B. -gemäß den Gleichungen: zS+zNOCl=S2 b12+zNO Sn +q.NOCl=SnC14+q.NO.
-
Das auf diese Weise erhaltene Stickoxyd kann durch Oxydation leicht
wieder in Stickstoffdioxyd übergeführt und zu erneutem Umsatz verwendet werden.
-
Das vorliegende Verfahren weist gegenüber der eingangs erwähnten Arbeitsweise
mit gasförmigen Stickoxyden erhebliche Vorteile auf. Die Anwendung trockener, gasförmiger
Stickoxyde gestattet überhaupt keinen merklichen Umsatz innerhalb praktisch in Betracht
kommender Reaktionszeiten, weder bei niederen, noch bei höheren Temperaturen. Durch
Anwendung feuchter, gasförmiger Stickoxyde gelingt es zwar, den Umsatz zu erhöhen,
aber auch in diesem Falle wird z. B. innerhalb einer Reaktionsdauer von 12 Stunden
nur ein Umsatz von 35,2 °/o erreicht, und es gelingt selbst bei einer Reaktionsdauer
von 36 Stunden nicht, das Alkalichlorid praktisch vollständig zu Nitrat umzusetzen.
Verwendet man demgegenüber gemäß der vorliegenden Erfindung zum Umsatz der Alkalichloride
feuchte, flüssige Stickoxyde, so kann man bereits nach einer Stunde eine Ausbeute
von 85,4 la und durch zweimalige Wiederholung der Behandlung, also nach nur drei
Stunden, eine Ausbeute von 99,4 °/o erzielen. Ein weiterer großer Vorteil gegenüber
dem bekannten Verfahren liegt in der unmittelbaren Gewinnung eines trockenen, für
Düngezwecke sehr gut geeigneten, sofort streufähigen Salzes. Die bei den mit wäßrigen
Lösungen arbeitenden Verfahren meist erforderlichen, umständlichen und kostspieligen
Eindampfungs- und Reinigungsprozesse kommen in Wegfall. Außerdem werden bei dem
vorliegenden Verfahren als Nebenprodukte unmittelbar Chlor oder chlorstickstoffhaltige
Produkte gewonnen, die sich leicht in wertvolle Chlorverbindungen umwandeln lassen,
wodurch eine sehr wirtschaftliche Ausnutzung des Chlorgehaltes der billigen Alkalichloride
ermöglicht wird.
-
Beispiel In 1a3,4 Gewichtsteile flüssige Stickoxyde mit ungefähr a
°/o Wasser werden bei o° unter Rühren 5o Gewichtsteile reines, fein gemahlenes und
trocknes Kaliumchlorid eingetragen. Hierauf wird das Reaktionsgemisch innerhalb
einer Stunde auf die Siedetemperatur des Stickstoffdioxyds .gebracht, wobei zunächst
die gasförmigen Reaktionsprodukte und dann die überschüssigen flüssigen Stickoxyde
abgetrennt werden.
-
Das erhaltene trockne Kaliumchlorid-Nitrat-Gemisch mit noch 14,6 °/o
Kaliumchlorid wird unter gleichen Bedingungen erneut mit flüssigen Stickoxyden behandelt
und enthält dann 2,8 °/o Kaliumchlorid.
-
Um den Reinheitsgrad des Produktes weiter zu steigern, wird das hochprozentige
Kaliumnitrat zum dritten Male mit flüssigen Stickoxyden behandelt.
-
Das gewonnene Kaliümnitrat enthält dann nur noch 0,36 °/o Kaliumchlorid,
entsprechend einem Umsatz von 99,4