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Herstellung von calcinierter oder kaustischer Soda und Ammoniak oder
Ammonbicarbonat aus Kochsalz und Kohle Die Erfindung betrifft ein Kombinationsverfahren,
das sich auf die Verarbeitung von Kohle einerseits und Kochsalz anderseits als Ausgangsstoffe
des gesamten Verfahrens bezieht.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung bezweckt, die Verarbeitung von Kohle
zur Gewinnung von Teer oder Öl in technisch einfacher und vorteilhafter Weise mit
der Verarbeitung von Kochsalz zu Ammoniak und calcinierter oder kaustischer Soda
zu verbinden.
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Die Grundlage der erfindungsgemäßen Kombination besteht in der Verwendung
der bei einer Hydrierung oder Schwelung der Kohle, insbesondere Braunkohle, neben
dem Öl oder Teer anfallenden Kohleprodukten und Kohlensäure zu an sich bekannten
Umsetzungen mit Kochsalz zwecks Gewinnung von Ammoniak und calcinierter oder kaustischer
Soda.
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Es werden also durch das erfindungsgemäße Verfahren aus den beiden
Rohprodukten Kohle und Kochsalz in hervorragender Ausnutzung dieser Stoffe t@nd
der bei ihren Umsetzungen entfallenden Nebenprodukte mindestens drei bzw. vier höchst
wertvolle Produkte, nämlich flüssige Kohlenwasserstoffe (Teer oder Öl), Ammoniak,
Soda oder auch Ätznatron, gewonnen. Demgemäß soll nach der Erfindung die Herstellung
von calcinierter oder kaustischer Soda und Ammoniak oder Ammonbicarbonat aus Kochsalz
und Kohle durch folgende Maßnahmen erfolgen: a) Kohle, insonderheit Braunkohle,
wird unter Gewinnung von Teer- und Ölprodukten verschwelt oder teilweise hydriert;
b) Kochsalz wird mit dem CO. der Kohlengase aus a durch die Ammoniaksodareaktion
zu Natriumbicarbonat umgesetzt; c) Na HC03 aus b wird mittels Stickstoffs und des
Kohlenstoffrestes aus a cyanisiert; d) das Cyanid ,aus c wird mittels Wasserdampfs
in Soda oder Ätznatron und Ammoniak gespalten; e) gegebenenfalls wird Ammoniak aus
d mit CO. aus a zu Ammonbicarbonat umgesetzt.
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Der Erfinder hat bereits früher vorgeschlafen, Schwelgase als Quelle
der zur Gewinnung von Natriumbicarbonat durch die Ammoniaksodareaktion benötigten
Kohlensäure zu verwenden: Die oben aufgezeigte Erfindung, geht einen Schritt weiter,
indem sie das Natriumbicarbonat unmittelbar einer Cyanisierung unterwirft und hierbei
den durch den Schwelvorgang gewonnenen Schwelkoks als kohlenstoffhaltigen Bestandteil
der Reaktionsmasse verwendet. Hierbei wird aber
gleichzeitig der
wesentliche Vorteil erzielt, daß die porige Beschaffenheit dieses Stoffes die Erzeugung
eines besonders lockeren Produktes ermöglicht.
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Zur Durchführung des Gesamtverfahrens werden natürlich erhebliche
Wärmemengen benötigt. Bekanntlich erfordert eine Schwelung oder Hydrierung sowie
besonders eine Cyanisierung großen Wärmeaufwand, wie auch zum Eindampfen von Lösungen,
zur Herstellung von Wasserdampf und schließlich zur Erzeugung der elektrischen Energie
bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erheblich Wärmemengen gebraucht
werden. Die Deckung des Wärmebedarfes .ergibt sich ohne weiteres und in äußerst
vorteilhafter Weise durch die bei der Schwelung bzw. Hydrierung und bei dem Kochsalzverarbeitungsprozeß
anfallenden brennbaren Gase und einen etwa überschießenden Teil der Koks- bzw. Kohlenrückstände
der Schwelung oder Hydrierung.
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Der besondere Vorteil der Verwendung von Braunkohle als Ausgangsstoff
der Schwelung bzw. Hydrierung besteht darin, daß dieses Rohprodukt gewöhnlich weit
größere Mengen ,an Bitumen enthält als Steinkohle und außerdem die meisten Sorten
dieses Rohstoffes erheblich größere Mengen an Kohlensäure liefern als Steinkohle.
Außerdem spricht noch der geringere Preis von Braunkohle für die vorzügliche Verwendbarkeit
dieses Ausgangsstoffes.
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Durch das neue Verfahren wird noch zusätzlich eine Anzahl weiterer,
äußerst vorteilhafter Wirkungen erzielt.
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Ein erheblicher technischer Fortschritt ist z. B. dadurch erreicht,
daß Kohlensäure ohne die besondere Anlage oder den Betrieb eines Kohlensäureerzeugers
gewonnen wird. Da ferner der Kohlensäuregehalt in den Schwel-bzw. Hydriergasen an
sich als ein unerwünschter Ballaststoff angesehen wird, welcher den Heizwert der
Gase erheblich herabdrückt, ist durch die erfindungsgemäße Verwendung der Schwelgase
nicht allein eine vorteilhafte Verwertung der Kohlensäure, sondern zugleich eine
Erhöhung des Heizwertes der Schwel- bzw. Hydriergase erreicht.
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Die Verwendung des zweiten Nebenproduktes der Schwelung bzw. Hydrierung,
nämlich des Kokses bzw. des Kohlerestproduktes, stellt auch einen ganz außerordentlichen
wirtschaftlichen Fortschritt dar. Hier ist ein schwer verkaufsfähiges Produkt (dessen
schlechte Absatzmöglichkeiten bekanntlich die so wünschenswerte Erzeugung von Teeren
und Ölen aus Kohle immer noch stark eindämmen) durch Einführung in den Sti.ckstoffbindungsprozeß
in einfachster Weise dazu benutzt,-um die äußerst erwünschte Erzeugung von Ammoniak
durchzuführen. Dabei fällt der Kohlenstoff aus der Schwelung bzw. Hydrierung ohne
weiteres in sehr reaktionsfähiger, im allgemeinen fast schwefelfreier Form an, so
daß er zumeist unmittelbar für die Zwecke der Cyanisierüng verwendbar ist. Ausführungsbeispiel
a) io t Braunkohle liefern bei einer unter Einwirkung von Dampf durchgeführten thermischen
Behandlung bei etwa 450'C folgende Produkte:
| 5 t Koks, |
| =,I2 t Öl- bzw. Teerstoffe, |
| 2,I8 t Gas, |
| 1,7 t H20. |
Das Gas zeigt folgende Zusammensetzung
| 41,4 Volumprozent C02, |
| 13,2 - H, S, |
| 4,1 - CmHn, |
| 8,1 - CO, |
| 5,6 - H" |
| 25,3 - CH4, |
| 2,3 - N2 -und 02. |
Das spezifische Gewicht des Gases beträgt dabei rund 1,q.kg/m3.
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Der Gehalt an CO. somit 1,28 t.
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Das Gas wird vor der weiteren Verwendung von Staub gereinigt und mit
Wasser ausgewaschen, um feste Fremdstoffe, Reste, kondensierbarer Kohlenwasserstoffe
und den Schwefelwasserstoff in dem erforderlichen Umfange zu entfernen.
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b) Ein Teil der Kohlengase wird sodann in eine ammonxakalische Kochsalzlösung
geleitet, die 2 t Kochsalz enthält. Durch die Kohlensäure der Kohlengase werden
1,62 t Natriumbicarbonat ausgefällt.
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c) Das Natriumbicarbonat wird sodann mit x,8 t des aus a gewonnenen
Kokses gemahlen und die Masse brikettiert, m einen Cyaxisierofen eingeführt und
bei rund iooo° C der Einwirkung von Stickstoff unterworfen.
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d) Die cyanisierte Masse wird dann aus dem Cyanisierofen in .einen
Behälter überführt, in welchem sie bei etwa 500° C mit Wasserdampf behandelt wird.
Durch die Verseifung des Cyanids werden 0,97 t Na2C03 oder, falls die Masse
z. B. in sehr dünner Schicht ausgebreitet, mit Dampf behandelt und so auf kaustische
Soda gearbeitet wird, 0,73 t NaOH erhalten. Die Soda oder das Ätznatron wird aus
der Masse ausgelaugt, gereinigt, in bekannter Weise in fester Form gewonnen und
als Verkaufsprodukt aus dem Prozeß abgeführt. Bei der Verseifung entfallen außerdem
0,26i t Ammoniak.
.e) Die restlichen kohlensäurehaltigen Kohlengase
werden zur Herstellung von Ammonbicarbonat in Ammoniaklösung, enthaltend o,
147 t von dem in d gewonnenen Ammoniak, geleitet. Dadurch werden o,66 t Ammonbicarbonat
gewonnen.