DE555488C - Verfahren zur Herstellung von festem Ammoniumchlorid - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von festem Ammoniumchlorid Bei der Herstellung von Salpeter durch Umsetzung von Alkalichloriden mit Salpetersäure, insbesondere bei. dem Verfahren, AT-kalichloride mit Salpetersäuredämpfen, welche mit Wasserdampf vermischt sind, zu,behandeln, erhält man große Mengen Salzsäure in Form von salzsäurehaltigem Wasserdampf.
• Da es sich hierbei um recht verdünnte Salzsäure-Wasserdampf-Gemische handelt, beispielsweise um Wasserdampf mit 2 bis 5% Chlorwasserstoff, so bietet die Kondensation und vor allem die wirtschaftliche Verwertung oder auch nur die Beseitigung der sehr großen Mengen derartig verdünnter Salzsäure erhebliche Schwierigkeiten.
• Dieselben lassen sich jedoch völlig vermeiden, wenn man das angeführte Verfahren mit dem Verfahren des Hauptpatents 531500, Kl. 12k, verbindet, indem man einerseits das bei der Umsetzung von Alkalichloriden mit Salpetersäure in Gegenwart von viel Wasserdampf entweichende Salzsäure-Wasserdampf-Gemisch von beispielsweise 1o4° C ohne vorherige Kondensation auf beispielsweise i2o° C oder darüber erhitzt und andererseits Ammoniakgas oder ammoniakreichen Wasserdampf ebenfalls auf über i 2o' C erhitzt und die beiden Gasströme in einen geeigneten Reaktionsraum zusammenbringt. Hierbei scheidet sich beim Zusammentreffen der beiden Gasströme festes Chlorammonium (Salmiak) in körniger Form an den Wandungen des Reaktionsraumes ab. Der entweichende Wasserdampf, welcher seine Temperatur von 12o° oder darüber zumeist behält, wird nun den zu vex',-arbeitenden Salpütersäuredämpfen oder der Salpetersäure bzw. Nitrose zugeführt und die entstehende Dampfmischung zur Einwirkung auf Alkalichloride gebracht.
• Bei der Temperaturbemessung für die Erhitzung der Gasströme ist zu beachten, daß eine oberhalb des Siedepunktes der konzentriertestenAmmonchloridlösungen (etwa i 15°C) liegende Temperatur im Reaktionsraum erzielt werden muß. In vielen. Fällen empfiehlt es sich indessen, bei noch höhere. Temperaturen, z. B. bei' i 5o bis 2oo° C, zu arbeiten.
• Hierbei ist zu berücksichtigen, daß bei weniger hohen Temperaturen, z. B. im Temperaturbereich zwischen i2o und 16o° C, das sich abscheidende Ammoniumchlorid mit geringerem scheinbarem spezifischem Gewicht anfällt, indem die Kriställchen lockerer sind. So stellte sich z. B. beim Einleitern. eines Wasserdampf-Salzsäure-Gemisch@es mit etwa 5 % H Cl, das vorher auf i 5o° C überhitzt wurde, und der äquivalenten Menge nichtüberhitzten Ammoniakgases in, die Reaktionskammer in dieser eine Temperatur von etwa i 5o' ein. Das laistallisierte Ammoniumchlorid (Salmiak), welches sich an in diesem Reaktonsraum. untergebrachten Metallsieben von 3 mm Maschenweite abschied, wies ein Schüttgewicht von 36 g für ioo ccm auf.
• Bei stärkerem Überhitzen der beiden Komponenten, beispielsweise auf 17o°, wurde bei der sonst gleichen Arbeitsweise und in der gleichen Reaktionskammer -ein Ammoniumchlorid erhalten, dessen Schüttgewicht 46 g für iooccm betrug.
• Arbeitet man ohne nennenswerten übefdruck, so ist zu vermeiden, daß die Temperatur im Übersetzungsraume erheblich über 200°C ansteigt, da sich sonst durch Dissoziation bedingte Chlorammoniumverluste bemerkbar machen. Arbeitet man unter einem gewissen Überdruck, beispielsweise von o,25 Atm., so kann die Temperatur auch auf etwa. --5o' C gehalten werden.
• Im allgemeinen ist anzustreben, daß die beiden Komponenten in den Reaktionsraum in äquivalenten Mengen einströmen, was sich unter Zuhilfenahme von Gasströmungsmessern leicht bewerkstelligen läßt. Immerhin kann es vorkommen, daß den sich abscheidenden Kristallen ganz geringe Mengen freier Salzsäure anhaften. Will man das Ammonchlorid ganz neutral erhalten, so empfiehlt es sich in solchem Falle, ihm etwas Ammoniumcarbonat oder Bicarbonat zuzugeben.
• Bei der Umsetzung von Alkalichloriden mit Salpetersäure in Gegenwart von viel Wasserdampf, läßt sich eine Umsetzung der Salpetersäure in Stickstoffoxyde oder Nitrosylchlorid vermeiden. Zumeist gelingt es auch, das Salzsäure-Wasserdampf-Gemisch völlig frei von Salpetersäure zu erhalten; dies ist insofern wichtig, als bei der bisherigen Ausführungsform der Alkalinitratgewinnung die Salpebersäuremengen, welche etwa mit dem Salzsäure-Wasserdampf-Gemisch weggeführt werden, verlorengehen. B:ei der hier beschriebenen Kombination der Arbeitsverfahren kommt ,es nicht mehr so sehr darauf an, daß die Salzsäuredämpfe völlig und unbedingt frei von Salpetersäure sind. Die kleinen Mengen Salpetersäure, welche in den Salzsäuredämpfen erhalten sein mögen, werden bei der vorm. liegenden Arbeitsweise @ebenfalls durch Ammoniak zu Ammoniumnitrat gebunden; hierdurch wird der Wert des :erhaltenen Ammoniumchlorids infolge der Erhöhung des Prozentgehaltes an gebundenem Stickstoff noch gesteigert, sofern es sich um seine Verwertung als Düngemittel handelt.
• Wenn das Wasserdampf-Sal@säure-Giemisch geringe Beimengungen von Salpetersäure enthält, empfiehlt es sich, die Erhitzung vor dem Eintritt in die Reaktionskammer nur auf etwa, i 2o bis r25° zu treiben. Die in der Reaktionskammer benötigte, zumeist höhere Umsetzungstemperatur läßt sich dann dadurch erzielen, daß man die andere Komponente, das Wasserdampf-Ammoniak-Gemisch, um so höher, beispielsweise auf 17o° C, !erhitzt.
• Beim. Zuleiten eines auf i25° C erhitzten Wasserdampf-Säure-Gemischies, bestehend aus 9493% Wasserdampf, 4,4% Chlorwasserstoff und o,67% Salpetersäure, und des auf etwa 2oo° C erhitzten Ammoniak-Wasserdampf-Gemisches stellte sich in der Reaktionskammer an der Eintrittsseite der Gase die Temperatur von 140 bis 15o° C ein, und der aus der Reaktionskammer -entweichende Wasserdampf zeigte die Temperatur von i 6o bis 17o° C.
• Das in der Reaktionskammer abgeschiedene Ammoniumchlorid bestand aus 96,4% N H4 Cl, 315 0/0 N 1-14 N 03.
• Beim Trocknen bei iio° zeigte, dieses Produkt eine Gewichtsabnahme von o, i %.
• Wie hieraus ersichtlich, ist das abgeschiedene Salzgemisch so gut wie völlig wasserfrei.
• Der die Reaktionskammer verlassende Wasserdampf enthält etwa o,2% HN 03. Dieser Salpetersäurerest geht in dem hier beschriebenen Verfahren nicht verloren, da der heiße Wasserdampf dank seiner hohen Temperatur direkt in den Kreislauf zur Umwandlung neuer Mengen Alkalichloride in Nitrate zurückkehrt. Hierbei muß der heiße Wasserdampf auch ohnehin mit Salpetersäure versetzt werden, so daß die vom Wasserdampf aus der Reaktionskammer mitgeführten o, 2 % H N 03 vollständig für die Bildung von Alkalimtraten verwendet werden.
• Sollte der nach der Abscheidung von Chlorammonium aus dem Reaktionsturm entweichende heiße Wasserdampf auch nach dem Passieren von Filtern, z. B.. Elektrofilterxl, noch ,etwas Ammoniumchlorid (gegebenenfalls auch dissoziiertes) mitführen, so kann dieser Wasserdampf trotzdem für die Umsetzung zwischen Allkalichloriden und Salpetersäure, wie oben beschrieben, mitbenutzt werden. Die mitgeführten Komponenten bzw. das Ammonchlorid werden dann bei der Umsetzung als Ammoniumnitrat rund Salzsäure wieder erhalten.
• Bei der hier beschriebenen Kombination der Verfahren bleibt angesichts des Umstardes, daß sowohl die sich bildenden Alkalinitrate wie das, Amrnomumchlorid kein Kristallwasser zurückhalten, die :einmal in den. Kreislaufeingeführte Wasserdampfmenge dauernd verwendbar, so daß lediglich die etwaigen Verluste an Wasserdampf durch Undichtigkeiten in der Apparatur und durch das Verbleiben von etwas. Wasser in der Mutterlauge der Nitrate zu zersetzen sind. Selbst die bei der Umsetzung zwischen AI-kalichloriden und Salpetersäure nötige Überhitzung des Wasserdampfes wird bei der hier beschriebenen Kombination der Arbeitsverfahren zumeist überflüssig, da die Temperatur des Wasserdampfes nach dem Verlassen des Reaktionsraumes, in welchem Ammoniumchlorid .abgeschieden wird, zur Durchführung der Umsetzung zwischen Alkalichloriden und Salpetersäure völlig ausreicht.

Claims (5)

1. PATrNTANSPRÜCHE: i. Abänderung des Verfahrens zur Gewinnung von festem Ammoniumchlorid nach Patent 531 5oo, Klasse 12k, dadurch gekennzeichnet, daß als verdünntes chlorwasserstoffhaltiges Gasgemisch das bei der Gewinnung von Alkalinitraten aus Alkalichloriden, Salpetersäure -und Wasserdampf anfallende Gasgemisch ohne vorherige Kondensation verarbeitet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Salzsäure-«##@'asserdampf-Gemisch, falls es geringe Mengen Salpetersäure enthält, wobei das erhaltene Ammoniumchlorid ammoniumnitrathaltig anfällt, auf eine Temperatur von nicht über i3o'erhitzt und eine höhere Umsetzungstemperatur durch ium so höhere Erhitzung des Ammoniakdampfes, beispielsweise auf 17o°, erzielt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nach Abscheidung von Ammoniumchlorid verbleibende heiße Wasserdampf für die Umsetzung neuer Mengen der Alkalichloizde mit Salpetersäure verwendet wird. q..
4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung spezifisch scheinbar leichterer Modifikationen des Ammoniumchlorids man im Reaktionsraum verhältnismäßig niedrige Temperaturen etwa 12o bis 16o' und zur Erzielung spezifisch scheinbar schwerer Modifikationen höhere Temperaturen in der Nähevon Zoo' einhält.
5. 5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhütung vor. Ammoniumchloridverlusten ein geringer Überdruck von etwa o,25 Atm. in der Reaktionskammer aufrechterhalten wird.