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Verfahren zur Herstellung von Alkalihydroxyd durch Wasserdampfbehandlung
von aus einem Alkali-Kohle-Gemisch durch Stickstoffeinwirkung gewonnenem Alkalicyanid
Der Erfinder hat ein besonderes zweckmäßiges Verfahren zur Herstellung von Ätznatron
und Chlorammonium angegeben, bei dem das in Durchführung des Ammoniaksodaprozesses
anfallende feste Natriumbicarbonat in Mischung mit Kohlenstoff durch Einwirkung
von Stickstoff in Natriumcyanid übergeführt, letzteres durch Behandlung mit Wasserdampf
unter Gewinnung von Ätznatron gespalten und das hierbei gleichzeitig anfallende
Ammoniak in den Ammoniaksodaprozeß eingeführt und als Chlorammonium gewonnen wird
("Patent 510 o93).
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Die gleiche Verfahrensweise soll auf die Gewinnung eines beliebigen
Alkalihydroxyds mit oder ohne gleichzeitige Gewinnung von Chlorammonium angewendet
werden.
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Der Erfinder hat ferner festgestellt, daß mit dem gleichen Verfahren
unter sehr ähnlichen Verfahrensbedingungen statt Alkalihydroxyd auch Alkalicarbonat
erzeugt werden kann.
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Gegenstand der Erfindung ist eine einfache Maßnahme, durch die die
Sicherheit geboten wird, daß als Verfahrensprodukt einer Verseifung von Cyaniden
im wesentlichen nur das wertvollere Alkalihydroxyd erzeugt wird. Diese Maßnahme
besteht darin, daß nach der Durchführung der Srickstoffeinwirkung auf ein Alkali-Kohle-Gemisch
das gewonnene Alkalicyanid in dünner Schicht ausgebreitet der Einwirkung von Wasserdampf
unterworfen und die bei der Verseifung des Cyanisierungsprodukts entstehende Kohlensäure
so schnell aus dem Bereich des Arbeitsguts entfernt wird, daß sie auf das gebildete
Alkalihydroxyd nicht unter Carbonatbildung einwirken kann.
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Diese Verfahrensregel beruht auf der Erfahrung des Erfinders, daß
eine ausgezeichnete Umsetzung des Reaktionsprodukts der Cyanisierung zu Alkalihydrat
erfolgt, wenn man die cyanisierte Masse in dünnen bzw. sehr dünnen (z. B. nur einige
Millimeter starken) Schichten durch Überleiten von Wasserdampf über diese Schichten
behandelte. Hierbei ergibt sich dann ohne weiteres die Möglichkeit, die durch Nebenreaktionen
bei der Verseifung gebildete Kohlensäure zu entfernen, ehe sie Gelegenheit hat,
auf das gebildete Allzalihydroxyd einzuwirken. In anderen Fällen dagegen wird -dieses
bekanntlich ganz oder teilweise in Alkalicarbonat umgewandelt.
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So wurde durch Gegenversuche festgestellt, daß man die Erzeugung von
Alkalicarbonat willkürlich dadurch herbeiführen kann, daß man die cyanisierte Masse
in hohen Schichten
angehäuft der Wasserdampfbehandlung aus. setzt.
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Wenn das Reaktionsgut der Stickstoffbehandlung in Form von Briketten
unterworfen wird, wie dies vielfach üblich und sehr vorteilhaft ist, könnten die
noch zusammenhaltenden Brikette nach Beendigung der Cyanisierungsstufe der Ausbreitung
des Behandlungsguts in sehr dünner Schicht einen gewissen Widerstand insofern entgegensetzen,
als die Dicke der Brikette eine noch weitergehende Verminderung der Schichtdicke
verhindert. Diese Schwierigkeit kann sehr leicht dadurch behoben werden, daß die
Brikette nach der Stickstoffeinwirkung und vor der Wasserdampfbehandlung zerkleinert
werden. Ausführungsbeispiele Zur Veranschaulichung der Unterschiede, welche sich
bei einer Behandlung von Alkalicyanid-Kohle-Gemischen mit Wasserdampf in dünner
Gemischschicht und in dicker Gemischschicht ergeben, wurden zwei Vergleichsversuche
durchgeführt. Bei dem ersten Versuch war das Reaktionsgut in dünner Schicht ausgebreitet,
und es wurde Wasserdampf über die Gutschicht hinweggeleitet. Beim zweiten Versuch
war das Reaktionsgut in dicker Schicht aufgehäuft, und der Wasserdampf durchströmte
die Schicht in senkrechter Rich-tung.
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Bei beiden Versuchen wurden im übrigen die gleichen Versuchsbedingungen
eingehalten, und zwar insbesondere eine Temperatur zwischen 4oo und 5oo°. Die Temperatur
stieg im Verlaufe der Reaktion von einem Werte etwas über 4oo° auf einen Wert etwas
unterhalb von 5oo° an, um im letzten Viertel der Reaktion wieder abzufallen. i.
Ausführungsbeispiel mit dünner Schicht Ausgehend von einem pulverförmigen Gemisch
von 1,2 kg NaHCO3 mit o, 725 kg Kohle (enthaltend 79 % Kohlenstoff) wurden o, 5
kg Natriumcyanid durch Einwirkung von Stickstoff bei ungefähr 95o° C gewonnen. Außer
diesen o,5kg Natriumcyanid waren in der Masse o,0455kg Na2C03, o,o96kg Na20 und
o,oo45 kg Nag S enthalten.
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Die gesamte Reaktionsmasse wurde in kleinen flachen Pfannen in 2 mm
dicken Schichten ausgebreitet. Diese Pfannen wurden sodann in ein Rohr eingeführt
und bei einer Temperatur zwischen 400 und 5oo° C etwas überhitzter Wasserdampf über
die Oberflächen der Schichten geleitet. Nach Durchführung der Verseifung in dieser
Art waren an Alkaliverbindungen in der Reaktionsmasse:
| o,352 kg NaOH - 61,5 0/0 des Alkaligehalts |
| 0,277 - Na, C03 36,6 0/0 - - |
| 0,004 - Nag S04 = 0,4 0/0 - - |
| o,oo22 - Na. S - 0,40/0 - - |
| o,oo78 - NaHCOz- o,80/0 - - |
| o,oo28 - Na2C204- 0,3 0/0 - - |
Bei der Verseifung wurden außerdem o, 1
72 kg N H3 gewonnen (entsprechend
99,2 % des NaCN).
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2. Ausführungsbeispiel mit dicker Schicht Ausgehend von einem pulverförmigen,
zu kleinen Briketten gepreßten Gemisch von i,o2 kg NaH C03 mit o,98 kg Kohle (enthaltend
6o % -Kohlenstoff) wurden o,416 kg Natriumcyanid durch Einwirkung von Stickstoff
bei ungefähr 950'C gewonnen. Außer diesen o, 4 i 6 kg Natriumcyanid waren
in der Masse o,oigjkg Na2C03, o,o998kg Na20 und o,0024 kg Nag S enthalten.
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Die gesamte Reaktionsmasse, die in ein stehendes Rohr eingefüllt war,
wurde nach der Stickstoffeinwirkung von oben nach unten mit etwas überhitztem Wasserdampf
bei 400 bis 5oo° C durchsetzt. Nach Durchführung der Verseifung in dieser Art waren
in der Reaktionsmasse
| 0,0097 kg NaOH - 2,o 0/0 des Alkaligehalts |
| o,625 - Na, CO, = 97,0 0I0 - |
| o,oo26 - Na, S04 = 013 0/0 - - |
| o,ooz - Nag S - o,2 0/0 - - |
| 0,0025 - NaHCOz - 0,3 0/0 - - |
| o,ooz6 - Na,C,04= 0,20/0 - - |
Bei der Verseifung wurden außerdem o, i 45 kg N H3 gewonnen (entsprechend rund ioo
% des NaCN).