DE566855C

DE566855C - Process for the production of alkali nitrate and nitrogenous fertilizers

Info

Publication number: DE566855C
Application number: DEJ38437D
Authority: DE
Original assignee: PATENTVERWERTUNGS A G ALPINA S; PATENTS EXPL CY ALPINA Ltd
Current assignee: PATENTVERWERTUNGS A G ALPINA S; PATENTS EXPL CY ALPINA Ltd
Priority date: 1929-06-21
Filing date: 1929-06-21
Publication date: 1932-12-29

Description

Verfahren zur Herstellung von Alkalinitrat und stickstoffhaltigen Düngemitteln Die vorliegende Erfindung bezweckt die wirtschaftliche Herstellung von Alkalinitrat aus billigen und leicht zugänglichen Ausgangsmaterialien. Wenn auch in einer technisch sehr leicht durchführbaren Weise Alkalinitrat durch Auflösung von Alkalihydroxyd oder kohlensaurem Alkali in Salpetersäure gewonnen werden kann, so steht der praktischen Ausführbarkeit des Verfahrens der hohe Preis des Ausgangsmaterials entgegen. Man hat nun schon Vorschläge gemacht, um mit Hilfe von billigen Ausgangsmaterialien Alkalinitrat zu erhalten. Es ist ferner bekannt, Alkalinitrate durch Einwirkung von Salpetersäure auf Alkalisulfat zu gewinnen und das hierbei entstehende Alkalibisulfat zwecks Gewinnung neuer Mengen Alkalinitrat wieder in das Alkalisulfat zu überführen. Bei dieser Arbeitsweise soll aber das gebildete Aikalibisulfat in fester Form aus der Lösung abgeschieden werden. Hierbei wird naturgemäß die Apparatur stark angegriffen, so daß sich ein solches Verfahren als viel zu kostspielig erwiesen hat. Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird in der Weise gearbeitet, daß zunächst die Lösung, die durch Einwirkung von Salpetersäure auf Alkalisulfat erhalten wird, durch Einleiten von Ammoniak auf Alkaliammoniumsulfat verarbeitet wird, das sodann mit Natriumchlorid umgesetzt wird. Wenn auch die. Umsetzung von festem Ammoniumbisulfat mit festem Natriumchlorid schon vorgeschlagen ist, so läßt sich eine solche Arbeitsweise mit der vorstehend geschilderten, bei der Alkaliammoniumsulfat in Lösung mit Natriumchlorid umgesetzt wird, sowohl was ihre technische Durchführbarkeit als auch -ihre Wirtschaftlichkeit anbelangt, gar nicht in Vergleich stellen. Gegenüber der vorbekannten Arbeitsweise erweist sich das vorliegende Verfahren auch insofern als erheblich überlegen, als die Schwierigkeiten aus der Verarbeitung der sauren Alkalibisulfatlösung, die einen starken Verschleiß der benutzten Apparatur verursacht, vermieden werden. Bei dem vorliegenden Verfahren wird z. B. Natriumsulfat mit Salpetersäure zur Umsetzung gebracht, wobei aber das Natriumsulfat nicht als Ausgangsmaterial, sondern nur als ein Zwischenstoff verwendet wird, der im Kreislauf umgesetzt, dann aber vor Beendigung des Kreislaufes zurückgebildet wird, so daß das Natriumsulfat im Verfahrensverlauf praktisch nur in geringen Mengen verbraucht wird.Process for the production of alkali nitrate and nitrogenous Fertilizers The present invention aims at economical production of alkali nitrate from cheap and readily available raw materials. if also in a technically very easy way to carry out alkali nitrate by dissolution can be obtained from alkali hydroxide or carbonate alkali in nitric acid, so the practical feasibility of the process is the high price of the starting material opposite. Proposals have now been made to use cheap starting materials To obtain alkali nitrate. It is also known to act alkali nitrates from nitric acid to alkali sulphate and the resulting alkali bisulphate to convert back into the alkali sulfate for the purpose of obtaining new amounts of alkali nitrate. In this procedure, however, the Aikalibisulfat formed should be in solid form the solution to be deposited. The equipment is naturally strongly attacked, so that such a procedure has proven to be far too costly. After this The method of the present invention is operated in such a way that initially the solution obtained by the action of nitric acid on alkali sulfate, is processed by introducing ammonia on alkali ammonium sulfate, which then is reacted with sodium chloride. Even if the. Implementation of solid ammonium bisulfate with solid sodium chloride has already been proposed, such a procedure can be used with the above, in the case of the alkali ammonium sulfate in solution with sodium chloride is implemented, both in terms of its technical feasibility and its economic viability as far as that is concerned, do not compare at all. Compared to the previously known way of working the present procedure also proves to be considerably superior in that the difficulties arising from the processing of the acidic alkali metal bisulfate solution, which one excessive wear and tear on the equipment used should be avoided. In which present process is z. B. sodium sulfate with nitric acid for implementation brought, but the sodium sulfate not as a starting material, but only as an intermediate is used, which is converted in the cycle, but then before completion of the cycle is regressed, so that the sodium sulfate in the course of the process is practically only consumed in small quantities.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird in der Weise ausgeführt, daß zunächst z. B. das Natriumsulfat, welches im Prozeß selber immer jeweils wieder zurückgewonnen wird, mit Salpetersäure in das Natriumbisuifat übergeführt wird. Das gebildete Natriumnitrat wird dann von der Lösung abgetrennt und die salpetersaure Natriumbisulfatlösung in der Weise weiterverarbeitet, -daß zunächst die Säure durch Einleiten von Ammoniak neutralisiert wird.. Es entsteht hierbei gemäß folgender Formel eine Lösung von Ammoniumnatriumsulfat und Ammoniumnitrat NaHS04+HN03+2NH3 =NaNH4S04+ NH.N03. Diese Lösung wird darauf mit Kochsalz umgesetzt, und es vollzieht sich dann folgende Reaktion: NaNH,IS04-rNH,N03+NaC1 Na2S04+NH4C1+NH4N03: Gegebenenfalls kann das Natriumammonsulfat vor der Umsetzung mit dem Kochsalz von dem in der Lösung enthaltenen Ammonnitrat getrennt werden, indem die Lösung zweckmäßig im Vakuum konzentriert wird. Beim Abkühlen scheidet sich Natriutnämmonsulfat ab. Die Lösung wird auf festes Ammonnitrat verarbeitet, während das abgeschiedene Salz nach nochmaligem Lösen mit einer äquivalenten Menge Kochsalz versetzt wird. Auf diese Weise wird eine Umsetzung zu Natriumsulfat bewirkt. Das Natriumsulfat scheidet sich bei dem Eindampfen der Lösung in der Hitze ab, und zwar werden zweckmäßig Temperaturen von i oo bis i i o° angewendet. Nach der Abtrennung von der Lösung kann dieses Salz in den Kreislauf zurückgeführt werden. Die Lösung .enthält dann für den Fall der vorherigen Abscheidung des Natriumammoniumsu'lfates lediglich Ammoniumchlorid, während bei unmittelbarer Verarbeitung der ammonnitrat- und natriumammonsulfathaltigen Lauge eine Mischung von Ammonchlorid und Ammoniumnitrat anfällt. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß dieses Mischsalz, das in der Lösung entsteht, im Gegensatz zu den Erfahrungen, ein gut streufähiges Düngemittel darstellt. Offenbar dürfte dieses darauf zurückzuführen sein, daß die Gewinnung dieses Mischsalzes aus der Lösung erfolgt.The method according to the present invention is carried out in such a way that first, for. B. the sodium sulfate, which is always recovered in the process itself, is converted into the sodium bisuifate with nitric acid. The sodium nitrate formed is then separated from the solution and the nitric acid sodium bisulphate solution is further processed in such a way that the acid is first neutralized by introducing ammonia. A solution of ammonium sodium sulphate and ammonium nitrate is formed according to the following formula NaHS04 + HN03 + 2NH3 = NaNH4S04 + NH.N03. This solution is then reacted with common salt, and the following reaction then takes place: NaNH, IS04-rNH, N03 + NaCl Na2S04 + NH4C1 + NH4N03: If necessary, the sodium ammonium sulfate can be separated from the ammonium nitrate contained in the solution before the reaction with the common salt, in that the solution is expediently concentrated in vacuo. Sodium sulphate separates out on cooling. The solution is processed into solid ammonium nitrate, while the separated salt is mixed with an equivalent amount of common salt after being dissolved again. In this way a conversion to sodium sulfate is effected. The sodium sulphate separates out when the solution is evaporated in the heat, and temperatures of between 100 and 100 ° are expediently used. After separation from the solution, this salt can be returned to the cycle. The solution then contains only ammonium chloride in the event of the previous separation of the sodium ammonium sulfate, while a mixture of ammonium chloride and ammonium nitrate is obtained when the liquor containing ammonium nitrate and sodium ammonium sulfate is processed immediately. It has surprisingly been found that this mixed salt, which is formed in the solution, in contrast to experience, is a fertilizer that is easy to spread. Apparently this is due to the fact that this mixed salt is obtained from the solution.

Für den Fall, daß Ammoniumchlorid für sich anfällt, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dieses Salz durch Mischen oder Einrühren mit anderen Salzen oder Kalkstein, zur Herstellung eines brauchbaren Düngemittels zu verwenden.In the event that ammonium chloride is obtained by itself, it has to be Proven to be useful, this salt by mixing or stirring with other salts or limestone, to make a useful fertilizer.

Das vorliegende Verfahren bietet die Möglichkeit, aus Kochsalz, Salpetersäure und Ammoniak das als Düngemittel sehr geschätzte Alkalinitrat zu gewinnen, während andererseits die hochwertigen Salze Ammonchlorid und Ammonnitrat entweder in Mischung oder für sich allein gewonnen werden, wobei das als Zwischensalz- anfallende Natriumsulfat im Prozeß immer wieder regeneriert wird und nicht ersetzt zu werden braucht. An Stelle des Natriumsalzes können naturgemäß. auch andere entsprechende Kalisalze Verwendung finden.The present method offers the possibility of switching from table salt to nitric acid and ammonia to extract the alkaline nitrate, which is highly valued as a fertilizer, while on the other hand, the high-quality salts ammonium chloride and ammonium nitrate either in a mixture or can be obtained on their own, the sodium sulfate obtained as intermediate salt is regenerated again and again in the process and does not need to be replaced. At Place of the sodium salt can naturally. also other corresponding potash salts Find use.

Die Erfindung wird an einem zahlenmäßigen Ausführungsbeispiel näher erläutert. jedoch sei ausdrücklich erwähnt, daß es sich hier nur um eine beispielsweise wiedergegebene Ausführungsform des Verfahrens handelt. Die Konzentration sowie die Temperatur und die anderen erwähnten Bedingungen können natürlich auch in zweckentsprechender Weise abgeändert werden.The invention is illustrated by a numerical exemplary embodiment explained. however, it should be expressly mentioned that this is only an example reproduced embodiment of the method is. The concentration as well as the Temperature and the other conditions mentioned can of course also be used in an appropriate manner Way to be modified.

Beispiel iooog einer Salpetersäure vom spez. Gewicht 4332 werden mit 588g NazS04 versetzt und i Stunde gerührt. Nach dem Absetzen des NaN03 wird dasselbe abgenutscht und zweckmäßig mit Salpetersäure der gleichen Konzentration gewaschen, sodann getrocknet, wobei die geringe Menge freier, anhaftender Salpetersäure im Ammoniakgasstrorn neutralisiert wird. Es werden erhalten ¢03g NaN 03 mit 17,14% Gesamtstickstoff, davon o,8 % NH3-Stickstoff. In die zurückbleibende Lösung von Natriumbisulfat und Salpetersäure wird Ammoniak bis zur Sättigung eingeleitet und die Lösung eingedampft, abgekühlt und vom Rückstand getrennt. Die nunmehr nur noch Ammonnitrat enthaltende Lösung wird eingedampft; es werden erhalten 226gNH4N03 mit 33,1%N. Der Rückstand wird nun aufgelöst und in diese Lösung 300g NaCl eingetragen. Nunmehr wird bei Temperaturen von über 8o°, zweckmäßig bei ioo bis i05°, eingedampft, wobei sich Natriumsulfat ausscheidet, das zur Wiederholung des Prozesses in den Kreislauf zurückgeführt wird. Es werden erhalten 530g Nag S O4 mit i,62 % Gesamtstickstoff, eine Menge Stickstoff, die nicht verloren ist, da das erhaltene Produkt wieder verwendbar wird. Die zurückbleibende Lösung wird eingedampft und ergibt Ammonchlorid in ziemlich reiner Form.Example iooog of a nitric acid from spec. Weight 4332 will be with 588 g of NazS04 were added and the mixture was stirred for 1 hour. After stopping the NaN03, the same thing happens sucked off and washed with nitric acid of the same concentration, then dried, the small amount of free, adhering nitric acid im Ammonia gas stream is neutralized. There are obtained ¢ 03g NaN 03 with 17.14% Total nitrogen, of which 0.8% NH3 nitrogen. In the remaining solution of Sodium bisulfate and nitric acid, ammonia is introduced until saturation and the solution evaporated, cooled and separated from the residue. Now only Solution containing ammonium nitrate is evaporated; you will get 226gNH4N03 with 33.1% N. The residue is now dissolved and 300 g of NaCl are added to this solution. It is now evaporated at temperatures above 80 °, expediently at 100 to 105 °, sodium sulfate precipitates, which is used to repeat the process in the Cycle is returned. There are obtained 530g Nag S O4 with i, 62% total nitrogen, a lot of nitrogen that is not lost because the product obtained is reusable will. The remaining solution is evaporated to give ammonium chloride in pretty much pure form.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of alkali nitrate Alkali chlorides, nitric acid and ammonia using alkali sulfate as in the course of the process, intermediate substance which is automatically receding again and again, whereby the nitric acid on alkali sulfate for the purpose of formation of alkali nitrate to act is brought and the solution separated from the alkali nitrate for the purpose of regeneration of the Alkali sulfate is further processed, characterized in that this solution with Ammonia neutralized and used to convert Jung of the alkali ammonium sulfate sodium chloride is added in alkali sulfate, whereupon the solution is then at ioo bis 1o5 ° evaporated and the sulphate which separates out here to repeat the Process is returned to the cycle, while from the remaining liquor after further evaporation a mixture of ammonium nitrate and ammonium chloride is obtained will.

2. The method according to claim i, characterized in that first the alkali ammonium sulfate separated from the lye and after its redissolution with table salt in the previously is implemented in the manner described.