DE614508C - Verfahren zur Herstellung von Ammonsulfat - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Ammonsulfat Bekanntlich oxydiert sich Ainmonsulfit beim Lagern an der Luft von selbst unter Bildung von Amnionsulfat.
• Infolge der Langsamkeit und Unvollständigkeit dieser Oxydation und infolge der durch die hohe Dampfspannung des Sulfits bedingten Stickstoffverluste konnte sich dieses unerfahren in der Praxis nicht einbürgern.
• Die Oxydationsverfahren von Ainmonsulliten, die in wäßriger Lösung durchgeführt werden, sind gleichfalls infolge der Verluste an gebundenem Stickstoff und Schwefel und wegen der erheblichen Mengen einzudampfender Laugen technisch unvorteilhaft.
• Es ist auch bekannt, daß das aus gasförmigem Schwefeldioxyd, Ammoniak und Wasser dampf sich zunächst bildende Anunonsulfitgernisch bei seiner Bildung selbst besonders befähigt ist, unter Sulfatbildung den Luftsauerstoff aufzunehmen. In der Praxis erreicht man die Oxydation des Ammonsulfits iin Entstehungszustand beispielsweise durch Abkühlen der gasförmigen Komponenten Scli«-efeldioxyd, Ammoniak und Wasserdampf, die auch durch thermische Dissoziation von Ammoniumsulfit erzeugt sein können, in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff unter die Sublimationstemperatur des Aminonsulfits (Reaktionsfolge z). Diese Oxydationsphase kann beliebig oft wiederholt «erden, indem man die Temperatur des erstinalig abgekühlten Reaktionsgemisches wieder über den Subliniationspunkt des Ammonsulfits (etwa 6o bis 1503) erhöht (Reaktionsfolge 2) und sie hierauf erneut erniedrigt usf.
• Bei dein Verfahren gemäß der Erfindung wird nun mit einem besonders hohen Überschuß von sauerstoffhaltigen Gasen gearbeitet, um eine Abscheidung während der Kühlstufe- zu verhindern. Man sendet dann das Gas-Nebel-Gemisch während der Reaktionsfolge 2 durch geeignete Filter, besonders durch sog. Elektrofilter, die unter diesen Bedingungen nur das Ammonsulfat zurückhalten. Bei Anwendung erneuter Reaktionsfolgen auf die nichtkondensierten Restgase wird schließlich die Gesamtmenge des Schwefeldioxyds und des Ammoniaks als festes Ammonsulfat erhalten.
• Die Ausführung kann auch dahin geändert werden, daß das nebelförmige Reaktionsgemisch während der Reaktionsfolge z durch ein Elektrofilter gesandt wird, welches das Aminonsulfit und -sulfat zurückhält, worauf dann die zur Trennung der beiden Salze nötige Reaktionsfolge 2 an dem abgeschiedenen Produkt vorgenommen wird, wobei die entweichenden Gase erneut einem Elektrorilter zugeführt werden. Die Einhaltung des für die Oxydation erforderlichen Sauerstoffüberschusses, der z. B. durch starke Verdünnung der Reaktionsgase mit Luft (einige Gramm fester Substanz im Kubikmeter Gas) herbeizuführen ist, wird durch die Anwendung geeigneter Filter, insbesondere der Elektrofilter, erst ermöglicht. Auch die Ausnützung stark verdünnter, sonst nicht verwertbarer SO.,-Abgase wird auf diese Weise möglich.
• Es ist bekannt, ein Gemisch von festen Sulfat-Sulfit-Kristallen zwecks Oxydation an heißen Metallwänden beispielsweise mit einem Schnecke4an"-ieb @,, "vorhgizudrücken, doch wurde auf diesem Wege vermutlich infolge "Zersetzung des Sulfits eine vollständige Oxydation nicht erreicht. Im Gegensatz hierzu wird im vorliegenden Verfahren durch direkte, vorsichtige Vereinigung der gasförmigen Komponenten schwer kondensierbarer Salznebel erzeugt, in welchem die festen Teilchen infolge ihrer außerordentlich großen Gesamtoberfläche eine verdichtete Luftschicht adsorbieren und infolgedessen einer raschen Oxydation unterliegen, wie sie z. B. auch bei den Explosionen kolloidaler Stäube auftritt. Ausführungsbeispiel i Röstgase mit einem Gehalt von etwa 5 °j, SO, und o,5 °f, S 03 werden in das Filter A1 (vgl. Zeichnung Abb. z) mit einer Eintrittstemperatur von etwa ioo° eingeführt. Die Strömungsgeschwindigkeit beträgt % misec. Gleichzeitig tritt bei D das N H3haltige Gas ein. In L1 bis L3 kann Luft von einer bestimmten Temperatur zur Regelung der Reaktionstemperatur, Zufuhr von Sauerstoff und Verdünnung der Reaktionsgase eingeführt werden. Die Raumtemperatur in den Räumen (Filter) Ei bis E3 wird über den Dissoziationspunkt.vonAmmonsulfit (I 3o bis i 5o° C) gehalten. In den Räumen K1 bis K3 wird durch Kühlung eine Temperatur von unter .I0° C aufrechterhalten. Die gleiche Temperatur herrscht im Raum B. Das Ammonsulfat wird in Ei bis E" als undissoziiertes Salz abgeschieden, während das Sulfit dissoziiert entweicht und in KI bis h3 zur Kondensation kommt. Eine Abscheidung erfolgt hier aber nicht, da keine Filter eingebaut sind und durch Verengung des Leitungsquerschnittes die Strömungsgeschwindigkeit vergrößert wird. In E4 erfolgt bei tiefer Temperatur die Abscheidung aller im Gase vorhandenen festen Bestandteile. Im allgemeinen ist bei jeder Dissoziation und Kondensation eine etwa 50 °/oige Oxydation des Sulfits zu erzielen, wenn dafür gesorgt ist, daß durch Sauberhalten der Niederschlags- und Sprühelektroden eine möglichst gute Abscheidung erzielt wird. Bei iooo kg Gesamtdurchsatz erhält man hiernach in Ei 5oo kg, in E; 25o kg, in E3 I:25 kg Sulfat, im ganzen also 875 kg oder 8;,5 °/o Ammonsulfat. In E4 verbleiben 125 kg oder 12,5 °/o eines Sulfat-Sulfit-Gemisches, das erneut bei A1 in den Prozeß eingeführt werden kann. Auch kann statt der im Beispiel angegebenen vier Filter eine kleinere oder größere Stückzahl genommen werden. Ausführungsbeispiel 2 In C und D der Abb. 2 erfolgt der Zutritt der Röstgase bzw. des Ammoniaks. Im Raum A wird eine Temperatur von etwa 130 bis i5o° C aufrechterhalten. Dies geschieht durch Regelung der Eintrittstemperatur der Gase, ihrer Strömungsgeschwindigkeit, ihrer Konzentration und ihres Feuchtigkeitsgrades sowie durch Regelung des Wärmeverlustes der Apparatur. Die Gase streichen in der Apparatur langsam nach oben in den Filterraum B, wo sie allmählich bis auf unter .4o° C abgekühlt werden. Die kondensierten Salze (Sulfit und Sulfat) . scheiden sich hier ab und gelangen bei der Abreinigung der Elektroden nach unten in den Raum A.
• Auf ihrem Weg strömen ihnen die heißen Gase entgegen und nehmen die bei i5o° C dissoziierbaren Ammonsulfite oder Bisulfite mit sich nach oben, wo neuerdings die Kondensation und Abscheidung erfolgt usf. Das nicht sublimationsfähige Sulfat gelangt nach dem Raum E und wird aus diesem kontinuierlich gewonnen. Auch hier ist zu beachten, daß für gute Reinigung der Elektroden und für starke Verdünnung der Reaktionsgase mit Luft oder anderen sauerstoffhaltigen Gasen gesorgt wird.
• Die Zufuhr von SO. und N H3 kann in beiden Beispielen auch durch eine gemeinsame Leitung erfolgen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Ammonsulfat aus Schwefeldioxyd, Ammoniak, Wasser und sauerstoffhaltigen Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß die gas- bzw. dampfförmigen Ausgangsstoffe bei hohem Überschuß an sauerstoffhaltigen Gasen entweder bei Temperaturen unterhalb der Sublimationstemperatur des Ammonsulfits zusammengebracht und hierauf in einem elektrischen oder ähnlich wirkenden Filter auf Temperaturen oberhalb der Ammonsulfit-Sublimationstemperatur gebracht und nach Abscheidung des Sulfats im Filter wieder abgekühlt werden und so fort, oder daß die Ausgangsstoffe bei Temperaturen oberhalb der Ammonsulfit-S.ublimationstemperatur zusammengebracht und die dissoziierten Gase hierauf in ein elektrisches oder ähnlich wirkendes Filter auf Temperaturen unterhalb der Sublimationstemperatur des Ammonsulfits gebracht und die abgeschiedenen Reaktionsprodukte erneut auf Temperaturen oberhalb der Ammonsulfit-Sublimationstemperatur erhitzt werden und so fort.