DE616862C

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Publication number: DE616862C
Application number: DENDAT616862D
Authority: DE
Priority date: 1932-05-03
Also published as: FR755107A; GB418994A; BE396063A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
8. AUGUST 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vr 616862 KLASSE 48 d GRUPPE 2

Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: ii. Juli 1935

Vereinigte Stahlwerke Akt,-Ges. in Düsseldorf*) Verfahren zur Herstellung von Beizsäure aus Abfallschwefelsäure

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. Mai 1932 ab

Das Entrosten und Beizen von Stahl und Eisen geschieht im allgemeinen durch Behandeln mit anorganischen oder auch mit organischen Säuren. Hierbei wird aber vielfach auch das Eisen selbst stark angegriffen. Man hat sich bemüht, durch besondere Zusätze den Angriff der Säure auf das Metall herabzusetzen. Bei Verwendung der sog. Sparbeizen entsteht aber vielfach nach kurzer Zeit ein unliebsamer Flugrostansatz. Man hat versucht, dieses Nachrosten durch Anwendung besonderer Zusätze zu verhindern. Es ist bekannt, daß die in Mineralölraffinerien und Benzolfabriken anfallenden Abfallschwefelsäuren auch zu Entrostimgs- und Beizzwecken verwandt werden können; die in diesen Säuren in sehr großem Maße vorhandenen gelösten und ungelöstenPolymerisationsprodukte und Sulfonverbindungen verhindern den Angriff der freien Säuren auf das Metall, üben also eine Sparbeizwirkung aus und schützen nach erfolgter Trocknung an der Luft vor Rostansatz.

Bei Verwendung dieser Säuren im Großbetrieb ergeben sich jedoch gewisse Nachteile. Beim Einstellen der Abiallsäuren auf die in der Praxis erforderlichen Konzentrationen und Temperaturen scheiden sich große Mengen von Polymerisationsprodukten aus, die teils das Beizbad durchsetzen, teils auf der Oberfläche schwimmen. Beim Herausziehen des Beizgutes schlagen sie sich hierauf als fest anhaftender öliger Überzug nieder, der selbst durch längeres Nachspülen mit heißem Wasser nicht restlos zu entfernen ist. Dieser Übelstand nimmt durch die vor jeder weiteren Beizung notwendige Säurezugabe ständig zu. Auch die Aufarbeitung des ausgebrauchten Bades auf Eisenvitriol wird durch die ständig zunehmende Verschmutzung nicht mehr lohnend, da sich die Filtermassen in kurzer Zeit zusetzen.

Ein weiterer Nachteil liegt in dem durchdringenden Geruch der Abfallschwefelsäure nach Kohlenwasserstoffen, Pyridin und ahnliehen Produkten, die zudem gesundheitsschädliche Wirkungen zeigen und einen Aufenthalt in den Beizräumen auf die Dauer erschweren.

Es hat sich nun gezeigt, daß die Abfallsäure den gewünschten Anforderungen in weitestem Maße genügt, wenn sie einem an sich bekannten Reinigungsverfahren unterworfen wird, um sie von den die Weiterverarbeitung benachteiligenden Bestandteilen, insbesondere solchen, die dem Beizgut fest anhaften, zu befreien. Das Reinigungsverfahren beruht darauf, daß die konz. Abfallsäure ¹J₂ bis 1 Stunde lang mit Wasserdampf bei 90⁰ behandelt wird. Durch dieses Verfahren scheiden sich

*■) Von dem Paientsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr. Wilhelm Miihlendyck und Dr. Heinrich Mainz in Dortmund.

harzartige Produkte ab, wobei die Säurekonzentration von etwa 6o° Be auf 35 bis 40° Be sinkt. Beim Verdünnen der konzentrierten ungereinigten Säure mit Wasser im Reagenzglas kann beobachtet werden, wie eine große Menge der von der Säure aufgenommenen organischen Stoffe ausflockt und eine milchige Trübung — die Emulsion der frei werdenden Kohlenwasserstoffe — auftritt.

Durch das Reinigungsverfahren scheiden sich diese Stoffe ebenfalls aus und ballen sich durch die erhöhte Temperatur zusammen, bzw. sie dampfen ab, so daß die auf diese Art behandelte Säure frei von weiteren Aus-Scheidungsprodukten ist und nur noch im chemischen Sinne gelöste Stoffe enthält. Die nach anderen Reinigungsverfahren, z. B. dem Uferverfahren, anfallende Abfallschwefelsäure, die ebenfalls auf Verdünnung der Abfallsäure im Benzolwäscher selbst auf 45 ° Be beruht, kann nicht unmittelbar zu Beizzwecken verwandt werden. Auch sie muß durch weitere Verdünnung auf etwa 35 bis 40° Be und */₂- bis 1 stündiger Temperaturerhöhung auf etwa 90⁰ C von den scheinbar gelösten und emulgierten Verbindungen befreit werden. Die derartig vorbehandelte Säure kann auf jede beliebige Konzentration verdünnt und auf Temperaturen bis zu 80° C erhitzt werden, ohne daß sich Verunreinigungen ausscheiden, die das Beizgut und die Lauge für die Weiterverarbeitung untauglich machen. Die übelriechenden Bestandteile sind ebenfalls entfernt, so daß auch dieser Nachteil behoben ist.

Die wichtigsten Vorteile bei Verwendung der vorgereinigten Abfallsäure liegen aber darin, daß der ölige Überzug auf dem gebeizten Material nicht mehr auftritt und so eine Weiterverarbeitung des Beizgutes überhaupt erst ermöglicht wird, und daß ferner die Hemmwirkung der organischen Stoffe, tiotzdem diese zum größten Teil entfernt worden sind, noch derart hoch ist, daß die besten Sparbeizzusätze bei weitern übertroffen werden. Der Betrag an gelösten organischen Stoffen reicht völlig aus, um den Angriff der Säure auf das blanke Metall zu verhindern. Selbst bei einer Säurekonzentration von 3 °/₀ üben die gelöster Verbindungen die Sparbeizwirkung aus. Auch genügt bereits eine kurze Nachbehandlung mit kaltem Wasser, die für den Betrieb an Stelle der bisherigen längeren Abspülung mit heißem Wasser einen weiteren technischen Vorteil bedeutet. Die Vitrioldarstellung geht glatt vonstatten, ohne irgendwelche Betriebsstörungen durch Verstopfung der Filtermassen zu verursachen.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Behandlung von Abfallschwefelsäure aus Benzol- und Erdölraffinerien, die zum Entrosten und Beizen von Eisen und Stahl bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Abfallsäure bei 90° ¹J₂ bis 1 Stunde Wasserdampf eingeleitet wird, oder die auf 35 bis 40⁰ Be verdünnte Säure ¹J₂ bis 1 Stunde auf 90⁰ erwärmt wird.