DE648981C

DE648981C - Process for the production of alkali lyes or alkali salts by decomposing alkali amalgam

Info

Publication number: DE648981C
Application number: DEI51450D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Honsberg
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1935-03-02
Filing date: 1935-01-16
Publication date: 1937-08-12
Also published as: GB452302A; FR799092A

Description

Verfahren zurSerstellung von Alkalilaugen oder Alkalisalzen durch Zersetzung von Alkaliamalgam Es ist bekannt, Alkaliamalgame zwecks Gewinnung von Alkalilaugen in einer schwach geneigten, langen Zelle mit Wasser, das im Gegenstrom zu dem Amalgam geführt wird, in Gegenwart von Kontaktstoffen, wie Eisen, Ferrochrom, Ferromolybdän, Graphit usw., zu zersetzen. Der Gegenstrom ist jedoch hierbei nur ein scheinbarer, da der bei der Umsetzung erzeugte Wasserstoff den ganzen Zelleninhalt derart durchmischt, daß an jeder Stelle der Zelle praktisch die gleiche Laugenstärke herrscht. Dies gilt auch für ein anderes bekanntes Verfahren, bei welchem das Amalgam in einem mit stückigen Kontaktstoffen gefüllten Turm durch Wasser bzw. die daraus entstehende Lauge herabrieselt. Bei diesem Verfahren ist überdies ein @erlieblicher Energnaaufwand für das Heben des Amalgams auf die Turmhöhe erforderlich.Process for the preparation of alkali solutions or alkali salts by Decomposition of alkali amalgams It is known to use alkali amalgams for the purpose of obtaining Alkaline solutions in a long, slightly inclined cell with water flowing in countercurrent to which the amalgam is led, in the presence of contact substances such as iron, ferrochrome, Ferromolybdenum, graphite, etc., to decompose. However, the countercurrent is only here an apparent one, since the hydrogen generated during the conversion takes up the entire cell content mixed in such a way that practically the same lye strength at every point in the cell prevails. This also applies to another known method in which the amalgam in a tower filled with lumpy contact materials through water or the water from it resulting lye trickles down. In this process, there is also a @erlieblicher Energy expenditure required for lifting the amalgam to the height of the tower.

Es wurde nun gefunden; daß bei der Herstellung von Alkalilaubgen oder Alkalisalzen durch Zersetzung von Alkaliama bgam mit diesem entgegengeführtem Wasser bzw. wäßrigen Säuren in Gegenwart von Kontaktstoffen bei im wesentlichen waagerechter Strömung des Amalgams und der darübergeschichteten wäßrigen Flüssigkeit die umzusetzenden Stoffe in tatsächlichem Gegenstrom zur Einwirkung gelangen und dadurch die Zersetzung des Amalgams wesentlich schneller und vollständiger verläuft, wenn man die Zersetzung in. mehreren hintereinander angeordneten Kammern ,durchführt. Dia Erfindung sei an Hand der beiliegenden Zeichnung ;näher erläutert.It has now been found; that in the production of alkali leaves or alkali salts by decomposition of alkali amalgam with this countercurrent water or aqueous acids in the presence of contact substances with an essentially horizontal flow of the amalgam and the overlying aqueous liquid, the substances to be converted come into effect in actual countercurrent and thus the decomposition of the amalgam is much faster and more complete if the decomposition is carried out in several chambers arranged one behind the other. The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawing.

Die schwach geneigten Kammern a1, a2, a3, a4 und a5, die durch die Leitungen g1, g2, ä 3 und g4 miteinander in Verbindung stehen, sind derart hintereinander angeordnet, daß die Kammer ,a2 etwas höher steht als a1, a3 höher als a2 usw. Am Ende e der am meisten erhöhten Kammer a5 tritt das zu zersetzende Amalgam ein und fließt der Neigung der Kammern und ihrer stufenförmigen Anordnung folgend von u5 bis al herab. Bei h tritt Quecksilber aus. Das für die Amalgam-Dersetzung erforderliche Wasser fließt bei b zu, strömt über die einzelnen Kaskaden 1d" 1d2, d3 und d4 von Kanuher zu Kammer und tritt bei c als Lauge der gewünschten Konzentratian aus.The slightly inclined chambers a1, a2, a3, a4 and a5, which are connected to one another by the lines g1, g2, ä 3 and g4, are arranged one behind the other in such a way that the chamber a2 is slightly higher than a1, a3 higher than a2 etc. At the end e of the most elevated chamber a5 the amalgam to be decomposed enters and flows down from u5 to al following the inclination of the chambers and their stepped arrangement. Mercury escapes at h. The required for the amalgam Dersetzung water flows at b, flows over the individual cascade 1d "1d2, d3 and d4 of Kanuher to chamber and occurs at c as the desired liquor from Konzentratian.

Abb. z zeigt eine Ausführungsform, bei der das Wasser von Zersetzungskammer zu Zersetzungskammer vermittr .1s der Rohre hl usw. geführt wird. Die Rohre haben zweckmäßig einen so geringen Querschnitt, daß das bei b eintretende Wasser .mit so großer Geschwindig@veit durch die Kammern hindurchströmt, daß ein Rückfließen der Lauge von a;; nach a,1 oder von al nach a3 usw. nicht eintritt.Fig. Z shows an embodiment in which the water from the decomposition chamber to the decomposition chamber by means of .1s the tubes hl etc. is led. Have the pipes expediently such a small cross-section that the water entering at b .mit flows through the chambers at such great speed, that backflow of the liquor from a ;; does not occur after a, 1 or from al to a3 etc.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß man in einer langen, schwach-. geneigten Zelle eine Reihe von Trennwänd@9-: derart einbaut, da.ß das Wasser in Kaskaden` von einer Kammer zur anderen fällt, während das Amalgam durch am unteren Teil der Trennwände angebrachte Schlitze u. dgl. in entgegengesetzter Richtung strömt.Another embodiment is that in a long, weak-. inclined cell a series of dividing walls @ 9-: built in such a way that the Water cascades from one chamber to the other while the amalgam falls through Slits and the like attached to the lower part of the partition walls in opposite directions Direction flows.

Beim Arbeiten nach dem beschriebenen Verfahren ist die Stärke der Laugen in den einzelnen Kammern verschieden; sie nimmt vom Wassereintritt b zum Laugenaustritt c ständig zu. Durch die Ablaufrohre in" m2 usw. (vgl. Abb.2) können aus jeder Kammer Laugen verschiedener Stärke entnommen werden.When working according to the method described, the strength of the alkalis in the individual chambers is different; it increases steadily from the water inlet b to the lye outlet c. Lye of various strengths can be taken from each chamber through the drainage pipes in "m2" etc. (see Fig. 2).

Das vorliegende Verfahren besitzt, wie aus nachstehendem Beispiel zu ersehen ist, den weiteren Vorteil, daß man mit einem kleineren Gesamtraum als bei Verwendung einer einzigen Zelle auskommt.The present process has as in the example below can be seen, the further advantage that one is with a smaller total space than using a single cell.

Beispiel Entsprechend der bisherigen Arbeitsweise wird an dem erhöhten Ende einer einzigen mit Graphit beschickten, 5 m langen und 2o cm breiten Zersetzungszelle Natriumamalgam von o, I 2 0!o Natriumgehalt eingeführt. Bei einer Durchflußgeschwindigkeit des Amalgams von j 1/min strömt am entgegengesetzten Ende der Zelle Wasser in solcher Menge zu, daß eine 50%ige Natronlauge entsteht. Die Zelle enthält hierbei 81 Amalgam; die Geschwindigkeit des strömenden Amalgams beträgt 438 cm/min und seine Verweilzeit in der Zelle i,14 min. Bei einer 5oo/oigen Lauge hat das abfließende Quecksilber noch einen Alkaligehalt von 0,02 0,a; es isst also- nur unvollständig zersetzt.Example In accordance with the previous mode of operation is a single charged at the raised end with graphite, 5 m long and 2o cm wide denuder sodium amalgam of o, I 2 0! O introduced sodium content. At a flow rate of 1 / min through the amalgam, water flows in at the opposite end of the cell in such an amount that a 50% sodium hydroxide solution is formed. The cell here contains 81 amalgams; the speed of the flowing amalgam is 438 cm / min and its residence time in the cell is 1.14 min. With a 500 per cent alkaline solution, the mercury flowing off still has an alkali content of 0.02 0.1 a; so it eats - only incompletely decomposed.

Statt der obererwähnten einzigen Zelle werdien nun entsprechend der vorliegenden Ereidung fünf einzelne Zersetzungskammern-'wk auf der beiliegenden Abb. i dargestellt -Rverwendet. Die Gesamtlänge der fünf Kammern beträgt ebenfalls 5 m, die Breite der einzelnen Kammern jedoch nur 14 cm. Die Geschwindigkeit des strömenden Amalgams steigt auf 625 cm/min, und die Verweilzeit beträgt nur o,8 min. Das Amalgam ist beim Austritt aus der letzten Kammer vollständig zersetzt. In Kammer a1 stellt sich eine Laugenstärke von 2 0,/o, in a2 von 5 %, in a3 von iö %, in a1 von 300/0 und in a5 von 50 % ein. Das Amalgam besitzt bei seinem Austritt aus der ersten Kammer einen Gehalt von o, i o4 % Natrium, aus der zweiten Kammer einen solchen von o,066 0;'o, aus der dritten Kammer o,032 0!ö, aus der vierten Kammer o,oo6 a!o, und beim Auslauf tritt reines Quecksilber aus.Instead of the single cell mentioned above, the present erection five individual decomposition chambers -'wk on the enclosed Fig.i shown -R used. The total length of the five chambers is also 5 m, the width of the individual chambers only 14 cm. The speed of the flowing amalgam increases to 625 cm / min, and the residence time is only 0.8 min. The amalgam is completely decomposed when it exits the last chamber. In chamber a1 has a lye strength of 2.0%, in a2 of 5%, in a3 of 10%, in a1 of 300/0 and in a5 of 50%. When the amalgam leaves the first chamber a content of 0.14% sodium, from the second chamber one such from o, 066 0; 'o, from the third chamber o, 032 0! ö, from the fourth chamber o, oo6 a! o, and pure mercury escapes at the outlet.

In ähnlicher Weise kann die Zersetzung des Amalgams auch mit wäßrigen Säuren vorgenommen werden, wobei Alkalisalze gebildet werden.In a similar way, the decomposition of the amalgam can also be carried out with aqueous Acids are made, with alkali salts are formed.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of alkali solutions or alkali salts by the decomposition of alkali amalgam with this counteracted water or aqueous Acids in the presence of contact materials with essentially horizontal flow of the amalgam and the overlying aqueous liquid, characterized in that that the decomposition is carried out in several chambers connected in series will.