DE670242C - Verfahren zum kontinuierlichen Nitrieren von Cellulosematerialien - Google Patents

Description

• Verfahren zum kontinuierlichen Nitrieren von Cellulosematerialien Die Nitrierung von Cellulosematerialien geschieht bekanntlich bisher in Töpfen oder Zentrifugen verschiedener Bauart. Diese Art der Nitrierung ,ist diskontinuierlich. Dabei lassen sich Ausrauchungen, die meist zu einem vollständigen Beschickungsverlust führen, nicht immer vermeiden. Diese Ausrauchungen haben ihren Grund in örtlich auftretenden Zersetzungen, hervorgerufen durch übergroße Bildung von Stickoxyden infolge fehlender oder mangelhafter Rührung bzw. Bewegung des Nitriergeinisches in den Nitrierapparaten. Im übrigen ist die Leistung eines Nitrierapparates nach der alten, diskontinuierlich arbeitenden Bauart immer abhängig von der Größe der einzelnen Nitrierapparate.
• Es ist bekannt, die Nachteile der diskontinuierlichen Nitrierung durch Schaffung einer IVitriervorrichtung für kontinuierlichen Betrieb zu vermeiden. Dieses bekannte Nitriergefäß besteht aus einem U-Rohr, in dem durch eine entsprechend bemessene Geschwindigkeit des Rührwerks und des Zuflusses der Nitriersäure der Nitriergrad geregelt werden soll. Da die Nitrierung von Cellulosematerialien aber nicht spontan verläuft, wie z. B. die Nitrierung von Glycerin, sondern eine bestimmte Zeit (eine halbe Stunde bis eine Stunde) erfordert, würde man bei einer Nitrierung in dieser Vorrichtung feststellen, daß durch den langsamen Durchgang sowie mangels ausreichender Durchmischung der beiden Reaktionskomponenten Ausrauchungen und unvollkommene Nitrierung unvermeidlich sind.
• Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch vermieden und eine völlig gleichmäßige Durchnitrierung der Cellulose erreicht, daß man Nitriersäure und Cellulosematerialien in mechanisch genau dosierten Mengen aus den Dosierungsleitungen z und 3 dem Reaktionsraum des Nitriersystems i zuführt, durch ein saugend und treibend wirkendes Rührwerk ¢ innig mischt und sehr schnell in dauerndem Kreislauf umlaufen läßt, wodurch ein immer gleichmäßig nitriertes Produkt Zeit gleichmäßigem Nitriergrad erhalten wird. Dieser Kreislauf ist nur dadurch möglich, daß die beiden Schenkel des U-Rohres oben miteinander und die einzelnen Nitriervorrichtungen des Nitriersystems untereinander verbunden sind. Nach Maßgabe des Zulaufs der Reaktionskomponenten läuft dann das in stetiger, schneller Zirkulation befindliche Reaktionsgemisch von der ersten Nitriervorrichtung zur zweiten, von der zweiten zur dritten usw. Das Nitriergut wandert so mit einer gewissen Geschwindigkeit durch den Reaktionsraum in längerem Kreislauf hindurch und bleibt mit der nur teilweise verbrauchten Nitriersäure in den folgenden Nitriervorrichtungen weiter in Berührung, so daß - eine Weiternitrierung bis zu dem geivünschten Nitriergrad erfolgt. Das eingebaute Rührwerk ¢ kann direkt durch einen Motor oder indirekt durch einen Riemen o. dgl. angetrieben werden. Es besitzt an seinem unteren Ende einen Propeller, mit dessen Hilfe das Nitriergemisch in stetem Kreislauf gehalten und außerdem die intensive Mischung der beiden Ausgangsstoffe und somit eine gute Durchnitrierung erreicht wird.
• Die einzelnen Nitriervorrichtungen besitzen einen Heiz- bzw. Kühlmantel, der gestattet, erforderliche Wärme zuzuführen bzw. Reaktionswärme abzuführen.
• Während man früher nach jeder Beschikkung bzw. beendeten Nitrierung gezwungen war, die Nitrierapparate zu entleeren bzw. neu zu beschicken, kann man nach dem neuen Verfahren die Nitrierung in einem Dauerprozeß kontinuierlich durchführen. Wie nachstehendes Ausführungsbeispiel zeigt, lassen sich nicht nur bedeutend größere Mengen in kürzerer Zeit nitrieren, sondern es läßt sich außerdem durch die Art der Führung des Nitrierprozesses bei größerer Betriebssicherheit ein gleichmäßiger nitriertes Produkt erhalten als bei den früheren " Verfahren, d. h. die Anteile an nicht nitrierter Cellulose können auf ein geringstes Maß herabgesetzt werden. Ausführungsbeispiel Nachdem die Vorrichtung mit Säure beschickt und der Rührer in Bewegung gesetzt worden ist, läßt man aus 3 mittels geeigneter Wiegevorrichtungen zerkleinertes Cellulosematerial und aus 2 genau abgemessene Nitriersäure in die Vorrichtung eintreten. Die Zuführung der Rohstoffe muß stets so bemessen sein, daß et-,va ein Verhältnis von i Teil Cellulosematerial zu 5o Teilen Nitriersäure eingehalten wird, was durch Meßeinrichtungen ohne weiteres möglich ist. Die Geschwindigkeit des Durchganges des Nitriergutes durch die Nitriervorrichtungen, etwa eine halbe oder eine Stunde, ist durch Einstellung der der Rohstoffe gleichmäßig zu halten. Je nach angewandter Nitriersäure, Nitrierzeit und Nitriertemperatur können die verschiedensten Nitrocellulosen erhalten werden. Bei Verwendung folgender Nitriersäure: 67,0% H.S0,1, z3,oo,o HN03, io,o% 1-32O und unter Einhaltung einer Nitriertemperatur von nicht mehr als z5° C und einer Nitrierzeit von einer halben Stunde wird eine Schießbaumwolle erhalten mit einem Stickstoffgehalt von etwa 13,1 bis 13,20/0.
• Bei Verwendung einer Nitriersäure folgender Zusammensetzung: 58,o% H2 S01, 26,o% HN03, i6,op/Ö H20 und Einhaltung einer Nitriertemperatur von etwa 3o bis 35''C und einer Nitrierzeit von einer Stunde wird eine Kollodiumwolle erhalten mit einem Stickstoffgehalt von etwa 1--,2 bis i2,4%.
• Während nach den bisher üblichen Verfahren Nitrocellulosen mit etwa 3 bis 5 % nicht nitrierter Cellulose .erhalten wurden, gelingt es nach dem neuen Verfahren, die Gehalte an nicht nitrierter Cellulose auf etwa i,o bis 1,5 % herabzudrücken.
• Fehlerquellen, die ihren Grund in unrichtigem Abwiegen der Ausgangsstoffe haben können, lassen sich durch die Zugabe von mechanisch dosierten Ausgangsstoffen gänzlich vermeiden. Beschickungsverluste und Verschmutzungen der Abfallsäure durch verkohlte Cellulose kommen nicht mehr vor, da Ausrauchungen ganz vermieden werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum kontinuierlichen Nitrieren von Cellulosematerialien, dadurch gekennzeichnet, daß die Nitrierung in einem System hintereinandergeschalteter U-förmig ausgebildeter Vorrichtungen erfolgt, in denen die Reaktionskomponenten durch eingebaute saugend wirkende Rührwerke innig gemischt und im dauernden Kreislauf bewegt werden, und außerdem das Gemisch Nitriersäure-Cellulose bzw. Nitrocellulose von dem ersten Aggregat zum zweiten, vom zweiten zum dritten usw. überläuft. -