DE689752C

DE689752C - Process for the production of absorption masses for carbonic acid and water vapor for the purification of breathable air

Info

Publication number: DE689752C
Application number: DE1934S0112600
Authority: DE
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1934-01-24
Filing date: 1934-01-24
Publication date: 1940-04-13

Description

Verfahren zur Herstellung von Absorptionsmassen für Kohlensäure und Wasserdampf zur Reinigung von Atemluft Bei den zur Reinigung von Atemluft gebrauchten Ätzalkalien, veranlaßt die Anwesenheit von Carbonaten eine bessere Absorptionswirkun.g für Kohlensäure und Wasserdampf und vermindert oder beseitigt die Fließneigung.Process for the production of absorption masses for carbonic acid and Water vapor for cleaning breathing air For those used for cleaning breathing air Caustic alkalis, the presence of carbonates causes a better absorption effect for carbonic acid and water vapor and reduces or eliminates the tendency to flow.

I Nach einem bekannten Verfahren werden äie Ätzalkalien dadurch mit Carbonat versehen, daß man sie mit trockener, gasförtniger Säure, z. B. Kohlensäure, behandelt. Bei der Durchführung dieses Verfahrens werden die Ätz-alkalien in gekörntem Zustand in einer Trommel, in die - Kohlensäure eingeleitet wird, durchgeschüttelt, wobei sich die Körner mit einer Kruste von i bis 5 Garbonat überziehen sollen.According to a known process, caustic alkalis are provided with carbonate by treating them with dry, gaseous acid, e.g. B. carbonic acid treated. In carrying out this process, the etching alkalis are in granular state in a drum, in which - is introduced carbonic acid, shaken, wherein the granules are covered with a crust of i to 5 Garbonat.

Dieses Verfahren hat viele Nachteile. Verdrängt man die in der Trommel vorhandene Luft zum größten Teil durch Einleiten größerer Mengen Kohlensäure-, so erfolgt die Reaktion, beispielsweise angenommen 2 NaOH + H,CO, = Na#CO3 + 2 H,0, unter starker Wärmeentwicklung mit großer Schnelligkeit, wobei sich durch das frei werdende Wasser die Ätznatronkörner zum Teil in Klumpen -zusammenballen. Dosiert man die Kohlensäure andererseits nur schwach, so müssen die Ätzalkalien zur Erzielung einer stärkeren Carbon,atkruste entsprechend lange in der Trommel bleiben"so daß das Verfahren viel Zeit erfordert. Da sich aber bei schwacher Dosierung der Kohlensäure auch noch-Luft in der Trommel be-'findet, gibt diese ihren Feuchtigkeitsgehalt an die Ätzalkalien ab, wodurch sie für die Absorption minderwertig werden. Das Verfahren ist daher nur zur Herstellun#g von Ab- sorptionsmassen mit einem geringeren, aber nicht von solchen mit einem höheren Car'-bonatgehalt brauchbar. Außerdem entsteht durch die Reibung der Körner . an . e inander und an der Trommel eine eiliebliche Menge aus-Carbonat bestehendem Staub. Ferner ist es nach diesem Verfahren nicht möglich, den jeweils gewünschten genauen Prozentgehalt an Carbonat zu erhalten, weil dabei zu 'viele, nicht immer im gleichen Verhältnis zueinander zu' haltende Umstände"zu berü#ksi#Iitigen sind, z. B. Größe und Gestalt -der einzelnen Chlemikalkörn'er, Chernikalmenge, Gasmenge, Gasdruck,-Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Geschwindigkeit der Drehbeweghtig- der Tromm#I und" Dauer der Einwirkung des Gases auf das Chemikal. - . This method has many disadvantages. If the air present in the drum is displaced for the most part by introducing larger amounts of carbonic acid, the reaction, for example assuming 2 NaOH + H, CO, = Na # CO3 + 2 H, 0, takes place with great rapidity with strong heat development, with Due to the released water, the caustic soda grains partially agglomerate in lumps. If, on the other hand, the carbonic acid is only dosed weakly, the caustic alkalis must remain in the drum for a correspondingly long time in order to achieve a stronger carbonic acid crust, so that the process takes a long time -'findet, is this their moisture content of the caustic, leading them to be inferior for absorption. the process is therefore g only Herstellun # of waste sorptionsmassen with less, but not bonatgehalt Car'-those with a higher useful . in addition, the grains inander at. e is produced by the friction. and existing on the drum a eiliebliche amount of carbonate dust. Furthermore, it is by this process is not possible to obtain the respective desired exact percentage of carbonate because too 'many "Circumstances" that are not always in the same relationship to one another are to be taken into account, e. B. Size and shape -of the individual Chlemikalkörn'er, chemical quantity, gas quantity, gas pressure, temperature, humidity, speed of the rotary movement- drum # I and "duration of the action of the gas on the chemical. -.

Erfindungsgemäß werden - &e aus- - Ätzalkalien bestehenden - Äbsorptionsmassen# ges.ch.molzen. und in die flüssige Schmelze die Carbonate in den zur Erzielung des je,#,eils gewünschten Prozentgelialts ärfordueili2#hten Mengen eingetragen. Als geeignet habeii# -s'i*,c'h-# erwiesen die Carbonate der Alkalien, der Erdalkalien und des Ammoniums, und zwar zweckmäßig in ihrem wasserfreien Zustand. Bei den für den Gebrauch in gekörnte Form gebrachten Ätzalkalien tritt das Carbonat dann nicht als Überkrustung der einzelnen Körner auf, sondern befindet sich in jedem Korn in fein verteiltem Zustande, so daß die für die Absorption günstige unmittelbare Berührung der wirksamen Ätzalkalimasse mit der Kohlensäure und dem Wasserdampf der Atemluft trotz des Carbonatgehalts bestehen bleibt. Da das Carbonat in der heißen Schmelze zugesetzt wird, sind die so hergestellten Absorptionsmassen auch sehr wasserarm. Dies wirkt sich günstig auf eine Verringerung ihrer Fließneigung während des Absorptionsvorganges aus. Außerdem wird das Fließen bei diesen Absorptionsmassen noch da-durch verringert, daß die im Vergleich zu den Ätzalkalien schwerer löslichen, fein verteilten Carbonatteilchen in einem jeden Korn ein dessen Form erhaltendes und ein Abfließen der Lauge verhinderndes Skelett bilden.& D off - - caustic existing - According to the invention Äbsorptionsmassen # ges.ch.molzen. and the carbonates are introduced into the liquid melt in the quantities required to achieve the desired percentage. The carbonates of alkalis, alkaline earths, and ammonium have proven to be suitable, specifically in their anhydrous state. In the case of the caustic alkalis, which are brought into granular form for use, the carbonate does not appear as an encrustation of the individual grains, but is in a finely divided state in each grain, so that the direct contact of the active caustic alkaline mass with the carbonic acid and the carbonic acid and the Water vapor in the air remains despite the carbonate content. Since the carbonate is added in the hot melt, the absorption masses produced in this way are also very low in water. This has a favorable effect on reducing their tendency to flow during the absorption process. In addition, the flow of these absorption masses is reduced by the fact that the finely distributed carbonate particles, which are less soluble than the caustic alkalis, form a skeleton in each grain that maintains its shape and prevents the lye from flowing off.

Das in bezug auf Absorptionswirkung einschließlich Fließneigung günstige Verhalten der nach dem neuen Verfahren hergestellten Absorptionsmassen wird am augenscheinlichsten, wenn sie mit einem höheren Carbonatgehalt als i bis 5 %, den die nach dem alten Verfahren hergestellten Absorptionsmassen haben, versehen sind. Aber auch schon mit einem den Absorptionsmassen des alten Verfahrens entsprechenden geringeren Carbonatgehalt zeigen die Absorptionsmassen des neuen Verfahrens jenen gegenüber wesentliche Vorteile bezüglich Absorptionsfähigkeit und -geringer Fließneigung. Zum Nachweis hierfür wurde ein und dieselbe Luftreinigungspatrone zweimal in der vom »Ausschuß des Grubenrettungswesens in Preußen« zur Prüfung der Patronen angegebenen Vorrichtung (s. »Der Kompaß«, amtliches Organ der Knappschafts-Berufsgenossenschaft, Nr. 23 vom 5.Dezember 1925, Berlin) geprüft. Das eine Mal enthielt sie, in der Tabelle als Patrone A bezeichnet, Ätznatronkörner, die nach dem alten Verfahren mit einer Kruste von 5 % Soda überzogen waren, und das andere Mal, in der Tabelle als PatroneB bezeichnet, etwa die gleiche Menge Ätznatron, dem 5 % Soda nach dem neuen Verfahren in der Sclinielze beigemischt waren. In beiden Fällen wurde Ätznatron der gleichen Zusammensetzung verwendet und die darin als Verunreinigung enthaltene Menge Carbonat nicht berücksichtigt. Nach einer Prüfungsdauer von :2'/2 Stunden betrug der Kohlensäuregehalt der von der Patrone A gereinigten Luft 1,25 0/, und im Durchschnitt o,28 %, hingegen der Kohlensäuregehalt der von der Patrone B gereinigten Luft nur 0,48 "/0 bzw. 0,07 0/". Bei der unmittelbar nach beendeter Prüfung erfolgten öffnung der Patronen flossen aus der -Patrone A 23 9 flüssige Lauge und aus der Patrone B nur 3,5 g flüssige Lauge heraus.The behavior of the absorption masses produced by the new process, which is favorable with regard to the absorption effect including the tendency to flow, is most evident when they are provided with a carbonate content higher than 1 to 5 %, which the absorption masses produced according to the old process have. But even with a lower carbonate content corresponding to the absorption masses of the old process, the absorption masses of the new process show significant advantages over those in terms of absorption capacity and low tendency to flow. As proof of this, one and the same air purification cartridge was used twice in the device specified by the "Committee of Mine Rescue in Prussia" for testing the cartridges (see "Der Kompass", official organ of the Knappschafts-Berufsgenossenschaft, No. 23 of December 5, 1925, Berlin ) checked. One time it contained, in the table as cartridge A , caustic soda grains, which were coated with a crust of 5% soda according to the old method, and the other time, in the table as cartridge B, about the same amount of caustic soda, the 5% soda were added to the Sclinielze according to the new process. In both cases, caustic soda of the same composition was used and the amount of carbonate contained in it as an impurity was not taken into account. After a test duration of: 2 1/2 hours, the carbonic acid content of the air cleaned by cartridge A was 1.25 %, and on average 0.28%, whereas the carbonic acid content of the air cleaned by cartridge B was only 0.48 "/ 0 and 0.07 0 / ". 23 9 liquid liquor, 3.5 g out of the cartridge B out liquid lye cartridge A - when carried out immediately after completion of testing the opening of the cartridge flows from the.

Die Möglichkeit, nach dem neuen Verfahren den Absorptionsmassen jeden beliebig hohen Carbonatgehalt erteilen zu können, bietet noch die Vorteile, daß man durch einen entsprechend hohen Carbonatgehalt ihre Fließneigung vollständig beseitigen und sie bezüglich ihrer Zusammensetzung der Art und Größe ihres Trägers anpassen kann. Durch Versuche wurde nämlich festgestellt, daß zur Erzielung einer guten Absorptionswirkung der Carbonatgehalt der Absorptionsmittel in einem bestimmten Mengenverhältnis zu ihrer Menge bzw. der Größe ihres Trägers, z. B. einer Patrone, stehen muß. So zeigt z. B. eine Luftreinigungspatrone mit einem Inhalt von i kg Ätznatron dann die beste Ab- sorptionswirkung, wenn sie mit Ätznatron, das etwa 8 1/0 Soda enthält, gefüllt ist. Dagegen hat eine Patrone in einer solchen Größe, daß sie 45 kg Ätznatron enthält, ihre beste Absorptionswirkung, wenn sie mit Ätznatron, das etwa 1:2 '/o Soda enthält, gefüllt ist. Bei einer größeren Menge Absorptionschemikal muß nämlich die Absorptionswirkung durch die Anwesenheit gewisser Mengen von Stoffen, die an der chemischen Reaktion nicht init teilnehmen -als geeignet haben sich Carbonate erwiesen -, abgedämpft werden, damit nicht die in einer größeren Masse sich stärker ansammelnde Reaktionswärme die Absorption, derart fördert, daß das vorhandene Absorptionsinittel in einem zu kurzen Zeitraum verbraucht wird. Es tritt sonst die Erscheinung auf, daß anfangs die Absorption der Kohlensäure eine nicht erforderliche vollkommene ist, aber in einer der Größe der Patrone und der in ihr vorhandenen Chemikalmenge nicht entsprechenden kurzen Zeit in unzulässiger Weise nachläßt.The possibility of being able to give the absorption masses any high carbonate content according to the new process also offers the advantages that their tendency to flow can be completely eliminated by a correspondingly high carbonate content and their composition can be adapted to the type and size of their carrier. Experiments have shown that in order to achieve a good absorption effect, the carbonate content of the absorbent in a certain proportion to their amount or the size of their carrier, e.g. B. a cartridge must be. So shows z. B. an air cleaning cartridge with a content of 1 kg caustic soda then has the best absorption effect if it is filled with caustic soda, which contains about 8 1/0 soda. On the other hand, a cartridge of such a size that it contains 45 kg of caustic soda has its best absorption effect when it is filled with caustic soda which contains about 1: 2% soda. In the case of a larger amount of absorption chemical, the absorption effect must be dampened by the presence of certain amounts of substances that do not take part in the chemical reaction - carbonates have proven suitable - so that the reaction heat, which accumulates more strongly in a larger mass, does not cause absorption , promotes such that the existing absorbent is consumed in too short a period of time. Otherwise the phenomenon occurs that initially the absorption of the carbonic acid is not necessary perfect, but in a short time which does not correspond to the size of the cartridge and the amount of chemicals present in it, it diminishes in an impermissible manner.

Beispielsweise soll hier das Herstellungsverfahren von Absorptionsmassen, die aus Ätznatron mit 8 0/0 wasserfreier Soda als Zusatz bestehen, beschrieben werden. Das Ätznatron wird in einem Kessel etwas über die bei 318' C liegende Schnielztemperatur erhitzt. In die flüssige Schmelze rührt man dann die auf 8 % berechnete und abgewogene Menge wasserfreier Soda in Pulverforin ein und läßt die Masse abkühl-en. Das Rühren wird bis zum Ausgießen der gerade noch fließenden Masse in flache, eiserne Gußformen fortgesetzt, wodurch eine gleichmäßige Verteilung der Soda und eine die Absorption begünstigende Auflockerung der Masse erreicht wird. Sie erstarrt hierauf bald in den kalten Gußformen, von denen sie sich leicht loslösen läßt, wird in Stücke zerschlagen - und, nachdem sie ganz erkaltet ist, in einer Mühle auf die gewünschte Korngröße zerkleinert. . For example, the production process of absorption masses consisting of caustic soda with 8 % anhydrous soda as an additive is to be described here. The caustic soda is heated in a kettle a little above the Schnielz temperature, which is 318 ° C. The amount of anhydrous soda in powder form, calculated and weighed to the extent of 8 %, is then stirred into the liquid melt and the mass is allowed to cool. Stirring is continued until the still flowing mass is poured into flat, iron molds, whereby an even distribution of the soda and a loosening of the mass that promotes absorption is achieved. It soon solidifies in the cold molds, from which it can be easily detached, is broken into pieces - and after it has cooled down completely in a mill to the desired grain size. .

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of absorption measures for carbon dioxide and water vapor for the purification of breathing air, characterized in that the absorption masses melted into the melt carbonates of the alkalis, alkaline earths or the ammonium or mixtures of these entered and the masses obtained be crushed after cooling.