DE713015C

DE713015C - Process for the production of calcium bisulfite liquor

Info

Publication number: DE713015C
Application number: DEM148423D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hellmut Ley; Dipl-Ing Gustav Soltau
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1938-10-18
Filing date: 1938-10-18
Publication date: 1941-10-30

Description

Verfahren zur Herstellung von Calciumbisulfitlauge Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung von Calciumbisulfitlauge durch Einwirkung von schwefliger Säure auf Kalkstein. Bisher -wurde beispielsweise eine durch Druckabsorption hochprozentige, bis zu-etwa 12°/a.S02 enthaltende wäßrige schweflige Säure von unten oder von oben in einen mit Kalkstein gefüllten Reaktionsraum geleitet, dessen Höhe in der Praxis bis zu 30 m und mehr beträgt. Es ist auch bekannt, einen Teilstrom der Säure vor Einwirkung auf den Kalkstein äl)zuzweigen und in die den Turm verlassende Calciumbisulfitlauge zu geben, um auf diese Weise den Ca 0-Gehalt der ablaufenden Lauge regeln zu können. Es ist ferner bereits vorgeschlagen -worden, hei der Herstellung der Lauge von 1oo°/oigem Schwefeldioxyd auszugehen, Es wurde nun gefunden, daß bei Verwendung von ioo°/oigem Schwefeldioxyd neue unerwartete technische Fortschritte erzielt werden, wenn man dasselbe in etwa ein Viertel der Höh° der Kalksteinsäule, vom Boden gerechnet, einleitet, im übrigen aber die Berieselung mit Wass; r, wie bisher üblich, von oben auf die halksteinsäul° beibehält.Process for the production of calcium bisulphite liquor The object of the invention is a process for the production of calcium bisulphite liquor by the action of sulphurous acid on limestone. So far -was for example, a high percentage by pressure absorption, up to about 12 ° / a.S02 containing aqueous sulfuric acid from the bottom or directed at the top of a limestone filled reaction space, whose height is, in practice, up to 30 m and more. It is also known to branch off a partial stream of the acid before it acts on the limestone äl) and to add it to the calcium bisulfite liquor leaving the tower in order to be able to regulate the Ca 0 content of the liquor running off in this way. It has also already been proposed to start with 100% sulfur dioxide for the preparation of the liquor. It has now been found that when using 100% sulfur dioxide new, unexpected technical advances are achieved if the same is used in about a quarter of the time At the height of the limestone column, counted from the ground, initiates, but otherwise the irrigation with water; r, as usual, from above onto the limestone column °.

Bei dieser Arbeitsweise nach der Erfindung hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die Laugenkonzentration und besonders der Ca 0-Gehalt mit sehr großer Genauigkeit eingehalten werden können. Dies ist insofern überraschend, als beim Verarbeiten von beispielsweise io volumprozentigen Röstgasen Temperaturschwankungen, insbesondere des Wassers, -in der Praxis sich häufig in einer ungleichmäßigen Laugenkonzentratioii auswirken, die nicht durch beliebige Dosierung der Röstgase auszugleichen sind. Diese beim normalen Turmbetrieb auftretenden Schwankungen wurden nach bisheriger Anschauung in den veränderten Gleichgewichtseinstellungen b: i verschiedenen Temperaturen gesehen.In this method of operation according to the invention, surprisingly shown that the alkali concentration and especially the Ca 0 content with a very large Accuracy can be maintained. This is surprising in that the Processing of roasting gases by volume, for example, temperature fluctuations, in particular the water, -in practice often in an uneven Caustic concentration that cannot be compensated by any dosage of roasting gases. These fluctuations that occur during normal tower operation have been used previously View in the changed equilibrium settings b: i different temperatures seen.

Im Gegensatz hierzu liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß die Laugenbereitung in erster Linie ein dynamisches Problem ist und die in der Literatur vorhandenen statischen Gleichgewichtsuntersuchungen zur Deutung des Reaktionsablaufes im Turm nur sehr bedingten Wert besitzen.In contrast to this, the invention is based on the knowledge that lye preparation is primarily a dynamic problem and that in the literature existing static equilibrium studies to interpret the course of the reaction have only very limited value in the tower.

Die folgerichtige Beachtung dieser neuen Anschauung vom dynamischen Reaktionsablauf im Turm ist bedeutungsvoll für die Herstellung der Turmlauge finit ioo°/oigem SO. nach der Erfindung, denn sie fordert, daß jede statische Gleichgewichtseinstellung vermieden werden muß. Geschieht dies nicht, so tritt eine Verschlammung ein, die bei der bisher in der Praxis üblichen Arbeitsweise weniger beobachtet worden ist. Damit wird die Lehre nach der Erfindung gegeben, daß eine Einschleusung des ioo°/oigen SO; in :licht zu großer Hölle vom Kalksteinboden stattfinden muß, -,damit die chemische Reaktion der ..c1@«-efligen Säure mit dem Kalkstein zeitlich 1>e,'chränht bleibt. Beim Einleiten von ioo°/oigem S02 am Boden der Kalksteinsäule hat sich andererseits gezeigt, daß die Kalkaufnahme unbefriedigend ist, während natürlich der geforderte Gesamt-S O_ Gehalt voii beispielsweise 35 g/1 ohne weiteres eingehalten werden konnte. Die bisher übliche Arbeitsweise bei der Laugenherstellung ist sonach bei Verwendung von ioo °/"igem S 0. nicht möglich bzw. führt sie zu keinem technischen Fortschritt.The consistent observance of this new conception of the dynamic course of the reaction in the tower is significant for the production of caustic tower finite ioo ° / pc alcohol S O. according to the invention, because it demands that each static equilibrium must be avoided. If this does not happen, sludge build-up occurs, which has been observed less frequently in the previous working method. This gives the teaching according to the invention that an infiltration of the 100% SO; in: light too great a hell of the limestone soil must take place - so that the chemical reaction of the "c1 @" - acid with the limestone remains temporally 1> e, '. When introducing 100% SO2 at the bottom of the limestone column, on the other hand, it has been shown that the lime intake is unsatisfactory, while the required total SO2 content of, for example, 35 g / l could of course be easily met. The usual way of working in the manufacture of lye is therefore not possible when using 100% S0 or it does not lead to any technical progress.

Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens nach der Erfindung besteht noch darin, daß weitgehende Belastungsschwankungen im Turm aufgenommen werden können und daß, wie bereits betont, beliebige Kalkgehalte einstellbar sind. Die nachstehende Tabelle gibt diese Verhältnisse an Hand von Versuchen wieder. Herstellung von Calciumbisulfitlauge mit ioo°/"igem SO.= Berieselung eingestellt auf ccm stündlich ..... 2ioo 3150 5200 6300 800o Eingeleitet in Kalksteinsäule von i,65 m Ge- samthöhe bei CaCo..-Schichthöhe vom Boden - in cm . ............................. 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 Gehalt der Lauge an: Ges.-SO= in g/1....... ... . ...... . .... . . .. . 68,2 42,3 26,85 23,4 29,5 fr. S0_ in g/1 ............................ 42,9 24,6 14,40 . 12,15 17,0 geb. S0., in g/1 .......................... 25,3 17,7 12,40 11,25 12,5 °/o CaO.................................. 2,23 1,55 1,09 0,98 i,09 Eine Berieselung mit 8ooo ccm/Std. (normal 4200) ergibt noch eine brauchbare Lauge. Andererseits ist es möglich, bei entsprechender Variation von Schwefeldioxyd zu Wasser alle gewünschten Ca O-Gehalte einzustellen, sofern man für den Turin eine dynamische Gleichgewichtskurve ermittelt hat.Another advantage of the new method according to the invention is that extensive load fluctuations can be absorbed in the tower and that, as already emphasized, any desired lime content can be set. The table below shows these relationships on the basis of experiments. Production of calcium bisulfite lye with 100% SO. = Irrigation set to ccm every hour ..... 2ioo 3150 5200 6300 800o Introduced into a limestone column of 1.65 m total height at CaCo ..- layer height from the ground - in cm. ............................. 62.5 62.5 62.5 62.5 62.5 Content of the lye: Ges.-SO = in g / 1 ....... .... ....... .... . ... 68.2 42.3 26.85 23.4 29.5 fr. S0_ in g / 1 ............................ 42.9 24.6 14.40. 12.15 17.0 born S0., in g / 1 .......................... 25.3 17.7 12.40 11.25 12.5 ° / o CaO .................................. 2.23 1.55 1.09 0.98 i, 09 A sprinkling of 8,000 cc / hour. (normal 4200) results in a usable lye. On the other hand, it is possible to set all desired Ca O contents with a corresponding variation of sulfur dioxide to water, provided that a dynamic equilibrium curve has been determined for the Turin.

Zusammenfassend stellt sich das neue Verfahren zur Herstelung von Turmlauge aus ioo°/oigem SO., so dar, daß man das S02 vorteilhaft bei bereits vorhandenen Laugentürmen bzw. Betriebsanlagen in die Kalksteinsäule in einer gewissen Hölle vom Säulenboden einleitet, wobei im Gegenstrom mit Wasser, wie bisher, berieselt wird und über der Einleitungsstelle des SO. eine genügend hohe Kalksteinsäule vorhanden ist, in der der hauptsächlich die Absorption des SO, durch das entgegenströmende Wasser stattfindet. während unterhalb der Einleitungsstelle die Bildung des Bisulfits vor sich geht. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindunbietet folgende Vorteile: i. Möglichkeit, unabhängig von Temperatureinflüssen eine Lauge mit stets gleichbleibendem Kalkgehalt zu erzielen, 2. Möglichkeit, den Turm weitgehenden Belastungsschwankungen ,anzupassen, 3. 1)edeutend gesteigerte Intensität des Turmbetriebes gegenüber dein Arbeiten mit io voluinprozentigen Röstgasen.In summary, the new process for the production of tower liquor from 100% SO., Is such that the SO2 is advantageously introduced into the limestone column in a certain hell from the bottom of the column in the case of already existing liquor towers or operating systems, whereby in countercurrent with water, as before, is sprinkled and over the discharge point of the SO. there is a sufficiently high limestone column in which the absorption of the SO takes place mainly by the countercurrent water. while the formation of bisulfite takes place below the point of introduction. The method according to the present invention offers the following advantages: i. Possibility of achieving a lye with constant lime content regardless of temperature influences, 2. Possibility of adapting the tower to extensive fluctuations in load, 3. 1) Significantly increased intensity of the tower operation compared to working with roasting gases that are 100 percent by volume.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of calcium bisulfite lye of 100 per cent sulfur dioxide and limestone sprinkled with water in one Leach urine is stacked, characterized in that the sulfur dioxide in about a quarter of the height of the limestone layer counted from the ground will.