DE734686C

DE734686C - Process for processing the sulfuric acid spinning baths circulating in the viscose spinning machines

Info

Publication number: DE734686C
Application number: DEI68948D
Authority: DE
Inventors: Dr Georg Messner
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1941-02-21
Filing date: 1941-02-22
Publication date: 1943-04-21

Description

Verfahren zur Aufarbeitung der in den Viskose-Spinnmaschinen umlaufenden schwefelsauren Spinnbäder Bei der Herstellung der Viskosekunstfäden oder -kunstfasern werden an anorganischen Chemikalien vor allem Natronlauge und Schwefelsäure in großen Mengen gebraucht. Beide Chemikalien finden sich in den zum Spinnen gebrauchten Fällbädern in Form von Natriumsulfat wieder, das durch die Neutralisation eines Teiles der Schwefelsäure des Fällbades durch die Natronlauge der Spinnlösung entsteht.Process for processing the circulating in the viscose spinning machines sulfuric acid spinning baths in the manufacture of viscose artificial threads or fibers Inorganic chemicals are mainly caustic soda and sulfuric acid in large quantities Quantities needed. Both chemicals are found in the felling baths used for spinning in the form of sodium sulfate again, which is obtained by the neutralization of part of the Sulfuric acid in the precipitation bath is created by the sodium hydroxide in the spinning solution.

Die bisher übliche Aufarbeitung der Fällbäder begnügte sich damit, das mit der Spinnlösung den Fällbädern zugeführte Wasser zu verdampfen, das dadurch ausfallende Natriumsulfat zu gewinnen und den Säuregehalt des vom überschüssigen Natriumsulfat befreiten Spinnbades durch Nachsetzen von frischen Mengen an Schwefelsäure wiederherzustellen. Wiedergewonnen wurde also nur ein Teil des Natriumsulfates und der Schwefelsäure der Fällbäder. Dies gilt in gleicher Weise für die Aufarbeitung von Fällbädern bei der Herstellung von Viskosekunstseide wie bei der Herstellung von anderen V iskosefäden, Viskosefasern oder Viskosefolien. Wenn in den folgenden Ausführungen immer nur von Viskosefäden die Rede ist, soll sich das Gesagte ganz allgemein auf jede Art von Viskosefäden. -fasern oder -folien beziehen.The usual reprocessing of the felling baths was content with to evaporate the water supplied to the felling baths with the spinning solution, which thereby recovering precipitating sodium sulfate and reducing the acidity of the excess Sodium sulfate freed the spinning bath by adding fresh amounts of sulfuric acid restore. So only part of the sodium sulfate and was recovered the sulfuric acid of the precipitation baths. This applies in the same way to the work-up of felling baths in the manufacture of viscose rayon as in the manufacture from other viscose threads, viscose fibers or viscose films. If in the following If only viscose threads are mentioned in the explanations, what has been said should be complete generally to any type of viscose thread. refer to fibers or foils.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Aufarbeitung der in den Viskose-Spinnmaschinen umlaufenden schwefelsauren Fällbäder in solcher `'Gleise, daß die zur Herstellung von Spinnlösung und Fällbad notwendige Natronlauge und Schwefelsäure in ihrer Hauptmenge als solche wiedergewonnen werden.The present invention relates to the work-up of the in sulfuric acid precipitation baths circulating in the viscose spinning machines in such tracks, that the caustic soda and sulfuric acid necessary for the production of the spinning solution and the precipitation bath are recovered in their bulk as such.

Das Verfahren der Erfindung betrifft die Aufarbeitung der in den Viskose-Spinn- öder -Gießmaschinen umlaufenden Fällbäder. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Fällbades abgetrennt, in einem Sättigufigsgefäß mit gasförmiger Salzsäure ini fiberschuß versetzt, vom ausfallenden Natriumchiorid befreit und unter Beseitigung bzw. Wiedergewinnung der überschüssigen Salz' säure eingedampft und der Spinnapparatur wieder zugeführt wird: Das bei diesem Verfahren anfallende Natriumchlori.d wird, gegebenenfalls nach kurzem Nachwa9chen mit Wasser, wobei das Waschwasser dem aufzuarbeitenden Fällbad zugefügt wird, durch Elektrolyse in 17atronlauge und Chlor zerlegt und das Chlor durch Reduktion mit Wasserstoff in der Knallgasflamme oder durch Reduktion finit Kohle und Wasserdampf oder im ]Zahmen eines an sich unabhängigen, aber für die Zwecke der beschriebenen Aufarbeitung angeschlossenen Verfahrens zur Chlorierung organischer oder anorganischer Körper zii Salzsäure reduziert. Die auf diese Weise gewonnene Natronlauge wird wieder zur Herstellung der Spinnlösung verwendet. Ebenso wird die aus dem Chlor hergestellte Salzsäure wieder zur Fällung von Natriumchlorid aus dein Fällbad in den Prozeß mit eingesetzt.The method of the invention relates to the work-up of the viscose spinning or casting machines circulating felling baths. It is characterized in that a part of Separated precipitation bath in a saturation vessel with gaseous Hydrochloric acid added in excess, freed from the precipitating sodium chloride and reduced Elimination or recovery of the excess hydrochloric acid evaporated and is fed back to the spinning apparatus: The sodium chloride obtained in this process if necessary after a short rinse with water, the washing water being dem The precipitation bath to be worked up is added by electrolysis in sodium hydroxide solution and chlorine decomposed and the chlorine by reduction with hydrogen in the oxyhydrogen flame or by reduction of finite coal and water vapor or in the] tame of an in itself independent, but for the purposes of the work-up described process connected to Chlorination of organic or inorganic bodies zii reduced hydrochloric acid. The on Sodium hydroxide solution obtained in this way is used again to produce the spinning solution. The hydrochloric acid produced from the chlorine is also used to precipitate sodium chloride from your precipitation bath used in the process.

Das Verfahren gestattet somit, den weitaus größten Teil der verwendeten Natronlauge und der verbrauchten Schwefelsäure wiederzugewinnen. Verlorengeht nur der Teil der Natronlauge, der dem durch den gesponnenen Faden fortgeschleppten Natriumsulfat entspricht, sowie die Schwefelsäure, die dem Faden als freie Schwefelsäure oder als Natriumsulfat anhaftet. Im einzelnen kann das Verfahren beispielsweise in folgender Weise durchgeführt werden: Ein abgetrennter und etwas eingedampfter Teil des zur Fällung von Viskose gebrauchten Fällbades läuft- langsam unter guter Verteilung auf den ganzen Querschnitt am oberen Ende eines wärmeisolierten Rieselturmes ein, der säurefest ausgemauert und mit säurefesten, z. B. keramischen Füllkörpern beschickt ist, so daß die Fällflüssigkeit in einer dünnen Schicht die Füllkörper umhüllt und langsam nach abwär ts sickert. Von unten wird der Flüssigkeit ein heißes Gas oder ein heißer Dampf, zweckmäßig die gegebenenfalls noch salzsäurehaltigen Brüden aus den Eindampfgefäßen des vom Kochsalz befreiten Fallbades, entgegengeführt. Aus HCl und H.0 enthaltenden Brüden wird -durch die dauernd bei ihrem Siedepunkt gehaltene herabrieselnde Fällflüssigkeit überraschenderweise das H Cl absorbiert, während H_0 dafür verdampft. Diese heißen Dämpfe oder Gase führen außer-. dem die schwefelhaltigen, flüchtigen Produkte, die irri Fällbad vorhanden sind, mit fort und bewirken somit eine erste Reinigung des aufzuarbeitenden Fäilbades. Am unteren Ende des Rieselturmes läuft die Flüssigkeit in eines von mehreren wechselweise zu benutzenden, gasdicht abgeschlossenen Sättigungsgefäßen ein. In diesem Gefäß wird die Flüssigkeit mit gasförmiger Salzsäure unter Kühlung bis fast zur Sättigung behandelt, wodurch sich in bekannter Weise Kochsalz ausscheidet, das abgetrennt und geschleudert werden kann. Die kochsalz- und natriumsulfatfreie, aber schwefel- und salzsäurehaltige Lösung wird nun erwärmt, wobei ein großer Teil des enthaltenen H Cl als fast reines I1 Cl-Gas entweicht und in die Sättigungsgefäße mit neuem Fällbad zurückgeführt wird. Die so gereinigte Lösung läuft dann von oben nach unten durch einen zweiten Rieselturm, während von unten heiße, staubfreie Feuerungsgase oder erhitzte Luft oder erhitzte andere indifferente Gase entgegengeführt werden. Die entweichenden, noch etwas Salzsäure enthaltenden heißen Gase, die mit Wasserdampf gesättigt sind, ;-erden dem ersten Rieselturm unten zugeführt und dort in oben beschriebener Weise zum Eindampfen und zur Reinigung der Fällbadflüssigkeit von flüchtigen, schwefelhaltigen Verbindungen verwendet, wobei ihr eigener Gehalt an HCl in dieser Flüssigkeit zurückgehalten wird. Die salzsäurefreie Schwefelsäure, die am untern Ende des zweiten Rieselturmes abläuft, wird nun in bekannter Weise weiter eingedampft und dem in den Spinnmaschinen umlaufenden Fällbad, gegebenenfalls mit zusätzlichen Mengen frischer Schwefelsäure, in solcher Menge zugesetzt, daß der Schwefelsäuregehalt des Fällbades nährend des Spinnprozesses aufrechterhalten wird. Die Endkonzentration der eingedampften Schwefelsäure wird zweckmäßig auf etwa f H@ SO, gebracht.The method thus allows the vast majority of the used Recover caustic soda and the used sulfuric acid. Just gets lost that part of the caustic soda that is the sodium sulphate carried away by the spun thread corresponds, as well as the sulfuric acid, which the thread as free sulfuric acid or adheres as sodium sulfate. In detail, the method can be, for example, in the following Way to be carried out: A separated and slightly evaporated part of the zur Precipitation of used viscose precipitation bath runs slowly with good distribution on the entire cross-section at the upper end of a heat-insulated trickle tower, the acid-resistant brickwork and with acid-resistant, z. B. charged ceramic packing is, so that the precipitating liquid envelops the packing in a thin layer and slowly seeping downwards. From below the liquid becomes a hot gas or a hot steam, expediently the vapors which may still contain hydrochloric acid the evaporation vessels of the falling bath freed from the common salt. From HCl and H.0 containing vapors -by the permanently held at their boiling point trickling down precipitating liquid surprisingly absorbed the H Cl, while H_0 evaporated for it. These hot vapors or gases also lead. to which the sulphurous, volatile products that are present in the precipitation bath, and thus cause a first cleaning of the fäilbath to be processed. At the lower end of the trickle tower the liquid runs into one of several, gas-tight, which can be used alternately closed saturation vessels. The liquid is in this vessel with gaseous hydrochloric acid is treated with cooling to almost saturation, whereby common salt precipitates in a known manner, which are separated and centrifuged can. The salt and sodium sulfate-free, but containing sulfur and hydrochloric acid Solution is now heated, whereby a large part of the contained H Cl as almost pure I1 Cl gas escapes and is returned to the saturation vessels with a new precipitation bath will. The solution cleaned in this way then runs from top to bottom through a second one Trickle tower, while hot, dust-free combustion gases or heated air from below or heated other inert gases are countered. The escaping hot gases that still contain some hydrochloric acid and are saturated with water vapor, ; -erden fed to the first trickle tower below and there in the manner described above for evaporation and for cleaning the precipitation bath liquid from volatile, sulfur-containing Compounds used, their own content of HCl being retained in this liquid will. The hydrochloric acid-free sulfuric acid, which is at the lower end of the second trickle tower expires, is now further evaporated in a known manner and that in the spinning machines circulating precipitation bath, if necessary with additional amounts of fresh sulfuric acid, added in such an amount that the sulfuric acid content of the precipitation bath nourishes the Spinning process is maintained. The final concentration of the evaporated sulfuric acid is expediently brought to about f H @ SO.

Zur Vervollständigung der Fällung des Natriumchlorids aus der im Sättigungsgefäß befindlichen Abfallsäure wiru der Chlorwasserstoff benutzt, der durch Reduktion des elektrolytisch gewonnenen Chlors entsteht.To complete the precipitation of the sodium chloride from the in the saturation vessel The waste acid found is used by the hydrogen chloride, which is produced by reduction of the electrolytically obtained chlorine is produced.

Die bei vorstehend beschriebenen Verfahren anfallende Schwefelsäure enthält überraschenderweise nur äußerst geringe restliche Mengen an Kochsalz, und ihr Gehalt an HCI beträgt weniger als o,ooi °/o, unter Umständen sogar weniger als o,oooi °/o. Ein so geringer Gehalt an Salzsäure bringt weder Schwierigkeiten bezüglich Korrosion des' Apparatematerials beim Eindampfen noch in bezug auf die Verwendbarkeit der Säure im Fällbad für die Viskosefäden mit sich.The sulfuric acid obtained in the process described above Surprisingly contains only extremely small residual amounts of table salt, and Their HCI content is less than, o, ooi per cent, and in some cases even less than o, oooi ° / o. Such a low content of hydrochloric acid does not cause any problems Corrosion of the 'apparatus material during evaporation still with regard to the usability the acid in the precipitation bath for the viscose threads.

Bezüglich der im Laufe der Herstellung der V iskosefäden abzutrennenden Menge an Fällbad sei bemerkt, däß die abzutrennende Menge jeweils bestimmt wird von der Menge der durch die Spinnlösungen in das Fällbad eingebrachten Natronlauge. Die abzutrennende ]<Menge an Natriumsulfat muß also im fortlaufenden Arbeitsverfahren dem sich neubildenden Natriumsulfat entsprechen.With regard to the viscose threads to be cut off in the course of the manufacture of the viscose threads It should be noted that the amount of precipitation bath is that the amount to be separated off is determined in each case on the amount of sodium hydroxide solution introduced into the precipitation bath by the spinning solutions. The] <amount of sodium sulphate to be separated must therefore be carried out continuously Working method correspond to the newly formed sodium sulphate.

Das Verfahren der Erfindung gestattet in bisher noch nicht bekannter einfacher Weise die Regeneration der wichtigsten anorganischen Chemikalien, gegebenenfalls im fortlaufenden Arbeitsgang. Das Verfahren ist wesentlich -fortschrittlicher als die bisher bekannten Verfahren, bei denen nur Natriumsulfat und Schwefelsäure wiedergewonnen wurde.The method of the invention allows a hitherto unknown easy way to regenerate the most important inorganic chemicals, if necessary in continuous operation. The process is much more advanced than the previously known processes in which only sodium sulfate and sulfuric acid are recovered became.

Claims

PATENT CLAIMS i. Process for working up the in the viscose spinning = or casting machines circulating sulfuric acid precipitation baths, characterized in that that part of the used precipitation bath separated, optionally concentrated and in a saturation vessel with gaseous hydrochloric acid added in excess of the precipitated Sodium chloride freed, with elimination or recovery of the excess Evaporated hydrochloric acid and fed back to the spinning apparatus.

2. Procedure according to claim i, characterized in that the heating of the sodium chloride Separated bath liquid released amounts of gaseous hydrochloric acid to the saturation vessel and the vapors from the spinning machine when the cleaned bath is concentrated removed and heated precipitation bath part in an exchange vessel connected upstream of the saturator are fed countercurrently.

3. The method according to claim i or z, characterized characterized in that the precipitated from the precipitation bath N atrium chloride in known Way of electrolysis and the resulting chlorine by known methods is reduced to hydrochloric acid.