DE735361C - Vorrichtung zur Herstellung von Calciumnitrat unter gleichzeitiger Gewinnung von Kohlensaeure unter Druck - Google Patents

Description

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung zur Herstellung ΛΌη Calciumnitrat unter gleichzeitiger Gewinnung von Kohlensäure unter Druck durch Reaktion von Salpetersäure mit Kalkstein.

In den in der Industrie üblichen, zur Herstellung von Calciumnitrat dienenden Anlagen läßt man Salpetersäure auf Kalkstein in offenen Türmen einwirken, in welchen die Säure auf den Kalkstein fließt. Die gebildete Calciumnitratlösung sammelt sich am Boden des Turms. Das entwickalte Kohlendioxyd wird aus dem unteren Teil des Turms entnommen und in die freie Luft abgeführt, da es mit Luft verdünnt und deshalb praktisch nicht verwendbar ist.

Es sind zwar schon Gasentwicklungsapparate bekannt, die- zur Entwicklung von Kohlendioxyd durch Einwirkung von Säure auf Kalkstein in geschlossenen Behältern dienen. In diesem Behälter wird also das Kohlendioxyd mit höherem Druck und ohne wesentliche Luftbeimengungen erzeugt. Die bisher bekannten Apparate dieser Art eignen sich indes nicht zur gleichzeitigen Gewinnung großer, z. B. für Düngezwecke ausreichender Calciumnitratmengen, da sie nicht für . eine kontinuierliche Durchführung des_> Arbeitsgangs ausgestaltet und weder mit Einrichtungen zur laufenden Zuführung der Ausgangsmaterialien noch mit Einrichtungen zur sauberen Trennung des Gases, einer Nitratlösung und der Verunreinigungen sowie auch nicht mit Vorrichtungen zur getrennten Abführung dieser Erzeugnisse versehen waren.

Man hat ferner eine Anlage zur kontinuierlichen Erzeugung von Calciumnitratlösung und Kohlensäure in Vorschlag gebracht, bei welcher, wie bei den eingangs erwähnten Anlagen, in sogenannten offenen Türmen gearbeitet wird. Kalkstein und Salpetersäure werden bei dieser Anlage im oberen Teil des Turms zugeführt. Durch eine auf den Reaktionsraum mittels eines Gebläses ausgeübte Saugwirkung oder Druckwirkung von verhältnismäfiig geringer Höhe werden die ge-

bildete Xitratlösung sowie die Kohlensäure in den unteren Teil des Turms geführt, aus dem sie durch eine gemeinsame Abflußleitung zusammen mit den Verunreinigungen in ständigem Strom abgezogen werden. In einem besonderen, neben dem Reaktionsturm stehenden Abscheidegefäß erfolgt die Abtrennung des Gases, das nach oben abgeführt wird, während die Xitratlösung, noch vermischt ίο mit den Verunreinigungen, sich in einem tiefer liegenden Behälter mit offenem Überlauf ansammelt. Eine saubere Trennung der • drei Bestandteile wird auch hier nicht erzielt, da einerseits das unter der Wirkung des Geis biases ausströmende Gas Teile der Nitratlösung und der Verunreinigungen mit sich •reißen kann, während andererseits die abgezogene Xitratlösung an Reinheit verliert, je mehr Verunreinigungen in den Sammelbehälter gelangen. Ferner wird bei dieser Anlage das Kohlensäuregas auch nicht unter Druck, sondern nur unter Atmosphärendruck sowie in Mischung mit Luft erhalten, so daß eine Möglichkeit zur unmittelbaren industriellen Weiterverwendung nicht besteht.

Auf Grund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Vorrichtung wird die Reaktion der Salpetersäure mit Kalkstein in einem vollkommen geschlossenen Behälter unter erheblichem Druck kontinuierlich durchgeführt. Der Kalkstein wird in den geschlossenen Behälter mit Hilfe einer Speiseschleuse eingeführt und auf einem im unteren Teil des Behälters angeordneten Rost aufgelagert. Die durch eine Pumpe eingeführte Salpetersäure wird auf den Kalkstein aufgesprüht. Unterhalb des Reaktionsraumes ist eine besondere Sammelkammer angeordnet, die mit getrennten Druckventilen für die Abführung der Xitratlösung, der Verunreinigungen und der Kohlensäure versehen ist. Da sowohl der Reaktionsraum wie der Sammelraum ständig unter erheblichem Druck stehen und die Überführung der Xitratlösung aus dem Reaktionsraum lediglich durch allmählichen Zufluß der Lösung in der Mitte des Raumes erfolgt, wird eine vollständige Trennung des Gases einerseits sowie der Xitratlösung und der am Boden sich sammelnden und jederzeit abführbaren Verunreinigungen andererseits erzielt. Dabei ist auch jeglicher Luftzutritt und jede Vermischung von Luft mit der Kohlensäure ausgeschlossen, so daß man die in reinem Zustande und unter erheblichem Druck anfal- !ende Kohlensäure ohne weiteres für wichtige industrielle Zwecke verwenden kann. Soll z. B. Kohlendioxyd zur Herstellung von X^:atriumbicarbonat im Rahmen der Sodaherstellung nach Solvay verwandt werden, so muß es einen Druck von mehreren, z. B. 6 bis 7 Atmosphären besitzen. Der bei Verwendung von unter Atmosphärendruck stehender Kohlensäure zur Erzeugung des benötigten Druckes erforderliche Stromverbrauch beträgt etwa zwei Drittel des gesamten Stromaufwandes einer solchen Anlage. Iu solchem Falle bringt, wie ohne weiteres ersichtlich, die unmittelbare Verwendung des aus einer erfindungsgemäß gestalteten Vorrichtung entwickelten, bereits unter dem nötigen Druck stehenden Kohlensäuregases eine erhebliche Strom- und Kraftersparnis mit sich. Ähnliche Ersparnisse lassen sich z. B. dadurch erzielen, daß das aus der erfindungsgemäßen Anlage gelieferte, unter dem Betriebsdruck des Reaktionsraumes stehende Gas zur Erzeugung von Trockeneis, Ammoniumcarbonat, Harnstoff usw. verwandt wird. Gegebenenfalls kann auch das Kohlensäuregas mit einer geeigneten Flüssigkeit unter dem g₀ 'Betriebsdruck absorbiert und später für beliebige Verwendungszwecke wieder freigemacht werden.

Zweckmäßig können die Reaktionskammern wie auch die Sammelkammer z. B. aus rostsicherem Stahl hergestellt werden.

Eine Einrichtung gemäß der Erfindung ist beispielsweise auf der beiliegenden Zeichnung gezeigt. Der durch den mit doppeltem Verschluß versehene Trichter 2 in die Reaktions- g₀ kammer 1 eingeführte grobe Kalkstein häuft sich auf dem Rost 3 an; die in Kammer 1 durch Pumpe 4 eingeführte Salpetersäure wird über den Kalkstein gespritzt; es bildet sich so die Calciumnitratlösung, welche durch den Rost abtropft und darauf in die Sammel- und Reinigungskammer 5 fließt, wo derselbe Druck wie in Kammer 1 herrscht; die Calciumnitratlösung wird durch den auf festes Xiveau eingestellten Ablaß 6 abgezogen, das komprimierte Gas durch Ablaß 7 abgeführt; die in der Xitratlösung in Suspension mitgeführten, in der Hauptsache aus kleinen, nicht angegriffenen Kieselerdekörnern bestehenden Verunreinigungen sammeln sich im Sammler 5 und können j eweils durch das Ventil 8 entfernt werden.

Jedenfalls*kann sowohl das Calciumcarbonat 8,1s auch die Säure kontinuierlich eingeführt werden, so daß die Herstellung von Calciumnitrat und Kohlendioxyd im Dauerbetrieb durchgeführt wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zur Herstellung von Calciumnitrat unter gleichzeitiger Gewinnung von Kohlensäure unter Druck durch Reaktion von Salpetersäure mit Kalkstein, dadurch gekennzeichnet, daß die in sicli geschlossene Vorrichtung neben einem Behälter (1) zur kontinuierlichen Durchführung der Reaktion mit einem Rost (3)

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   eine Speiseschleuse (2) zur Zuführung des Kalksteins, eine Druckzuleitung, die die Säure von .oben aufsprüht, nebst Pumpe (4) und eine unterhalb des Reaktionsraums angeordnete besondere, unter Reaktionsdruck stehende Sammelkammer enthält, die. mit getrennten Druckventilen für die Abführung der Nitratlösung, der sich absetzenden Verunreinigungen und der Kohlensäure versehen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Abführung der Nitratlösung dienende, etwa auf mittlerer Höhe des Mittelraums angeordnete Ventil (6) als Schwimmerventil ausgebildet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen