DE738656C

DE738656C - Verfahren zur Gewinnung von Alkalilaugen durch Zersetzung von Alkaliamalgam

Info

Publication number: DE738656C
Application number: DEI69695D
Authority: DE
Inventors: Dr Albert Hermann
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1941-05-24
Filing date: 1941-05-25
Publication date: 1943-08-26

Description

Verfahren zur Gewinnung von Alkalilaugen durch Zersetzung von Alkaliamalgam Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung im Verfahren zur Gewinnung hochkonzentrierter Alkalilaugen durch Zersetzung von Alkäliamalgam mit Wasser in Zerset7ertürmen oder sog. Pielen unter Verwendung 'von die Zersetzung fördernden bekannten Mitteln, wie z. B. Graphit. Die Verbesserung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß man den Wärmeinhalt des aus dem Zersetzer ablaufenden Quecksilbers dazu verwendet, das zu zersetzende Amalgam auf höhere Temperatur vorzuwärmen, um die Durchführung der Zersetzung ohne Inanspruchnahme äußerer Wärmezufuhr bei einer erheblich gesteigerten Temperatur vorzunehmen.
Dank dieser Temperatursteigerung kann nicht nur die Zersetzung des Amalgams auf einem verhältnismäßig kurzen Zersetzungswege herbeigeführt, sondern auch eine bisher unerreicht hohe Konzentration der Lauge erzielt werden, bis zu dem Ausmaß, daß laufend eine Schmelze von Monohydrat aus dem Zersetzer entnommen werden kann; außerdem sind noch andere Vorteile mit der neuen Betriebsweise bei der erhöhten Temperatur verbunden, von denen weiter unten noch die Rede sein wird.
Es ist bereits bekannt, daß man bei Einhaltung erhöhter Laugentemperatur während des Zersetzungsvorganges zu Ätznatronläuge von etwa -85og/1 Gehalt gelangt. Da aber die Amalgamgewinnung in der elektrolytischen Zelle mit um so besserer Ausbeute, d. h. um so weniger Rückzersetzung des Amalgams, verläuft, je niedriger dort die Temperatur gehalten wird, soll der Zelle das Amalgam höchstens mit einer Temperatur von etwa -7o° entnommen werden. Die T empc#-raturbedingungen der Amalgarnbildung und -zersetzung sind also gegenläufig. Man hat daher bisher zu dem Mittel gegriffen, die im Zersetzer durch die Reaktionswärme des Alkalimetalls mit dem Wasser erzeugte Tetnperatursteigerung durch Zufuhr von Wärtnc von außen her noch zu erhöhen, beispielsweise durch Beheizung der Zersetzerwände mit Hilfe von Dampf, Verbrennungsgasen, elektrischer Widerstandsheizung usw.
Im Gegensatz hierzu bedient man sich nun im Verfahren gemäß Erfindung lediglich derjenigen Wärmemenge des Quecksilbers, die das letztere im Verlauf der Amalgamzersetzung aufgenommen hat, um das aus der elektrolytischen Zelle in den ' Zersetzer fließende Amalgam vorzuwärmen. Dabei wird andererseits das aus dem Amalgam rückgebildete Quecksilber durch das im Gegenstrom geführte Amalgam so weit abgekühlt, daß es unmittelbar der elektrolytischen Zelle wieder zugeführt werden kann.
Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß Erfindung wird die Temperatur des aus der elektrolytischen Zelle kommenden Amalgams schnell auf eine solche Höhe gesteigert, daß bei der Zersetzung von beispielsweise Natriumamalgam im Zersetzer Laugen von Temperaturen bis zu etwa i 5o' entstehen und von NaOH-Gehalten, die mit i 35o g/1 oder 75 Gewichtsprozent dem Monohydrat entsprechen. Diesen Laugen, oder richtiger gesagt, Schmelzen von Monohydrat, die fortlaufend aus dem Zersetzer abgezogen werden können, kommt eine mehrfach;: Verarbeitungsmöglichkeit zu: Sie können sowohl als solche in Kesselwagen verfrachtet vterden als auch nach bekannten Kühlverfahre-n als Schuppen oder !Perlen oder im Block zur Erstarrung gebracht werden. Bei der Verarbeitung auf 98 bis i oo % K O H bzw. NaOH entfällt, im Vergleich zu der Verarbeitung der 5oer Lauge, der große Wärmeverbrauch für die Entwässerung bis zum Monohydrat.
Das so gewonnene Monohydrat zeigt aber außerdem auch Qualitätsvorteile: Die filtrierte Schmelze enthält selbst bei Verwendung eines nicht gummierten Zersetzerturmes aus Eisen weniger als i o mg Fee 03 in i oo g Alkalihydroxyd und erstarrt rein weiß. Die Schmelze ist ferner mit einem Gehalt von io bis 3o y Hg/ioo g Alkalihydroxyd praktisch frei von Quecksilber.
Zwecks Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann beispielsweise ein Wärmeaustauscher üblicher Bauart an irgendeiner geeigneten Stelle im Kreislauf des Quecksilbers zwischen der elektrolytischen Zelle und dem Zersetzer eingeschaltet werden. Bei der Anwendung eines Zersetzerturmes bekannter Bauart ist es besonders zweckmäßig, die beispielsweise als Rohrbündel ausgebildete Austauschervorrichtung unmittelbar unter dem Boden des Turmes oder im Boden selbst anzuordnen; das ablaufende, durch Zersetzung des Amalgams entstandene Quecksilber sammelt sich also ohne Wärmeverluste in dem Bodenraum, während das zu zersetzende Amalgam das Röhrenbündel entgegen der Strömungsrichtung des Quecksilbers durchströmt. Beispiel In den Boden eines Zersetzerturmes bekannter Bauart ist ein Röhrenbündel für geregelten Wärmeaustausch eingebaut. Aus der elektrolytischen Zelle strömt das Amalgam mit einem Gehalt von durchschnittlich 0,3% Na und einer Temperatur von 65° in einer Menge von stündlich etwa 650o kg in das Röhrenbündel ein und wird aus diesem, vorgewärmt auf etwa io5°, durch eine Rohrleitung auf die Verteilerplatte im Kopf des Turmes geführt. Während der Zersetzung des Amalgams tritt nun eine Temperaturerhöhung des Quecksilbers auf etwa .14o° ein, die sich durch Wärmeabgabe im Gegenstrom an das aus der Elektrolysezelle kommende Amalgam auf etwa ioo° beim Austritt aus dem Turmboden vermindert. Durch Berührung mit dem in der Elektrolysezelle umlaufenden Elektrolyten tritt eine weitere Herabsetzung; der Temperatur des Quecksilbers ;bis auf etwa 65° ein. Die Temperatur der im Turm durch Amalgamzersetzung entstandenen Lauge beträgt beim Auslauf am Kopf des Turmes etwa 1500.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung hochkonzentrierter ÄtzalkaliJaugen durch katalytische Zersetzung von Alkaliamalgam, dadurch gekennzeichnet, daß man das zu zersetzende Alkaliamalgam durch Wärmeaustalisch mit dem 3m Gegenstrom geführten, bei der Zersetzung rückgebildeten Quecksilber vorerhitzt und daß man die Durchflußmengen an Amalgam bzw. Quecksilber im Wärmeaustauscher und die Wasserzufuhr im Zersetzerturm auf die Erzeugung einer hochkonzentrierten Lauge einregelt. a. Verfahren nach Anspruch i mit dem Ziel des Erhalts einer etwa dem Monohydrat entsprechenden Laugenschmelze, dadurch gekennzeichnet, daß man die Durchflußmengen an Amalgam bzw. Quecksilber in der Wärmeaustauschervorrichtung so einstellt, daß das Amalgam auf etwa i oo° vorerhitzt wird und die Wasserzufuhr im Zersetzerturm so regelt, daß bei der Umsetzung mit dem vorerhitzteri Amalgam eine Laugenschmelze mit etwa y 5 % Alkalihydroxyd anfällt.