DE832145C

DE832145C - Process for the preparation of substantially solid anhydrous sodium hydroxide

Info

Publication number: DE832145C
Application number: DEP308A
Authority: DE
Inventors: Francis Mandeville Joscelyne
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1946-03-25
Filing date: 1948-10-27
Publication date: 1952-02-21

Description

Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen festem wasserfreiem Natriumhydroxyd Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verstellung von im wesentlichen festem, wasserfreiem Natriumhydroxyd aus einer wäßrigen Losung, "@elclie zwischen 8o bis 95°/o Natriumhydroxyd enthält, wobei bei einer Temperatur zwischen zoo und 300° gearbeitet wird.Process for making substantially solid anhydrous Sodium hydroxide The invention relates to a method for adjusting essentially solid, anhydrous sodium hydroxide from an aqueous solution, "@elclie contains between 8o to 95% sodium hydroxide, being at a temperature between zoo and 300 ° is worked.

Es wurden bereits zahlreiche Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen festem, wasserfreiem Natriumhydroxyd vorgeschlagen, die aber sämtlich den wesentlichen Nachteil haben, daß sie insofern sehr kostspielig sind, als bei ihrer Durchführung wertvolle Apparaturen angewendet werden müs::u. die aus hochwertigen Werkstoffen bestchen. uin dir TLerst;#lluii" eine. reiben, kein Eisen enthaltenden, wasserfreien Natriumhydroxyds zu ermöglichen. Es kommt noch hinzu, daß die bekannten Verfahren wärmewirtschaftlich überaus ungünstig arbeiten, insofern nämlich, als einmal große Wassermengen verdampft werden müssen und andererseits zum Schluß ein fester Rückstand entsteht, aus dem sich das Restwasser nur überaus schwierig entfernen läßt. Auch durch die Anlegung eines Vakuums kann in dieser Hinsicht wenig geliolfen werden.Numerous processes for the preparation of essentially solid, anhydrous sodium hydroxide have already been proposed, but all of them have the major disadvantage that they are very expensive in that valuable equipment must be used to carry them out: u. which are made of high quality materials. uin dir TLerst; #lluii "a. rub, no iron-containing, anhydrous sodium hydroxide to make possible. In addition, the known methods work extremely unfavorably in terms of heat economy, namely, that one time large amounts of water have to be evaporated and on the other hand a solid one at the end A residue is formed from which the residual water can only be removed with great difficulty.

Gemäß der Erfindung wird in einfacher Weise bei der Herstellung von im wesentlichen wasserfreiem, festem Natriumhydroxyd aus einer 8o bis 95% \atriumhydroxyd enthaltenden wäßrigii Lösung so vorgegangen, daß eine große Oberfläche der Lösung einem Gas oder Dampf ausgesetzt wird, in (lern der Wasserdampfpartialdruck bei einer Temperatur zwischen 200 und 300° unterhalb 6oo mm Quecksilbersäule gehalten wird und im wesentlichen unter adiabatischen Bedingungen gearbeitet wird.According to the invention is in a simple manner in the production of Essentially anhydrous, solid sodium hydroxide from an 80 to 95% sodium hydroxide containing wäßrigii Solution done so that a large surface the solution is exposed to a gas or vapor, in (learn the water vapor partial pressure kept at a temperature between 200 and 300 ° below 600 mm of mercury and is operated essentially under adiabatic conditions.

Es wurde nämlich gefunden, daß bei Einhaltung gewisser Arbeitsbedingungen die Umwandlung von wäßrigen Natriumhydroxydlösungen in festes, wasserfreies Natriumhydroxyd unter Abscheidung von Wasserdampf erfolgen kann, ohne daß es notwendig wäre, hierfür so große Wärmemengen anzuwenden, wie sie bisher erforderlich waren. Auf diese Weise lassen sich hochkonzentrierte Lösungen von N atriumliydroxyd bei oder etwas oberhalb der Temperatur, bei der sie gesättigt sind, bei verringertem Druck in Wasserdampf und wasserfreie Kristalle scheiden, und das Verfahren läßt sich dann adiabatisch bis zu Ende durchführen.It has been found that if certain working conditions are observed the conversion of aqueous sodium hydroxide solutions into solid, anhydrous sodium hydroxide can take place with the separation of water vapor without it being necessary for this to apply as large amounts of heat as were previously required. In this way Highly concentrated solutions of sodium hydroxide can be found at or slightly above the temperature at which they are saturated at reduced pressure in water vapor and anhydrous crystals separate, and the process can then be adiabatic carry out to the end.

Bei einer Arbeitsweise nach dem Verfahren gemäß der Erfindung wird von einer Lösung ausgegangen, die ungefähr io% Wasser enthält und wobei der Rest aus Natriumhydroxyd besteht, (las noch geringe Mengen an Verunreinigungen, etwa '/_ bis 2%, enthält. Die Temperatur der Lösung wird auf etwas über 28o° eingestellt. Die Lösung wird dann einem Unterdruck ausgesetzt, bei (lern der Wasserdampfdruck der Lösung unterhalt) 6oo mm Quecksilbersäule gehalten wird, beispielsweise bei ioo bis i4o mm Quecksilbersäule. Dabei wird für eine große Oberfläche der Flüssigkeit gesorgt, indem beispielsweise die Lösung in einen leeren Turm versprüht wird. Hierdurch erfolgt eine rasche Verdampfung des Wassers, und das sich dabei abscheidende Ätznatron fällt in Form von körnigem, trockenem, im wesentlichen wasserfreiem Natriumhydroxyd an. Bei dieser Arbeitsweise des Verfahrens braucht überhaupt keine Wärme hinzugefügt zu werden, und die einzige Vorkehrung, die hierbei zu treffen ist, ist die, daß X#'ärmeverluste., beispielweise an die umgebende Atmosphäre, verringert werden bzw. dürfen diese nicht über 4oooo cal je Tonne Produkt betragen. Bei einer anderen Arbeitsweise wird eine geeignete Lösung in einem Rohr versprüht, indem ein aufsteigender Luftstrom die Wasserdämpfe mitnimmt und so ein Wasserdampfpartialdruck unterhalb 6o0 mm Quecksilbersäule erzeugt wird. Bei diesem Verfahren entsteht ebenfalls trockenes, körniges, im wesentlichen wasserfreies Natriumhydroxyd. Die Luft kann gewünschtenfalls so warm sein, daß Wärmeverluste der Lösung nicht über ioooo cal je Tonne Produkt betragen bzw. die Luft kann genügend erwärmt sein, um bei dem Verfahren eine gewisse Wärmemenge abzugeben. Für eine große Flüssigkeitsoberfläche wird durch eines der bekannten Verfahren gesorgt, beispielsweise durch Versprühen, Ausbreiten der Flüssigkeit als Film, Bewegung einer Lösung oder Verteilen derselben in bereits hergestelltem, körnigem Ätznatron oder einer anderen Trägerflüssigkeit für die Lösung. In jedem dieser Verfahren ist die für die Selbstverdampfung benötigte Zeit außerordentlich gering im Vergleich zu der Zeit, die gewöhnlich erforderlich ist zum Verdampfen von wäßrigen Ätznatronlösungen, weil sie nicht mehr beschränkt ist auf die Geschwindigkeit, mit der Wärme zugeführt werden kann.When working according to the method according to the invention assumed a solution which contains about 10% water and the remainder consists of sodium hydroxide, (read small amounts of impurities, for example '/ _ up to 2%. The temperature of the solution is adjusted to a little over 280 °. The solution is then subjected to a negative pressure, at (learn the water vapor pressure the solution is maintained) 6oo mm of mercury, for example at ioo to i4o mm of mercury. This is used for a large surface area of the liquid provided, for example, by spraying the solution into an empty tower. Through this there is rapid evaporation of the water and the caustic soda that separates out falls in the form of granular, dry, essentially anhydrous sodium hydroxide at. In this mode of operation of the process, no heat at all needs to be added to become, and the only precaution that must be taken is that X # 'poor losses, for example to the surrounding atmosphere, are reduced or these must not exceed 4,000,000 cal per ton of product. In a different way of working a suitable solution is sprayed into a tube by an ascending stream of air takes the water vapors with it and thus a water vapor partial pressure below 60 mm of mercury is produced. This process also produces a dry, granular, essentially dry one anhydrous sodium hydroxide. If desired, the air can be so warm that heat is lost the solution does not exceed ioooo cal per ton of product or the air can be sufficient be heated to give off a certain amount of heat during the process. For a big one Liquid surface is taken care of by one of the known methods, for example by spraying, spreading the liquid as a film, moving a solution or Distribute the same in already made, granular caustic soda or another Carrier liquid for the solution. In each of these processes the one is for self evaporation The time required is extremely small compared to the time usually required is for vaporizing aqueous caustic soda solutions because they are no longer restricted is on the rate at which heat can be added.

Die durch Versprühen der Flüssigkeit erreichte große Oberfläche hängt von der Größe der Tropfen ab und liegt gewöhnlich zwischen 5oo und 50ooo qm je Tonne Flüssigkeit. Eine derartige Oberfläche wird auch durch X"erteilen der Flüssigkeit auf dem körnigen Material erzielt. .Wenn die Flüssigkeit als Film ausgebreitet wird, so beträgt die Oberfläche im allgemeinen über ioo qm je Tonne Flüssigkeit. Durch Rühren der Flüssigkeit wird zunächst wohl eine verhältnismäßig geringe Oberfläche entstehen, jedoch vergrößert sich diese während der N'erdampfung beträchtlich, weil nämlich die Rückstandsflüssigkeit auf den sich bildenden festen Teilen ausgebreitet wird. Eine große Oberfläche ist aber erforderlich, um hohe Verdampfungsgeschwindigkeiten zu erreichen. Wenn in der vorliegenden Beschreibung von einer großen Oberfläche die Rede ist. so wird eine solche verstanden, die oberhalb io und zweckmäßig über ioo qm je Tonne Flüssigkeit liegt.The large surface area achieved by spraying the liquid is hanging on the size of the droplets and is usually between 500 and 50,000 square meters per ton Liquid. Such a surface is also created by X "pouring out the liquid scored on the granular material. If the liquid is spread out as a film, the surface is generally over 100 square meters per ton of liquid. By Stirring the liquid will initially have a relatively small surface area arise, but this increases considerably during the N'erdampfung because namely, the residual liquid spread on the solid parts that form will. However, a large surface area is required in order to achieve high evaporation rates to reach. If in the present description of a large surface the speech is. this is understood to mean one that is above io and appropriately above 100 square meters per ton of liquid.

Bei dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahren findet durch die Einsparung wesentlicher Wärmemengen gegenüber den bisher bekannten Verfahren auch eine geringere chemische Beeinflussung der Apparaturen statt, und es wird erheblich an Zeit gespart. Durch Auskristallisieren von Natriumhydroxyd aus einer Lösung entsteht ein festes Produkt bei oder unterhalb 27o° an Stelle eines geschmolzenen Produktes bei 4oo° aus der Lösung.In the process forming the subject of the invention takes place through the saving of significant amounts of heat compared to the previously known methods there is also less chemical influence on the equipment, and it becomes considerable saved time. Forms by crystallizing sodium hydroxide from a solution a solid product at or below 270 ° instead of a molten product at 4oo ° from the solution.

Hierdurch wird mehr als die latente Schmelzwärme von Natriumhydroxy-d gespart, und zwar etwa 130 cal je Tonne Material. Dadurch, daß bei niedrigen Temperaturen gearbeitet wird, erfolgt auch ein- geringerer chemischer Angriff auf die Apparatur, und es wird wesentlich an Zeit gespart, die sonst für das Absetzenlassen der Verunreinigungen, welche die Flüssigkeit während der letzten Stufen der Verdampfung aufgenommen hat, erforderlich ist. Es wird auch die Wärmemenge eingespart, die zum Erwärmen des geschmolzenen Ätznatrons von der zuletzt angewandten Verdampfungstemperatur von etwa 4oobisauf 5oo° erforderlich ist, d. h. bis auf die Temperatur, bei der ein befriedigendes Absetzen der Verunreinigungen eintritt. Hierdurch werden weitere 55 cal je Tonne Material eingespart, abgesehen von den Wärmeverlusten, die während der 36 Stunden eintreten, die das Material zum Absetzen der Verunreinigungen auf dieser hohen Temperatur gehalten werden muß. Darüber hinaus kann die Verdampfung bei derAusgangsflüssigkeit unter viel 1)esserenWärm-,-übertragungsbedingungen durchgeführt werden, und zwar unter Verwendung eines der üblichen umlaufenden Rohrverdampfer, bei dem die für die Verdampfung bis zu 8o- bis 9;°-öiger Ätznatronlösung nötigen Temperaturen mit Hilfe anderer Mittel als durch direkte Beheizung erzielt werden können, beispielsweise durch die Verwendung von Diphenyldampf.This saves more than the latent heat of fusion of sodium hydroxide, about 130 cal per ton of material. Because the work is carried out at low temperatures, there is also less chemical attack on the apparatus, and this saves a considerable amount of time which would otherwise be required for the impurities which the liquid has absorbed during the last stages of evaporation to settle . It also saves the amount of heat that is required to heat the molten caustic soda from the last used evaporation temperature of about 40 ° to 50 °, ie up to the temperature at which a satisfactory settling of the impurities occurs. This saves another 55 cal per ton of material, apart from the heat losses that occur during the 36 hours that the material must be kept at this high temperature to allow the contaminants to settle. In addition, the evaporation of the starting liquid can be carried out under much 1) essential heat transfer conditions, using one of the usual circulating tube evaporators, in which the temperatures necessary for the evaporation of up to 80 to 9 ° caustic soda solution with the help means other than direct heating can be achieved, for example through the use of diphenyl vapor.

l@ei dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahren wird eine adiabatische Umwandlung einer Lösung in Dampf und einen festen Stoff herbeigeführt, indem die Lösung einer Verringerung des Wasserdampfpartialdruckes ausgesetzt wird. Im Idealfall ist dieses adiabatische Verfahren auch ein isothermisches. Es ist bemerkenswert und vollkommen unerwartet, daß, wie sich herausgestellt hat, Bedingungen auftreten können, bei denen die für die Verdampfung des Wassers aus einer wäßrigen Natriumhydroxydlösung erforderlichen Wärmemengen durch die bei der Auskristallisierung des Natriumhydroxyds aus der Lösung freiwerdende Wärme geliefert werden können. Es ist allgemein bekannt, daß bei der Auflösung von Natriumhydroxyd in Wasser Wärme frei wird. Es wurde weiterhin gezeigt, daß bei der Kristallisation von Ätznatroti aus gesättigten Lösungen ebenfalls beträchtliche Wärmemengen frei werden. Weiterhin wurde nun gefunden, daß die Arbeitsbedingungen derart gewählt werden können, daß die allein bei der Kristallisation freiwerdende Wärme ausreicht, um das ganze vorhandene Wasser zti verdampfen. Diese Erkenntnis steht im Gegensatz zu den Erwartungen. Es ist weiterhin bemerkenswert, (laß auf diese Weise wasserfreies Natri.umhydroxvd, (las höchstens 0,3% Wasser enthält, hergestellt werden kann, weil nämlich NatriumhYdroxyd leicht zerfließt und oft als Wasser entziehendes Mittel angewandt wird. Hierdurch wird die allgemeine Annahme gestützt, die sich durch die handelsübliche Praxis ergeben hat, daß die Wasserentziehung vonNatriumhydroxyd schwierig ist und das Ätztiatron einer derjenigen Stoffe ist, dessen Herstellung in der wasserfreien Form ein ganz besonderes Problem darstellt.l @ ei the process forming the subject of the invention is a adiabatic conversion of a solution into steam and a solid brought about, by subjecting the solution to a reduction in the partial pressure of water vapor. Ideally, this adiabatic process is also an isothermal one. It is remarkable and completely unexpected that conditions would turn out to occur can, in which those for the evaporation of the water from an aqueous sodium hydroxide solution The amount of heat required by the crystallization of the sodium hydroxide heat released from the solution can be supplied. It is generally known, that when sodium hydroxide is dissolved in water, heat is released. It continued to be shown that in the crystallization of Ätznatroti from saturated solutions as well considerable amounts of heat are released. Furthermore, it has now been found that the working conditions can be chosen so that the only released during crystallization Heat is sufficient to evaporate all of the water present. This realization is contrary to expectations. It is further noteworthy (let up In this way, anhydrous sodium hydroxide (which contains a maximum of 0.3% water) is produced because sodium hydroxide dissolves easily and often as a dehydrating agent Means is applied. This supports the general assumption that has shown by commercial practice that the dehydration of sodium hydroxide is difficult and the Ätztiatron is one of those substances, its manufacture poses a very special problem in the anhydrous form.

Der Idealfall ist der der Verwendung einer etwa 90- bis 92%igen Natriumhydroxydlösung bei ungefähr @@,o^, jedoch bestehen andere Bedingungen innerhalb der unmittelbaren Nähe dieses Punktes, wo die Arheitslxdingung, obwohl sie adiabatisch ist. nicht isotlierin ist, insofern, als ein Ansteigen oller Absinken derTeml)eraturwährend der Selbstverdampfting auftritt.The ideal case is to use an approximately 90 to 92% sodium hydroxide solution at approximately @@, o ^, however, other conditions exist within the immediate Near that point where the problem of failure, even though it is adiabatic. not Isotlierin, in that a rise and fall in the temperature lasts self-evaporation occurs.

Als höchste Grenze kann das Verdampfen mit Lösungen begonnen werden, die 95% NaOH bei einer Temperatur von 29o° enthalten. In diesem Fall steigt, trotzdem keine Wärme zugeführt wird, die Temperatur tatsächlich während .des Selbstverdampfungsverfahrens, jedoch geht diese Temperatursteigerung Hand in Hand mit einem Sinken des Dampfdruckes. da Wasser während des Verdampfutigsverfahretis abgeführt wird. Wenn mit derartig hohen Ausgangskonzentrationen begonnen wird. sollte der endgültige partiale Dampfdruck für die adiabatische Selbstverdampfung ioo mm nicht übersteigen. Als untere Grenze für die adiahatische Arbeitsweise wird eine Flüssigkeit angewandt, die 85% Natriumhydroxyd bei einer Arbeitstemperatur zwischen 25o und 37o° enthält. Hierbei sinkt jedoch nur in den höheren Temperaturen dieses angegebenen Bereichs die Temperatur w * lirend der adiabatischen Selbstverdampfung g, und gleichzeitig muß auch der Partialdruck des Wasserdampfes in gewissen Fällen bis auf 5o mm Quecksilhersäule niedrig gehalten werden. Es besteht also eine verhältnismäßig begrenzte Spanne der Konzentrationen, mit denen das den Gegenstand der I?rfindung bildende Verfahren ohne besondere \\'ä rmezufuhr durchgeführt werden dann. Innerhall) dieses allgemeinen Bereichs zwischen 85 und 9.511/o Na 0'H liegt der vorzugsweise Konzentrationshereich zwischen 87 und 92%, und für die 87%ige Lösung wird zweckmäßig mit einer Temperatur begonnen, die zwischen 230 und 27o° liegt. Bei ._itier 920/0igen Flüssigkeit beträgt die Anfangstemperatur zwischen 270 und 300°.As the highest limit, evaporation can be started with solutions that contain 95% NaOH at a temperature of 29o °. In this case, although no heat is supplied, the temperature actually rises during the self-evaporation process, but this increase in temperature goes hand in hand with a decrease in the vapor pressure. since water is removed during the evaporation process. When starting with such high initial concentrations. the final partial vapor pressure for adiabatic self-evaporation should not exceed 100 mm. A liquid containing 85% sodium hydroxide at a working temperature between 25o and 37o ° is used as the lower limit for the adiaatic mode of operation. In this case, however, the temperature w * lend the adiabatic self-evaporation falls only in the higher temperatures of this specified range, and at the same time the partial pressure of the water vapor must in certain cases be kept down to 50 mm mercury column. There is therefore a relatively limited range of concentrations with which the process forming the subject of the invention can then be carried out without a particular supply of heat. Within this general range between 85 and 9.511 / o Na 0'H, the preferred concentration range is between 87 and 92%, and for the 87% solution it is advisable to start with a temperature which is between 230 and 270 °. With ._itier 920/0 liquid, the initial temperature is between 270 and 300 °.

01)w-olil die Erfindung als ein adiabatisches Verfahren beschrieben wurde, das im Idealfall auch ein isotliermes Verfahren ist, läßt sich das Verfahren aller auch als adiabatisches durchführen, bei dein eine gewisse Wärmemenge zugeführt wird, die jedoch überaus gering im Vergleich zu der bisher für notwendig angesehenen ist.01) w-olil described the invention as an adiabatic process was, which in the ideal case is also an isotliermes process, the process can be all also perform as adiabatic, in which a certain amount of heat is supplied which, however, is extremely small compared to what was previously considered necessary is.

Die Überführung von go%igen Natriumhydroxy(llösungen in geschmolzenes, wasserfreies Natritimhydroxyd und die Abscheidung des Wasserdampfes durch die üblichen Verfahren erforderte die Anwendung von ungefähr I50 cal je Tonne Natriumhydroxyd. Es wurde gezeigt, daß diese Wasserentziehung ohne jegliche Wärmezufuhr durchgeführt werden kann und daß ein festes Produkt unter gewissen Arbeitsbedingungen entsteht. Zur Vereinfachung der Arbeitsweise ist es jedoch in gewissen Fällen zweckmäßig, eine gewisse Wärmemenge, und zwar nicht mehr als 8o und im allgemeinen nicht mehr als 40 cal je Tonne Hydroxyd, zuzuführen. Dieses ist besonders zweckmäßig, wenn das Verfahren in waagerechten, mit Rührwerken ausgestatteten Mischmaschinen, Walzen-oder Bandmischern durchgeführt wird, wie sie beispielsweise in Chemical Engineers' Handbook von J. H. P e r r y , Ausgabe 1941, S. 1543 bis 1551 beschrieben sind. Es kann aber auch der Fall eintreten, (laß eine geringe Wärmemenge verlorengeht, beispielsweise durch Abstrahlung von der Substanz oder von den Wandungen des Kessels o(hr bei Anwendung von kühle; Luft zur Verdampfung. Aber auch in diesem Fall beträgt der Wärmeverlust nicht mehr als 4o cal je Tonne des Produktes.The conversion of high sodium hydroxide solutions into molten, anhydrous sodium hydroxide and the removal of the water vapor by the usual methods required the use of about 150 cal per ton of sodium hydroxide A solid product arises under certain working conditions. To simplify the procedure, however, it is advisable in certain cases to add a certain amount of heat, namely not more than 80 and generally not more than 40 calories per ton of hydroxide The process is carried out in horizontal mixing machines, roller mixers or ribbon mixers equipped with agitators, as described, for example, in Chemical Engineers' Handbook by JH P erry, 1941 edition, pp. 1543 to 1551. However, the case may also arise (let a small amount of heat is lost, for example by radiation ung from the substance or from the walls of the boiler o (hr when using cool; Air for evaporation. But even in this case the heat loss is not more than 40 cal per ton of product.

Bei einer Ausführungsform des den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahrens, beidem dieses kontinuierlich durchgeführt wird, wird mit einer wärmeisolierten Mischmaschine gearbeitet, die mit einem Deckel versehen ist, der für den Zutritt von Luft geöffnet werden kann. Die Apparatur enthält körniges N atriumhydroxyd und eine go%ige Natriumhydroxydlösung bei einer Temperatur von 26o°, die ah dem Eintragende in die Maschine eingebracht werden. Hierdurch wird in der Apparatur eilt gewisser Vorrat an Flüssigkeit gehalten, und im laufe des Verfahrens wird der Inhalt der Maschine breiig und schließlich vollkommen trocken. Am Austragende der Maschine kann am Schluß des Verfahrens vollkommen trockenes, frei fließendes, körniges Natriumhydroxyd abgezogen werden.In one embodiment of the subject matter of the invention Process in which this is carried out continuously is used with a thermally insulated Mixing machine worked, which is provided with a lid, which for access can be opened by air. The apparatus contains granular sodium hydroxide and a 100% sodium hydroxide solution at a temperature of 26o °, which is suitable for the end of the entry be introduced into the machine. This makes the apparatus more urgent Supply of liquid is kept, and in the course of the procedure the contents of the machine pulpy and finally completely dry. At the end of the machine discharge stripped of the process completely dry, free flowing, granular sodium hydroxide will.

Obwohl es theoretisch nicht erforderlich ist, Wärme bei diesem Verfahren besonders' hinzuzufügen, können, falls notwendig, die Wandungen der Apparatur geheizt werden bzw. kann die Luft, welche über die Oberfläche des Inhaltes der Apparatur geleitet wird und die den Wasserdampf entfernt, auf ungefähr 15o bis 300° erwärmt werden. Bei dieser Arbeitsweise ist die dem Dampf ausgesetzte Oberfläche nicht die oberste Fläche des Bettes, sondern es ist die Oberfläche der körnigen Anteile, weil nämlich ein beträchtlicher Teil der Verdampfung in der Gesamtmasse des in das Bett eingeschütteten Natriumhydroxyds stattfindet. In der Praxis ist naturgemäß die Wärmemenge, die durch die Metalloberfläche zu einer breiigen oder trocken scheinenden bzw. frei fließenden, festen Masse übertragen wird, wie sie in der Walzenmühle zugegen ist, außerordentlich gering wegen des Widerstandes, mit dem die Wärme von den Wandungen auf die feste Masse übertragen wird. So wird nur ein zu vernachlässigender Betrag an Wärme durch die Wandungen einer solchen Apparatur in die Masse übertragen, im Vergleich mit der Wärmemenge, die in eine Flüssigkeit übertragen wird, welche in einem ähnlich bemessenen Kessel enthalten ist, der in der gleichen Weise erwärmt wird. Trotz dieser Umstände benötigt das beschriebene Verfahren nur etwa i bis 2 Stunden für die vollkommene Umwandlung einer go%igen Flüssigkeit in den trockenen wasserfreien Zustand, wobei nur noch 0,3010 Wasser zugegen sind. Demgegenüber erfordert die Umwandlung einer go%igen Flüssigkeit in geschmolzenes Natriumhydroxyd bei dem bekannten Verfahren mindestens 8 Stunden, selbst wenn eine starke Befeuerung des Kessels vorgenommen wird. In dem Fall, in dem nicht eine genau adiabatische Arbeitsweise angewandt wird, sondern eine gewisse Wärmemenge durch die Wandungen oder durch Berührung mit warmer Luft der Masse zugeführt wird, läßt sich eine Flüssigkeit verarbeiten, die nur 8o% NaOH enthält, und zwar bei einer etwas längeren Arbeitszeit.Although it is theoretically not necessary to particularly add heat in this process, the walls of the apparatus can, if necessary, be heated or the air which is passed over the surface of the contents of the apparatus and which removes the water vapor can approximately 15o to 300 ° can be heated. In this mode of operation, the surface exposed to the steam is not the topmost surface of the bed, but it is the surface of the granular fractions because a considerable part of the evaporation takes place in the total mass of the sodium hydroxide poured into the bed. In practice, the amount of heat that is transferred through the metal surface to a pulpy or dry-seeming or free-flowing solid mass, as is present in the roller mill, is extremely low because of the resistance with which the heat from the walls the solid mass is transferred. Thus, only a negligible amount of heat is transferred through the walls of such an apparatus into the mass, compared to the amount of heat transferred into a liquid contained in a similarly sized vessel which is heated in the same way. In spite of these circumstances, the process described requires only about 1 to 2 hours for the complete conversion of a% strength liquid to the dry, anhydrous state, with only 0.3010 water being present. In contrast, the conversion of a go% liquid into molten sodium hydroxide in the known process requires at least 8 hours, even if the boiler is fired heavily. In the case in which a precisely adiabatic mode of operation is not used, but a certain amount of heat is supplied to the mass through the walls or by contact with warm air, a liquid can be processed which contains only 80% NaOH, namely with a little longer working hours.

Durch das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren wird also eine Arbeitsweise vorgeschlagen, durch die festes, im wesentlichen wasserfreies Ätznatron aus einer wäßrigen, zwischen 8o und 95% NaOH enthaltenden Lösung bei einer Temperatur zwischen 200 und 300° erhalten «-erden kann, indem eine große Oberfläche der Lösung einem erwärmten Gas oder Dampf ausgesetzt wird, wobei der partiale Wasserdruck unterhalb 6oo mm Quecksilbersäule gehalten wird. Hierbei wird unter adiabatischen Bedingungen oder unter solchen Wärmebedingungen gearbeitet, daß nicht mehr als 8o cal verbraucht werden oder nicht mehr als .lo cal je Tonne Produkt verlorengehen. Die angewandte Lösung weist eine Konzentration auf, die der Sättigung hei diesen Temperaturen entspricht bzw. nahe daran liegt. Das Verfahren kann beispielsweise in der Weise durchgeführt werden, daß eine 8o- bis 95%ige NaOH-Lösung bei 250 bis 300' in ein Vakuum eingesprüht wird oder indem eine 8o- bis 95%ige Natriumhydroxydlösung bei 200 bis 300° durch einen warmen Luftstrom gesprüht wird. Es kann aber auch so gearbeitet werden, daß eine 8o- bis 95%ige NaOH-Lösung in einen Kessel eingegeben wird, der körniges Ätznatron enthält, das umgerührt wird, während die Luft hindurchstreicht. Die Flüssigkeit kann aber auch in Form eines dünnen Films ausgebreitet werden. Mit diesen Temperaturen und Konzentrationen der Flüssigkeit wird im allgemeinen das Verfahren durchgeführt. Es kann aber auch eine überhitzte Flüssigkeit angewandt werden, bei der unmittelbar nach der Einleitung des Verfahrens sich eine tiefere Temperatur und eine höhere Konzentration einstellt. Die Wärmemenge, die in dem Idealfall angewandt wird bzw. verlorengeht, ist = o, jedoch muß in der Praxis eine solche Wärmemenge hinzugefügt werden, daß ein Ausgleich zwischen der Summe der Wärmeinhalte des `'Wasserdampfes und des festen Ätznatrons gegenüber dem\\'iirmeitilialt derAusgangslösung erreicht wird.The method forming the subject of the invention therefore proposes a mode of operation through which solid, essentially anhydrous caustic soda can be obtained from an aqueous solution containing between 8o and 95% NaOH at a temperature between 200 and 300 ° by a large surface area of the solution is exposed to a heated gas or steam, the partial water pressure being kept below 600 mm of mercury. This is done under adiabatic conditions or under such heat conditions that no more than 80 cal are consumed or no more than 100 cal are lost per ton of product. The solution used has a concentration which corresponds to or is close to saturation at these temperatures. The process can be carried out, for example, in such a way that an 8o to 95% NaOH solution is sprayed into a vacuum at 250 to 300 ° or by an 8o to 95% sodium hydroxide solution at 200 to 300 ° through a stream of warm air is sprayed. However, it can also be worked in such a way that an 8o to 95% NaOH solution is introduced into a kettle which contains granular caustic soda, which is stirred while the air passes through it. However, the liquid can also be spread out in the form of a thin film. The process is generally carried out with these temperatures and concentrations of the liquid. However, a superheated liquid can also be used, in which a lower temperature and a higher concentration are established immediately after the initiation of the process. The amount of heat that is used or lost in the ideal case is = 0, but in practice such an amount of heat must be added that a balance between the sum of the heat content of the water vapor and the solid caustic soda compared to the heat is achieved the initial solution is achieved.

Besondere Merkmale der Erfindung sind einmal die im wesentlichen adiabatische Durchführung des Verfahrens, wodurch die schwierige Überführung der Wärme an einen festen Stoff vermieden wird, und weiterhin die Vermeidung hoher Temperaturen, die sonst zur Herstellung von geschmolzenem Natriumhvdroxvd erforderlich sind. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Flüssigkeit nicht allmählich konzentrierter wird, bis sie zu ioo% aus geschmolzenem Natriumhydroxyd besteht, wie es der Fall ist bei dem üblichen Verfahren, sondern während der Selbstverdampfung scheidet sich das feste Natriumhydroxyd aus, und die Lösung bleibt im wesentlichen in ihrer Zusammensetzung unverändert, bis sie vollkommen aufgetrocknet ist. Es findet also eine Unterbrechung statt, wobei die Selbstverdampfung eine fortschreitende Verminderung der Menge an Lösung, jedoch nicht eine materielle Änderung in deren Zusammensetzung, einen sich immer steigenden Anteil der Mengen an festem, wasserfreiem Natriumhydroxvd und an entferntem Wasserdampf bewirkt.. So trocknet also die Lösung auf und ergibt festes Natriumhydroxyd, das nicht geschmolzen ist. In dieser Hinsicht besteht eine Höchsttemperatur, die bei der Durchführung des Verfahrens nicht überschritten \%-erden darf. und diese beträgt etwa 300. Da diese Temperatur zu hoch ist, um das Verfahren in seiner ganzen Wirksamkeit durchführen zu können, wird vorzugsweise eine Höchsttemperatur von etwa 27o° nicht überschritten. Es ist wichtig festzustellen, daß das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren etwas anderes darstellt als lediglich eine Vakuumverdampfung. Es ist möglich, festes Natriumhydroxyd durch Vakuumverdampfung bei einer konstante» Tu mlrt@rattir herzustellen, wobei die Flüssigkeit eine bestimmte Zusammensetzung beibehält, der Wasserdampf abgezogen wird und die Masse nach und nach fest wird. Bei einem solchen Verfahren, das bisher wohl angewendet sein mag, wird bei der Verdampfungstemperatur als Endprodukt ein fester Stoff erhalten, und es ist nötig, dem Material Wärme zuzuführen, während es noch eine pastenförmige oder nahezu feste Konsistenz besitzt. Eine derartigeWärmezuführung ist jedoch, wie schon ausgeführt wurde, unwirksam und nur unter einem erheblichen Zeitaufwand durchführbar.Special features of the invention are, on the one hand, the essentially adiabatic implementation of the process, which avoids the difficult transfer of heat to a solid substance, and furthermore the avoidance of high temperatures, which are otherwise required for the production of molten sodium hydroxide. Another feature of the invention is that the liquid does not gradually become more concentrated until it consists of 100% molten sodium hydroxide, as is the case with the conventional process, but during the self-evaporation the solid sodium hydroxide separates out and the solution remains essentially unchanged in its composition until it is completely dry. So there is an interruption, whereby the self-evaporation causes a progressive reduction in the amount of solution, but not a material change in its composition, an ever increasing proportion of the amounts of solid, anhydrous sodium hydroxide and of removed water vapor. So it dries Solution and yields solid sodium hydroxide that has not melted. In this regard, there is a maximum temperature which must not exceed \% - earth when carrying out the procedure. and this is about 300. Since this temperature is too high for the method to be carried out in its full effectiveness, a maximum temperature of about 270 ° is preferably not exceeded. It is important to note that the process which is the subject of the invention is something other than just vacuum evaporation. It is possible to produce solid sodium hydroxide by vacuum evaporation at a constant Tu mlrt @ rattir, whereby the liquid retains a certain composition, the water vapor is drawn off and the mass gradually solidifies. In such a method, which may well have been used up to now, a solid substance is obtained as the end product at the evaporation temperature, and it is necessary to apply heat to the material while it still has a paste-like or almost solid consistency. Such a supply of heat is, however, as already stated, ineffective and can only be carried out with a considerable expenditure of time.

Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren hat den großen Vorteil, daß, obwohl direkt auf festes und nicht geschmolzenes Ätznatron hingearbeitet wird, es nicht notwendig ist, dem in diesem Aggregatzustand vorliegenden Stoff Wärme zuzuführen, wodurch wesentlich an Wärme und Zeit gespart wird.The process which is the subject of the invention has the great one Advantage that, although working directly on solid and unmelted caustic soda it is not necessary to heat the substance present in this physical state feed, which saves a lot of heat and time.

Durch das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren entsteht das Produkt, nämlich das feste wasserfreie Ätznatron, auch in besonderer Vorm. Dieses Produkt ist nämlich im wesentlichen wasserfrei, worunter zu verstehen ist, daß es nur weniger als i % und im allgemeinen weniger als 0,3% Wasser enthält. Es wird im allgemeinen als körniges, staubfreies Material erhalten, das in seinem Aussehen grobem Sand oder Aggregaten desselben ähnelt. Es dürfte einleuchtend sein, daß dieses Produkt handelsfähiger ist als ein festes geschmolzenes Material, das sich schwierig handhaben l,äßt. Je nach der Art des angewandten Verfahrens beträgt die Dichte des festen Stoffes zwischen 0,3 und 1,2 g/cm3 (bestimmt nach »The Manufacture of Soda« von T. P. Hou, 2. Ausgabe, S.485). Wenn die Verdampfung in der Weise durchgeführt wird, daß die Lösung in einen evakuierten Turm eingesprüht wird, findet die Verdampfung durch rasche Zerstäubung der herunterfallenden Tropfen statt, und infolgedessen bildet sich ein Produkt von hohlen oder porösen Körnern, deren Dichte zwischen o,2 und 0,7 und im allgemeinen zwischen 0,3 und 0,5 g/cm3 liegt. Für Handelszwecke ist eine geringe Dichte oft ein besonders wesentliches Merkmal, insbesondere für ein so stark reaktionsfähiges Material, wie es Ätznatron darstellt, indem hierdurch dervolumetrische Zusatz von kleinen Gewichtsmengen dieses Stoffes in Verfahren, wo mit Ätznatron gearbeitet wird, erleichtert ist. Wenn die Flüssigkeit in einemTurm im Gegenstrom mit einem nach oben fließenden warmen oder heißen Luft- oder Gasstrom bei Atmosphärendruck versprüht wird, so besitzen die entstehenden Körner ungefähr die Größe von Sand, und ihre Dichte beträgt im allgemeinen o,6 bis o,8 g/cm3. Wenn das Verfahren in einer waagerechten, mit einem Rührwerk ausgestatteten Mischmaschine durchgeführt wird, und zwar in Berührung mit Luft, so besteht das Produkt aus staubfreien Körnern, deren Durchmesser größer als 2 mm sein kann, und die Dichte dieses Produktes beträgt o,8 bis 1,3 und im allgemeinen etwa o,9 bis 1,2 gicm3. .111e Produkte in dieser Form sind neu und brauchbar. Dieser Stoff kann leichter gehandhabt, abgemessen und aufgelöst werden, als es bei dein gewöhnlichen handelsüblichen Produkt der Fall ist.The process forming the subject of the invention results in the product, namely the solid anhydrous caustic soda, also in special form. This is because this product is essentially anhydrous, which means that it contains less than 1% and generally less than 0.3% water. It is generally obtained as a granular, dust-free material that resembles coarse sand or aggregates of the same in appearance. It should be evident that this product is more marketable than a solid, molten material which is difficult to handle. Depending on the type of process used, the density of the solid substance is between 0.3 and 1.2 g / cm3 (determined from "The Manufacture of Soda" by TP Hou, 2nd edition, p.485). If the evaporation is carried out in such a way that the solution is sprayed into an evacuated tower, the evaporation takes place by the rapid atomization of the falling drops, and as a result a product of hollow or porous grains is formed, the density of which is between 0.2 and 0 , 7 and generally between 0.3 and 0.5 g / cm3. For commercial purposes, a low density is often a particularly important feature, especially for a highly reactive material such as caustic soda, as it facilitates the volumetric addition of small amounts by weight of this substance in processes where caustic soda is used. If the liquid is sprayed in a tower in countercurrent with an upwardly flowing stream of warm or hot air or gas at atmospheric pressure, the resulting grains are approximately the size of sand and their density is generally 0.6 to 0.8 g / cm3. If the process is carried out in a horizontal mixer equipped with a stirrer, in contact with air, the product consists of dust-free grains, the diameter of which can be greater than 2 mm, and the density of this product is 0.8 to 1 .3 and generally about 0.9 to 1.2 gicm3. .111e Products in this form are new and useful. This substance can be handled, measured and dissolved more easily than is the case with your usual commercial product.

In den folgenden Beispielen sind einige Ausführungsformen der Erfindung angegeben. Beispiel i Die angewandte Apparatur besteht aus einem senkrechten Turm von etwa i m Durchmesser und 5 m Höhe, der am Boden mit einem Trog aus-.. z,stattet ist, welcher durch eine Tür entleert werden kann. Am oberen Ende des Turmes befindet sich eine Sprühdüse, in die die Flüssigkeit über ein Steuerventil aus einem Vorratstank beschickt wird. Der Turm ist leer und gegenüber der Außenluft abgeschlossen und über einen Kondensator mit einer Vakuumpumpe verbunden. Zur Durchführung des Verfahrens wird der absolute Druck im Innenraum des Turmes auf o,i5 kg/cm3 mit Hilfe der Vakuumpumpe verringert. Der Vorratstank ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, die 89,5% NaOH, io % H20 und o,5 % andere Veruirreinigungen wie Nag C 0s und Na Cl enthält und die eine Temperatur von 270° besitzt. Das Steuerventil wird so weit geöffnet, daß die Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit von 2001 je Stunde einströmt. Die Flüssigkeit kann durch Fenster in den Wandungen des Turmes beobachtet werden. Sie wird von der Sprühdüse in zahlreiche Tropfen verteilt. Wenn diese Tropfen in dem Turm nach unten fallen, gehen sie in den festen Zustand über und sammeln sich in dem Trog wie ein Schneefall. Wenn der Trog gefüllt ist, wird das Flüssigkeitssteuerventil geschlossen, das Vakuum abgelassen, der Trog in einen Behälter entleert und das Verfahren von neuem in Gang gesetzt. Das auf diese Weise erhaltene Produkt ist zunächst noch zu heiß, um weiterbehandelt zu werden, und man läßt es zunächst abkühlen. Dabei enthält es nur 0,2 % H2 O. Es hat eine Dichte von o,4 g/cms. Mikroskopisch untersucht, ist festzustellen, daß das feste Produkt stückig ist und zerrissenen Schnitzeln ähnelt.The following examples are some embodiments of the invention specified. Example i The apparatus used consists of a vertical tower of about 1 m in diameter and 5 m in height, which is equipped with a trough on the ground which can be emptied through a door. Located at the top of the tower a spray nozzle into which the liquid is drawn from a storage tank via a control valve is charged. The tower is empty and closed off from the outside air connected to a vacuum pump via a condenser. To carry out the procedure the absolute pressure in the interior of the tower is reduced to 0.15 kg / cm3 with the help of the vacuum pump decreased. The storage tank is filled with a liquid that contains 89.5% NaOH, io % H20 and 0.5% other impurities such as Nag C 0s and Na Cl and the has a temperature of 270 °. The control valve is opened so far that the Liquid flows in at a rate of 2001 per hour. The liquid can be observed through windows in the walls of the tower. She is from the Spray nozzle distributed in numerous drops. When these drops in the tower down fall, they go into the solid state and collect in the trough like a Snowfall. When the trough is full, the liquid control valve is closed, the vacuum released, the trough emptied into a container and the process of started again. The product obtained in this way is initially still closed hot to be treated further and allowed to cool down first. It contains it only has 0.2% H2 O. It has a density of 0.4 g / cms. Examined microscopically is note that the solid product is lumpy and resembles shredded chips.

Dieses Verfahren ist als absetzend arbeitende Arbeitsweise beschrieben, und es kann in eine kontinuierliche Arbeitsweise dadurch übergeführt werden, daß eine Vorrichtung zum ständigen Abziehen des Produktes vorgesehen wird. Eine derartige Vorrichtung kann aus einer elektrisch erhitzten Austragpumpe bestehen, die kontinuierlich eine breiige, teilweise geschmolzene Kristallmasse abführt. Eine andere Arbeitsweise besteht darin, daß das Produkt in dem Trog geschmolzen und das geschmolzene Ätznatron abgepumpt wird. Eine weitere Möglichkeit ist die, daß der ungeschmolzene, feste Stoff mit Hilfe einer Austragvorrichtung oder einer Taschenfördervorrichtung entfernt wird.This process is described as a working method that works in a step-down manner, and it can be converted into a continuous mode of operation in that a device is provided for continuously removing the product. Such a one Device can consist of an electrically heated discharge pump that operates continuously a pulpy, partially melted crystal mass discharges. Another way of working is that the product in the trough is melted and the caustic soda is melted is pumped out. Another possibility is that the unmelted, solid Fabric removed with the help of a discharge device or a pocket conveyor will.

Es ist festzustellen, daß bei der in diesem Beispiel beschriebenen Arbeitsweise die Verdampfung ohne irgendeine Zuführung von Wärme erfolgt und unter einem in der Praxis ohne weiteres durchführbaren Vakuum, ohne daß ein wesentliches Absinken der Temperatur stattfindet. Das erhaltene wasserfreie Produkt entsteht, ohne daß ein Zentrifugieren oder eine andere Behandlung zur Trennung von der Mutterlauge notwendig wäre. Die zur Verdampfung erforderliche Zeit ist nur diejenige, welche die Tropfen zum Durchfallen der 5 m Höhe des Turmes benötigen, sie beträgt also i bis 2 Sekunden. Beispiel 2 13ei diesem Beispiel besteht die Apparatur aus einem waagerechten Turm von 1,7 m Durchmesser und io m Höhe, der an seinem Boden mit einer Bandfördervorrichtung zur Abfüllung des Produktes ausgestattet ist. An der Oberseite des Turmes befinden sich Sprühdüsen zur Einführung der Flüssigkeit in Form von feinen Tropfen, und an der Unterseite des Turmes ist eine Leitung zum Einführen von heißer Luft vorgesehen. An der Oberseite des Turmes .befindet sich ein Auslaß zum Abziehen der die Feuchtigkeit abführenden Luft. Die Sprühdüsen werden durch eine Pumpe von einem Vorratstank beliefert. Der Vorratstank ist mit Flüssigkeit gefüllt, die aus 92% NaOH, 7,5 0%o H20 besteht, wobei der Rest die üblichen Verunreinigungen, hauptsächlich Na Cl und Na2C03, ausmacht. Die Flüssigkeit wird auf einer Temperatur von 28o° gehalten und durch die Sprühdüsen in den Turm mit einer Geschwindigkeit von 250 1 je Stunde eingeleitet. Gleichzeitig wird in den Boden des Turmes erwärmte Luft von 25o° eingeleitet, und zwar mit einer Geschwindigkeit von 150 m3 je Stunde, die von der Oberseite des Turmes zusammen mit dem aufgenommenen Wasserdampf abgezogen wird. Auf dem Förderband sammelt sich heißes körniges Ätznatron, welches aus dem Turm abgezogen und verpackt wird. Das Produkt besitzt eine Dichte von 0,8 g/cmg, und der Wassergehalt beträgt o,6 Gewichtsprozent. Beispiel 3 Dieses Beispiel erläutert die Verdampfung von Flüssigkeit, die feuchten Kristallen von Natriumhydroxyd noch anhaftet. Diese Kristalle werden durch Kristallisation nach einem bekannten Verfahren erhalten, dann zentrifugiert und besitzen noch einen Wassergehalt von 3%. Sie werden auf eine Temperatur von 25o bis 28o° erwärmt, und bei dieser Temperatur bestehen sie aus 7o0/0 festem NaOH und 30°o einer anhaftenden Flüssigkeit, die go% NaOH enthält. Diese Kristalle werden fortlaufend in ein Rohr geleitet, welches unter einem Winkel von io° zur Waagerechten geneigt ist und das mit einer Geschwindigkeit von 50 Umdrehungen je Minute umläuft, wobei ein warmer Luftstrom durch das Rohr geleitet wird. Im allgemeinen befinden sich die Kristalle i/2 Stunde lang in dem Rohr, und das das Rohr verlassende Produkt enthält nur noch einen Wassergehalt von o,io/o. Die anhaftende Flüssigkeit ist abgedampft und als Produkt dieses im wesentlichen adiabatisch durchgeführten Verfahrens verbleibt festes wasserfreies Natriumhydroxyd. Vergleichsweise sei angeführt, wenn das gleiche Material in der gleichen Apparatur bei einer höheren oder niedrigeren Temperatur behandelt wird, eine Erwärmung oder ein warmer Luftstrom erforderlich ist, um denselben Trocknungseffekt zu erreichen. Beispiel Die zur Verwendung gelangende Apparatur ist ein Bandmischer und besteht aus einem geneigten Trog von 6o cm Breite, 4 m Länge und 6ocmTiefe, der mit einem umlaufenden Rührer ausgestattet und isoliert ist, um einen Wärmeverlust durch die Wandungen hindurch zu vermeiden. Die angewandte Flüssigkeit besteht aus 870[0 NaOH und 13% H20 und wird hei einer Temperatur von 22o bis 27o° verarbeitet. Über die Oberfläche der in dem Trog befindlichen Masse wird auf 200° erwärmte Luft geleitet. Der Trog ist im wesentlichen mit wasserfreiem, körnigem Natriumhydroxyd gefüllt, und die Flüssigkeit wird dann in das eine Ende des Troges kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 0,2 cm je Stunde eingeleitet. Hierdurch entsteht eine breiige Masse an dem Punkt, wo die Flüssigkeit zugeleitet wird, und der Inhalt des Troges geht über einen feuchten festen Stoff und ein trocken aussehendes Produkt in eine trockene, frei fließende, wasserfreie Masse an dem Austragende der Apparatur über. Das trockene, feste Ätznatron hat die Form eines groben Sandes und ballt sich etwa zusammen, wenn es den Trog am Austrittsende verläßt. Es enthält o,i% Wasser, weist eine Dichte von o,9 bis i,i g/cms auf, fließt frei und ist staubfrei.It is to be noted that in the procedure described in this example, the evaporation takes place without any supply of heat and under a vacuum which can be easily carried out in practice, without a substantial drop in temperature taking place. The anhydrous product obtained is formed without centrifugation or any other treatment being necessary to separate it from the mother liquor. The time required for evaporation is only that which the droplets need to fall through the 5 m height of the tower, i.e. it is 1 to 2 seconds. Example 2 In this example, the apparatus consists of a horizontal tower 1.7 m in diameter and 10 m high, which is equipped at its bottom with a belt conveyor device for filling the product. At the top of the tower there are spray nozzles for introducing the liquid in the form of fine droplets, and at the bottom of the tower a line for introducing hot air is provided. At the top of the tower there is an outlet for extracting the air that removes the moisture. The spray nozzles are supplied from a storage tank by a pump. The storage tank is filled with liquid, which consists of 92% NaOH, 7.5% o H20, the remainder being the usual impurities, mainly NaCl and Na2CO3. The liquid is kept at a temperature of 280 ° and introduced through the spray nozzles into the tower at a rate of 250 liters per hour. At the same time, heated air of 25o ° is introduced into the bottom of the tower at a rate of 150 m3 per hour, which is drawn off from the top of the tower together with the absorbed water vapor. Hot, granular caustic soda collects on the conveyor belt, which is withdrawn from the tower and packaged. The product has a density of 0.8 g / cmg and the water content is 0.6 percent by weight. Example 3 This example illustrates the evaporation of liquid still clinging to wet crystals of sodium hydroxide. These crystals are obtained by crystallization according to a known method, then centrifuged and still have a water content of 3%. They are heated to a temperature of 25o to 28o °, and at this temperature they consist of 70% solid NaOH and 30 ° of an adhering liquid that contains 20% NaOH. These crystals are continuously fed into a tube which is inclined at an angle of 10 ° to the horizontal and which rotates at a speed of 50 revolutions per minute, a stream of warm air being passed through the tube. In general, the crystals are in the tube for 1/2 hour, and the product leaving the tube only has a water content of o.10 / o. The adhering liquid has evaporated and solid anhydrous sodium hydroxide remains as the product of this essentially adiabatic process. By way of comparison, if the same material is treated in the same apparatus at a higher or lower temperature, heating or a warm air stream is required in order to achieve the same drying effect. EXAMPLE The apparatus used is a ribbon mixer and consists of an inclined trough 60 cm wide, 4 m long and 60 cm deep, equipped with a rotating stirrer and insulated to avoid heat loss through the walls. The liquid used consists of 870 [0 NaOH and 13% H20 and is processed at a temperature of 22o to 27o °. Air heated to 200 ° is passed over the surface of the mass in the trough. The trough is essentially filled with anhydrous, granular sodium hydroxide, and the liquid is then continuously introduced into one end of the trough at a rate of 0.2 cm per hour. This creates a pulpy mass at the point where the liquid is fed in, and the contents of the trough pass via a moist solid substance and a dry-looking product into a dry, free-flowing, anhydrous mass at the discharge end of the apparatus. The dry, solid caustic soda is in the form of coarse sand and clumps roughly when it leaves the trough at the outlet end. It contains 0.1% water, has a density of 0.9 to 1.5 ig / cms, flows freely and is dust-free.

Das gleiche Verfahren kann auch unter Verwendung einer go%igen NaOH-Flüssigkeit bei einer Temperatur von 27o° angewandt werden, wobei ein kühler Luftstrom über die Oberfläche des Troges mit einer Geschwindigkeit von 20o cbm je Stunde fließt. Die übrigen Bedingungen werden hierbei nicht geändert, und es entsteht das gleiche Produkt. Beispiel 5 Die Apparatur besteht aus einer polierten Trommel von 6o cm Höhe und i,8o m Durchmesser, die langsam auf einer waagerechten Achse umläuft, wobei der Boden mit einer Tiefe von i5o mm in ein Bad der Flüssigkeit eintaucht und der übrige Teil der Luft ausgesetzt ist. Das Bad besteht aus einer 89%igen NaOH-Flüssigkeit von 28o° Temperatur. Die Trommel dreht sich mit einer Umdrehung je Minute und nimmt eine dünne Schicht der Lösung mit an die Oberfläche, die aus der Lösung hinausragt. Da die Lösung auf der umlaufenden Trommel der Atmosphäre ausgesetzt ist, verdampft das Wasser und hinterläßt eine Schicht von festem Stoff, der im wesentlichen aus wasserfreiem Ätznatron besteht, die in Form von Flocken an der »ach unten gehenden Seite der Trommel abgekratzt wird.The same procedure can also be done using a go% NaOH liquid can be applied at a temperature of 27o °, with a stream of cool air flowing over it the surface of the trough flows at a rate of 20o cbm per hour. The other conditions are not changed, and the same thing arises Product. Example 5 The apparatus consists of a polished drum of 60 cm Height and i, 8o m diameter, which rotates slowly on a horizontal axis, whereby the bottom is immersed in a bath of liquid to a depth of 150 mm and the the rest of the air is exposed. The bath consists of an 89% NaOH liquid of 28o ° temperature. The drum rotates at one revolution per minute and takes a thin layer of the solution to the surface that protrudes from the solution. As the solution on the rotating drum is exposed to the atmosphere, it evaporates the water and leaves a layer of solid matter, which is essentially made up of Anhydrous caustic soda is made up in the form of flakes the »oh the bottom side of the drum is scraped off.

Beispiel 6 1's wird ein weiteres absatzweise arbeitendes Verfahren beschrieben. Die Apparatur besteht aus einem hufeisenförmigen Mischer und aus einem flachen, offenen, mit einem Rührwerk versehenen Gefäß. Dieses Gefäß ist zur Hälfte mit 89%iger Ätznatronlösung mit einer Temperatur von 26o° gefüllt und wird von außen gerade so weit erhitzt, daß Wärmeverluste gegenüber der Atmosphäre ausgeglichen werden. Während des Rührens dickt die Lösung allmählich ein, indem Wasserdampf in die Luft übertritt, der zwanglos über die Oberseite des Gefäßes strömt. Hierbei entsteht zunächst ein Schlamm und dann eine feuchte Masse, die allmählich auftrocknet und krümelig wird. Während dieser Arbeitsweise und insbesondere, nachdem der feste Stoff gebildet ist, wird durch das Umrühren die Oberfläche der Flüssigkeit ständig erneuert. Schließlich entsteht ein frei fließendes körniges Produkt, deren Körnchen eine Größe von 0,2 bis o,5 mm besitzen. Das Produkt besteht aus im wesentlichen wasserfreiem Ätznatron, das o,i%H20 enthält. Die Zeitdauer für die Durchführung dieses Verfahrens beträgt ungefähr i Stunde. Vergleichsweise ist zu erwähnen, daß das übliche Verdampfungsverfahren in einem Gefäß, bei,dem als Endprodukt geschmolzenes Atznatron entsteht, ein Heizmedium von sehr hoher Temperatur erfordert, beispielsweise Heizgase von 9oo°, wobei im übrigen unter ähnlichen Bedingungen eine Behandlungsdauer von 6 Stunden notwendig ist, weil hierbei die Übertragung von sehr großen Wärmemengen erfolgen muß.Example 6 Figure 1's becomes another batch process described. The apparatus consists of a horseshoe-shaped mixer and a flat, open vessel equipped with a stirrer. This vessel is halfway filled with 89% caustic soda solution at a temperature of 26o ° and is externally just heated to the point where heat losses from the atmosphere are balanced will. While stirring, the solution gradually thickens by letting water vapor in the air passes over, flowing freely over the top of the vessel. Here The result is a sludge and then a moist mass that gradually dries up and becomes crumbly. During this working method and especially after the fixed Substance is formed, the surface of the liquid is constantly increased by stirring renewed. Ultimately, a free flowing granular product is created, its granules have a size of 0.2 to 0.5 mm. The product consists essentially of anhydrous caustic soda that contains 0.1% H20. The length of time to complete this procedure takes about 1 hour. In comparison it should be mentioned that the usual evaporation process in a vessel in which the end product is melted Caustic soda is produced, which requires a heating medium of very high temperature, for example Heating gases of 900 °, with a treatment duration under similar conditions of 6 hours is necessary because this involves the transfer of very large amounts of heat must be done.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of essentially solid, anhydrous sodium hydroxide from an aqueous solution which contains between 8o to 95% sodium hydroxide, the temperature being between zoo and 300 °, characterized in that a large surface area of the solution is exposed to a gas or steam is, in which the water vapor partial pressure is kept below 600 mm of mercury and is operated essentially under adiaatic conditions.

2. The method according to claim i, characterized in that the large Surface is provided by the fact that the solution in a. Vacuum or a stream of air is sprayed.

3. The method according to claim i, characterized in that the large Surface is provided by placing the solution on granules of sodium hydroxide that are kept in motion.

Method according to claims 2 and 3, characterized in that the method is carried out using hot air.

5. A method for drying moist sodium hydroxide crystals, characterized in that that the adhering mother liquor evaporates using the method according to claim i will.

6. The method according to claim i and 5, characterized in that the method carried out in a horizontal mixer equipped with a stirrer will.

A method according to claim i, characterized in that a solution containing 9o to 92% sodium hydroxide, the remainder being water, is exposed to a partial pressure of water vapor below 60oom mercury at a temperature of 260 to 28o ° until it is completely solid, essentially anhydrous sodium hydroxide is transferred.