DE877137C

DE877137C - Process for continuous crystallization associated with a chemical reaction

Info

Publication number: DE877137C
Application number: DES248A
Authority: DE
Original assignee: Solvay SA
Current assignee: Solvay SA
Priority date: 1945-12-20
Filing date: 1949-10-25
Publication date: 1953-05-21

Description

Verfahren zur kontinuierlichen, mit einer chemischen Reaktion verbundenen Kristallisation Das Patent 869 934 bezieht sich auf die Kristallisation mit chemischer Ausfällung und hat ein kontinuierliches Verfahren zum Gegenstand, welches darin besteht, daß in die Reaktionskammer ein Teil der bei der Reaktion entstehenden Flüssigkeit gleichzeitig mit den Reaktionslösungen wieder eingeführt und die Form und die Größe der Kristalle durch Regelung der Umlaufmenge an wiedereingeführter Flüssigkeit im Verhältnis zur eingeführten Menge an den Reaktionsflüssigkeiten bestimmt wird.Process for the continuous, connected with a chemical reaction crystallization Patent 869934 refers to the crystallization with chemical precipitation and has a continuous process for the subject, which is that in the reaction chamber a part of the liquid resulting from the reaction concurrently with the reaction solutions reintroduced and the shape and size of the crystals is determined by regulating the amount of liquid reintroduced in circulation in relation to the amount of reaction liquids introduced.

Die Erfindung betrifft eine Ausführungsform, welche sich zur Anwendung bei den Verfahren der Caustizierung von Natriumcarbonat nach der bekannten Gleichung eignet: Na2C03 + Ca (OH), -> 2 NaOH + CaCO3. Das Ziel besteht darin, das Calciumcarbonat in Form leichter Körner abzutrennen, während bisher der Niederschlag in Form langsam sich absetzender und schwierig auszuwaschender Schlämme anfiel.The invention relates to an embodiment which is suitable for use in the method of causticizing sodium carbonate according to the known equation: Na2CO3 + Ca (OH), -> 2 NaOH + CaCO3. The aim is to separate the calcium carbonate in the form of light grains, while so far the precipitate has been in the form of slowly settling and difficult to wash sludge.

Nach der Erfindung wird, während man in eine Reaktionskolonne eine Lösung von Natriumcarbonat und/oder -bicarbonat und eine Kalksuspension einführt, ein Teil der gebildeten Natronlauge wieder zurückgeführt. Diese Teilmenge wird so bemessen, daß das Verhältnis von Na 0 H zu Nag C 03 auf einem Wert von der Größenordnung von 1,5 bis 2,5 gehalten wird. Unter diesen Bedingungen stellt man im Gegensatz zu dem, was bei den bekannten Verfahren vor sich geht, fest, daß die Reaktionsgeschwindigkeit gemäßigt ist, der Niederschlag keinen freien Kalk mehr enthält und die Form von Körnern besitzt, deren Abtrennung durch Dekantieren oder andere Mittel keine Schwierigkeit bietet.According to the invention, while one in a reaction column Introduces a solution of sodium carbonate and / or bicarbonate and a lime suspension, some of the sodium hydroxide solution formed is returned. These Subset is dimensioned so that the ratio of Na 0 H to Nag C 03 on a Value is kept on the order of 1.5 to 2.5. Under these conditions if, in contrast to what is going on in the known methods, that the reaction rate is moderate, the precipitate does not contain free lime contains more and is in the form of grains, which can be separated by decanting or other means presents no difficulty.

Zur Ausführung des Verfahrens führt man, z. B. am Fuße einer in Betrieb befindlichenFabrikationskolonne, eine Lösung von Na,C03 und eine stetig zurückgeleitete Teilmenge der das Endprodukt darstellenden Lösung von NaOH ein. Diese stetig zurückgeführte Teilmenge ist derart bemessen, daß das Verhältnis NaOH : Na2C03 auf einem Wert zwischen 1,5 und 2,5 am Fuß der Kolonne gehalten wird. Diese stetig zurückgeführte Flüssigkeit kann zur Einführung der für die Caustizierung benötigten Kalkmenge dienen.To carry out the method one leads, for. B. at the foot of one in operation located production column, a solution of Na, C03 and a steadily returned Subset of the solution of NaOH which is the end product. This steadily returned Partial amount is dimensioned in such a way that the ratio NaOH: Na2CO3 to a value between 1.5 and 2.5 is held at the bottom of the column. This steadily returned liquid can be used to introduce the amount of lime required for causticizing.

Die Caustizierungsreaktion ist durch das Gleichgewicht der vorhandenen Komponenten begrenzt, und es ist bekannt, daß die Umwandlung von Na.C03 in Na O H niemals vollständig ist. Man erhält unter guten Bedingungen eine begrenzte Umwandlung in der Größenordnung von 86 bis go °/o. Es kann vorkommen, daß bei zu weit getriebener Umsetzung oder aus örtlichen Gründen dieser Grenzwert nicht erreicht wird. Die Einführung des Kalks in die stetig umlaufende Teilmenge an Flüssigkeit kann dann die zu frühzeitige Ausfällung von Ca CO, in Form feiner Kristalle hervorrufen, und die Kontrolle der Keimbildung und der Kristallisation in Körnern läuft Gefahr, behindert zu werden. Um diesen Nachteil zu vermeiden, zweigt man von der stetig umlaufenden Flüssigkeitsmenge eine ausreichende Teihuenge ab, um eine Kalksuspension damit herzustellen, und man führt in diese noch caustische Soda ein, um das Reaktionsgleichgewicht zu verschieben und das Einsetzen der Caustizierungsreaktion außerhalb der Kolonne zu vermeiden.The causticization reaction is limited by the balance of the components present and it is known that the conversion of Na.CO3 to NaOH is never complete. A limited conversion of the order of 86 to 20% is obtained under good conditions. It can happen that if the conversion is carried out too far or for local reasons, this limit value is not reached. The introduction of the lime into the constantly circulating partial amount of liquid can then cause the premature precipitation of Ca CO, in the form of fine crystals, and the control of nucleation and crystallization in grains runs the risk of being hindered. To avoid this disadvantage, a sufficient portion of the constantly circulating liquid is branched off to produce a lime suspension, and caustic soda is introduced into this caustic soda in order to shift the reaction equilibrium and to avoid the onset of the causticization reaction outside the column.

Vorteilhafterweise wird die stetig umlaufende Flüssigkeit in zwei Teile geteilt, deren einer unmittelbar in die Reaktionskammer eingeführt wird, während der andere zur Herstellung einer Suspension des Caustizierungskalks gegebenenfalls nach einem Zusatz von caustischer Soda benutzt wird.Advantageously, the continuously circulating liquid is divided into two Parts divided, one of which is immediately introduced into the reaction chamber while the other for the preparation of a suspension of the caustic lime if necessary is used after adding caustic soda.

Die Zeichnung stellt' schematisch und beispielsweise zwei Ausführungsformen des Verfahrens der Erfindung dar. Auf beiden Figuren bezeichnet a die Reaktionskolonne, b die Zuführungsleitung für das Natriumcarbonat, c die Zuführungsleitung für den Caustizierungskalk, d die Auslaßleitung für die Lösung der nach e weitergeleiteten caustischen Soda. Von der Leitung d ist die Leitung f für die stetig umlaufende Teilflüssigkeitsmenge abgezweigt, welche einen Teil der Laugenlösung nach g zurückführt, um von dort wieder in die Kolonne a eingeleitet zu werden.The drawing shows schematically and for example two embodiments of the method of the invention. In both figures, a denotes the reaction column, b the feed line for the sodium carbonate, c the feed line for the caustic lime, d the outlet line for the solution of the caustic soda passed to e. From the line d , the line f is branched off for the constantly circulating partial liquid quantity, which returns part of the lye solution to g, in order to be introduced from there back into the column a.

Im Beispiel der Fig. z wird die stetig umlaufende, von f kommende Flüssigkeit benutzt für das Insuspensionbringen des Kalks, und eine zusätzliche Speiseleitung für caustische Soda ist in h für den Fall vorgesehen, daß die Lösung aus f noch unter den Arbeitsbedingungen caustizierbares NazC03 enthalten und infolgedessen die Hinzufügung von Kalk die zu frühzeitige Bildung eines Niederschlags in g hervorrufen würde.In the example of FIG. Z, the continuously revolving, coming from f Liquid used for suspending the lime, and an additional one Feed line for caustic soda is provided in h in case the solution from f contained NazC03 that can still be adjusted under the working conditions and consequently the addition of lime causes the premature formation of a precipitate in g would.

Das Beispiel der Fig. 2 unterscheidet sich vom vorhergehenden durch die Aufteilung der aus f kommenden Flüssigkeit in zwei Teile, deren einer unmittelbar durch die Leitung i in die Kolonne a eingeführt wird, während der andere nach evtl. Zusatz von caustischer Soda aus h und Aufschlämmung von Kalk in c durch g wieder in a eingeführt wird.The example in FIG. 2 differs from the previous one in that the liquid coming from f is divided into two parts, one of which is introduced directly into column a through line i , while the other after the possible addition of caustic soda from h and slurry from Kalk in c through g is reintroduced into a.

Augenscheinlich gehört a auch zum Umfang der Erfindung, wenn man das beschriebene Verfahren zur Caustizierung einer bereits nach anderen Verfahren teilweise caustizierten Lösung von Na2C03 anwendet. Auch kann man Wasser vom Auswaschen des Niederschlags zum Fördern des in das System einzuführenden Kalks benutzen.Obviously, a also belongs to the scope of the invention if one described method for causticizing an already after other methods partially using causticized solution of Na2C03. You can also get water from washing out the Use precipitation to convey the lime to be introduced into the system.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Process for continuous crystallization according to patent 869 934 in the causticization of sodium carbonate with the formation of a granular precipitate that is easy to decant and wash, characterized in that at the foot of a reaction column on the one hand a solution of sodium carbonate and / or bicarbonate as well as suspended lime and on the other hand a fraction of the caustic solution formed and that the injections are regulated in such a way that the NaOH: Na2CO3 ratio is of the order of 1.5 to 2.5.

2. Embodiments of the method according to claim z, further characterized by one or more of the following characteristics: a) The lime is made by the part of the caustic Solution brought into suspension, which in continuous circulation in the reaction column is reintroduced; b) the circulating liquid is before it brings the lime into suspension, added caustic soda to avoid the premature Avoid precipitation of Ca C 03; c) the circulating liquid is divided into two parts, one of which is introduced at the foot of the column while the other, if necessary after adding caustic soda, is used for the suspension of the caustic lime.