Verfahren zur Fällung von Ammonsulfat aus wäßriger Lösung, insbesondere
aus Abwasser der Kupfer-Reyon-Fabrikation Bei der Fabrikation von Reyon nach dem
Kupferoxyd-Ammoniakverfahren fällt ein Abwasser mit geringem Ammonsulfatgehalt,
etwa zwischen so und 5o g/l, an, das bisher verlorengeht. Die Verwertung dieses
Abwassers wurde auf zwei Wegen versucht. Im einen Fall wird das Ammoniak durch Auskochen
mit Kalk freigesetzt und durch Destillation mit Wärmerückgewinnung aufkonzentriert.
Aus dem zurückbleibenden Calciumsulfat könnte die Schwefelsäure nach dem Müller-Kühne-Verfahren
zurückgewonnen werden. Im anderen Fall wird die Ammonsulfatlösung im Mehrstufenverfahren
.biss zum Ausfallen des Salzes eingedampft. In beiden Fällen ist die Wirtschaftlichkeit
problematisch. Es wurde nun gefunden, daß Ammonsulfat auch aus der hier vorliegenden,
stark verdünnten Lösung nahezu quantitativ auskristallisiert, wenn man Ammoniak
in großer Menge in die Lösung einführt. Naturgemäß ist es von entscheidender Bedeutung,
das Ammoniak wirtschaftlich wiederzugewinnen. Hierzu wird aus der Ammoniak enthaltenden
Restflüssigkeit nach Entfernung des auskristallisierten Salzes Ammoniak verdampft,
komprimiert, verflüssigt und aufs Neue in wäßrige Ammonsulfatlösung eingeführt.
Ein Teil des Ammoniaks aus der Restflüssigkeit kann auf die wäßrige Aminonsulfatlösung
übertragen werden, indem beide Flüssigkeiten in Stoff- und Wärmeaustausch miteinander
gebracht werden. Hierzu
werden die Dampfphasen über den beiden Flüssigkeiten,
die im Gegenstrom zueinander geführt werden, abschnittsweise miteinander verbunden
und z. B. durch Ventilatoren durchwirbelt oder umgewälzt. Der nach dieser Gegenstrombehandlung
noch in der entsalzten Flüssigkeit verbleibende Ammoniakrest kann durch Destillation
etwa mit Wärmerückgewinnung abgetrennt und zu Ammoniakwasser oder flüssigem Ammoniak
angereichert werden.Process for the precipitation of ammonium sulphate from aqueous solution, in particular
from wastewater from the copper-rayon production. In the production of rayon according to the
The copper oxide-ammonia process produces wastewater with a low ammonium sulfate content,
between so and 50 g / l, which has been lost so far. The recovery of this
Sewage was attempted in two ways. In one case, the ammonia is boiled out
released with lime and concentrated by distillation with heat recovery.
The remaining calcium sulfate could be converted into sulfuric acid using the Müller-Kühne process
to be recovered. In the other case, the ammonium sulfate solution is made in a multi-stage process
.bite evaporated to precipitate the salt. In both cases, economy is
problematic. It has now been found that ammonium sulfate can also be obtained from the present
highly dilute solution crystallized out almost quantitatively when ammonia
introduced into the solution in a large amount. Naturally, it is of crucial importance
recover the ammonia economically. This is done from the ammonia-containing
Residual liquid evaporates after removal of the crystallized salt ammonia,
compressed, liquefied and reintroduced into aqueous ammonium sulfate solution.
Some of the ammonia from the residual liquid can be transferred to the aqueous aminone sulfate solution
are transferred by both liquids in mass and heat exchange with each other
to be brought. For this
the vapor phases over the two liquids,
which are guided in countercurrent to one another, connected to one another in sections
and Z. B. swirled or circulated by fans. The one after this countercurrent treatment
Ammonia residue still remaining in the desalinated liquid can be removed by distillation
separated with heat recovery and converted to ammonia water or liquid ammonia
be enriched.
Beispiel In einem langen, weiten Rohr liegen in der Längsrichtung
nebeneinander zwei offene Rinnen mit Wirbeleinbauten oder Rührmechanismen, in welchen
zwei Flüssigkeiten in langsamem Fortschreiten gegeneinander unter,ständigerErneuerung
ihrer Oberflächenschicht geführt werden. Die eine Flüssigkeit ist die zu entsalzende,
wüßrige Ammonsulfatlösung mit z. B. 2% (NH4)2S04 Die andere Flüssigkeit ist die
nach der Entsalzung verbleibende wäßrige Ammoniaklösung mit z. B. 2o % hTHs. In
dem gemeinsamen Dampfraum über den beiden Rinnen liegt parallel .zu diesen eine
lange rotierende Welle mit Ventilationsflügeln, die jeweils in Kammern sitzen, welche
den. gemeinsamen Dampfraum in seiner Längsrichtung unterteilen. Im Gegenstrom-Stoffaustausch
mit dem 2o%igen Ammoniakwasser steigt der Ammoniakgehalt der wäßrigen Ammonsulfatlösung
von Null auf z. B. i5 % NH3. Dieser Ammonsulfatlösung mit 15 % N H3 werden anschließend
in einem Topf mit konischem Boden zusätzlich 2o % N 113 in Form von flüssigem NH3
zugeführt, wobei die Flüssigkeitstemperatur auf etwa -3o° C absinkt und z. B. 7o
% des gelösten Ammonsulfates in Kristallform ausfallen, die aus dem konischen Boden
des Topfes abgelassen werden.Example In a long, wide pipe lie lengthways
side by side two open channels with built-in vortices or stirring mechanisms in which
two fluids in slow progression against each other under constant renewal
their surface layer are guided. One liquid is the one to be desalinated,
aqueous ammonium sulfate solution with z. B. 2% (NH4) 2S04 The other liquid is the
after the desalination remaining aqueous ammonia solution with z. B. 2o% hTHs. In
the common steam space above the two channels is parallel to these one
long rotating shaft with ventilation blades, each sitting in chambers, which
the. Subdivide the common steam space in its longitudinal direction. In countercurrent mass transfer
with the 20% ammonia water, the ammonia content of the aqueous ammonium sulfate solution increases
from zero to z. B. i5% NH3. This ammonium sulfate solution with 15% N H3 are then
In a pot with a conical bottom, additional 2o% N 113 in the form of liquid NH3
supplied, the liquid temperature drops to about -3o ° C and z. B. 7o
% of the dissolved ammonium sulfate precipitate in crystal form from the conical bottom
the pot to be drained.
Die darüberstehende Flüssigkeit mit nunmehr 15 +:20 --. 35 % Ammoniak
fließt über in einen zweiten Topf, dessen Dampfraum mit dem Saugstutzen eines N
H3 Kompressors verbunden ist. Beim Absaugen des dampfförmigen N H3 sinkt die Flüssigkeitstemperatur
auf etwa q.o° C, wobei ein weiterer Teil des noch gelösten Salzes, z. B. 15 010,
ausfallen, die aus dem konischen Boden des 'Popfes abgelassen werden. Die abgesaugten
NH3 Dämpfe, z. B. 15 0/0, werden in dem NH3-Kompressor verdichtet auf z. B. io ata,
in einer mit Kühlwasser berieselten Kühlschlange verflüssigt und nach Zusatz von
5 % N H3-flüssig, wie oben beschrieben, in den Salzfälltopf eingeführt. Die nahezu
quantitativ entsalzte Flüssigkeit mit 2o % NH3-Gehalt und 15 % von ursprünglich
2 %, d. i-0,3 % Ammonsulfatrestgehalt, tritt in die oben beschriebene Rücklaufrinne
ein, in welcher sie im Stoff- und Wärmeaustausch mit der in entgegengesetzter Richtung
fließenden 2%igen Ammonsulfatlösung 15 % hT H3 auf diese überträgt und mit einem
Restgehalt von 5 % N H3 die Austauschrinne verläßt. Zur Gewinnung dieser N H3 Restmenge
wird die Flüssigkeit anschließend destilliert, wobei die gewonnene N H3 Menge von
z. B. 4,5 0l0
N H3 flüssig dem Salzabscheidetopf zugeführt wird. Der Fehlbetrag
von o,5% NH3 stellt den Verlust des Verfahrens dar, der laufend durch Zufuhr von
frischem. NH3 ersetzt werden muß.The liquid above is now 15 +: 20 -. 35% ammonia flows over into a second pot, the vapor space of which is connected to the suction nozzle of an N H3 compressor. When the vaporous N H3 is sucked off, the liquid temperature drops to about qo ° C, whereby a further part of the still dissolved salt, e.g. B. 15 010 fail, which are drained from the conical bottom of the 'Popfes. The extracted NH3 vapors, e.g. B. 15 0/0, are compressed in the NH3 compressor to z. B. io ata, liquefied in a cooling coil sprinkled with cooling water and, after adding 5% N H3 liquid, as described above, introduced into the salt trap. The almost quantitatively desalinated liquid with 20% NH3 content and 15% of originally 2%, i.e. i-0.3% residual ammonium sulfate content, enters the return channel described above, in which it transfers 15% hT H3 to this in the mass and heat exchange with the 2% ammonium sulfate solution flowing in the opposite direction and with a residual content of 5% N H3 leaves the exchange channel. To obtain this residual amount of N H3, the liquid is then distilled, the amount of N H3 obtained from z. B. 4.5 0l0 N H3 liquid is fed to the salt separator pot. The deficit of 0.5% NH3 represents the loss of the process, which is constantly due to the supply of fresh. NH3 needs to be replaced.
Zur Verminderung der bei dem Verfahren benötigten großen N H3 Menge
kann die zu behandelnde Flüssigkeit vorher eingeengt werden, z. B. durch Eindampfung
oder Ausfrieren von Wasser-Eis. Hierbei können auch Verunreinigungen, z. B. Nag
S 04, zum Ausfallen gebracht werden.To reduce the large amount of N H3 required in the process
the liquid to be treated can be concentrated beforehand, e.g. B. by evaporation
or freezing of water-ice. Here, impurities such. B. Nag
S 04, can be brought to fail.