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Verfahren zur Entfernung von Blausäure aus blausäurearmen, Ammoniak
und gegebenenfalls weitere Bestandteile enthaltenden Gasgemischen
Tu der chemischen
Technik handelt es sich häufig um die Aufgabe, Blausäure aus sehr dünnen blausäurehaltigen
Gasen abzutrennen. Dieses Problem stößt nlicht nur dadurch auf Schwierigkeiten,
daß durch die sehr kleinen Partialdrücke der Blausäure von z. B. weniger als 0,05
Atm. eine nennenswerte Abtrennung überhaupt in Frage gestellt wird, sondern wird
auch durch die gleichzeitige Anwesenbeit anderer Gasbestandteile erschwert, die
bei -spielsweise wie Ammoniak - insbesondere in erhehlich höherer Kotl,zentration
- mit der Blausaure praktisch quantitativ zu reagieren vermögen oder die wie Kohlensäure
sich als schwache Säure gleichzeitig in alkalischem Absorptionsmittel mit der Blausäure
abscheiden. Ist eine selektive Trennung bei gleichzeitiger Anwesenheit von Ammoniak
und gegebenenfalls Kohlensäure in Uberschußmengen hiernach an psich schon als bedenklich
oder nur mit zusätzlichem technischem Aufwand möglich anzusehen, so daß also keine
hochprozentigen blausäurehaltigen Massen zu erwarten sind, so wachsen die Schwierigkeiten
noch in dem Maße, wenn es gilt, die Blausäure selbst in hochprozentiger Form wiederzugewinnen.
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Es wurde gefunden, daß in technisch besonders einfacher und leicht
durchführbarer Weise eine
selektive Abtrennung von Blausäure in
geringen, sehr kleinen Konzentrationen von unterhalb 5 0/o und insbesondere nur
2°/o und weniger aus gleichzeitig Ammoniak und gegebenenfalls weitere Gase wie Kohlensäure
enthaltenden Gasgemischen trotz der sehr kleinen H C N-Partialdrücke möglich ist,
wenn solche Gasgemische hei Temperaturen zwischen 200 und 400° C über trockenes
Kaliumcarbonat unter Cyanidbildang geleitet werden. Das erhaltene Ealiumcyanid kann
für sich gewonnen oder es kann nach Zersetzung Blausäure in hochprozeutiger Form
erzeugt werden.
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Bei dem neuen Verfahren ist es besonders bemerkenswert, daß außer
der prakisch quantitativen Abtrennung der Blausäure, die größenordnungsmäßig bis.
auf I Promille und weniger geht, keine weiteren Bestandteile in die Absorptionsmassen.
hineingehen, so daß sogar aus ganz diinnen Blausäuregasen ein hochprozentiges Kaliumcyanid
erhalten werden kann. Diese scharfe selektive Absorption an Isaliumcarbonat ermöglicht
weiterhin nach Zersetzung und Erschöpfung des K2 C Og die Gewinnung von Blausäure
in hochprozentiger Form unter einfacher Regenerierung der Absorbermassen.
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Die Umsetzung zwischen HCN und K2CO3 bei den erforderlichen hohen
Temperaturen verläuft zwischen 200 und 4000 C nach der Gleichung K2C03+2 HCN=2 KCN+C02+H20
unter Vermeidung von Bikarbonatbildung.
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Es ist zwar bekannt, Blausäure als solche oder in nicht zu starker
Verdünnung, z. B. mit Kohlensäure, mit Kohlenoxyd und Wasserstoff od. dgl., mit
festem Natriumcarbonat bei höheren Temperaturen zu behandeln. Bei diesem Verfahren.
gelingt es zwar, einen erheblichen Teil der in den Gasen enthaltenen Blausäure zu
binden. Ein weiterer Teil dieser Blausäure wird aber nicht an das Natriumcarbonat
gebunden. Die aus der Absorption austretenden Gase enthalten noch so große Mengen
an Blausäure, beispielsweise 20/o, daß die Gase ohne Gefährdung der Umwelt nicht
ohne weiteres ins Freie abgelassen oder weiterverarbeitet weriden können. Um sie
zu entgiften, ist eine weitere Reinigung erforderlich.
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Es wurde ferner angenommen, daß trockenes Kaliumcarbonat dieselbe
Wirkung ausübt. Hierbei wurden auch tiefere Ab sorptions temperaturen angewendet,
da man vielleicht glaubte, daß trockenes Kaliumcarbonat eine schwächere Absorptionsfähigkeit
besitzt als trockenes Natriumcarbonat.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der neuen und überraschenden
Erkenntnis, daß die absorbierenden Eigenschaften von Kaliumcarbonat für Blausäure
sich wesentlich von denen des Natriumcarbonats unterscheiden und daß es gelingt,
aus Gasen, die Blausäure in geringen Mengen enthalten, diese mit trockenem Kaliumcarbonat
bei 200 bis 4000 C praktisch vollständig zu entfernen, was mit Natriumcarbonat nicht
möglich ist.
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Zur Durchführung des Verfahrens werden die trockenen Kaliumcarbonatmasgsen
in ruhen.der Form oder in Bewegung, z. B. in Drebtrommeln, Rührwerken, Schüttel-
oder Rieselapparaturen od. dgl.* dem darüber oder durdigeleiteten Gasgemisch aus
gesetzt.
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Es ist bekannt, daß die Beschaffenheit bzw. Herstellung des für die
Absorption von Blausäure zu verwendenden Natriumcarbonats zu heacht.en ist.
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Es hat sich gezeigt, daß dies auch für die erfindungsgemäß e Verwendung
von Kaliumcarbonat gilt. An sich läßt sich der Absorptionsprozeß bereits mit feinkristallinem
K2 C 03-Mehl, vorzugsweise durch Rührer oder sonstwie in Bewegung gebracht, durchführen.
Mit Vorteil können ferner z. B. kohlenstoffhaltige Karbonatgranülen verwendet werden,
die durch Vermischen von Kaliumcarbonatlösungen mit organischen Stoffen wie Holzmehl
oder ähnl.ichen Holzabfällen hergestellt sind.
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Diese Formlinge stellen harte, verhältnismäßig wiTderstandsfähige
Massen dar, die sich auf Siehböden oder in Türmen in hinreichender Höhe aufschichten
lassen und auch nach oftmaliger Benutzung immer wieder brauchbar sind. Wird jedoch
mehr Wert auf die gleichzeitige Gewinnung eines reinen, hochprozentigen Kaliumcyanids
gelegt, so hat sich erlind.ungsgemäß ein feinkristallines, z. B. durch vorsichtiges
Erhitzen von Kaliumbicarbonat auf Temperaturen von I30 bis 2000 C und insbesondere
auf I500 C gewonnenes Kalintncarbonat als besciiders geeignet erwiesen. Auch durch
Zersetzung organischer Substanzen wie Kaliumtartrat hergestelltes Kaliumcarbonat
zeigt die gleich günstigen Absorptionseigenschaften. Vorzugsweise läßt sich die
Absorption der Blausäure weiterhin an hochporösen Granülen durchführen, wobei beispielsweise
K H C 0o unter Besprühen mit Wasser zunächst granuliert, dann vorsichtig getrocknet
und anschließend bei I500 C zersetzt wird. Man erhält auf diese Weise Granülen von
etwa 5 mm Durchmesser und mehr, die ein vorzügliches Absorptionsmittel für die Blausäure
darstellen und trotz der niedrigen H C N-Konzentration ein etwa 93- bis 950/oiges
Kaliumcyanid ergeben. Will man ein noch höherprozentiges Cyanid erhalten, so leitet
man zweckmäßig anschließend eine höher- bis hochprozentige Blausäure über. Man kann
indessen auch auf beliebige andere Weise hergestelltes trockenes Kaliumcarbonat
für die selektive Heraustrennung der Blausäure aus stark N H0- und CO2-haltigen
Gasen verwenden.
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Besondere Vorteile bietet das neue Trennverfahren bei der Aufarbeitung
der einen Kalkstid<stoffbildungsofen verlassenden heißen, gleichzeitig Ammoniak
und Kohlensäure enthaltenden blausäurearmen Ofengase, deren Anteile an N H0 und
CO sich durchschnittlich auf etwa 30 bis 300/1 bzw. 5 bis I0°/o belaufen, während
der HCN-Gehalt wesentlich niedriger ist und im allgemeinen nur I bis 20/0 und weniger,
z. B. gelegentlich nur o,sO/o, ausmacht. Die Aufarbeitung der von. der Herstellung
des Kalkstickstoffes abziehenden Ofen engase hat die technische Durchführung dieses
Prozesses bisher in außerordentlich starkem Maße behindert, so daß eine geschickte
Gasaufarbeitung für die technische Durchführbarkeit der Herstellung
von
weißem Kalkstickstoff mehr oder weniger ausschlaggebend ist.