NO119160B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av EngeFs salt.

Det er blitt foreslått mange fremgangsmåter til fremstilling av Engel's salt, KHCO:i . MgCOs . 4 H2O.

En gammel fremgangsmåte består i å

behandle en konsentrert oppløsning av kaliumklorid med et magnesiumkarbonat og CO2under trykk; under disse betingelser danner det seg oppløselig Mg CI2og Engel's salt som faller ut. Denne fremgangsmåte krever imidlertid alltid anvendelse av magnesiumkarbonat i form av et salt med tre krystallvann, MgCO;i. 3 H2O, hvis fremstilling er komplisert.

Man har også foreslått å utfelle EngeFs

salt ved samtidig innvirkning av CO2og NHs på kaliumklorid og oppløselige magnesiumsalter, som f. eks. sulfatet eller kloridet. I varianter av denne fremgangsmåte an-vendes det magnesiumkarbonat og CO2,

eller endog fast ammoniumbikarbonat. Alle disse fremgangsmåter har den store ulem-pe, at de ikke gir utbytter på over 50 pst. i forhold til det kalium som er blitt

innført i prosessen. For å hindre en samtidig utfelling av Engel's salt og det tilsvarende dobbeltsalt av ammonium og magnesium HNH4CO3. MgCOa. 4H20(er det for å sikre at den endelige moderlut blir mettet, nødvendig å arbeide med et stort

overskudd av kaliumsalt i forhold til den støkiometriske mengde. For at fremgangsmåten skal være rentabel, er det nødvendig å gjenvinne fra den endelige moderlut ikke bare ammoniakk men også kaliumklorid, og uansett hvilken arbeidsmåte man anvender for denne siste gjenvinning; blir operasjonene kompliserte og kostbare, hvor-for disse fremgangsmåter har liten indu-striell betydning.

Ansøkerne har funnet, at det er mulig å unngå ulempene ved de ovenfor beskrevne forskjellige fremgangsmåter og å oppnå direkte utfelling av Engers salt med meget godt utbytte i forhold til det kalium som er satt inn i fremgangsmåten, hvis man er-statter NHm med et primært, sekundært eller tertiært alifatisk amin. De moderluter man til slutt får ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen inneholder bare meget små mengder kalium og dette uansett hvilken av de nedenfor beskrevne arbeidsmåter man har benyttet. Av denne grunn behøver man bare å bearbeide mengder av kaliumklorid som praktisk talt svarer til de støkiometriske.

Hvis man f. eks. går ut fra KC1 og MgCL foregår reaksjonen etter den følgende ge-nerelle formel:

ken Am representerer et primært, sekundært eller tertiært alifatisk amin.

Man benytter den mengde amin som

nettopp er nødvendig for reaksjonen, eller et lite overskudd som fortrinnsvis ikke over-stiger 10 pst., for at den senere gjenvinning av aminetskal kunne utføres under økono-miske betingelser. De mengder av CO2som svarer til formelen for Engel's salt er til-

strekkelig for å bevirke reaksjonen under tilfredsstillende forhold, men et overskudd av CO2er ikke generende.

For utførelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan man benytte forskjellige arbeidsmåter som det nedenfor skal gis eksempler på: 1. I en vandig oppløsning av amin le der man inn en strøm av kulldioksyd som kan være rent eller fortynnet med inert gass.. I den således karbonatiserte oppløs-ning innfører man faste salter av magnesium og av kalium eller en oppløsning av disse i vann; og man omrører moderat i ca. 1 time ved vanlig temperatur (20 til 25° C). På denne måte får man en utfelling som er lett filtrerbar og som man skiller fra opp-løsningen, vasker og tørker. Utfellingens sammensetning svarer praktisk talt til den teoretiske sammensetning av Engers salt. 2. I en vandig aminoppløsning innfører man faste salter av kalium og av magnesium eller en vandig oppløsning av disse og man lar en strøm av rent eller med inert gass fortynnet CO2boble gjennom oppløs-ningen. Når karbonatiseringen er ferdig, filtrerer man den erholdte utfelling fra og denne består for minst 97 pst.s vedkom-mende av Engel's salt. 3. Til en oppløsning av kaliumsalt og magnesiumsalt tilsetter man aminbikarbo-nat i fast eller oppløst form. Etter ca. en times omrøring fraskiller man utfellingene som inneholder minst 90 pst. Engel's salt.

Framgangsmåten er meget elastisk, da det er mulig å arbeide under varierte ar-beidsbetingelser samtidig som man alltid oppnår gode resultater. Den lille mengde forurensninger som eventuelt felles ut sam-men med Engel's salt består ene og alene av hydratisert magnesiumoksyd eller av magnesiumkarbonat. I visse tilfelle kan det være fordelaktig å begunstige den sam-tidige utfelling av disse magnesiumforbin-delser;slik at man som sluttprodukt får en blanding som er rikere på magnesium enn Engel's salt er.

Uansett hvilken arbeidsmåte man har benyttet, inneholder den endelige moderlut bare meget små mengder av kalium og magnesium. Man kan få konsentrasjoner på under 0,3 pst. av K og 0,1 pst. av Mg i de endelige moderluter, hvilket svarer til et utbytte på minst 95 pst. i forhold til det innførte K og på 97 pst. i forhold til det innførte Mg.

Det meget lille innhold av kaliumsalter og magnesiumsalter i moderlutene utgjør en meget viktig fordel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Gjenvinningen av det i moderluten inneholdte amin i form av klorhydrat kan nemlig skje på enkel måte ved hjelp av en hvilken som helst kjent operasjon (f. eks. destillasjon i nærvær av kalk). Restoppløsningen etter gjenvinningen av aminet kan kastes uten at frem-gangsmåtens rentabilitet nedsettes, da denne oppløsning bare inneholder over-ordentlig små mengder av kalium og magnesium.

I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvender man som råmateriale et oppløse-lig kalsiumsalt, som klorid, sulfat osv., eller et hvilket som helst blandet salt som inneholder et oppløselig kaliumsalt. De natur-lige dobbeltsalter av kalium og magnesium, som f. eks. karnallitt, er særlig godt egnet. Foruten de oppløselige magnesiumsalter kan man for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte også anvende et uoppløse-lig magnesiumsalt eller magnesiumoksyd.

Som alifatisk amin velger man fortrins-vis aminer hvis kokepunkt ikke er høyere enn 100° C, for at gjenvinningen av dette stoff skal bli mest mulig økonomisk.

Nedenfor gis det noen eksempler på ut-førelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 1:

Man leder inn en strøm av kulldioksyd-gass i en oppløsning av trietylamin som inneholder 40 vektprosent amin. Karbonatiseringen stanses når oppløsningen har absorbert ca. 2 mol CO2pr. 3 mol amin. Til 198 ml av denne karbonatiserte oppløsning setter man 64 g karnallitt og omrører i ca.

1 time ved vanlig temperatur. Det erholdte

bunnfall filtreres fra; moderluten inneholder 0,2 pst. K og ikke målbare spor av Mg.

Bunnfallet som blir analysert etter vasking og tørking har følgende sammensetning: 15,0 pst. K, 9,65 pst. Mg og 46,4 pst. CO3, dvs. praktisk talt svarende til den teoretiske sammensetning av Engel's salt, som er 15,25 pst. K, 9,5 pst. Mg og 46,8 pst. COa.

Eksempel 2:

I en oppløsning av dietylamin som inneholder 30 vektprosent amin innleder man en kullsyrestrøm som inneholder 30 pst. CO2, inntil oppløsningen inneholder 2 mol CO2pr. 3 mol amin. Deretter tilsettes 250 g karnallitt og man omrører i ca. 1 time ved vanlig temperatur. Det erholdte bunnfall inneholder etter vasking og tørking 15,4 pst. K, 9,6 pst. Mg og 46,65 pst. CO.s. Moderluten inneholdt 0,2 pst. K og 0,01 pst. Mg.

Eksempel 3:

Man karbonatiserer en oppløsning av isopropylamin som i begynnelsen inneholder 30 vektprosent amin. Til 520 ml av denne karbonatiserte oppløsning setter man en vandig oppløsning av karnallitt som er fremstilt ved å løse opp 250 g salt i 430 ml vann. Etter en times omrøring ved vanlig temperatur fraskiller man bunnfallet og vasker og tørker det, hvoretter det har føl- gende sammensetning: 14,9 pst. K, 9,9 pst. Mg og 45,15 pst. COa. Filtratet inneholdt 0,3 pst. K og 0,01 pst. Mg.

Eksempel 4: I 140 g vann oppløser man 30 g KC1 og 102 g MgCb. 6HuO. Til denne oppløsning setter man 110 g isopropylamin som inneholder 91 vektprosent amin. I den således erholdte oppløsning innleder man en strøm av kulldioksyd, mens man omrører moderat ved vanlig temperatur. Når karbonatiseringen er ferdig, filtrerer man bunnfallet fra, vasker og tørker det og det har da følgende sammensetning: 14,6 pst. K, 11,2 pst. Mg og 45,4 pst. COa. Den endelige moderlut inneholder 0,2 pst. K og 0,01 pst. Mg.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de ovenstående fire eksempler, spesielt kan man arbeide ved en hvilken som helst temperatur under 45°, men av hensiktsmessig-hetshensyn foretrekker man intervallet mellom 0° og 45° C.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av Engers salt, KHCOs. MgCO*. 4 H-O, ved å gå ut fra et kaliumsalt og et magnesiumsalt eller en forbindelse av begge, som f. eks. karnallitt, karakterisert ved at man lar en vandig oppløsning av kulldioksyd og et alifatisk amin reagere med saltene under moderat omrøring av blandingen, hvoretter man fraskiller Engel's saltet, som faller ut.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at reaksjonen utføres ved en temperatur under 45° C.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1 eller 2, karakterisert ved at man anvender en forbindelse av kulldioksyd og av et alifatisk amin i fast form.