PL11028B1 - Sposób otrzymywania siarczanu amonowego z gipsu. - Google Patents

Description

Otrzymywanie siarczanu amonowego z gipsu droga podwójnej wymiany z wegla¬ nem amonowym oddawna jest przedmio¬ tem badan na skale techniczna, jak tez i dla interesu naukowego. Proces jednak na¬ suwa bardzo liczne trudnosci ze wzgledu na to, ze ma sie tutaj do czynienia z reak¬ cja pomiedzy cialem stalem a cialem w roztworze, które to cialo jednak bardzo latwo przy podwyzszeniu temperatury, ko¬ niecznej dla przyspieszenia reakcji, ulega rozkladowi i przechodzi do fazy gazowej.Reakcja natomiast pomiedzy zawiesina a gazem jest juz w tym przypadku bardzo trudna. Jesliby chodzilo o proces perjo- dyczny, to trudnosci wymienione dadza sie latwo pokonac. Jednak metoda ciagla, która w tym przypadku jest jedynie do pomyslenia, nastrecza bardzo liczne trud¬ nosci, które pozwala pokonac niniejszy wynalazek.Mianowicie chodzi o to, ze reakcja po¬ miedzy zawiesina gipsu a weglanem amo¬ nowym moze przebiegac jedynie w roz¬ tworze. Weglan amonowy natomiast daje sie utrzymac w roztworze tylko przy ni¬ skich temperaturach, przy których szyb¬ kosc reakcji jest tak mala, ze nie pozwoli¬ loby to na przeprowadzenie techniczne procesu.Przy podwyzszonej temperaturze we¬ glan amonowy jednak ulega rozkladowi i jak powiedziano wymyka sie z pod reakcji.Aby zapewnic przeprowadzenie procesu wtemperaturze podwyzszonej, nalezy tedy zastosowac podwyzszone cisnienie.* Weglan airibnótfy jest stosunkowo ma¬ lo rozpuszczalny w wodzie, dodawanie go zatem do reakcji powinno nastepowac, je¬ sli chodzi o proces ciagly, nie odrazu do zawiesiny, co powodowaloby to, ze zawie¬ sina stalaby sie tak gesta, ze trudno bylo¬ by z nia coskolwiek przedsiebrac, lecz stopniowo w miare ubywania weglanu a- monowego podczas reakcji i powstawania siarczanu amonowego. To uzupelnianie we¬ glanu amonowego najlatwiej daloby sie przeprowadzic przez doprowadzenie bez¬ wodnika do zawiesiny gipsu w amoniakal¬ nym roztworze juz w samej aparaturze.I tutaj napotyka sie na jedna z wiekszych trudnosci. Mianowicie doswiadczenia wy¬ kazaly, ze o ile doprowadza sie bezwod¬ nik do roztworu amonjaku pod cisnieniem i przy podwyzszonej temperaturze, to we¬ glan amonowy tworzy sie niezmiernie trudno i bardzo powoli, tak, ze równowa¬ ga pomiedzy bezwodnikiem weglowym i a- monjakiem dla utworzenia stosunku tych skladników pozwalajacego na przeprowa¬ dzenie reakcji ustala sie dopiero po paru godzinach.Odwrotnie natomiast, weglan amono¬ wy w roztworze wprowadzony do aparatu w wyzszej temperaturze i pod takim sa¬ mym cisnieniem, ustala swój sklad bardzo szybko. Proces zatem musi przebiegac tak, azeby uzupelniac ubywajaca na skutek reakcji ilosc weglanu amonowego, przy mozliwie niskiej temperaturze, a potem dopiero wprowadzac odpowiednio uzupel¬ niona mase w sfere temperatury wysokiej, gdzie ma sie odbyc ostateczna wymiana oraz rozklad. Dla przykladu opiszemy przebieg procesu na aparaturze, opisanej w patencie Nr 50.Do aparatu w ksztalcie poziomych rur, polaczonych krótkiemi rurami pionowemi lub kolankami, zaopatrzonych w mieszadla, od góry wprowadza sie albo zawiesine gipsu w amonjakalnym roztworze, albo zawiesine w wodzie. W tern miejscu apa¬ ratu zawiesina styka sie odrazu z C02 i tworzy weglan amonowy, przeto masa mu¬ si byc silnie chlodzona, gdyz na skutek wiazania sie bezwodnika z amonjakiem temperatura moze sie podniesc, reakcja bowiem jest egzotermiczna. Z przeciwnej strony aparatu doprowadza sie pare wod¬ na i bezwodnik weglowy, potrzebne do u- trzymania temperatury i uzyskania odpo¬ wiedniego cisnienia do przeprowadzenia reakcji, odprowadza natomiast przereago- wana mase, która w chwili wychodzenia z aparatu sklada sie z zawiesiny weglanu wapnia oraz roztworu siarczanu amono¬ wego. O ile w pierwszej czesci procesu po¬ trzebna jest niska temperatura dla umozli¬ wienia zwiazania amonjaku, to w ostatniej wymagana jest temperatura mozliwie wy¬ soka dla calkowitego odpedzenia nadmia¬ ru amonjaku, oraz doprowadzenia do kon¬ ca podwójnej wymiany.Oczywiscie, ze taki spadek temperatu¬ ry i utrzymanie odpowiedniej temperatury koncowej jest mozliwy tylko przy regula¬ cji cisnienia przy pomocy nadmiaru bez¬ wodnika weglowego, wprowadzanego do aparatu pod cisnieniem.Reakcje zatem przeprowadza sie tak, ze na zawiesine drobno zmielonego gipsu, w wodnym roztworze amonjaku, dziala sie bezwodnikiem weglowym i para wodna w ten sposób, azeby para wodna i bezwodnik weglowy poruszaly sie w przeciwpradzie do zawiesiny gipsu, przyczem musi byc za¬ chowany spadek temperatur od miejsca wprowadzenia zawiesiny az do ujscia ma~ sy reagujacej. Oczywiscie mozna i w ten sposób postepowac, ze drobno zmielony gips jest zawieszony badz w roztworze wodnym amonjaku, badz tez w wodzie, a amonjak doprowadza sie w postaci gazu do aparatu bezposrednio.Poniewaz przebieg i koncowy efekt tej reakcji zalezny jest od stosunków rozpu- — 2 —Szczalnosci gipsu, weglanu wapnia i pozo¬ stalych skladników masy, a rozpuszczalno¬ sci te zaleza od temperatury, cisnienia i od charakteru roztworu, wiec od mniejszej lub wiekszej alkalicznosci, przeto tylko w takich warunkach jak podano powyzej, mozna byc przekonanym, ze wprowadzi sie bezwzglednie warunki optymalne dla reakcji zarówno pod wzgledem wydajno¬ sci jak i szybkosci przebiegu procesu. Rów¬ niez i co do stosunku mas reagujacych u- zyskuje sie najlepsze warunki. Mianowi¬ cie, gdy bedzie sie doprowadzac amonjak i gips w stosunku teoretycznie przewidzia¬ nym, to poczatkowo reagowac bedzie tyl¬ ko taka ilosc kwasu siarkowego z gipsu, jaka jest mozliwa ze wzgledu na stan rów¬ nowagi chemicznej. Jednakze amonjak, pozostaly w aparacie, na skutek niepelnej poczatkowej reakcji bedzie sie gromadzil, wytwarzajac pewien nadmiar, który jest potrzebny dla calkowitego wyzyskania kwasu siarkowego z gipsu. W ten sposób stosuje sie podczas reakcji nadmiar za¬ równo amonjaku jak i bezwodnika weglo¬ wego w stosunku do wprowadzonego gipsu, przyczem nadmiar ten mozna dowolnie re¬ gulowac. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób otrzymywania siarczanu a- monowego z gipsu, znamienny tern, ze nd zawiesine drobno zmielonego gipsu, w wod¬ nym roztworze amonjaku, dziala sie bez¬ wodnikiem weglowym i para wodna w ten sposób, azeby para wodna i bezwodnik weglowy poruszaly sie w przeciwpradzie dp zawiesiny gipsu, przyczem musi byc za¬ chowany spadek temperatur od miejsca wprowadzenia zawiesiny, az do ujscia ma¬ sy reagujacej.
2. 2. Sposób przeprowadzenia metody wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze drob¬ no zmielony gips jest zawieszony badz w roztworze wodnym amonjaku, badz tez w wodzie, a amonjak doprowadza sie w po¬ staci gazu do aparatury bezposrednio.
3. 3. Sposób przeprowadzenia metody wedlug zastrz. 1| i 3, znamienny tern, ze dla utrzymania odpowiedniej temperatury kon¬ cowej stosuje sie cisnienie wyzsze od atmo¬ sferycznego przy pomocy nadmiaru bez¬ wodnika weglowego, wprowadzonego pod cisnieniem do aparatury.
4. 4. Sposób przeprowadzenia metody wedlug zastrz. 1, 2 i 3, znamienny tern, ze stosuje sie podczas reakcji nadmiar zarów¬ no amon jaku jak i bezwodnika weglowego w stosunku do wprowadzanego gipsu. Chemiczny Instytut Badawczy. Druk L. Boguslawskiego, Warsiewa. PL