CH493568A - Verfahren zur Wiedergewinnung der Haftsäure bei der Herstellung von Nitrocellulose - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Wiedergewinnung der Haftsäure bei der Herstellung ton Nitrocellulose
Seit Jahrzehnten beschäftigt man sich in der Technik der Nitrocelluloseherstellung mit der Wiedergewinnung der Haftsäure, da diese insbesondere durch ihren Gehalt an Salpetersäure einen erheblichen Wert darstellt. Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Wiedergewinnung der Haftsäure, bei dem einerseits eine Denitrierung der hergestellten Nitrocellulose nicht eintritt, andererseits eine Säure solcher Konzentration gewonnen wird, dass ihre Aufarbeitung wirtschaftlich möglich ist. Von den zahlreichen bisher bekannten Vorschlägen dieser Art sei zunächst erwähnt, das Thomson-Verfahren (DRP 172 499), bei dem das Nitriergut im Reaktionsgefäss mit Wasser überschichtet wird, so dass beim langsamen Ablaufen eine Verdrängung der anhaftenden Säure eintritt.



   Nach einem weiteren Verfahren (DRP 200 292) verwendet man zur Verdrängung der anhaftenden Säure Schwefelsäure, die in die laufende Zentrifuge eingespritzt und dann mit Wasser abgewaschen wird.



   Ein anderer Vorschlag geht dahin, durch Einspritzen von Schwefelsäure mit gleicher Konzentration wie jene der Haftsäure die zwangsläufig auftretende Neutralisationswärme und eine damit ausgelöste Denitrierung zu vermeiden.



   Gemäss der   UKPatentschrift      2 403 493    benützt man zum Auswaschen des   grossten    Teiles der Haftsäure eine verdünnte Mischsäure mit einer Konzentration von 10-25   0/0.    Aus diesen Waschwässern soll dann die Salpetersäure durch Abdestillieren wiedergewonnen werden.



   Das DBP 876 978 sieht vor, nach dem weitgehenden Entfernen der Nitriersäuren das Reaktionsgut mit Säuregemischen von geeignetem, stufenweise steigendem Wassergehalt und   zum    Schluss mit reinem Wasser auszuwaschen.



   Auf dem gleichen Prinzip beruhen die Verfahren gemäss den deutschen Patentschriften 820 108 und 971 418. Hiernach wird die Haftsäure durch Auswaschen mit Säuren, deren Konzentration in jeder Stufe geringer ist als in der vorhergehenden, entfernt und wiedergewonnen.



   Das praktisch gleiche Prinzip wird in der US Patentschrift 2 776 944 beschrieben.



   In der deutschen Patentschrift 1 019 228 wird eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge beschrieben, in der die mit Nitriersäure behaftete Nitrocellulose kontinuierlich geschleudert und im Gegenstrom   mit    Wasser   verdrängt    wird. Die abgeschleuderte und die verdrängte Säure werden als getrennte Fraktionen aufgefangen und die wasserfeuchte Nitrocellulose ausgetragen.



   Nach dem DBP 1 076 541 wird die Haftsäure in einer Schubschleuder durch die beim Abschleudern entstehenden, nebelförmigen, wasserhaltigen Säuredämpfe verdrängt, wobei die Menge der Spüldämpfe so eingestellt wird, dass die Konzentration der abgeschleuderten Nitriersäure nicht wesentlich verringert und der Säuregehalt der abgeschleuderten Nitrocellulose möglichst niedrig wird.



   Gemäss der deutschen Auslegeschrift 1 209 971 wird das verdrängte Wasser in der Zentrifuge in Form von Feineis in merklicher Schichtdicke auf die haftsäurefeuchte Nitrocellulose aufgegeben.



   Alle vorstehend genannten Verfahren führen die Verdrängung der Haftsäuren durch Einsprühen der Waschsäure auf das in der laufenden Zentrifuge vorentsäuerte kompakte Nitriergut durch. Die wiedergewonnene Haftsäure fällt bei diesen Verfahren im allgemeinen in solch niedrigen Konzentrationen an, dass ihre Aufbereitung hohe Energiekosten verursacht. Ferner ist ein hoher apparativer und   regeltechnischer    Aufwand erforderlich.



   Ferner wurde vorgeschlagen, die zentrifugierte Nitrocellulose im Gegenstrom mit allmählich absinkender Säurekonzentration zu waschen, jedoch ist es hierbei   schwieng,    denitrierende Bedingungen auszuschalten, so dass ein   ungleichmässig      nitrierten    Produkt erhalten wird.



   Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Wiedergewinnung der bei der Nitrocellulose   Herstellung anfallenden Haftsäure durch Aufschlämmen der abgeschleuderten Nitrocellulose in einer wässrigen Säuremischung mit mindestens 30   O/o    Säuregehalt und anschliessendes Abtrennen und ist dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Zentrifuge kommende haftsäurefeuchte Nitrocellulose im Ausstosskonus der Zentrifuge durch ein Sauerwasser mit 30 bis 45   O/o    Säuregehalt, vorzugsweise bei einem Druck von 6 bis 12 atü, turbulent aufgeschlämmt und einer mehrteiligen Schubschleuder zugeführt wird, in deren erster Zone eine Säuremischung solcher Konzentration aufgesprüht wird, dass das abfliessende Sauerwasser eine Konzentration von 30 bis 50   O/o    hat, worauf in der zweiten Zone Wasser in solcher Menge aufgesprüht wird,

   dass das abfliessende Sauerwasser 10 bis 15   0/oil    ist. Nach einer Ausführungsform der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das aus der ersten Zone der Schubschleuder anfallende Sauerwasser der Konzentration von 30 bis 50   O/o    teilweise zur destillativen Wiedergewinnung der Salpeter- und Schwefelsäure verwendet, zum anderen als Waschwasser in den Kreislauf zurückgeführt wird. Der Ablauf des Verfahrens wird schematisch durch die Zeichnung dargestellt.



   Die aus der Zentrifuge 1 ausgestossene und weitgehend vorentsäuerte Nitrocellulose wird im Konus la durch einen allseitig auf die Nitrocellulose einwirkenden turbulenten Sauerwasserstrom zerteilt. Die im Sauerwasser aufgeschwemmte Nitrocellulose wird sodann dem Behälter 2 und von diesem über die Pumpe 9 dem Dosiergefäss 3, versehen mit einem Überlauf nach Behälter 2, zugeführt. Aus dem Dosiergefäss 3 fliesst die saure Nitrocellulose-Pülpe mit 30 bis   450/0    Säuregehalt einer Schubzentrifuge 4 zu, wobei in der ersten Zone ein sich allmählich mit Säure konzentrierendes Sauerwasser aus Behälter 6 aufgesprüht wird. Das abfliessende Filtratsauerwasser aus Zone 1 konzentriert sich allmählich auf 30 bis 45   O/o    und wird nach Bedarf teilweise über den Separator 11 dem Sammelbehälter 13 und der Destillation zugeführt.



  In der zweiten Zone der   Schubzentcifuge    4 wird die nur noch eine geringe Menge Sauerwasser enthaltende Nitrocellulose mit Frischwasser gewaschen, wobei die Menge des Frischwassers so eingestellt wird, dass das abfliessende Sauerwasser des Behälters 6 eine Konzentration von 15   O/o    hält. Die in den Behältern 5 und 6 anfallenden Sauerwässer werden   in solchen    anteiligen Mengen in den Behälter 10 abgelassen, dass die Konzentration des Sauerwassers 30 bis 45   o/o    beträgt. Dieses Sauerwasser wird über den Kühler 12 als Waschwasser in den Teil la geleitet. Die nach dem Abschleudern aus der Zentrifuge 4 fast säurefreie Nitrocellulose wird über den Behälter 7 der Stabilisation zugeführt.



   Nach dem erfindungsgemässen Verfahren können bis zu 80   0/0    der Haftsäure wiedergewonnen werden.



  Die Qualität der anfallenden Nitrocellulose ist einwandfrei. Es wurde insbesondere geprüft, ob durch die sauren Waschwässer eine Denitrierung der Nitrocellulose eintritt. Eingehende Versuche bewiesen, dass dies nicht der Fall ist. Durch die rasche und intensive Verdünnung mit den Waschsäuren treten keinerlei bzw.



  unbedeutende und qualitativ nicht ins Gewicht fallende Denitrierungen auf.



   Es ergab sich, dass eine auf diese Art   vorentsäuerte    Nitrocellulose ohne Denitrierungserscheinungen bis zu   1/2 Std.    in einem Sauerwasser der Konzentration von 30 bis 45   o/o    gelagert werden kann, wie die nachfolgende Tabelle bestätigt.



  Saure Nitrocellulose N-Gehalt N-Gehalt N-Gehalt 1/2 Std. gelagert in: (sauer) nach nach    Olo    4 Std. 4 Std.

 

   saurer neutr.



   Kochung Kochung    O/o O/o    la Wasser 12,32 12,26 12,32   1b      30 0/oiger Säure    12,21 12,23 12,21 2a Wasser 12,37 12,29 12,24 2b 40   0/obiger    Säure 12,26 12,26 12,17 3a Wasser 12,36 12,29 12,27 3b   45  /Oiger Säure    12,24 12,23 12,18 4a Wasser 12,38 12,40 12,34 4b   50 0/oiger Säure    12,04 12,04 12,00
In allen Fällen zeigten die in dem kritischen Lösungsmittel Butylacetat angesetzten Lösungen eine einwandfreie Durchnitrierung. Die einwandfreie Qualität der Nitrocellulose, der hohe Wiedergewinn, sowie die einfache Apparatur und Arbeitsweise ohne komplizierte Steuerorgane stellen gegenüber den bisherigen Verfahren einen technischen Fortschritt dar. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verfahren zur Wiedergewinnung der bei der Nitrocellulose-Herstellung anfallenden Haftsäure durch Aufschlämmen der abgeschleuderten Nitrocellulose in einer wässrigen Säuremischung mit mindestens 30 /o Säuregehalt und anschliessendes Abtrennen, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Zentrifuge kommende haftsäurefeuchte Nitrocellulose im Ausstosskonus der Zentrifuge durch ein Sauerwasser mit 30 bis 45 O/o Säuregehalt turbulent aufgeschlämmt und einer mehrteiligen Schubschleuder zugeführt wird, in deren erster Zone eine Säuremischung solcher Konzentration aufgesprüht wird, dass das abfliessende Sauerwasser eine Konzentration von 30 bis 50 /o hat, worauf in der zweiten Zone Wasser in solcher Menge aufgesprüht wird, dass das abfliessende Sauerwasser 10- bis 15 0/zig ist.

   UNTERANSPRUCH Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das aus der ersten Zone der Schubschleuder anfallende Sauerwasser der Konzentration von 30 bis 50 O/o teilweise zur destillativen Wiedergewinnung der Salpeter- und Schwefelsäure verwendet, zum anderen als Waschwasser in den Kreislauf zurückgeführt wird.