DE555902C

DE555902C - Verfahren zur Gewinnung von Salmiak und Soda

Info

Publication number: DE555902C
Application number: DEJ34547D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-06-05
Filing date: 1928-06-05
Publication date: 1932-08-04

Description

Verfahren zur Gewinnung von Salmiak und Soda Die Herstellung der Soda geschieht heute vorzugsweise durch Umsetzung von Chlornatrium mit doppeltkohlensaurem Ammon bzw. dessen Bestandteilen in wässeriger Lösung. Es entstehen hierbei Salmiak und Natriumbicarbonat, welch letzteres aus der Lösung ausfällt und nach der Filtration zu Soda calciniert wird. Der Salmiak, der in Lösung bleibt, wird mit Kalkmilch gespalten und das Ammoniak zwecks Wiederverwendung im nächsten Prozeß abgetrieben. Der Umsetzungsgrad der beiden Komponenten macht etwa 66 % aus. Das Verfahren ist also in wirtschaftlicher Hinsicht nicht so ergiebig, wie es zu wünschen wäre.
In vielen Fällen jedoch soll auch der entstandene Salmiak gewonnen werden, wenn z. B. genügend Ammoniak zur Verfügung steht, wie es in den Ammoniak erzeugenden Betrieben der Fall ist. In solchen Fällen ist man genötigt, die :Mutterlauge einzudampfen und durch Tiefkühlen den Salmiak abzuscheiden, der jedoch mit Alkalisalzen verunreinigt ist. Man kann jedoch auch den Salmiak ausfällen, wenn man die Umsetzung der beiden Ausgangsstoffe in einer Lösung vornimmt, die ein leichtlösliches Natriumsalz (z. B. Natriumnitrat) gelöst enthält. Hier wird durch Zusatz von Ammonbicarbonat Natriumbicarbonat abgeschieden, worauf durch Zusatz von Chlornatrium zum Filtrat der Salmiak zur Ausscheidung gelangt. Nach einem anderen Verfahren wird die Umsetzung in einer 40 °/oigen Ammoniaklösung vorgenommen, wobei sich zunächst das gebildete Natriumbicarbonat abscheidet, während aus dem Filtrat durch Absaugen des Ammoniaks der Salmiak zur Abscheidung gebracht wird.
Auch diese Verfahren arbeiten nicht mit voller Ausbeute und haben außerdem den Nachteil, daß außerordentlich große Mengen an Umsetzungsflüssigkeit benötigt werden, die dazu zwingen, die Reaktionsapparaturen in sehr großen Ausmaßen herzustellen. Weiter entstehen erhebliche Mengen an Waschflüssigkeiten, deren Verarbeitung verhältnismäßig schwierig ist und die Aufstellung besonderer Apparaturen erfordert.
Die Vermeidung dieser Nachteile ist der Zweck vorliegenden Verfahrens. Es wurde gefunden, daß bei Verwendung von flüssigem Ammoniak die Umsetzung der beiden Ausgangsstoffe roo °/,i- ist, da das Natriumbicarbonat in flüssigem Ammoniak vollständig unlöslich ist, während sich der gebildete Salmiak leicht löst; man kann also nach erfolgter Reaktion das Gemisch abfiltrieren und erhält, nachdem der Filterrückstand mit flüssigem Ammoniak nachgewaschen ist, eine zoo °/oige' Ausbeute an Natriumbicarbonat, während der gesamte Salmiak im Filtrat gelöst ist und aus diesem durch Absaugen des Ammoniaks abgeschieden werden kann.
Es ist an sich bekannt, daß flüssiges Ammoniak viele Salze auflöst und daß es dazu verwandt wird, Gemische von Salzen zu trennen, z. B. Ammonnitrat und Alkalisulfat. Es ist weiter bekannt, daß flüssiges Ammoniak auch auf seine Verwendbarkeit als Umsetzungsmittel für chemische Reaktionen untersucht wurde, seine Verwendung jedoch für die Umsetzung von Chlornatrium mit Ammoncarbonaten wurde bisher noch nicht vorgeschlagen trotz .der Vorteile, die es für die Herstellung von Salmiak und Soda aus den erwähnten Ausgangsstoffen bietet. Zudem ist sowohl Ammonium- als auch Natriumbicarbonat in flüssigem Ammoniak unlöslich, und es war somit nicht vorauszusehen, daß die Umsetzung quantitativ in Richtung der Bildung von Natriumbicarbonat und Salmiak verlaufen werde.
Das Verfahren kann auf Grund ausgeführter Versuche folgendermaßen durchgeführt werden: Äquimolekulare Mengen Chlornatrium (58o kg) und Ammonbicarbonat (79o kg) werden .miteinander gemischt und in ein Druckgefäß gebracht, das zweckmäßig mit Rührwerk versehen ist. Dann wird flüssiges Ammoniak zugesetzt, dessen Menge jedoch geringer sein kann als es seinem Lösungsvermögen für die zu entstehende Salmiakmenge entspricht. Die Umsetzung vollzieht sich nach der Gleichung Na Cl +NH,HCOs - NH4 C1 + NaH C O3. Dadas entstehende Ammonchlorid in Ammoniak anscheinend leichter löslich ist als Natriumchlorid, so geht die Reaktion nur in einer Richtung vor sich, obschon Ammoniumbicarbonat und Natriumbicarbonat schwer löslich sind, so daß die Umsetzung vollständig ist und die Ausbeuten praktisch ioo °/o betragen.
Nach erfolgter Reaktion wird der Inhalt des Druckgefäßes in eine Drucknutsche abgelassen, auf der sich das gebildete Natriumbicarbonat sammelt, während die Lösung von Salmiak in flüssigem Ammoniak einem behälter zufließt. Das Gut auf der Nutsche wird mit flüssigem Ammoniak nachgewaschen bis zum Verschwinden der Chlorreaktion. Der Gesamtbedarf an flüssigem Ammoniak richtet sich nach der Löslichkeit des Salmiaks, und man verfährt zweckmäßig so, daß man für das Reaktionsgefäß nur einen Teil, und den Rest zum Auswaschen des Natriumbicarbonats auf der Nutsche verwendet. Natürlich kann das flüssige Ammoniak auch geringe Mengen Wasser enthalten, jedoch nur so viel, daß das Natriumbicarbonat noch ungelöst bleibt und nicht den Salmiak verunreinigt.
Das im Auffangebehälter befindliche Filtrat, dem auch die Waschflüssigkeit zugeflossen ist, wird nun abgesaugt, wobei man praktisch so verfährt, daß das abgesaugte Ammoniak wieder komprimiert wird und in einer Leitung oder einem Mantel am Filtrat vorbeigeleitet wird, wodurch die Verdampfungs- und Kompressionswärme gegeneinander ausgetauscht werden, so daß sowohl der Kraftverbrauch als auch der Bedarf an Wärme und Kühlmitteln äußerst gering sind. Das komprimierte und wieder verflüssigte Ammoniak fließt einem Vorratsbehälter zu und kann von neuem zur Umsetzungsreaktion verwandt werden. Der Salmiak bildet vor dem Erstarren eine viskose Flüssigkeit, die scheinbar eine lockere Additionsverbindung zwischen Salmiak und Ammoniak darstellt, sich aber leicht zersetzt.
Bei den Versuchen wurden ioo °/oige Ausbeuten an Natriumbicarbonat und Salmiak erhalten. Der gebildete Salmiak war beim Glühen bis auf i % Rückstand flüchtig und enthielt 66 % Chlor, war also von großer Reinheit.
Das gebildete Natriumbicarbonat gab mit Silbernitrat eine sehr geringe Trübung, konnte also praktisch als chlorfrei angesprochen werden. Es enthielt jedoch geringe Mengen an Ammoniak und außerdem Carbamat, was aber für die Reinheit der herzustellenden Soda bedeutungslos ist und lediglich von Einfluß ist auf die Art des Kalzinationsprozesses.
Es ist zweckmäßig, für die Reaktion einen geringen Überschuß von Ammonbicarbonat zu verwenden, um sicher zu gehen, daß das Natrium des Kochsalzes vollständig ausgefällt wird.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Gewinnung von Salmiak und Soda durch Umsetzung von Chlornatrium mit Ammonbicarbonat oder Ammoncarbonat, dadurch gekennzeichnet, daß man als Umsetzungsflüssigkeit flüssiges Ammoniak verwendet.