DE12935C

DE12935C - Innovations in the process of cleaning alkaline solutions and the production of ammonia

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1880.1880.

EUSTACE CAREY, HOLBROOK GASKELL jr. und Dr. FERDINAND HURTER in WIDNES (Grafschaft Lancaster, England).EUSTACE CAREY, HOLBROOK GASKELL Jr. and Dr. FERDINAND HURTER in WIDNES (County Lancaster, England).

Neuerungen in dem Verfahren der Reinigung alkalischer Lösungen und der HerstellungInnovations in the process of cleaning alkaline solutions and manufacturing

von Ammoniak.of ammonia.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 29. Juli 1880 ab.Patented in the German Empire on July 29, 1880.

An dem uns im Patent No. 10572 patentirten Verfahren der Reinigung von Alkalirohlaugen von den sie verunreinigenden Cyan- und Ferrocyanverbindungen ergaben sich die nachfolgend beschriebenen Verbesserungen.In the patent no. 10572 patented process for cleaning alkaline liquors of the cyano and ferrocyanic compounds contaminating them, the following were found described improvements.

Diese bestehen im wesentlichen darin, Alkalilösungen der bezeichneten Art der Einwirkung von Kohlensäure, sowie gewisser Schwefelverbindungen auszusetzen, welche letzteren in den erwähnten Alkalilösungen selbst durch Zusatz oxydirender Medien, wie Manganoxyde, salpetersauren Natrons und dergl., erzeugt werden; dies zu dem Zwecke, um die in den betreffenden Lösungen enthaltenen Silicium-, Aluminium- und Eisenverbindungen aus ihnen abzuscheiden.These essentially consist of alkali solutions the specified type of action of carbonic acid, as well as certain sulfur compounds expose the latter in the alkali solutions mentioned even by adding oxidizing media such as manganese oxides, sodium nitric acid and the like., are generated; this for the purpose of removing the silicon, aluminum and To deposit iron compounds from them.

Bei der Ausübung des verbesserten Verfahrens wird wie folgt vorgegangen:The procedure for practicing the improved procedure is as follows:

Zunächst werden die Ferrocyanide, Schwefelverbindungen und andere Unreinigkeiten enthaltenden alkalischen Lösungen der Einwirkung von Kohlensäure (die mit atmosphärischer Luft gemischt sein kann oder nicht) unterworfen. Hierdurch entfernen wir so viel als möglich die Silicmm- und Aluminiumverbindungen, die gewöhnlich in dergleichen Lösungen vorkommen; damit aber ist der Bildung von Krusten oder Niederschlägen in dem Kessel, worin die spätere Behandlung erfolgt, entweder gänzlich, oder mindestens in sehr erheblichem Mafse vorgebeugt.First, the ferrocyanides, sulfur compounds and other impurities containing it alkaline solutions of the action of carbonic acid (those with atmospheric air may or may not be mixed). In doing so, we remove as much as possible Silicon and aluminum compounds commonly found in the same solutions; but with this there is the formation of crusts or precipitates in the boiler in which the later Treatment is carried out, either completely, or at least to a very considerable extent with prevention.

Zu dieser mit Kohlensäure behandelten und dadurch von Silicium- und Aluminiumverbindungen mehr oder weniger befreiten Lösung wird ein oxydirendes Mittel hinzugesetzt, z. B. Manganhyperoxyd (Pyrolusit), oder salpetersaures Natron, oder andere Agentien, welche die Natriummonosulphide in unterschwefligsaures Natron umzuwandeln vermögen.. Dies kann bei gewöhnlicher Temperatur erfolgen oder bei höherer, nur darf dieselbe nicht jene Temperatur übersteigen, welcher die Lösungen in der Folge noch ausgesetzt werden.To this carbonated and thereby of silicon and aluminum compounds an oxidizing agent is added to the more or less liberated solution, e.g. B. Manganese hyperoxide (Pyrolusite), or nitric acid, or other agents that make up the sodium monosulphides able to convert into hyposulphurous sodium bicarbonate .. This can be done with ordinary Temperature or at a higher temperature, but it must not exceed that temperature to which the solutions are subsequently exposed.

a) Wird Braunstem (Manganhyperoxyd) als oxydirendes Agens gewählt, um in der eben angedeuteten Weise auf die Lösungen einzuwirken, so kann man denselben entweder gleich in solcher Menge zusetzen, dafs unmittelbar die entsprechende Menge unterschwef ligsauren Salzes entsteht, oder aber, man bringt den Braunstein in geringerer Quantität hinzu und beachtet dabei folgendes: In diesem Falle wird der Braunstein gleich anfangs (also noch vor Einwirkung der Kohlensäure) zugesetzt, dann läfst man die Kohlensäure zur Einwirkung gelangen, und zwar ist dieselbe hierbei mit einer Sauerstoffmenge gemischt zu halten, welche genügt, um eine weitere Quantität unterschwefligsauren Salzes zur Entstehung zu bringen. Der Braunstein fungirt dabei einfach als Ueberträger von Sauerstoff zu den Monosulphiden.a) If Braunstem (manganese hyperoxide) is chosen as the oxidizing agent to be used in the To act on the solutions in the manner indicated, one can either do the same in the same way Add in such an amount that immediately the corresponding amount of hyposulfuric acid salt arises, or else, you add the brownstone in a smaller quantity and pay attention to it the following: In this case, the brownstone is immediately removed (i.e. before the Carbonic acid) is added, then the carbonic acid is allowed to take effect, namely it is to be kept mixed with an amount of oxygen which is sufficient to produce a to bring about further quantity of hyposulfuric acid salt. The brownstone functions simply as a carrier of oxygen to the monosulphides.

In jedem Falle läfst man die Lösung sich setzen oder filtrirt sie und kann den Braunstein wiedergewinnen bezw. ihn für weitere Operationen nutzbar machen.In any case the solution is allowed to sit or filtered and the brownstone can be removed regain or make it usable for further operations.

b) Wird dagegen salpetersaures Natron benutzt, so bringt man es zu der filtrirten, mit Kohlensäure schon behandelten Lösung hinzu in einer Quantität, welche genügt, um die entsprechende Menge unterschwefligsauren Salzes zu liefern.b) If, on the other hand, nitric acid soda is used, bring it to the filtered one Carbonic acid is added to the solution already treated in a quantity which suffices for the corresponding Amount of hyposulphurous salt to be delivered.

Währenddem die Lösungen innerhalb der wie unten bezeichneten Grenzen erhitzt werden, findet zwischen salpetersaurem Natron und dem Natriummonosulphid eine Reaction statt, welche durch nachfolgende Gleichung Ausdruck findet:While the solutions are being heated within the limits set out below, a reaction takes place between nitric acid soda and sodium monosulphide, which is expressed by the following equation:

2 Na₂ S -+■ Na NO₃ + 2B₂O = Na₁ Ο + Ναπθ-h Na₂ S₂ O₃ -+- NJI₃. 2 Na ₂ S - + ■ Na NO ₃ + 2B ₂ O = Na ₁ Ο + Ναπθ-h Na ₂ S ₂ O ₃ - + - NJI ₃ .

Es ist hieraus ersichtlich, wie zur Erzeugung jedes Aequivalentes unterschwefligsauren Natrons wenigstens ein Aequivalent salpetersauren Natrons nöthig ist.From this it can be seen how to produce every equivalent of hyposulfuric acid at least one equivalent of sodium nitric acid is necessary.

Möge nun das unterschwefligsaure Natron auf die eine oder die andere Art gebildet werden, so mufs jedenfalls die Menge dieses Salzes so grofs sein, um zur Zersetzung sämmtlichen, in der Lösung vorhandenen Ferrocyanids zu genügen. Let the hyposulphurous soda be formed one way or the other, at any rate, the quantity of this salt must be so great as to allow all of it to decompose the solution existing ferrocyanide to meet.

Es hat sich uns für diesen Zweck ergeben, dafs wenigstens fünf bis sechs AequivalenteFor this purpose it has been found that at least five to six equivalents

unterschwefligsauren Salzes nöthig seien, um ein Aequivalent Ferrocyanids zu zersetzen; d. i., für jeden Gewichtstheil wasserfreien Ferrocyanids, enthalten in der Lösung, müssen vorhanden sein 2,6 bis 3,2 Gewichtstheile wasserfreien unterschwefligsauren Salzes, da sich der gröfste Theil Ferrocyanids zerlegt nach folgender Gleichung:hyposulphurous salt are necessary to decompose one equivalent of ferrocyanide; d. i., for every part by weight of anhydrous ferrocyanide contained in the solution must be present its 2.6 to 3.2 parts by weight of anhydrous hyposulphurous acid salt, since the largest part of ferrocyanide decomposed according to the following equation:

Na₁ Fe Cy₅ + 6 Na₂ S₂ O₃ +IVa₂ O =
6 Na Cy S + 6 IVa₂ SO₃ -f Fe O. Na ₁ Fe Cy ₅ + 6 Na ₂ S ₂ O ₃ + IVa ₂ O =
6 Na Cy S + 6 IVa ₂ SO ₃ -f Fe O.

Nachdem die Lösungen in der vorstehend erläuterten Weise vorbereitet worden sind, werden sie einer Hitzeeinwirkung ausgesetzt. Man bringt sie zu dem Zweck in einen Kessel, als welcher zweckmäfsigerweise ein Röhrenkessel gewählt wird. , Der in unserem D. R. P. No. 10572 beschriebene Kessel bezw. Apparat würde auch für den vorliegenden Zweck passend sein.After the solutions have been prepared in the manner explained above, they are exposed to heat. They are put in a cauldron for the purpose as which expediently a tubular boiler is chosen. , The one in our D. R. P. No. 10572 described boiler respectively. apparatus would also be suitable for the present purpose.

Die für die beabsichtigte Zersetzung nothwendige Temperatur beträgt mindestens 17 6,6° C. (350⁰F.); wird diese Temperatur nicht erreicht, oder wird sie überschritten, so findet keine Zerlegung statt.The necessary for the intended decomposition temperature is at least 17 ° C 6.6 (350 ⁰ F.); If this temperature is not reached or if it is exceeded, no decomposition takes place.

Die Lösungen werden unter entsprechend starkem Drucke erhalten. Derselbe beträgt 14 bis 21 Atmosphären (200 bis 300 Pfd. f. 1 □"e.) und wird durch ein belastetes Sicherheitsventil geregelt, welches sich öffnet, wenn der Druck der Flüssigkeit genügend hoch gestiegen ist.The solutions are obtained under a correspondingly strong pressure. The same is 14 to 21 atmospheres (200 to 300 lbs. f. 1 □ "e.) and is loaded by a safety valve regulated, which opens when the pressure of the liquid has risen sufficiently high.

Die den Kessel verlassende Flüssigkeit kann nunmehr von dem Eisen, welches gefällt worden ist, durch Filtration, Setzenlassen oder auf andere bekannte Weise befreit werden. Sie ist so fertig zur Verwendung in der Fabrikation und Verarbeitung gereinigter Alkalien, seien dies nun Sodakrystalle oder andere Alkalien in irgend welcher anderen Form, für welche Befreitsein von Silicium-, Aluminium- und Eisenverbindungen Bedingung ist.The liquid leaving the kettle can now be removed from the iron which has been precipitated is to be freed by filtration, settling or other known means. she is ready for use in the manufacture and processing of purified alkalis this now soda crystals or other alkalis in some other form, for which being free of silicon, aluminum and iron compounds is a condition.

Während der Erhitzung dieser Lösungen, insbesondere dann, wenn eine vorherige Behandlung mit salpetersaurem Natron statt hatte, entwickelt sich Ammoniak.While heating these solutions, especially if previous treatment instead of nitric acid, ammonia develops.

Dieses Ammoniak, welches theilweise der Zersetung des Natriumeisencyanids und theilweise der Zersetzung des salpetersauren Natriums seine Entstehung verdankt, kann nun auf eine passende unter den hierfür bekannten Arten gewonnen und dann weiter verwerthet werden.This ammonia, which is partly due to the decomposition of sodium iron cyanide and partly owes its origin to the decomposition of the nitric acid sodium, can now on a suitable species from those known for this purpose can be obtained and then further utilized.

Claims

Patent Claims:

1. The described method of cleaning alkaline solutions from the silicon, aluminum and iron compounds contained in them by exposing these solutions to the action of carbonic acid and certain sulfur compounds, the latter in the above-mentioned alkaline solutions, even by the addition of manganese hyperoxide (Brownstone, pyrolusite), nitric acid soda or similar oxidizing agendas can be produced.

2. The production of ammonia by the process identified under 1. Cleaning of alkaline solutions.