DE1014086B

DE1014086B - Process for obtaining anhydrous, powdery sodium carbonate from molten sodium nitrate with simultaneous production of nitrous gases as a by-product

Info

Publication number: DE1014086B
Application number: DEI11586A
Authority: DE
Original assignee: Industrie Werke Karlsruhe Ausburg AG
Current assignee: KUKA AG
Priority date: 1956-04-23
Filing date: 1956-04-23
Publication date: 1957-08-22

Description

Verfahren zur Gewinnung wasserfreien, pulverförmigen Natriumcarbonats aus geschmolzenem Natriu=itrat unter gleichzeitiger Gewinnung nitroser Gase als Nebenprodukt Es ist bekannt, aus Salpeter Soda herzustellen. Hierbei wird eine Mischung von Salpeter und festem Brennstoff, wie Holzkohle oder Koks, frei oder in Wannen aufgeschüttet und angezündet. Es setzt eine intensive Verbrennung des Brennstoffes ein, unterstützt durch aus dem Salpeter frei werdenden Sauerstoff. Das Ergebnis einer solchen Umsetzung ist eine Sodaschmelze, die von der Asche des Brennstoffes verunreinigt ist. Um reine Soda zu erhalten, muß die Schmelze noch gelöst und anschließend als wasserhaltige Soda auskristallisiert werden. Dieses Verfahren wird hauptsächlich in Chile angewandt.Process for obtaining anhydrous, powdery sodium carbonate from molten sodium itate with simultaneous production of nitrous gases as a by-product. It is known to produce soda from saltpeter. A mixture of saltpetre and solid fuel, such as charcoal or coke, is poured freely or in tubs and set on fire. The fuel burns intensively, supported by the oxygen released from the saltpeter. The result of such a reaction is a soda melt that is contaminated by the ashes of the fuel. In order to obtain pure soda, the melt still has to be dissolved and then crystallized out as water-containing soda. This procedure is mainly used in Chile .

Es ist auch bekannt, Salpeter in Soda wenigstens z. T. umzuwandeln, und zwar dadurch, daß in einen unmittelbar beheizten Feuerungsraum Salpeterschmelze eingeführt wird, die sich mit den Verbrennungsgasen zu einer Sodaschmelze umsetzt und entlang den Wänden und des Bodens des Feuerungsraumes abläuft. Diese Schmelze ist jedoch durch gelöstes Steinmaterial der Ofenauskleidung verunreinigt.It is also known to use saltpeter in soda at least e.g. T. to convert, namely, that in a directly heated furnace nitric melt is introduced, which reacts with the combustion gases to a soda melt and runs along the walls and floor of the furnace. This melt however, it is contaminated by loosened stone material from the furnace lining.

Auch ist ein Verfahren zur Herstellung von Salpetersäure und Soda aus Salpeter bekannt, bei dem auf ein Gemisch von Salpeter mit einer alkalischen Erde ein Strom von Kohlensäure und Wasserdampf bei einer der Zersetzungstemperatur des Salpeters nahekommenden Temperatur einwirkt. Nachteilig hierbei ist, daß die der Ausgangsmischung beigegebenen Zusatzstoffe aus dem Endprodukt wieder getrennt werden müssen, außerdem ein dritter Reaktionspartner, nämlich Wasserdampf, vorhanden sein muß.Also is a process for making nitric acid and soda known from saltpeter, in which a mixture of saltpeter with an alkaline Earth a stream of carbonic acid and water vapor at one of the decomposition temperatures temperature close to the temperature of the saltpetre. The disadvantage here is that the The additives added to the starting mixture are separated from the end product must be, a third reactant, namely water vapor, is also present have to be.

Erwähnt sei noch ein Verfahren zur Herstellung von Soda aus Glaubersalz. Bei diesem Verfahren wird Kohlendioxyd in Gegenwart von Wasserdampf und Reduktionsmitteln auf Glaubersalz zur Einwirkung gebracht, indem geschmolzenes Glaubersalz bei Temperaturen über 1000' in ein Gasgemisch eingestäubt wird, das Kohlendioxyd und Wasserdampf enthält. Nachteilig ist bei diesem Verfahren, daß mit Wasserdampf gearbeitet wird. Außerdem wird bei ihm Glaubersalz als Ausgangsprodukt verwandt, gegenüber Natriumnitrat bei dem erfindungsgemäßen Verfahren.Mention should also be made of a process for the production of soda from Glauber's salt. In this process, carbon dioxide is brought into action on Glauber's salt in the presence of steam and reducing agents by spraying molten Glauber's salt into a gas mixture containing carbon dioxide and water vapor at temperatures above 1000 '. The disadvantage of this process is that steam is used. In addition, he uses Glauber's salt as the starting product, compared to sodium nitrate in the process according to the invention.

Um die geschilderten Nachteile zu beseitigen, ist ein Verfahren entwickelt worden, das darin besteht, daß eine Natriumnitratschmelze in einem auf mindestens 800' erhitzten Raum in eine für die Umsetzung gemäß 2 NaNO, + CO = Na,CO, + 2 NO, im Überschuß vorhandene Menge Kohlenoxyd fein zerstäubt wird.In order to eliminate the disadvantages described, a process has been developed which consists in converting a sodium nitrate melt in a room heated to at least 800 ' into one for the reaction according to 2 NaNO, + CO = Na, CO, + 2 NO, in excess existing amount of carbon oxide is finely atomized.

Durch Versuche ist festgestellt worden, daß auch bei dem Verfahren gemäß der Erfindung durch das feine Zerstäuben der Salpeterschmelze und ihre dadurch bedingte größere Oberfläche der Wirkungsgrad der Umsetzung erhöht wird. Voraussetzung ist jedoch, daß Kohlenoxyd im Überschuß vorhanden ist. Dieser Überschuß kann entweder durch unvollkommene Verbrennung der zur Erhitzung des Zerstäubungs- bzw. Reaktionsraumes verwendeten Heizmittels oder durch gesonderte oder zusätzliche Einführung von Kohlenoxyd in den Reaktionsraum bewirkt werden. Die Erhitzung des Reaktionsraumes kann unter Verwendung von z. B. gasförmigem oder flüssigem Brennstoff von außen und/oder von innen geschehen. Wird der Reaktionsraum jedoch durch elektrische Widerstandsheizung von außen erhitzt, dann ist eine gesonderte oder zusätzliche Einführung des zur wirksamen Umsetzung erforderlichen Überschusses an Kohlenoxyd nötig. Dabei haben Versuche ergeben, daß insbesondere eine Zweistoffdüse zum Einblasen der Salpeterschmelze und des Kohlenoxyds von Vorteil ist.Experiments have shown that also in the case of the process according to the invention by the fine atomization of the molten saltpeter and thereby conditional larger surface the efficiency of the implementation is increased. pre-condition is, however, that carbon oxide is present in excess. This excess can be either due to imperfect combustion of the heating of the atomization or reaction chamber used heating medium or by separate or additional introduction of carbon monoxide be effected in the reaction space. The heating of the reaction space can be under Use of e.g. B. gaseous or liquid fuel from the outside and / or from happen inside. However, the reaction space is heated by electrical resistance heated from the outside, then a separate or additional introduction of the effective implementation of the required excess of carbon oxide is necessary. Have along Tests have shown that in particular a two-fluid nozzle for blowing in the molten saltpeter and carbon dioxide is beneficial.

Wurden beispielsweise in einen Reaktionsraum geschmolzener Salpeter mit reinem Kohlenoxyd versprüht, so wurde ein pulverförmiges Produkt erhalten, das neben etwa 97 l)/, Soda nur etwa 1 % nicht umgesetztes Nitrat enthielt. Der Rest bestand aus natürlichen und technischen Verunreinigungen. Wurde statt Kohlenoxyd dagegen Kohlendioxyd als Zerstäubungs- und Reaktionsgas benutzt, dann konnte unter sonst gleichen Voraussetzungen nur eine etwa 470/,ige Soda erzielt werden.If, for example, molten saltpeter with pure carbon oxide was sprayed into a reaction chamber, a powdery product was obtained which, in addition to about 97 liters of soda, contained only about 1% unconverted nitrate. The rest consisted of natural and technical impurities. If, on the other hand, carbon dioxide was used as the atomizing and reaction gas instead of carbon oxide, then, under otherwise identical conditions, only about 470% soda could be obtained.

Bei einem anderen Versuch wurde geschmolzener Salpeter zerstäubt und Öl unter Luftmangel verbrannt, wobei die Verbrennungsgase aus dem den Reaktionsraum umgebenden Verbrennungsraum durch die beide Räume verbindenden Öffnungen in den Reaktionsraum eintraten. Bei diesem Verfahren mit Ölheizung fiel eine 96,70,/,ige Soda an, die 0,51 % nicht umgesetzten Salpeters enthielt. Der Rest bestand wieder aus natürlichen und technischen Verunreinigungen. Hier muß ebenfalls, wenn bei der Verbrennung nicht genügend Kohlenoxyd entsteht, zusätzlich Kohlenoxyd eingeblasen werden, so daß ein Überschuß vorhanden ist.In another experiment, molten saltpetre was atomized and oil was burned in the absence of air, the combustion gases from the combustion space surrounding the reaction space entering the reaction space through the openings connecting the two spaces. In this process with oil heating, 96.70% soda was obtained which contained 0.51% unreacted nitric acid. The rest again consisted of natural and technical impurities. Here too, if not enough carbon oxide is produced during the combustion, additional carbon oxide must be blown in so that there is an excess.

Auch für diesen Versuch gilt, daß gegenüber den bish#riden Verfahren Kohlendioxyd von nur untergeordnetet -Bedeutung ist; vielmehr ist der CO-Überschuß maßgebend. Es hat sich ergeben, daß neben nitrosen Gasen technisch reine, pulverförmige Soda in wasserfreier Form, d. h. trocken, hergestellt werden kann, ohne daß eine Na:chbehandlung erforderlich ist. In Gewichten ausgedrückt, werden durch diese Umsetzung z. B. aus 2 t Salpeter rund 1 t Soda und 1 t nitrose Gase erzeugt. Das Zerstäuben zu einer möglichst großen Oberfläche geschieht in bekannter Weise mittels Preßluft, Dampf, rotierender Scheiben od. dgl.For this experiment, too, it is true that, compared to the bisharian processes, carbon dioxide is of only minor importance; rather, the CO excess is decisive. It has been found that in addition to nitrous gases, technically pure, powdered soda in anhydrous form, i.e. H. dry, can be produced without the need for post-treatment. Expressed in weights, this implementation z. For example, around 1 t of soda and 1 t of nitrous gases are produced from 2 t of saltpetre. The atomization to the largest possible surface is done in a known manner by means of compressed air, steam, rotating disks or the like.

Die entstandene Soda wird als Pulver mit den Reaktions- und Verbrennungsgasen weggefördert und über Abscheideeinrichtungen von den Gasen getrennt. Gegebenenfalls an den Wänden entstehende und nach unten ablaufende Sodaschmelze bedingt eine Nachbehandlung, wie Mahlung oder Auflösung zwecks Herstellung -von Kristallsoda.The resulting soda is a powder with the reaction and combustion gases conveyed away and separated from the gases via separation devices. Possibly Soda melt that develops on the walls and runs downwards requires an after-treatment, such as grinding or dissolving for the purpose of producing crystal soda.

Die sich aus der Anlage stetig abscheidenden nitrosen Gase können nach bekannten Verfahren zur Salpetersäuregewinnung weiter verarbeitet werden.The nitrous gases that are constantly separating out of the system can further processed by known methods for nitric acid recovery.

Claims

PATENT CLAIMS-1.

Process for obtaining anhydrous, powdery sodium carbonate from molten sodium nitrate, with simultaneous production of nitrous gases as a by-product, characterized in that a sodium nitrate melt in a room heated to at least 800 'is converted into a room for the reaction according to 2 NaNO, -:, CO = Na, CO, + 2 NO, in excess amount of carbon oxide is finely atomized, 2.

Process according to Claim 1, characterized in that carbon oxide is blown separately or additionally into the reaction space heated from the outside and / or from the inside. 3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that the carbon oxide obtained in the event of incomplete combustion of the heating medium used to heat the reaction chamber is used for the reaction. : "

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that sodium nitrate and fuel are atomized together as a mixture. Considered publications: German patent specifications No. 69 059, 744 A17, 897243.