Titel: Zur Herstellung von Ammoniaksoda.
Fundstelle: Band 243, Jahrgang 1882, S. 61
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Zur Herstellung von Ammoniaksoda. Patentklasse 75. Mit Abbildungen auf Tafel 7. Zur Herstellung von Ammoniaksoda. M. Honigmann in Grevenberg bei Aachen (* D. R. P. Nr. 13782 vom 18. Juli 1880) verwendet zum Destilliren mit ungelöschtem Kalk eine Destillirblase, deren Cylinder D (Fig. 1 Taf. 7) zur Vorwärmung der Salmiaklauge und Verdampfung des Ammoniumcarbonates oberhalb des gewölbten Deckels um ein Stück N verlängert ist, welches die Salmiaklauge aufnimmt. Die gewölbten Deckel von D und N sind durch einen nach D zu offenen Rohrstutzen c verbunden, welcher oben eine verschlieſsbare Oeffnung d zum Einfüllen des ungelöschten Kalkes besitzt. Wird nun durch das Rohr n bis auf den Boden des Kessels heiſse Salmiaklösung aus dem Behälter N zugelassen, so nimmt der dadurch aufgerührte Kalk K unter beträchtlicher Erhitzung der eintretenden Lauge Wasser auf und zersetzt den Salmiak sofort zu Chlorcalcium und Ammoniak, welches letztere als Gas entweicht. Die Gasentwicklung ist eine sehr stürmische, weshalb zur Vermeidung einer gefährlichen Drucksteigerung an dem Cylinder c vier weite Röhren r befestigt sind, welche in den Kessel N hineinragen und das stürmisch entwickelte Ammoniak der Salmiaklauge zur Condensation übergeben. Diese Vorrichtung hat den weiteren Zweck, nach Ablauf der erhitzten Salmiaklauge und nach Einfüllung neuer Lauge das kohlensaure Ammoniak derselben dadurch zu entfernen, daſs die aus D kommenden Dämpfe durchgeleitet werden. Die abziehenden Gase des Kessels D können durch das Rohr a auch direct zur Condensation gehen, oder bei geschlossenem Rohr a und geöffnetem Rohr b durch N geleitet werden. Diese Anordnung macht es möglich, die Lauge im Kessel N anfangs nur von auſsen auf 100° zu erhitzen, dann aber bei geschlossenem Rohr a die aus D kommenden Dämpfe durch die Flüssigkeit zu leiten. Die mit Salz gesättigten Ammoniaklaugen treten durch das Rohr C (Fig. 2 Taf. 7) in den 8 bis 12m hohen Fällungsapparat, flieſsen durch die Oeffnungen i in den 4 Abtheilungen B hinunter, um mit Kohlensäure gesättigt und ausgefällt durch das Rohr m wieder abzuflieſsen. Die durch Rohr r eintretenden Kohlensäure haltigen Gase durchstreichen den Apparat in entgegengesetzter Richtung, dringen durch die schiefen, durchlöcherten Scheidewände der 4 Abtheilungen B nach oben und treten durch das Rohr v in den Absorptionsapparat A, um hier das Ammoniak abzugeben und schlieſslich bei g zu entweichen. Dieser Apparat A besteht aus einer Anzahl von kleineren Cylindern, deren Böden y (Fig. 3) wie die Scheidewände von B in einer horizontalen Linie durchlöchert sind. Durch eine Neigung des Cylinders werden die durchgehenden Gase gezwungen, wiederholt durch Wasser bezieh. Salzsoole zu streichen, und geben an diese Flüssigkeit das mitgerissene Ammoniak ab. Durch diese Vorrichtung wird eine gute Aufnahme der Kohlensäure erzielt; auch ist die Möglichkeit gegeben, die beinahe mit Kohlensäure gesättigte und die ganz frische Lauge mittels der Kühlröhren w zu kühlen, während die mittleren Abtheilungen durch die Kohlensäureaufnahme eine erhöhte Temperatur erhalten. Für die Trennung des Bicarbonates von der Salmiaklauge und für die Weiterverarbeitung desselben auf Soda ist es wesentlich, daſs es grobkörnig fällt. Beim kalten Fällen der Lauge wird aber fast stets ein schlammiges, schwer zu verarbeitendes Product erzielt, weshalb man die einfache Trennung der Laugen in dem Cylinder durch schiefe Scheidewände anwendet und dann sowohl die fertige Lauge., als die frische kühlen kann. Erstere wird gekühlt, um die Fällung möglichst vollständig zumachen, letztere, damit möglichst wenig Ammoniak mit den durchgehenden Kalkofengasen weggerissen werde. In den mittleren Abtheilungen dagegen erhöht sich die Temperatur infolge der Kohlensäureaufnahme von selbst auf 40° und darüber. Das erhaltene Bicarbonat, ein feuchtes, beim Erhitzen zusammenbackendes, dabei die Wärme sehr schlecht leitendes Pulver, wird zunächst durch Pressen zu kleinen, 1 bis 3cm dicken, festen Kuchen geformt; aus diesen läſst sich jetzt die Kohlensäure austreiben wie aus einem festen Material, wie z.B. aus Kalkstein. Der Kalkofen K (Fig. 4 Taf. 7) gibt seine Kohlensäure haltigen Gase durch das Rohr r an den Calcinircylinder B ab, in welchem das bei d eingeworfene gepreſste Bicarbonat auf einem schrägen gelochten Blech ruht und von hier aus bei o ausgezogen werden kann. Der durch das gelochte Blech in den Boden bei p hinabfallende Bicarbonatstaub kann zuweilen durch eine Thür n entfernt werden. Die Hitze der Kalkofengase reicht zur Calcination des Bicarbonates hin und werden dessen Gase durch die Kohlensäure desselben angereichert; auch wird sämmtliches Ammoniak des Bicarbonates wiedergewonnen. Die Société anonyme des produits chimiques du Sud-Ouest in Paris (* D. R. P. Nr. 14186 vom 31. August 1880) will die bei dem Ammoniaksoda-Verfahren erhaltene Salmiaklösung, welche noch doppelt kohlensaures Natron, eine geringe Menge Chlornatrium und unzersetztes doppelt kohlensaures Ammoniak enthält, in einem Siedekessel eine Zeit lang erhitzen, um das nicht zersetzte doppelt kohlensaure Ammoniak zu verflüchtigen, welches gesammelt wird. Dann bringt man die Lösung in einen aus Blech hergestellten Verdampfungskessel und concentrirt sie langsam in Blechgefäſsen, welche mittels Chlorblei und Salmiak auf galvanischem Wege verbleit sind, bis sich das Ammoniaksalz durch die Uebersättigung der Flüssigkeiten niederschlägt. Das auf diese Weise erhaltene Ammoniaksalz läſst man einige Zeit lang abtropfen, um es von der Mutterlauge zu befreien, welche wieder in den Kessel zurückgeführt wird. Der Salmiak wird mit der nöthigen Menge gepulverten Kalksteines oder Dolomits in guſseisernen Retorten von geringem Durchmesser allmählich erhitzt. Gegen Ende der Operation bringt man in diese Retorten Kalkmilch behufs Zersetzung der letzten Spuren von Ammoniaksalz. Die Condensation der entweichenden Ammoniakdämpfe geht in einer Anzahl in einem groſsen Kühlgefäſs B (Fig. 5 bis 7 Taf. 7) neben einander angeordneter viereckiger, 3 bis 4m langer Blechkästen A vor sich. In Abständen von 50cm sind in diesen Kästen A Scheidewände a angebracht, welche bis auf die halbe Höhe der ersteren hinabreichen und mit dem unteren Theil in das Absorptionswasser eintauchen. Das durch die Röhren C und G zugeführte Gas wird dadurch gezwungen, sich durch das Wasser in den Kästen hindurchzudrängen. Mittels eines Rechens E, dessen Stange in den beiden Stopfbüchsen c geführt und abgedichtet ist, kann das niedergeschlagene Bicarbonat während des Betriebes in den mit Handloch b versehenen Behälter D gebracht werden. Das mit einer Stange und Handgriff versehene Kugelventil d dient zum Abschlieſsen der Verbindung zwischen dem Behälter D und dem Condensationskasten A. Die Verbindung der Destillationsretorten mit den Condensationskammern A wird durch die Eisenröhre C hergestellt. In diese Kammern wird durch andere Röhren G ein ununterbrochener Strom Kohlensäure geleitet, welche beim Calciniren von doppelt kohlensaurem Natron oder von Kalksteinen oder beim Rösten von Spatheisenstein erhalten wird. Der Vorgang während des Betriebes ist folgender: Die Gase, welche aus den Destillationsretorten entweichen, bilden ein Gemenge, gröſstentheils aus anderthalb kohlensaurem Ammoniak und Ammoniak bestehend. Die Gasbläschen gelangen bei ihrem Uebergang von der einen Abtheilung in die andere des Condensators durch die den letzteren zur Hälfte anfüllende Flüssigkeit und bewirken bei ihrer Berührung mit der zugeführten freien Kohlensäure die Bildung des doppelt kohlensauren Ammoniaks, welches sich von dem Augenblick an niederschlägt, wo die Flüssigkeit übersättigt ist, und alsdann blos noch für den Gebrauch gesammelt werden muſs. Ch. de Montblanc und L. Gaulard in Paris (* D. R. P. Zusatz Nr. 14193 vom 2. October 1880) wollen statt der früher (1880 236 * 52) getrennten Sättigungsgefäſse ein doppeltes Gefäſs B (Fig. 8 und 9 Tafel 7) benutzen. An jedem dieser zwei verschlossenen Cylinder aus Eisenblech ist ein Flüssigkeitsanzeiger n angebracht. Diese beiden Behälter stehen abwechselnd durch die gemeinschaftlichen Rohre m, o, x und z, welche je mit einem Dreiwegehahn versehen sind, in Verbindung mit dem Abfluſsrohr y der Kohlensäure durch den Hahn a, mit dem Entwicklungsapparat für das Ammoniak durch Rohr w und Hahn b, mit dem Zufluſsrohr p der Kochsalzlösung aus dem Lösungsapparat durch den Hahn c und endlich mit dem Zersetzungsapparat, in welchem die Scheidung der mit Ammoniak gesättigten Lösung erfolgt, durch Rohr q und Hahn d. Durch den Hahn c kann die Zuleitung der Salzlösung abgesperrt werden, während ein Schwimmerventil f den Zufluſs regelt, um die Flüssigkeit immer in gleicher Höhe zu erhalten. Die Ammoniakgase treten durch den Schwimmerhahn s und durch eine Tauchröhre auf den Boden der Behälter B. Der Schwimmer ist so gestellt, daſs infolge der Verminderung des specifischen Gewichtes der Flüssigkeit der Eintritt des Ammoniaks aufhört, sobald die Sättigung vollständig ist. Die so vorbereitete ammoniakalische, Kochsalz haltige Flüssigkeit flieſst durch den Schlammhahn d und durch die Vertheilungsröhre q in die Fällungsapparate A. Die Apparate A (Fig. 10 und 11 Taf. 7) sind von den früher beschriebenen darin verschieden, daſs sie in Kühlfässern r stehen, welche durch die Röhren g mit Wasser versorgt werden. Die Kohlensäure wird durch die Vertheilungsröhre t und die hohle Achse der radialen Rohrflügel in die Apparate A durch eine einfach wirkende Pumpe P eingepreſst, welche mit einem Druckregulator versehen ist. Diese Pumpe hat zwei Cylinder, wovon jeder in Verbindung steht durch Rohr i mit dem gemeinsamen Rohr k, welches von dem Erzeugungsapparat für Kohlensäure kommt, ferner durch die Röhre e und das gemeinschaftliche Abfluſsrohr u mit den Zersetzungsapparaten. A. R. Pechiney in Salindres (Englisches Patent Nr. 2098 vom 24. Mai 1880) verwendet einen liegenden, um seine Achse drehbaren Cylinder A (Fig. 12 und 13 Taf. 7). In der Richtung der Längsachse ist eine durchlöcherte Scheidewand b, senkrecht dazu sind Wände a angebracht mit Oeffnungen o in der Mitte. Jede der dadurch gebildeten Abtheilungen ist durch ein Mannloch z zugänglich gemacht. Durch die Durchbohrung des Zapfens C tritt die ammoniakalische Kochsalzlösung in den Cylinder und entweichen die nicht absorbirten Gase. Die innere Röhre g (Fig. 14) des anderen Zapfens B ist der Länge nach in zwei Hälften getheilt. Durch die bei i angebrachten Oeffnungen kann eine jede mit dem Ansatz j in Verbindung gebracht werden. Diese Röhre g dient zum Eintritt der das Bicarbonat suspendirt enthaltenden Lösung und der reinen Kohlensäure, welche durch Glühen des Bicarbonates gewonnen wird, während durch die äuſsere concentrische Röhre f unreine Kohlensäure von einem Kalkofen eintritt. Der ringförmige Raum zwischen Röhre f und g theilt sich nach rechts und links in zwei Röhren t (Fig. 15), von denen jede auf je einer Seite der Hauptscheidewand b durch die drei ersten Abtheilungen geht; die unreine Kohlensäure geht also erst in die vierte Abtheilung, während die reine von g aus in die erste Abtheilung tritt. Die innere Leitung durch den Zapfen ist auſserhalb des Cylinders gebogen und führt in einen Behälter F, wo das Bicarbonat sich absetzt und in welchen reine Kohlensäure eingeführt wird. Mit Hilfe eines hydraulischen Accumulators mit zwei senkrechten Cylindern P macht der Cylinder A in regelmäſsigen Zwischenräumen halbe Umdrehungen. An den Kolben dieser Cylinder ist je ein Seil o. dgl. befestigt, welches um je eine dem Absorptionsgefäſs A parallele Rolle H und um dieses selbst geht. Die ammoniakalische Kochsalzlösung tritt nun durch den Cylinder D und Achse C in die letzte Abtheilung des Cylinders A und geht durch die Oeffnungen o aus einer Abtheilung in die andere, um schlieſslich mit dem suspendirten Bicarbonat durch den oberen Theil der Röhre g in den Behälter F zu flieſsen, während die Kohlensäure den entgegengesetzten Weg nimmt, so daſs die Flüssigkeit mit immer reicheren Gasen, schlieſslich mit reiner Kohlensäure zusammentrifft. Das Glühen des Natriumbicarbonates soll nach einem ferneren Vorschlage von A. R. Pechiney (Englisches Patent Nr. 2099 vorn 24. Mai 1880) in einem Kohlensäurestrome geschehen. W. Rube in Corbach, Waldeck (* D. R. P. Nr. 13430 vom 8. August 1880) empfiehlt einen ununterbrochen arbeitenden Calcinirofen mit indirectem Feuer. Die auf dem Rost R (Fig. 16 bis 18 Taf. 7) erzeugten Verbrennungsgase nehmen ihren Weg durch den Feuerraum m, heizen dadurch den gemauerten Boden x des unteren Calcinirraumes A, gelangen durch die aufsteigenden Kanäle e (Fig. 16) in den Feuerraum a, welcher durch guſseiserne Platten von den Calcinirräumen abgeschlossen ist, von denen die untere Platte an den Calcinirraum A, die obere an B die Wärme abgibt. In gleicher Weise werden die Feuergase durch die übrigen Kanäle n geleitet und entweichen durch c nach dem Schornstein. Das Bicarbonat gelangt durch den Fülltrichter f in den obersten Calcinirraum D, wird hier durch die an der stehenden, unten gelagerten, durch Schneckengetriebe gedrehten Welle w befindlichen Arme mittels der Rührer s gewendet und vermöge der Stellung dieser Rührer gleichzeitig von dem Umfang des Raumes A nach der Mitte hin geschoben, so daſs es durch die Fallbüchse o in den Calcinirraum C hinabfällt. In diesem Räume stehen die Rührer s in entgegengesetztem Sinne und schieben das Material von der Mitte nach der äuſseren Fallbüchse o u.s.f., bis es vollständig calcinirt bei q den Apparat verläſst. Die beim Calciniren erzeugten Gase kann man durch den Stutzen g zur weiteren Verwendung abziehen.

Tafeln

Tafel Tafel 7
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