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.