142998. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szódagyártásra ioncserélő anyagok segítségével
2 142.998 sével kristályosítottuk ki, amikor is nátriumkarbonát-monohidrát keletkezett, ez az eljárás azonban nagy mennyiségű víznek az elpárologtatósát tette szükségessé. Az elpárologtatandó víz mennyisége még növekedett azon körülmény folytán, hogy a gyantaoszlopnak az ioncserélő folyamat ellenkező irányúra való átváltása előtt elkerülhetetlenül szükséges vizes kimosása alkalmával egyrészt az utoljára átfolyó oldatok koncentrációja csökkent, másrészt az oszlopban maradt víz hígítóhatása folytán az átváltás után kifolyó oldat koncentrációja csak fokozatosan emelkedve éri el a befolyó oldat koncentrációját. További kísérleteink folyamán azt találtuk, hogy nincs szükség ennek a nagy mennyiségű víznek az elpárologtatására. Ugyanis az ioncserélőről lefolyó oldatot, amely oldat sótartalmának 70—90%-a Na„CO: . és 10—30%-a (NH 4 ) 2 CO. ( , CO, bevezetésével" hidrokarbonát oldattá alakíthatjuk. Mivel pedig NaHCO,, oldhatósága közönséges hőfokon jóval alacsonyabb a NH4HCO ;j -énáI, az eljárás kivitelezésénél alkalmazott koncentráció viszonyok mellett a keletkezett NaHCO., jelentős része azonnal kikristályosodik. Mivel a többi jelenlevő nátrium- és ammóniumsó egyrészt mind könnyebben oldódik, mint a NaHCO,, másrészt mind sokkal kisebb koncentrációban is van jelen és így az oldat rájuk nézve messze van a telítettség határától, a kiváló . só tiszta NaHCO.rból áll. A CO, bevezetését mindaddig folytatva, míg az összes sók bikarbonátokká nem alakulnak, elérhetjük, hogy a keletkezett NaHCO, mennyiségének 70%-a szilárd alakban válik ki és leszűrhető. A NaHCO,, kalcinálással ismert módon Na2CO:s-tá alakitható. A visszamaradó anyalúgot, amely nátrium és ammónium hidrokarbonátot tartalmaz, használjuk fel az NH4 C1 oldat, mésztejjel való megbontásánál kapott NH;; gáz elnyeletésére, majd CO,-ot nyeletünk el benne és így visszük rá a következő szakaszban a nátriummal telített ioncserélőre, amikor újra 70—90% Na,CO., tartalmú oldatot kapunk. A felhasznált víz mennyiségét, egyben a folyamat időtartamát azáltal csökkenthetjük, hogy a gyantaoszlopoknak az ioncserélő folyamat ellenkező irányúra való átváltása előtti vizes kimosása alkalmával, tehát a karbonát és klorid oldatok közt, minél kevesebb mosóvizet alkalmazunk, ill. csak annyit, amennyi biztosan elegendő az előző oldatnak a gyantaoszlopból való eltávolítására, hogy annak alkatrészei a későbbi oldatot ne szennyezzék. Azt találtuk, hogy e cél elérésére polisztirol-szulfosavból álló kationcserélőnél teljesen elegendő, ha a gyantaoszlopok vizes kiszorítását az oszlop-térfogat 30—60%-ának. célszerűen 40—50%-ának megfelelő mennyiségű vízzel végezzük. A mondottak alapján a nátriumhidrokarbonát aránylag csekély vízmennyiség elpárologtatásával állítható elő. A gyakorlatban az összes oldatmenyhyiség 20—30%-át kitevő vízmennyiséget kell elpárologtatni, hogy az ioncserére kerülő oldat kon-A kifutásért f'etel: a Közgazdasá .107. Terv Nyomda, 1956, — centrációját mindig a megkívánt értéken tarthassuk. Ez azt jelenti, hogy 1 kg NaHC03 előállításánál mindössze 1—2 kg vizet kell eltávolítanunk, szemben a törzsszabadalomban leírt eljárással, amelynél 1 kg Na,C03 előállításához 5—6 kg víz elpárologtatása volt szükséges. Ázt találtuk, hogy még ennek az aránylag kis vízmennyiségnek az elpárologtatásától is — legalább részben — eltekinthetünk, ha a szódagyártás után mésszel kivitelezett kausztifikálás következik, amelyhez ugyanis 8—10%-os szódaoldatra van szükség. Ebben az esetben a találmány szerint úgy járunk el, hogy az ioncserélő oszlopokról lefolyó különböző töménységű Na2 CO ;í oldatok faj súlyát folytonosan ellenőrizve, a 2,5 normálnál hígabb, ill. töményebb oldatokat egymástól elkülönítve külön-külön fogjuk fel és a 2,5 normálnál hígabb oldatok egyesítéséből nyert oldatot Ca(OH)2-dal kausztifikálva, NaOH előállítására, a 2,5 normálnál töményebb egyesített oldatot pedig CO, bevezetésével NaHCO.j előállítására használjuk. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás Na-ionokat tartalmazó oldatból Na2 CO :i oldatnak a 142 664 számú törzsszabadalom igénypontja szerint polisztirol-szulfpsavból álló kationcserélő műgyanta felhasználásával történő előállítására azzal jellemezve, hogy az ioncserét több, sorba kapcsolt oszlop segítségével végezzük oly módon, hogy az egyik folyamat utolsó oszlopát mindig a másik folyamat első oszlopaként kapcsoljuk az ioncserélő folyamatba. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy az egyes oldatok elkerülhetetlenül szükséges vizes kiszorítását az oszloptérfogat 30—60%-ának, célszerűen 40—50%ának megfelelő mennyiségű vízzel végezzük. 3. Az előző igénypontok szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a nátriumkarbonátot nem befőzéssel kristályosítjuk -ki, hanem C02 bevezetésével NaHC0 3 -tá alakítjuk át, amely rosszabb oldhatósága következtében az oldatból kiválik és amelyet önmagában ismert módon kalcinálva, Na2 CO s -á alakítunk át. 4. Az előző igénypontok szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a NaHC03 leszűrése után visszamaradó anyalúgot NH3 gázzal, vagy NH4 OH oldattal és C0 2 -dal túlnyomórészt (NH4)2 C0 3 -ból álló oldattá alakítjuk át és ezi használjuk kiindulási anyagul a következő ioncsere, folyamathoz. 5. Az előző igénypontok szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az ioncserélő oszlopokról lefolyó oldatok közül a 2,5 normálnál hígabb ,valamint a 2,5 normál, ill. annál töményebb oldatokat külön-külön fogjuk fel és a hígabb oldatokat mésszel kausztifikálva NaOH, a töményebbeket pedig C02 bevezetésével NaHC0 3 előállítására használjuk. gi és Jogi Könyvkiadó igazgatója • Felelős vezető: Bolgár Imre
