146276. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nátriumhidroxid előállítására nátriumszulfitból

<-'' Megjelent: 1960. március 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.276. SZÁM 12. 1. 7—15. OSZTÁLY - AA-391. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Eljárás nátriumhidroxid előállítására nátriumszulfitból Altalános Géptervező Iroda, Budapest Feltalálók: Kálmán Imre vegyészmérnök, Tóth Istvánné vegyészmérnök, Galambos Jánosné vegyésztechnikus, mindhárman Budapesten A bejelentés napja: 1958. november 15. A benzolszulfósavból kiinduló fenolgyártás gazdaságosságát nagymértékben befolyásolja a melléktermékként képződő nátriumszulfit értékesíthetősége. A lúgos ömlesztéses eljárás akkor versenyképes a fenolgyártás újabb eljárásaival, ha a szulfit eladásából az eljárás lúgszükséglete fedezhető. A nátriumszulfit ára és a kereslet ingadozása miatt ez gyakran nem lehetséges. Az ömlesztéses eljárás is függetlenné tehető a szulfit-piac alakulásától, ha az eljárás lúgszükségletét a nátriumszulfit kausztifikálásával biztosítjuk. A kausztifikálásra több eljárás ismeretes. Ilyen pl. a hidrolízises fenolgyártásnál keletkező szulfit meszezése. (Lásd pl. 2 451 996. sz. USA, valamint 666 554. sz. és 676109. sz. angol szabadalmi leírások.) A nátriumszulfit oldatnak közvetlenül mésszel való kausztifikálását a szakirodalom szerint nem tartották gazdaságosnak, mert az átalakulás csak igen híg oldatban folyik le, jó kitermeléssel. A kálciumszulfit ui. jobban oldódik, mint kalciumkarbonát és ezért szulfit kausztifikálásánál a cserebomlás nem folyik le olyan mértékben, mint a nátriumkarbonáténál. így pl. 98°-on 1 órás keveréssel az alábbi konverziók érhetők el:. szulfittartalma i\aUH tartalma _% h_

% 28,0 48,0 9,0 22,0 56,0 7,8 20,0 58,0 7,5 15,7 60,0 5,9 10,5 67,0 5,3 6,6 81,0 3,6 A híg lúgoldat bepárlási költségei miatt a kausztifikálást úgy kell vezetni, hogy 5%-osnál töményebb lúgoldat keletkezzen. Ilyenkor a bevitt nátriumszulfitnak több mint 30°/0

-a változatlanul marad. Bepárlás folyamán a lúgkoncentráció emelkedésével a nátriumszulfit oldhatósága csökken és a kiváló nátriumszulfit. rásül a bepárlókészülékre, ami hátrányos. Töményebb szulfit oldattal is elérhető magasabb konverzió, ha a meszet vízben oldható sója formájában viszik be a rendszerbe. Pl. a 645 144. sz. angol szabadalom azt javasolja, hogy a meszet kálciumfenolát alakjában adagolják. E megoldás csak a nátriumfenolát hidrolízisén alapuló eljárásoknál lehet gazdaságos. A nátriumszulfit meszes kausztikálása gyakorlatilag akkor valósítható meg, ha el tudjuk kerülni azt, hogy az át nem alakult szulfit rásüljön a készülékre. Erre két megoldást javasolunk, melyeket alább példákban is leírunk. Mindkettő azon alapszik, hogy a lúgkoncentráció emelésével, különösen alacsony hőmérsékleten a nátriumszulfit vízoldhatósága rohamosan csökken. 1. A kifagyasztásos módszernél a nátriumszulfit meszes konverziójánál kapott oldatot lehűtjük a víz-nátriumhidroxid rendszer eutektikus pontja közeléig. Hűtés folyamán először a nátriumszulfit válik ki 7 kristályvízzel, majd a víz és nátriumszulfit kristályok keveréke. —28 C°-on 24,5%-os nátriumhidroxid, és kb. "1% nátriumszulfit marad az oldatban. Gyakorlatban elegendő —24 C°-ra való lehűtés. A szulfittartalom ékkor már annyira lecsöken, hogy a további bepárlásnál nem okoz nehézséget. A kifagyasztás közben kiváló jég és nátriumszulfit kristályokat célszerű kiválasztani, pl. centrifugával folytonos üzemben eltávolítani. A kifagyasztásos betöményítés olcsóbb a bepárlásnál, mert 1 to víz eltávolításához 640 000 Kai fűtőenergia helyett csak 80—100 000 Kai hűtést kell a rendszerrel közölni. 2. A meszes kausztifikálásnál kapott NaOH—Na2 SO3 oldat szulfittartalmát tömény nátronlúg adagolással is le lehet szorítani. Ha megfelelő töménységű szulfit-lúg oldathoz annyi NaOH-t adunk, hogy a lúgkoncentráció 25% fölé emelked-