CH193916A - Verfahren zur Herstellung von Natriumhydroxyd aus Natriumchlorid. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Natriumhydrogyd    aus     Natriumchlorid.       Vorliegende Erfindung bezieht sich auf  die Herstellung von     Natriumhydroxyd    aus       Natriumchlorid.     



  Es ist eine Additionsverbindung von der  Formel     BaO    .     BaCl;:    .     5H20    bekannt, welche  Verbindung in einer andern Schreibart durch  die Formel     Ba(OH)Cl.        2H20    wiedergegeben  wird und     daker    im folgenden als basisches         Bariumchlorid    bezeichnet werden soll.

   Es ist  auch bekannt, dass     diese    Verbindung bei un  gefähr<B>30'</B> C mit einer wässerigen Lösung,  welche     Natriumhydroxyd,        Natriumchlorid     und     Bariumhydroxyd    enthält, als feste Phase  im Gleichgewicht     bestehen    kann.

   Ausgehend  von dieser Erkenntnis.wurde nun gefunden,  dass :die Umsetzung nach der Gleichung         2NaC1+        2Ba(OH)z        -I-        4H20        =        2Na0H        -I-        Ba0    .     BaCl2    .     5H20       technisch     verwertbar    ist und einem Verfah  ren zur Herstellung von     Natriumhydroxyd     aus     Natriumchlorid    zugrunde gelegt werden  kann, welches. überraschend gute     Resultate          liefert.     



  Das erfindungsgemässe Verfahren zur  Herstellung von     Natriumhydroxyd    aus Na  triumchlorid ist dadurch gekennzeichnet,     dass     man     Natriumchlorid    und     Bariumhydroxyd     in einem wässerigen Medium bei einer 40   C  nicht übersteigenden Temperatur unter     Bil-          ciung    von     festem    basischem     Bariumchlorid,     welches aus dem     Reaktionsgemisch    entfernt    wird,     miteinander    reagieren     lässt,    und dann  .die Mutterlauge zum     Entfernen.,

  des    verhält  nismässig kleinen     Bariumgehaltes    und prak  tisch des gesamten     Natriumchloridgehaltes     der Lauge als feste     :Stoffe    behandelt.  



  Man kann auf diese     Weise    eine an     Na-          tri.umchlorid    verhältnismässig arme Natrium  hydroxydlösung herstellen, welche, wenn ge  wünscht, durch bekannte Methoden     weiter     gereinigt werden kann, z. B. durch Behan  deln mit Natriumsulfat (oder Schwefel  säure) oder mit Natriumsulfat und. Karbo  nat,     und,        wenn        wünschenswert,        kann    die rohe      oder gereinigte Lösung zur Gewinnung von  festem     Natriumhydroxyd    aufgearbeitet wer  den.  



  Als passende wässerige Medien für die  Reaktion gelten Wasser, Gemische von Was  ser mit     geeigneten        mischbaren    Flüssigkeiten,  z. B. Alkoholen, und Lösungen von .geeigne  ten     Salzen    oder alkalischen     Substanzen    (in  begriffen auch Gase, wie Ammoniak) in  Wasser.

       Zn    geeigneten     Methanol-Wasserge-          mischen    ist es möglich, höhere     Konzentratio-          nen    von     Natriumhydroxyd    und eine geringere       Konzentration    von     Natriumchlorid    und       Bariumionen    in der Mutterlauge aus !der  Reaktion zu erhalten, als wenn Wasser  allein als Reaktionsmedium benutzt wird.  Solch ein     ktethanol-Wassergemisch    kann       ,durch    Einverleiben des     Bariumhydroxyds    in  wasserhaltiger Form, z.

   B.     Ba(OH)2.8H=0     in Methanol, erhalten werden. An Stelle von       Bariumhytdroxyd    kann dem wässerigen     Me-          .dium    eine Mischung von     Bariumhydroxy    d       und        Bariumoxyd,    oder nur     Bariumoxyd    allein  zugesetzt werden, das dann durch das wäs  serige Reaktionsmedium Wasser aufnimmt  und in     Bariumhydroxyd    übergeht.  



  Die Behandlung der von der Reaktion  stammenden Mutterlauge kann in einer Ver  dampfung, einer     Kombination    von Verdamp  fen und     nachherigem    Kühlen oder in einem  plötzlichen, in einer Kühlung resultierenden  Verdampfen     bestehen,    wenn gewünscht, in  zwei oder mehreren Etappen mit dazwischen  tretender Trennung der festen Körper. Fer  ner     kann    eine     Einführung    von Karbonat  oder     Sulfationen    in die Mutterlauge auf ir  gend eine passende Art vor, während oder  nach der Verdampfung vorgenommen werden,  mit     -dem    Hauptzweck, den     Bariumgehalt    der  Flüssigkeit vollständiger auszufällen.  



  Die     Mutterlauge    aus der     Reaktion    kann  behandelt werden, um     :den        Bariumgehalt    und  den     Natriumchloridgehalt    getrennt     wiederzu-          gewinnen,    wobei der letztere wieder in das  Verfahren zurückgeführt     wird.    Der Barium  gehalt kann nach der Rückgewinnung aus  der     Mutterlauge    in Form von     Bariumoxyd     oder     Bariumhydroxyd    in das Verfahren zu-    rückgeführt werden.

   So     kann    die     Mutter-          lauge    von .der     Reaktion    vor der Verdampfung       karboniert    werden, worauf das     resultierende          Bariumkarbonat        kalziniert        und.    das entstan  dene     Bariumoxyd    (eventuell nach     Überfüh-          rung    in     Bariumhydroxyd)    in das Verfahren       zurückgeführt        wird.    Die Mutterlauge aus  der     Reaktion    kann auch verdampft werden,

    um die Hauptmasse des     Bariumgehaltes    in  Form eines Gemisches von     Bariumhydroxyd     und     Natriumchlorid    zurück zu gewinnen,  welches     wieder    in das Verfahren zurückge  führt wird.  



  Um das Verfahren ökonomischer     zu    ge  stalten, ist es vorzuziehen, wenigstens einen  Teil des bei .der     Reaktion    erhaltenen basi  schen     Bariumchlorids    in     Bariumoxyd    oder       -hydroxyd    umzuwandeln und in das Verfah  ren zurückzuführen.  



  Das basische     Bariumchlorid        kann    durch  Behandeln mit Wasser oder     Ammoniakwas-          ser    in festes     Bariumhydroxyd    umgewandelt  werden.

   Im allgemeinen     ist.eine        vollständige     'Umwandlung des     basischen    Chloridee durch       diese    Arbeitsweise allein nicht zu erhalten;  jedoch ist ein grösserer     Umwandlungsgrad     durch     Karbonieren    der restlichen,     nicht-          ammoniakalischen    oder     ammoniakalischen     Flüssigkeit . erhältlich.

   Im letzteren Falle  (und wenn sie nicht schon     ammoniakalisch     ist, kann die Flüssigkeit     ammoniakalisch    ge  macht werden, oder ein     Ammoniumkarbonat     kann für .die     Karbo#nation    verwendet werden)  kann eine zur     Hauptsache    vollständige Um  wandlung erhalten werden. Das so ausge  fällte     Bariumkarbonat    wird     kalziniert    und  das     entstandene        Bariumoxyd    (eventuell nach       Überführung    in     Bariumhydroxyd)    zur Reak  tion zurückgeführt.

   Auf diesem Wege kann       praktisch    alles in der     Reaktion    angewandte       Bariumhydroxyd        zum.    Wiedergebrauch ver  wertet werden. Ob alles     Bariumhydroxyd     oder nur ein Teil desselben für den Wieder  gebrauch     zurückgewonnen    wird, hängt von  den ökonomischen, an der Herstellungsstelle  vorherrschenden Bedingungen ab.  



  Das vorliegende Verfahren zur Herstel  lung von     kaustischer        Sada        kann    daher als      zyklisches oder zur Hauptsache zyklisches  durchgeführt werden.  



  Die Erfindung wird durch das     folgernde     Beispiel erläutert, aber nicht begrenzt. Die  Teile sind Gewichtsteile.  



  <I>Beispiel 1:</I>  <I>Verfahrensschritt 1:</I>  In ein in Umdrehung     versetztes    Reak  tionsgefäss werden bei<B>30'</B> C eingeführt:  4150 Teile     Ba(OH),    als eines seiner Hydrate,  zusammengesetzt aus 120 Teilen     Ba(OH)2,     zurückgewonnen aus der Mutterlauge von  diesem     Verfahrensschritt,    1400 Teilen, zu  rückgewonnen aus dem Teil a) von Verfah  rensschritt 3, und 2630 Teilen,     zurückgewon-          iten    aus Teil b) von     Verfahrensschritt    3,  3140 Teile     NaCl,    zusammengesetzt aus 1720  Teilen     NaCl,

      zurückgewonnen aus     Verfah-          rensschritt    2 und 1420 Teilen     NaCl,    als Sole  eingeführt, und 7870 Teile Wasser, welche  teils als Sole und teils als Kristallwasser  mit dem     Ba(OH)z    zugesetzt werden.

   Ein  Teil des     totalen        Ba(OH)2    kann als     Ba0    zuge  setzt werden, die     Hydratation    vollzieht sich  in     situ.    Aus dem Gefäss werden nach einer  zur     Herbeiführung    !des     Gleichgewichtes    ge  nügenden Zeitperiode entfernt: 5290 Teile  basisches, wasserhaltiges     Bariumchlorid,    ent  sprechend der Formel     Ba(OH)Cl.    211,0, und  eine Mutterlauge, bestehend aus . 940 Teilen       NaOH,    1760 Teilen     NaC1,12,0    Teilen     Ba(OH)2     und 7050 Teilen Wasser.

   Die feste     Masse     und die Mutterlauge werden auf irgend eine  zweckmässige Weise getrennt, z. B. durch  Filtration oder Zentrifugieren.         Verfahre-usschritt   <I>2:</I>  Zu der Mutterlauge aus Verfahrens  schritt 1 werden 75 Teile     Na,C03    gesetzt,  welche 140 Teile     BaCO,        ausfällen,    die ent  fernt und durch     Kalzination    für den Zusatz  als Oxyd oder     Eydroxyd    zum Verfahrens  schritt 1 wieder verwendbar gemacht     wer-          der1.    Die     Mutterlaue    wird jetzt verdampft,

    was die Ablagerung von 1720 Teilen     NaCl          ergibt,    welche zum     Verfahrensschritt    1 zu-    rückgeführt werden, und wobei 1000 Teile       NaOH    erhalten     werden    als eine Flüssigkeit,  enthaltend eine ungefähr 50%ige Lösung  von     NaOH    in Wasser neben ungefähr 2       NaCl.    Dieser kleine Salzgehalt kann durch  Behandlung mit Natriumsulfat und nach  folgende Behandlung mit     Natriumkarbonat     beinahe vollständig entfernt werden.

      <I>Verfahrensschritt 3:</I>         a)    Die 5290 Teile des     Ba(OH)Cl.        2:H20     werden bei 30   C mit einer passenden Menge       Waeser,    das 400 Teile     NH3    enthält, umge  rührt, was die Bildung von 1400 Teiler.       Ba(OH),    in Form eines seiner Hydrate er  gibt, welche entfernt und zum Verfahrens  schritt 1 zurückgeführt werden.  



       b)    Der     Mutterlauge    aus     a)        wird    genügend  C02 zugesetzt, um den     Bariumgehalt    als Kar  bonat zu fällen. Es werden 3035 Teile     DäCOg     erhalten, woraus sich nach     Kalzination    und       Hydratation    (was am besten in der wäs  serigen Flüssigkeit, die im Verfahrens  schritt 1 angewendet wird, erfolgt)     2630     Teile     Ba(OH)Z    als eines seiner Hydrate er  geben.

   Zweckmässig werden die oben     erhalte-          nen    3035 Teile     Ba.C03    und die 140 Teile aus  Verfahrensschritt 2 vereinigt und zusammen       kalziniert.    Das     NH3    kann aus der sich er  gebenden     NH4Cl-Lösung    durch bekannte       Destillationsmethoden    als das Endglied von  Verfahrensschritt 3     zurückgewonnen    werden.

    <I>Beispiel 2:</I>  Die drei     Verfahrensschritte    und die an  gewandten Materialmengen sind zur Haupt  sache die gleichen     wie    in Beispiel 1, ausgenom  men, dass im     Verfahrensschritt    2 keine Kar  bonation angewendet wird. In diesem Falle  lagert sich der     Ba(OH)2    Gehalt (120 Teile)  mit dem     NaCl    (1720 Teile) nach Verdamp  fung und Abkühlen ab und das Gemisch an       wasserhaltigem        Ba(OH)2    und     NaCl        -wird     nach dem Verfahrensschritt 1 zurückgeführt.

    Ferner werden -zuletzt an Stelle von 1000  Teilen     NaOH,    940 Teile     NaOH    erhalten, als  eine annähernd     50,%iger    Lösung in Wasser,  die noch     ungefähr        2.ro        NaCl        enthält,  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Natrium- hydroxy4 aus Natriumchlorid, dadurch ge kennzeichnet, dass man Natriumchlorid und Bariumhydroxyd in einem wässerigen Me dium bei einer<B>40'</B> C nicht übersteigenden Temperatur -unter Bildung von festem, basi schem Bariumchlorid, welches aus dem Reaktionsgemisch entfernt wird,

   miteinander reagieren lässt und dann die Mutterlauge zum Entfernen des verhältnismässig kleinen Bariumgehaltes und praktisch des gesamten Natriumchloridgehaltes der Lauge als feste Stoffe behandelt. UNTERANSPRttCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Mutter lauge einer Verdampfung in Gegenwart von Karbonationen aussetzt, zwecks Ausfällung von Bariumkarbonat. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Mutter lauge einer Verdampfung in Gegenwart von Sulfationen aussetzt, zwecks Ausfäl lung von Baxiumsulfat. 3. Verfahren nach Patentanspruch, bei welchem die Reaktion in einem wäs serigen, alkoholischen Medium ausge führt wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 3, bei welchem als wäs seriges, alkoholisches Medium ein MetIla- nol-Wassergemisch verwendet wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch, bei wel chem die Reaktion in wässerigem, am- moniakaliseb:em Medium ausgeführt wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch, bei wel chem das Bariumhydroxyd wenigstens teilweise durch Zusetzen von Barium oxyd zum wässerigen Medium herge stellt wurde. 7. Verfahren nach Patentanspruch, bei wel chem die Mutterlauge einer Kombination von Verdampfung mit nachfolgender Kühlung ausgesetzt wird. B.

   Verfahren nach Patentanspruch, bei wel chem die Mutterlauge einem plötzlichen, in einer Kühlung resultierenden Ver dampfen ausgesetzt wird. 9. Verfahren: nach Patentanspruch und Un- teranspruch 7, bei welchem .die Ver dampfung und Kühlung in mindestens zwei Etappen mit dazwischen stattfin dender Entfernung der festen Stoffe vorgenommen werden. 10.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 8, bei welchem die plötzliche Verdampfung mit Kühlung in minde- stens zwei Etappen mit dazwischen statt- findender Entfernung der festen Stoffe vorgenommen wird. 11.

   Verfahren nach Patentanspruch, bei wel chem der Natriumchloridgehalt der Mutterlauge durch Verdampfung vom Bariumgehalt getrennt zurückgewonnen und in. das Verfahren zurückgebracht wird. 12.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 11, bei welchem der Mutter lauge vor der Verdampfung Karbonatio- nen zugesetzt werden, das resultierende Bariumkarbonat kalziniert und das ent standene Bariumoxyd in das Verfahren zurückgeführt wird. 13.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 11, bei welchem der Mutter lauge vor der Verdampfung Karbonatio- nen zugesetzt werden, das resultierende Bariumkarbonat kalziniert, in Barium hydroxyd übergeführt und letzteres in das Verfahren zurückgeführt wird. 14.

   Verfahren nach Patentanspruch, bei wel- chlem die Mutterlauge verdampft wird, um die Hauptmasse des Bariumgehältes in Form eines Gemisches von Barium hydroxyd und Natriumchlorid zurück zu erhalten, welches. in das. Verfahren zurückgeführt wird. 15.

   Verfahren nach Patentanspruch, bei weI- ch-em wenigstens ein Teil des basischen Bariumchlorids in Bariumoxyd umge wandelt und in das Verfahren zurück geführt wird. 16. Verfahren nach Patentanspruch, bei wel chem wenigstens ein Teil des basischen Bariumchlorids in Bariumhydroxyd um gewandelt und in das Verfahren zurück geführt wird. 17.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un- tera.nsprach 15, bei welchem das basi sche Bariumchlorid mit Wasser unter Bildung von festem Bariumhydroxyd behandelt, letzteres von der Flüssigkeit getrennt und in Bariumoxyd umgewan delt und dieses in das Verfahren zurück geführt wird. 18.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 15, bei welchem das basi sche Bariumchlorid mit R,ässerigem Am moniak unter Bildung von festem Bariumhydroxyd behandelt, letzteres von der Flüssigkeit .getrennt und in Barium oxyd umgewandelt und dieses in das Verfahren zurückgeführt wird. 19.

   Verfahren nach Patentanspruch und -Un- teranspruch 16, bei welchem das basi sche Bariumchlorid mit Wasser unter Bildung von festem Bariumhydroxyd behandelt, letzteres von .der Flüssigkeit getrennt und in das Verfahren zurück geführt wird. 20. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 16, bei welchem das basi sche Bariumchlorid mit wässerigem Am moniak unter Bildung von festem Bariumhydroxyd behandelt, letzteres von .der.

   Flüssigkeit getrennt und in das Ver fahren zurückgeführt wird. 21. Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen<B>15</B> und 17, bei welchem die verbleibende Flüssigkeit nach dem Wegschaffen des festen Bariumhydro- xyds mit Karbonationen versetzt, das sich ergebende Bariumkarbonat kalzi- niert und das entstandene Bariumoxyd in das Verfahren zurückgeführt wird. 22.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 16 und 19, bei welchem die verbleibende Flüssigkeit nach dem Wegschaffen .des festen Bariumhydro- xyds mit Karbonationen versetzt, das sich ergebende Bariumkarbonat kalzi- niert, in Bariumhydroxyd übergeführt und letzteres in das Verfahren zurück- geführt wird. 23.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un- teransprüchen 15, 17 und 211, bei wel chem .die Flüssigkeit vor der Karbona- tion amm.oniakalisch gemacht wird.. 24.

   Verfahren. nach Patentanspruch und Un- teransprüchen 1.5, 17 und 921, bei wel chem ein Ammoniumkarbonat für die Karbonation angewendet wird.