DE2939526C2

DE2939526C2 - Carbonation column for the production of suspended sodium hydrogen carbonate

Info

Publication number: DE2939526C2
Application number: DE2939526A
Authority: DE
Inventors: Pavel Michajlovi&ccaron; Sterlitamak Ba&scaron;kirskaja SSR Avtin; Erik Konstantinovi&ccaron; Charkov Beljaev; Juvenalij Vasil'evi&ccaron; Moskva Milinskij; Viktor Michajlovi&ccaron; Tomenko
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-09-28
Filing date: 1979-09-28
Publication date: 1982-10-21
Also published as: DE2939526A1; FR2473493B1; FR2473493A1

Description

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1This object is achieved by the in claim 1

angegebenen Maßnahmen gelöst.specified measures resolved.

40 Mit der erfindungsgemäßen Karbonisierungskolonne40 With the carbonation column according to the invention

_ .. , kann eine gleichmäßige Verteilung von Gas und_ .., can be an even distribution of gas and

Die Erfindung betrifft eine Karbonisierungskolonne Suspension auf dem gesamten Umfang der mit zur Herstellung von suspendiertem Natnumhydrogen- Kühlrohien ausgestatteten Reaktionskammer erreicht karbonat nach dem Oberbegriff des Patentanspruches I. werden. Dadurch, daß die meisten Überlaufstutzen mit Zum Stand der Technik gehört eine Karbonisierungs- 45 einem Abstand unmittelbar über den zugeordneten, kolonne (DE-PS 15 67 966), bei welcher alle Reaktions- ihren Durchgangsquerschnitt überdeckenden Kühlrohkammern, sowohl die Absorptions- als auch die ren angeordnet sind, wird ein Einbruch des emporstei-Kuhlkammern, mit gleichen perforierten Platten ausge- genden Gases in die in den Überlaufstutzen abfließende stattet sind, welche je einen zugleich in die obere und die Suspension verhindert, das Gas strömt durch die dafür darunter angeordnete Kammer vorragenden Stutzen 50 bestimmten Perforationslöcher. Dadurch werden die zum Durchtritt der Suspension aufweisen. Ferner sind in Gas- und Flüssigkeitsströme geordnet und der Wärmeden Kuhlkammern Trennwände vorgesehen, durch austausch intensiviert, wodurch entweder die Gesamtweiche die Kühlrohrbündel in senkrechter Richtung leistung der Karbonisierungskolonne durchschnittlich getrennt werden. Es kommt dabei zu einem Gleichstrom um 20% gesteigert, oder bei gleichbleibenden Leistung der aufwärtsstromenden Suspension und des von unten ₅₅ der Wasserverbrauch für die Abkühlung der Suspension zugefuhrten Gases, was den Stoff-und Wärmeaustausch herabgesetzt werden kann. An den Oberflächen der in den Kuhlkammern beeinträchtigt und einen kompli- Kammern und Kühlrohre setzt sich Natriumhydrogenzierten Aufbau der Karbonisierungskolonne ergibt. karbonat kaum oder nur sehr langsam ab, so daß eine Außerdem sind die Bedingungen für die Bildung von hohe Wärmedurchgangszahi für längere Zeit aufnach ihrer Große und Form homogenen Kristallen nicht ₆₀ rechterhalten werden kann. Falls für die Abkühlung der gewährleistet. Die gebildeten Kristalle haben einen Suspension Wasser mit einer höheren Temperatur hohen Feuchtigkeitsgehalt. An den Plattenoberflächen verwendet wird, steigert dies die Ausbeute um 05 bis setzen sich sehr schnell Kristalle ab, was die Einsatzzeit 1 o/_o The invention relates to a carbonation column. The fact that most of the overflow nozzles with the prior art include a carbonation 45 a distance directly above the associated column (DE-PS 15 67 966), in which all reaction cooling raw chambers covering their passage cross-section, both the absorption and the A break-in of the upstairs cooling chambers is ensured, with the same perforated plates of the gas flowing out into the overflow nozzle, which prevents one into the upper and one into the suspension at the same time, the gas flows through the chamber below protruding nozzle 50 specific perforation holes. This will have to allow the suspension to pass through. In addition, gas and liquid flows are arranged and the heat of the cooling chambers dividing walls are provided, intensified by exchanges, whereby either the overall switch, the cooling tube bundles in the vertical direction, are separated on average from the carbonation column. This results in a direct current increased by 20%, or if the power of the upward- _{flowing suspension and the gas supplied from below 55} the water consumption for cooling the suspension remain the same, which can reduce the mass and heat exchange. On the surfaces of the impaired in the cold chambers and a compli- chambers and cooling pipes, sodium hydrogenated structure of the carbonation column results. carbonate hardly or only very slowly, so that an addition, the conditions for the formation of high Wärmedurchgangszahi for a long time aufnach their large and form homogeneous crystals can not be maintained _60th If warranted for cooling down. The crystals formed have a suspension of water with a higher temperature and high moisture content. Is used on the plate surfaces, this increases the yield by 05 until crystals settle very quickly, which increases the operating time 1 o / _o

reduziert. Wenn die Gesamtfläche der Durchgangsquerschnittereduced. When the total area of the passage cross-sections

Bei einer bekannten Karbonisierungskolonne (US-PS ₆₅ der Überlaufstutzen 1,5 bis 4% der Querschnittsflächen 66 416) haben die einem Uberlaufrohr naheliegenden der Karbonisierungskolonne beträgt und sich der Zonen von sonst perforierten Platten keine Perfora- Durchgangsquerschnitt des Uberlaufstutzens und der tionslocher. Die Uberlaufrohre weisen in ihrer Wan- Durchmesser des Kühlrohres wie 0.5 :3 verhält wirdIn a known carbonation column (US-PS _{65 of} the overflow nozzle 1.5 to 4% of the cross-sectional areas 66 416), the carbonation column close to an overflow pipe and the zones of otherwise perforated plates have no perforation cross-section of the overflow nozzle and the function holes. The overflow pipes have a wall diameter of the cooling pipe that is 0.5: 3

eine maximale Leistung der Karbonisierungskolonne gewährleistet Wenn die Gesamtfläche der Durchgangsquerschnitte der Oberlaufstutzen weniger als 1,5% der Querschnittsfläche der Karbonisierungskolonne beträgt, wird der Flüssigkeitsdurchtritt von einer mit Kühlrohren ausgestatteten Reaktionskammer in die nächstniedere Kammer erschwert, insbesondere nach einer bestimmten Betriebszeit, da sich auf den Wänden der Oberlaufstutzen Natriumhydrogenkarbonat absetzt. Wenn die Gesamtfläche der Durchgangsquerschnitte der Oberlaufstutzen mehr als 4% der Querschnittsfläche der Karbonisierungskolonne beträgt, ist der Widerstand der perforierten Platte unzureichend, so daß Gas in die mit Suspension gefüllten Überlaufstutzen gelangte, so daß die geordneten Gas- und Flüssigkeitsströme gestört sind, was den Wärmeaustausch reduziert Der Durchgangsquerschnitt der Überlaufstutzen soll den Durchmesser der Kühlrohre nicht mehr als um das !fache übertreffen, weil bei einem größeren Durchgangsquerschnitt Gas in die Überlaufstutzen durch die Kühlrohre eindringta maximum output of the carbonation column guaranteed If the total area of the passage cross-sections of the overflow nozzles is less than 1.5% of the Is the cross-sectional area of the carbonation column, the liquid passage from a reaction chamber equipped with cooling tubes into the The next lower chamber is difficult, especially after a certain operating time, because it is on the walls the overflow nozzle deposits sodium hydrogen carbonate. When the total area of the passage cross-sections the overflow nozzle is more than 4% of the cross-sectional area of the carbonation column, is the Resistance of the perforated plate insufficient, so that gas into the overflow nozzle filled with suspension arrived, so that the ordered gas and liquid flows are disturbed, which reduces the heat exchange The passage cross-section of the overflow nozzle should not exceed the diameter of the cooling pipes by ! times, because with a larger passage cross-section, gas enters the overflow nozzle through the Penetrates cooling pipes

Wenn der Durchgangsquerschnitt der Überlaufstutzen kleiner als das 0,5fache des Durchmessers der Kühlrohre ist, kommt es zu einem intensiven Zuwachsen der Überlaufstutzen durch abgesetztes Natriumhydrogenkarbonat, was die Einsatzzeit der Karbonisierungskolonne zwischen zwei Reinigungsperioden verringert. Der Abstand zwischen der unteren Stirnseite des jeweiligen Überlaufstutzens und dem zugehörigen Kühlrohr soll Vi₀ bis V₂ des Durchgangsquerschnittes des Überlaufstutzens betragen, da dabei optimale Bedingungen für den Wärmeaustausch geschaffen werden. Der Überlaufstutzen muß einen Abstand zum Kühlrohr haben, weil anderenfalls das Abfließen der Suspension gestört wird. Wenn dieser Abstand kleiner als V10 des Durchgangsquerschnittes des Überlaufstutzens ist, wächst der freie Raum schnell durch abgesetztes Natriumhydrogenkarbonat zu, wodurch Suspension aus der Karbonisierungskolonne ausgeworfen wird. Wenn der Abstand zwischen der unteren Stirnseite des Überlaufstutzens und dem betreffenden Kühlrohr größer als V₂ des Durchgangsquerschnittes des Stutzens ist, kann Gas in den Überlaufstutzen eindringen, was den Wärmeaustausch verschlechtert.If the passage cross-section of the overflow nozzles is less than 0.5 times the diameter of the cooling pipes, the overflow nozzles will grow intensively due to the settled sodium hydrogen carbonate, which reduces the operating time of the carbonation column between two cleaning periods. The distance between the lower face of the respective overflow nozzle and the associated cooling pipe should be Vi ₀ to V _{2 of} the passage cross-section of the overflow nozzle, as this creates optimal conditions for heat exchange. The overflow connection must be at a distance from the cooling pipe, otherwise the drainage of the suspension will be disturbed. If this distance is smaller than V10 of the passage cross-section of the overflow connection, the free space grows quickly due to the settled sodium hydrogen carbonate, whereby suspension is ejected from the carbonation column. If the distance between the lower end face of the overflow connection and the cooling pipe in question is greater than V _{2 of} the passage cross section of the connection, gas can penetrate into the overflow connection, which impairs the heat exchange.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail using the drawings, for example

F i g. 1 schematisch eine Karbonisierungskolonne im Vertikalschnitt;F i g. 1 schematically shows a carbonation column in vertical section;

F i g. 2 im Schnitt einen Teil der unteren Reaktionskammern mit darin unterbrachten Kühlrohren; F i g. 2 shows a section of part of the lower reaction chambers with cooling tubes accommodated therein;

Fig.3 im Schnitt eine erste Ausführungsform einer perforierten Platte;3 shows in section a first embodiment of a perforated plate;

F i g. 4 eine Draufsicht auf die Platte, in Richtung des Pfeils IV in F ig. 3;F i g. 4 is a plan view of the plate, in the direction of arrow IV in F ig. 3;

F i g. 5 im Schnitt eine zweite Ausführungsform einer perforierten Platte;F i g. Fig. 5 shows, in section, a second embodiment of a perforated plate;

F i g. 6 eine Draufsicht auf die Platte, in Richtung des Pfeils VI in F ig. 5.F i g. 6 is a plan view of the plate, in the direction of arrow VI in F ig. 5.

Die Karbonisierungskolonne weist ein Gehäuse 1 (Fig. 1) mit übereinander im Abstand angeordneten, perforierten Platten 2, die den Innenraum des Gehäuses 1 in eine Trennkammer 3 und in darunter befindliche Reaktionskammern 4 und 5 aufteilen, von welchen die oberen vier Absorptionskammern und die unteren fünf Kühlkammern sind. Die Höhe der Kühlkammern 5 ist größer als die der Absorptionskammern. In dem unteren Teil des Gehäuses 1 unterhalb der Kühlkammern 5 befindet sich eine Bodenkammer 6. Das Gehäuse 1 ist mit Stutzen 7, 8 und 9 zum Zuführen von Reagenzien und mit Stutzen 10 und 11 zum Abführender erhaltenen Suspension und des Gases versehen. Die obere Reaktionskammer 4a hat einen Stutzen 7, die obere Reaktionskammer 46 einen Stutzen 8, die Bodenkairmei 6 Stutzen 9 und 10, und die Trennkammer 3 einen Stutzen 11.The carbonation column has a housing 1 (Fig. 1) with spaced one above the other, perforated plates 2 which divide the interior of the housing 1 into a separation chamber 3 and into the one below Divide reaction chambers 4 and 5, of which the upper four absorption chambers and the lower five Cooling chambers are. The height of the cooling chambers 5 is greater than that of the absorption chambers. In the lower one Part of the housing 1 below the cooling chambers 5 is a bottom chamber 6. The housing 1 is with nozzles 7, 8 and 9 for supplying reagents and with nozzles 10 and 11 for discharging the obtained Suspension and the gas provided. The upper reaction chamber 4a has a nozzle 7, the upper one Reaction chamber 46 has a nozzle 8, the floor kairmei 6 nozzles 9 and 10, and the separation chamber 3 a nozzle 11.

Jede der Reaktionskammern 4 ist mit der nächstniederen Kammer durch ein Überlaufrohr 12 verbunden, welches in der jeweiligen perforierten Platte in der Nähe der Wand des Gehäuses 1 angeordnet istEach of the reaction chambers 4 is connected to the next lower chamber by an overflow pipe 12, which is arranged in the respective perforated plate in the vicinity of the wall of the housing 1

Die Überlaufrohre 12 sind so angeordnet, daß ihre Längsachsen senkrecht zur Oberfläche der perforierten Platten 2 stehen. Dabei beträgt der Abstand zwischen dem unteren Ende jedes Überlaufrohres 12 und der Oberfläche der darunter befindlichen perforierten Platte 2 etwa 100 mm.The overflow pipes 12 are arranged so that their longitudinal axes are perpendicular to the surface of the perforated Plates 2 stand. The distance between the lower end of each overflow pipe 12 and the Surface of the underlying perforated plate 2 about 100 mm.

Darüber hinaus sind die benachbarten Überlaufrohre 12 in bezug aufeinander in waagerechter Ebene diametral versetzt angeordnet (F i g. 1).In addition, the adjacent overflow pipes 12 are in a horizontal plane with respect to one another arranged diametrically offset (Fig. 1).

In der Nähe der oberen Kante jedes Überlaufrohres 12, gleichachsig mit diesem ist ein ringförmiges Schutzblech 13 zylindrischer bzw. kegeliger Form angeordnet. Das Schutzblech 13 wird an dem Überlaufrohr 12 mit einem radialen Abstand mittels Stegen befestigt, wobei sich der Außendutchmesser des Schutzbleches 13 und der des Überlaufrohres 12 vorzugsweise wie 1,25:2 verhalten. Die obere Kante des Schutzbleches 13 ist oberhalb der oberen Kante des Überlaufrohres 12 oder auf gleicher Höhe mit dieser angeordnet. Der Abstand zwischen der unteren Kante des Schutzbleches 13 und der diesem zugekehrten Oberfläche der perforierten Platte 2 beträgt V₅ bis V₃ der Höhe des Überlaufrohres 12. Dabei enthalten die dem Überlaufrohr 12 naheliegenden, durch die vertikale Projektion der Schutzbleche 13 auf die Ebene der perforierten Platte 2 begrenzten Zonen einer jeden perforierten Platte 2 keine Perforationslöcher.In the vicinity of the upper edge of each overflow pipe 12, coaxially therewith, an annular protective plate 13 of cylindrical or conical shape is arranged. The protective plate 13 is attached to the overflow pipe 12 at a radial distance by means of webs, the outer diameter of the protective plate 13 and that of the overflow pipe 12 preferably behaving as 1.25: 2. The upper edge of the protective plate 13 is arranged above the upper edge of the overflow pipe 12 or at the same height as this. The distance between the lower edge of the protective plate 13 and the facing surface of the perforated plate 2 is V ₅ to V _{3 of} the height of the overflow pipe 12. The overflow pipe 12, which is close to the overflow pipe 12 due to the vertical projection of the protective plates 13 onto the plane of the perforated Plate 2 delimited zones of each perforated plate 2 with no perforation holes.

Die Suspension wird mit den in ihr enthaltenen Kristallen durch eine bzw. mehrere öffnungen 14 in der Wandung des Überlaufrohres 12 in der Nähe der perforierten Platte 2 abgeführt.The suspension with the crystals contained in it is through one or more openings 14 in the Wall of the overflow pipe 12 in the vicinity of the perforated plate 2 discharged.

In den unteren Reaktionskammern 5 befinden sich mit Abstand zu weiteren gelochten bzw. perforierten Platten 16 waagerecht angeordnete Bündel von Kühlrohren.In the lower reaction chambers 5 there are perforated or perforated ones at a distance from others Plates 16 horizontally arranged bundles of cooling tubes.

Diese weiteren perforierten Platten 16 (F i g. 2) weisen Perforationslöcher 17 zum Durchtritt des Gases sowie Überlaufstutzen 18 zum Durchtritt der Suspension auf. Die Überlaufstutzen 18 sind derart angeordnet, daß sich die meisten Stutzen 18 mit einem Abstand unmittelbar über einzelne Kühlrohren 15 befinden, wobei der Durchgangsquerschnitt dieser Überlaufstutzen 18 durch die erwähnten Kühlrohre 15 partiell überdeckt ist Gemäß einer Ausführungsform der Kolonne nach der Erfindung (Fig.2) sind alle Überlaufstutzen 18 unmittelbar über einzelnen Kühlrohren 15 angeordnet.These further perforated plates 16 (FIG. 2) have perforation holes 17 for the gas to pass through as well as overflow nozzle 18 for the passage of the suspension. The overflow nozzles 18 are arranged in such a way that that most of the nozzles 18 are at a distance directly above individual cooling tubes 15, the passage cross-section of this overflow nozzle 18 through the cooling pipes 15 mentioned partially is covered According to one embodiment of the column according to the invention (Figure 2) are all Overflow connection 18 arranged directly above individual cooling tubes 15.

Die Verteilungsdichte der Überlaufstatzen 18 auf dem Querschnitt der gelochten bzv.\ perforierten Platte 16 kann verschieden gewählt werden. Diese können auf der Oberfläche der Platte 16 entweder gleichmäßig angeordnet (F i g. 4 und 6) oder derart verteilt werden, da? die Verteilungsdichte in den Randpartien der Platte höher ist als in der Zentralzone.The distribution density of the overflow paws 18 on the Different cross-sections of the perforated or perforated plate 16 can be selected. These can be found on the The surface of the plate 16 is either arranged evenly (Figs. 4 and 6) or distributed in such a way that there? the distribution density in the edge parts of the plate higher than in the central zone.

Bei einer Ausführungsform der Kolonne können die Überlaufstutzen 18 in die Bohrungen der Platte 16 eingepreßt und an dieser mit Hilfe von Schrauben 19In one embodiment of the column, the overflow nozzles 18 can be inserted into the bores in the plate 16 pressed in and on this with the help of screws 19

befestigt sein (F ig. 3).be attached (Fig. 3).

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die perforierte Platte 16 in einem Stück mit den Überlaufstutzen 18 gegossen sein (F i g. 5).In another embodiment of the invention, the perforated plate 16 may be integral with the Be poured overflow nozzle 18 (Fig. 5).

Der Gesamtquerschnitt der Überlaufstutzem 18 beträgt 1,5 bis 4% des gesamten Querschnitts der Karbonisierungskolonne.The total cross section of the overflow nozzle 18 is 1.5 to 4% of the total cross section of the Carbonation column.

Die Überlaufstutzen 18 können auf der gelochten bzw. perforierten Platte 16 in einer beliebigen Anordnung, beispielsweise schachbrettartig (F i g. 4 und 6), in konzentrischen Kreisen und ähnlich angeordnet sein.The overflow nozzle 18 can be on the perforated or perforated plate 16 in any desired Arrangement, for example in the manner of a chessboard (Figs. 4 and 6), arranged in concentric circles and the like be.

Anstatt der zwischen der unteren Kühlkammer 5 und der Bodenkammer 6 befindlichen perforierten Platte 16 kann eine perforierte Platte 2 ohne Überlauf rohr angeordnet sein, weil in der Bodenkammer 6 keine Kühlrohre 15 sind.Instead of the perforated plate 16 located between the lower cooling chamber 5 and the bottom chamber 6 a perforated plate 2 can be arranged without an overflow pipe, because in the bottom chamber 6 none Cooling tubes 15 are.

In der Bodenkammer 6 ist ein kappenförmiges bzw. kegelförmiges Gasverteilungselement 20 vorgesehen.In the bottom chamber 6 is a cap-shaped or conical gas distribution element 20 is provided.

Die vorstehend beschriebene Karbonisierungskolonne wirkt wie folgt:The carbonation column described above works as follows:

Eine ammonisierte Natriumchloridlösung wird in die obere Reaktionskammer 4a durch den Stutzen 7 eingebracht Ein Gasgemisch mit einem hohen Gehalt an Kohlendioxid (von 70 bis 80%) wird in die Bodenkammer 6 durch den Stutzen 9 eingegeben. Ein Gasgemisch mit einem niedrigen Gehalt an Kohlendioxid (von 30 bis 40%) wird in die obere Reaktionskammer 4b durch den Stutzen 8 eingegeben. In den Reaktionskammern 4 geht die ammonisierte Natriumchloridlösung eine Reaktion mit dem Kohlendioxid ein, bei der kristallines Natriumhydrogenkarbonat ausgefällt und eine Suspension gebildet wird. Das suspendierte Natriumhydrogenkarbonat wird durch werden an der Oberfläche der perforierten Platte 2 angehäuft, während die Suspension mit niedriger Konzentration der kristallinen Phase durch den nachfolgenden Strom der Suspension verdrängt wird. Außerdem steigt die Suspension bis an die obere Kante der Überlaufrohre 12 empor und fließt durch diese in die darunter befindlichen Reaktionskammern 4 ab. Die Suspension mit der in dieser enthaltenen kristallinen Phase wird im wesentlichen durch die öffnung des Überlaufrohres abgeführt. Daraus folgt, daß aus jeder der Reaktionskammern 4 in die darunte- angeordnete Reaktionskammer vorzugsweise große Kristalle überführt werden, während Kristalle von kleinerer und mittlerer Größe im Bereich der Aufspeicherung der festen kristallinen Phase bleiben, in welcher ihr Wachstum unter ruhigen Bedingungen stattfindet Die Suspension mit der aufgespeicherten festen kristallinen Phase in den oberen Reaktionskammern 4 vermindert die Übersättigung der Lösung, was zum Wachstum der Kristalle von Natriumhydrogenkarbonat bei einem minimalen Gehalt an neu gebildeten Kleinkristallen beiträgt.An ammoniated sodium chloride solution is introduced into the upper reaction chamber 4a through the connector 7. A gas mixture with a high content of carbon dioxide (from 70 to 80%) is introduced into the bottom chamber 6 through the connector 9. A gas mixture with a low content of carbon dioxide (from 30 to 40%) is introduced into the upper reaction chamber 4b through the nozzle 8. In the reaction chambers 4, the ammoniated sodium chloride solution enters into a reaction with the carbon dioxide, in which crystalline sodium hydrogen carbonate is precipitated and a suspension is formed. The suspended sodium hydrogen carbonate is accumulated on the surface of the perforated plate 2, while the suspension with low concentration of the crystalline phase is displaced by the subsequent flow of the suspension. In addition, the suspension rises up to the upper edge of the overflow pipes 12 and flows through them into the reaction chambers 4 located below. The suspension with the crystalline phase contained therein is essentially discharged through the opening of the overflow pipe. It follows from this that large crystals are preferably transferred from each of the reaction chambers 4 into the reaction chamber arranged below, while crystals of small and medium size remain in the area of storage of the solid crystalline phase, in which their growth takes place under calm conditions The solid crystalline phase stored in the upper reaction chambers 4 reduces the supersaturation of the solution, which contributes to the growth of the crystals of sodium hydrogen carbonate with a minimum content of newly formed small crystals.

Das Natriumhydrogenkarbonat fällt in Form eines Niederschlages bei Durchlaufen der Suspension bis zur Reaktionskammer 46 aus. Durch die Überlaufstutzen 18 der Platte 16 gelangt die Suspension aus der Reaktionskammer Ab in die unteren Reaktionskammern 5, wo sie im wesentlichen gleichmäßig über den Reaktionsumfang der unteren Reaktionskammer verteilt wird. Dort erfolgt eine weitere Sättigung der ammonisierten Natriumchloridlösung mit einem Kohlendioxid enthaltenden Gas, sowie die Kristallisation von Natriumhydrogenkarbonat und die Abkühlung der Suspension mittels in Kühlrohren 15 umlaufendenThe sodium hydrogen carbonate precipitates out in the form of a precipitate as it passes through the suspension up to the reaction chamber 46. The suspension passes through the overflow nozzle 18 of the plate 16 from the reaction chamber Ab into the lower reaction chambers 5, where it is distributed essentially uniformly over the reaction circumference of the lower reaction chamber. There, a further saturation of the ammoniated sodium chloride solution with a gas containing carbon dioxide takes place, as well as the crystallization of sodium hydrogen carbonate and the cooling of the suspension by means of cooling tubes 15 circulating

Überlaufrohre 12 aus einer Absorptionskammer zur 35 Wassers. Es kommt zur Umströmung der Kühlrohre 15 nächsten geleitet In jeder Reaktionskammer 4 bewegt durch die Suspension, wobei die Kühlrohre außerdem sichOverflow pipes 12 from an absorption chamber for 35 water. There is a flow around the cooling tubes 15 next passed in each reaction chamber 4 moves through the suspension, the cooling tubes also themselves

die Suspension horizontal in Richtung eines Überlaufrohres 12, welches bezüglich des oberen Überlaufrohres 12 diametral versetzt ist und jede Reaktionskammer mit der unter ihr angeordneten Reaktionskammer verbindetthe suspension horizontally in the direction of an overflow pipe 12, which with respect to the upper Overflow pipe 12 is diametrically offset and each reaction chamber with the arranged below it Reaction chamber connects

In den Reaktionskammern 4 wirken das aufwärtsströmende Gas und die sich horizontal bewegende Suspension aufeinander.In the reaction chambers 4 the upward flow act Gas and the horizontally moving suspension on top of each other.

mit einem emporsteigenden. Kohlendioxid enthaltenden Gas umströmt werden. Somit wird eine zusätzliche Berührungszone gebildet was zur Intensivierung des Wärmeaustauschprozesses beiträgt Der Durchtritt des das Kohlendioxid enthaltenden Gases aus einer unteren Reaktionskammer 5 in eine nächsthöhere erfolgt durch Perforationslöcher 17 der perforierten Platte 16. An der Oberfläche der Platte 16 entsteht somit die Hauptberüh-with a soaring. Containing carbon dioxide Gas are flowed around. Thus, an additional contact zone is formed which intensifies the The heat exchange process contributes to the passage of the gas containing the carbon dioxide from a lower Reaction chamber 5 in a next higher takes place through perforation holes 17 of the perforated plate 16. At the Surface of the plate 16 thus creates the main contact

Günstige Bedingungen für das Wachsen der nach 45 rungszone zwischen dem Gas und der Suspension, ihrer Größe und Form homogenen Kristalle von Durch eine Anordnung der perforierten Platten, bei der Natriumhydrogenkarbonat werden bei eimern ruhigen
Verlauf des Kristallisationsvorganges geschaffen. DiesFavorable conditions for the growth of the crystals of homogeneous crystals of homogeneous size and shape after the expansion zone between the gas and the suspension due to an arrangement of the perforated plates in which the sodium bicarbonate becomes calm with buckets
Course of the crystallization process created. this

wird durch ringförmige Schutzbleche 13 unterstützt, die die meisten Überlaufstutzen mit Abstand unmittelbar über den Kühlrohren angeordnet sind, wird der Durchtritt des Gases durch die Perforationslöcher 17is supported by annular fenders 13 which most of the overflow nozzles are arranged at a distance directly above the cooling pipes, the Passage of the gas through the perforation holes 17

die horizontal strömende Suspension aufhalten und 50 begünstigt sowie verhindert, daß es in den Überlaufstutteilweise zurückleiten und damit verhindern, daß sie in zen 18 gelangt Wegen der erwähnten Anordnung von die zwischen das Schutzblech 13 und die perforierte Überlaufstutzen !8 und Kühlrohren 15 werden günstige Platte 2 gelangen. Bedingungen für Wärme- und Stoffaustauschvorgängestop the horizontally flowing suspension and 50 favors and prevents it in the overflow pipe partially and thus prevent it from getting into zen 18 Because of the aforementioned arrangement of those between the protective plate 13 and the perforated overflow nozzle! 8 and cooling pipes 15 are cheap Plate 2 arrive. Conditions for heat and mass transfer processes

Da dort keine Perforationslöcher in den Platten sind, in den unteren Reaktionskammern 5 geschaffen. Eine wird verhindert daß das emporsteigende Gas in diese 55 Intensivierung der Wärme- und Stoffaustauschvorgän-Zone gelangt Auf diese Weise wird ein Bereich gebildet, ge wird durch höhere Strömungsgeschwindigkeiten des wo sich die Suspension in einem ruhigen Zustand Gases und der Suspension in der Nähe der Kühlrohre 15 befindet, der für das Wachsen von nach ihrer Größe und sowie durch eine im wesentlichen gleichmäßige Form homogenen Kristallen von Natriumhydrogenkar- Verteilung der Suspension auf dem Reaktionsumfang bonat bei geringer Menge von neu entstehenden 60 der unteren Reaktionskammer 5 erreicht
Kristallisationskeimen günstig ist Große KristalleSince there are no perforation holes in the plates, created in the lower reaction chambers 5. One prevents the rising gas from reaching this intensification of the heat and mass transfer process zone. In this way, an area is formed which is characterized by higher flow velocities of the gas where the suspension is in a calm state and the suspension in the vicinity of the cooling pipes 15 is located, which achieved for the growth of homogeneous crystals of sodium hydrogencar- distribution of the suspension on the reaction circumference with a small amount of newly formed 60 of the lower reaction chamber 5 as well as by a substantially uniform shape
Large crystals are beneficial for nucleation

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patentansprüche: ^⁰"^{8 eme} ^^ζν/· ^menrere öffnungen zum Durchtritt derClaims: ^ ⁰ " ^{8 eme} ^ ^{ζν /} · ^menrere openings for the passage of the

Suspension mit der in dieser enthaltenen festen Phase 1. Karbonisiei-ungskolonne zur Herstellung von auf.Suspension with the solid phase contained in this 1. Carbonization column for the production of on.

suspendiertem Natriumhydrogenkarbonat, enthal- Die Kühlkammern der Karboiiisierungskolonne ha-suspended sodium bicarbonate, contained The cooling chambers of the carbonization column have

tend ein Gehäuse mit Stutzen zum Zuführen von 5 ben einen geringen Stoff- und Wärmeaustausch, da die Reagenzien und zum Abführen der erhaltenen Gas-und Flüssigkeitsströme ungeordnet sind. Insbeson-Suspension und des Gases, sowie in diesem dere ergibt sich eine Unterbelastung am Reaküonsumubereinander angeordnete perforierte Platten, durch f_a„_g, da der Wärmeaustausch ausgehend von der Mitte weiche der Innenraum des Gehäuses in eine zu den Randpartien der Kammern abnimmt Dies kann Trennkammer und darunter befindliche, miteinander _{]0 zu} einem beschleunigten Zuwachsen der von den durch Uberlaufrohre verbundene Reaktionskam- Randpartien entfernt angeordneten Kühlrohre durch mern aufgeteilt ist, wobei von diesen die unteren mit abgesetzte Natriumhydrogenkarbonatkristalle führen, Kühlrohren ausgestattet sind, dadurch ge- wodurch die Wärmedurchgangszahl der Kühlrohre kennzeichnet, daß die über den unteren reduziert wird.tend a housing with a nozzle for the supply of 5 ben a low mass and heat exchange, since the reagents and for discharging the gas and liquid streams obtained are disordered. Insbeson suspension and the gas, and in this particular the interior of the housing results in a lower load on the Reaküonsumubereinander arranged perforated plates, with f _a _"g, since the heat exchange soft starting from the center in a decrease to the edge parts of the chambers, this can separation chamber and underneath, with each other _{] 0 to} an accelerated growth of the cooling tubes arranged away from the reaction chamber edge parts connected by overflow tubes is divided by mern, of which the lower ones lead with settled sodium bicarbonate crystals, cooling tubes are equipped, thereby increasing the heat transfer coefficient of the cooling tubes indicates that the over the lower is reduced.

Reaktionskammern (5) befindlichen perforierten 15 Die Suspension fließt durch das Überlauf rohr ab. Platten (16) mit Uberlaufstutzen (18) ausgestattet dessen untere Kante sich in der Nähe der Oberfläche sind, welche im wesentlichen gleichmäßig über die der darunter angeordneten perforierten Platte befindet gesamte Fläche der perforierten Platten (16) mit _Und wird durch das im Aufstrom emporsteigende Gas Perforationslöchern (17) zum Durchtritt des Gases _zum oberen Teil der Kammer getrieben, von wo sie in solcherart verteilt sind, daß die meisten Überlauf- 20 die nächstniedere Kammer durch ein diametral stutzen (18) mit einem Abstand unmittelbar über den versetztes Überlaufrohr abfließt. Es kommt also zu betreffenden, die Durchgangsquerschnitte dieser einem Gleichstrom von Gas und Suspension, wodurch Stutzen überdeckenden Kühlrohren (15) angeordnet der Wärmeaustausch zusätzlich beeinträchtigt wird. ^Sll~" , . . Diese Nachteile kommen dann besonders zurReaction chambers (5) located perforated 15 The suspension flows through the overflow pipe. Plates (16) provided with overflow port (18) whose lower edge is in the vicinity of the surface which is substantially uniformly over the the arranged underneath the perforated plate is total area of the perforated plates (16) with _U nd is the upward rising upflow Gas perforation holes (17) driven to the passage of the gas _{to the} upper part of the chamber, from where they are distributed in such a way that most of the overflow 20 drains the next lower chamber through a diametrically cut pipe (18) at a distance directly over the offset overflow pipe. The passage cross-sections of this direct flow of gas and suspension thus come about, whereby cooling pipes (15) which are arranged and cover nozzles, the heat exchange is additionally impaired. ^Sll ~ ",.. These disadvantages then come particularly to the

2. Karbonisierungskolonne nach Anspruch 1, da- ₂5 Wirkung, wenn das Kühlwasser eine Temperatur von durch gekennzeichnet, daß die Gesamtfläche von über 20⁰C hat2. Karbonisierungskolonne according to claim 1, DA ₂ effect 5, when the cooling water in a temperature of by that the total area of more than 20 ⁰ C has

Durchgangsquerschnitten der Überlaufstutzen (18) Bei der bekannten KarbonisierungskcSonne bestehtPassage cross-sections of the overflow nozzle (18) in the known carbonation sun

1,5 bis 4% des Durchmessers der Karbonisierungs- ein Mißverhältnis zwischen einer hohen Kristallisiekolonne betragt und daß sich der Durchgangsquer- rungsintensität von Natriumhydrogenkarbonat in den schnitt des Uberlaufstutzens (18) und der Durchmes- ₃₀ Absorptionskammern und einer nicht hinreichenden sei-des KühlrohniS(15) wie0,5zu 3 verhalten. Abkühlung von suspendiertem Natriumhydrogenkarbo-1.5 to 4% of the diameter of the carbonization - a disproportion between a high crystallization column and that the passage crossing intensity of sodium hydrogen carbonate in the section of the overflow nozzle (18) and the diameter of ₃₀ absorption chambers and an insufficient cooling tube ( 15) behave like 0.5 to 3. Cooling of suspended sodium hydrogen carbonate

3. Karbonisienungskolonne nach Anspruch 1, da- „at in den Kühlkammern, wodurch die Leistung der durch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Karbonisierungskolonne herabgesetzt wird.3. Carbonization column according to claim 1, da- "at the cooling chambers, whereby the performance of the characterized in that the distance between the carbonation column is reduced.

der unteren Stirnseite des ..eweiligen Uberlaufstut- Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestehtthe lower end of the .. particular Uberlaufstut- The object underlying the invention is

zens (18) und dem Kuhlrohr (15) V₁₀ bis V₂ des 35 in der Intensivierung des Wärme-und Stoffaustausches Durchgangsquerschnittes des Uberlaufstutzens be- _zur Steigerung der Ausbeute an Natriumhydrogenkar^traS¹· bonai aus dem Ausgangsstoff.zen (18) and the cooling tube (15) V ₁₀ to V ₂ of 35 in the intensification of the heat and mass transfer passage cross section of the overflow connection piece sawn _to increase the yield of Natriumhydrogenkar ^tra S ¹ · Bonai from the starting material.