DE2414223A1 - Verfahren zur reinigung von natriumhydroxid-loesungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Reinigung von Natriumhydroxid-Lösungen Laufende Mengen von Natriumhydroxid werden in großem Ausmaß als Nebenprodukt bei der Chlor-Herstellung geliefert.
• So wird z.B. eine wäßrige Natriumchlorid-Lösung zu Chlor und Natriumhydroxid-Lösung elektrolysiert. Die Natriumhydroxid-Lösung wird dann zu technisch brauchbaren Konzentrationen verarbeitet, z.B. 50 ffi oder mehr.
• Prinzipiell werden zwei Typen von elektrolytischen Zellen bei der Gewinnung von Chlor verwendet -- die Diaphragma-Zelle und die Quecksilber-Zelle. Während der Betrieb der Diaphragma-Zelle ganz wirtschaftlich ist, enthält das Natriumhydroxid-Nebenprodukt aus derartigen Zellen beträchtliche Verunreinigungen, insbesondere Natriumchlorid. Ein typisches Abwasser der Diaphragma-Zelle enthält etwa 8-10 % Natriumhydroxid und 15 O,o/ Natriumchlorid. Das Zellenabwasser wird normalerweise durch Eindampfen konzentriert, jedoch enthält die Lösung sogar bei 50 % natriumhydroxid immer noch etwa 1-2 % Natriumchlorid.
• Die Quecksilber-Zelle is-t zwar teurer im Betrieb, sie liefert jedoch eine Natriumhydroxid-Lösung mit etwa 0,01-0,001 % Natriumchlorid.
• Es sind verschiedene Methoden zur Reinigung von Natriumhydroxid-Lösungen vorgeschlagen worden, welche Verunreinigungen enthalten, die beim Konzentrieren der Natronlauge unlöslich werden, z.B. Natriumchlorid. Im US-Patent Nr. 2,127,496 (Waldeck) ist eine Methode beschrieben, wobei man eine 42-52%-ige Natriumhydroxid-Lösung abkühlt, so daß sich große NaOH . 2H2O-Kristalle und kleinere Natriumchlorid-Kristalle bilden. Die Dihydrat-Kristalle werden durch Filtrieren abgetrennt. Diese Dihydrat-Kristalle können wieder aufgeschmolzen werden, so daß z.B. eine 50 %ige Natronlauge mit einer Natriumchlorid-Verunreinigung von weniger als 1 % entsteht. Gemäß US-Patent 2,178,694 (Muskat et al.) verwendet man eine ähnliche Technik, um große NaOH H20-Kristalle und kleinere Natriumchlorid-Kristalle miteinander auszufällen und voneinander zu trennen. Die erhaltene Natriumhydroxid-Lösung enthält etwa 0,1-0,5 ß Natriumchlorid-Verunreinigung. Diese Methoden haben den Nachteil, daß die Natriumhydroxid-Hydrat-Kristalle sowohl zusammen mit als auch aus Natriumchlorid-Kristallen filtriert werden. Deshalb werden inhärent einige Natriumchlorid-Kristalle an den Natriumhydroxid-Hydrat-Kristallen absorbiert bzw. haften daran. Durch nachfolgendes Waschen werden die löslichen Verunreinigungen entfernt, aber die unlöslichen lösen sich nur langsam und bleiben als Verunreinigung in der aufgeschmolzenen Natriumhydroxid-Lösung.
• Der Ausdruck "Natriumhydroxid-Lösung, welche eine unlösliche Verunreinigung enthält", der in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, bezieht sich auf irgendeine waßrige Natriumhydroxid-Lösung, die eine oder mehrere Verunreinigungen enthält, welche beim Konzentrieren der Natriumhydroxid-isung unlöslich weiden und aus der Lösung ausfallen, z.B. Natriumchlorid, Natriumsulfat, Natriumsilicat, Natriumcarbonat, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid.
• Die vorliegende Erfindung betrifft das gemeinsame Ausfällen von Natriumhydroxid-Hydrat-Kristallen (z.B. NaOH - 2H2O) und unlöslichen Verunreinigungs-Kristallen (z.B. NaCl), wobei die Abtrennung oder Klassifizierung dieser Kristalle in der Weise durchgeführt wird, daß man Natriumhydroxid-Hydrat einer solchen Reinheit isolieren kann, daß sie derjenigen von Quecksilber-Zellen-Natriumhydroxid angenähert ist. Eine Natriumhydroxid-Lösung, welche unlösliche Verunreinigungen enthält (z.B. konzentriertes Diaphragma-Zellenabwasser) wird auf eine Temperatur abgekühlt, wo die Lösung hinsichtlich Natriumhydroxid-Hydrat übersättigt ist. Aus der übersättigten Lösung bildet sich eine Aufschlämmung von großen Kristallen des Natriumhydroxid-EJrdrats und - wegen der spontanen Kernbildung - feinen Kristallen der unlöslichen Verunreinigung, wenn man z.B. die übersättigte Lösung mit Impfkristallen des gleichen Natriuinhydroxid-Hydrats in einem gerührten Kriistallisiergefäß in Kontakt bringt. Die großen Natriumhydroxid-0ydrat-Kristalle werden von den kleineren Verunreinigungs-Kristallen getrennt, indem man die Aufschlärnmung im Gegenstrom mit einer Klassifizierungsloesung in Kontakt bringt, z B. Wasser oder einer Natriumhydroxid-Lösung, so daß die feinen Verunreinigungs-Kristalle mit der Klassifizierungslösung hinaus get-ragen werden, während die großen Natriumhydroxid-Hydrat-Kristalle sich absetzen und ein Kristallbett bilden. Es ist wichtig, daß praktisch kein Absetzen der gemischten Kristallaufschlämmung vor dem Kontakt mit der Klassifizierungslösung stattfindet, da - wie bereits erwähnt - ein derartiger Kontakt zwischen Natriumhydroxid-Hydrat und den Verunreinigungskris-sallen bei den bisherigen Trennungsmethoden hinderlich gewirkt hat. Die Klassifizierungslösung, welche die Verunreinigungs-Kristalle enthält, wird vom Natriumhydroxid-Hydrat-Kristallbett abgetrennt. Die Verunreinigungskristalle und etwaige kleine Natriumhydroxid-Hydrat-Kristalle, welche wegen ihrer kleinen Größe auch durch die Klassifizierungslösung mitgetragen worden sein können, werden abgetrennt, z.B. durch filtrieren oder Zentrifugieren. Die auf diese Weise geklärte Klassifizierunglösung kann nach Zufügung von Natriumhydroxid-Lösung im Kreislauf zur Kühlstufe zuruckgeführt werden. Die Entfernung der Feststoffe aus der Klassifizierungslösung ist ebenfalls eine wichtige Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens, da hierdurch Kernbildungszentren für die Natriumhydroxid-Hydrat-Bildung-beim Abkühlen der im Kreislauf gefahrenen Klassifizierungslösung, welche aufgefüllte Natriumhydroxid-Lösung enthält, entfernt werden. Die Natriumhydroxid-IÇristalle werden aus der restlichen Mutterlauge, z.B. durch Zentrifugieren oder Filtrieren entfernt und abgetrennt. Die Hydrat-Kristalle werden dann gewaschen und geschmolzen, so daß man eine etwa 50 %ige Natriumhydroxid-Lösung von relativ hoher Reinheit erhält.
• Das vorliegende Verfahren eignet sich besonders zur Reinigung von Diaphragma-Zellen-Abwasser; Jedoch kann es auch zur Veredelung anderer Natriumhydroxid-Lösungen benutzt werden, welche Verunreinigungen enthalten, die ursprünglich löslich sind, aber während der Ausfällung des Natriumhydroxid-Hydrats unlöslich werden.
• Zur Durchführung der vorliegenden Erfindung wird die alkalische Lösung, welche unlösliche Verunreinigungen enthalt, auf einen Pun'-t der Übersättigung hinsichtlich des Natriumhydroxid-Hydrats abgekühlt; d.h. es entsteht eine metastabile Lösung, in welcher das gelöste Natriunhydroxid-Ilydrat die enge übersteigt, welche die Lösung unter Gleichgewichtsbedingungen enthalten kann. Das Abkühlen wird durch Verwendung eines üblichen Wärmeaustauschers oder durch direkten kontakt der Natriumhydroxid-Lösung mit einem flüssigen Kühlmittel (z.B. Freon oder Butan) bewirkt. Bei der letztgenannten Ausführungsform wird durch die Freimachung der Verdampfungswärme die Natriumhydroxid-Lösung auf die gewünschte Temperatur abgekühlt, während das Kühlmittel als Gas entfernt wird. Die ursprüngliche Natriumhydroxid-Konzentration ist entscheidend dafür, welches spezielle Natriumhydroxid-Hydrat ausgefällt wird. In der folgenden Liste sind die bekannten Natriumhydroxid-Hydrate, der Natriumhydroxid-Konzentrationsbereich und die Temperatur, bei der sich das Hydrat bildet, zusammengestellt.
• NaOH-Hydrat NaOH Konz.(Gew.-%) Temp. (°C) NaOH (anhy.) 74 65 bis 128 NaOH . 1120 52 bis 69 12 bis 65 NaOH . 2H20 45 bis 52 5 bis-12 NaOH 3 1/2 1120 33 bis 45 5 bis 16 NaOH 4H20 25 bis 33 -18 bis 5 NaOH 5H2O 22 bis 33 -24 bis -18 NaOH . 7H20 18 bis 22 -28 bis -24 Der Ausdruck "Natriumhydroxid-Hydrat", wie er in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, bezieht sich auf alle oben genannten Hydrate, einschließlich des wasserfreien Natriumhydroxids.
• Eine Aufschlammung von Natriumhydroxid-Hydrat und Verunreinigungs-Fristallen bildet sich aus der übersättigten Lösung 7 wenn man die Lösung beispielsweise in eine Kris-tallisationszon einführt (z.B. einen üblichen Kristallisator) und sie bei einer Temperatur unt-erhalb des Sättigungspunktes des Natriumhydroxid-IIydrat s mit Natriumhydroxid-llydrat-Impfkristallen in Kontakt bringt. Die Kristalle dienen als Kernbildungszentren für die Bildung von relativ schweren, großen (z.B. 0,25 cm Durchmesser) Natriumhydroxid-11ydrat-Kristallen aus der übersättigten Lösung. Die unlösliche Verunreinigung kristallisiert auch aus der Lösung aus, aber in einer kleineren Teilchengröße (z.B. 2,5 Micron Durchmesser) und einem geringeren Gewicht. Aus diesem Grund besitzen diese Kristalle verschiedene Absetzgeschwindigkeiten -die Natriumhydroxid-Hydrat-Kristalle setzen sich schneller ab als die unlöslichen Verunreinigungskristalle, trotz ihres geringeren spezifischen Gewichts.
• Die Lösung wird vorteilhaft während des Kontakts mit den Impfkristallen gerührt, z.B. mit einem mechanischen Rührer in der Kristallisationszone. Durch das Rühren wird nicht nur die Größe der Natriumhydroxid-Hydrat-Kristalle erhöht, sondern auch der Einschluß von Verunreinigungen in die Natriumhydroxid-Hydrat-Kristalle verhindert. Bei einer speziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Bildung der Aufschlämmung und die Abtrennung der Natriumhydroxid-Hydrat-und Verunreinigungs-Kristalle in einer einzigen Kammer durchgeführt. Die Aufschlämmung läuft von der Kristallisationszone nach oben durch eine ruhige, nicht-gerührte Abscheidungszone, d.h. am oberen Ende des Kristallisators; hierdurch können die großen Natriumhydroxid-Hydrat-Kristalle sich in die gerührte Zone zurück absetzen. Die übersättigte Lösung wird mit einer kontrollierten Geschwindigkeit in und durch den Kristallisator gegeben, so daß die unlöslichen Verunreinigungs-Kristalle mit der Lösung empor gehoben und nach oben getragen werden, während sie die Rührzone passiert und die Natriumhydroxid-Hydrat-Kristalle sich in die gerührte Zone absetzen dürfen, um ein Kristallbett zu bilden. Bei dieser Ausführungsform dient also die übersättigte Lösung als Klassifizierungslösung.
• Man kann jedoch auch die in der Kristallisationskanmer gebildete Aufchla'mmung entfernen und in eine Gegenstrom-Waschkolonne eingeben, wo sie mit einer Klassifizierungslösung aus Wasser oder Natriumhydroxid-Lösung in Kontakt gebracht wird. Die Geschwindigkeit, mit der die Aufschlämmung und die Klassifizierungslösung in die Kolonne gegeben werden, ist so, daß die kleinen Verunreinigungskristalle mit der Klassifizierungslösung getragen werden, während die großen Natriumhydroxid-Hydrat-Kristalle sich absetzen.
• Wenn die Natriumhydroxid-Lösung durch Kontakt mit einem Kühlmittel abgekühlt wird, so kann dieser Kontakt in der Kristallisationskammer stattfinden, so daß die Bildung des gekühlten Gemischs und gegebenenfalls die Abtrennung in einem Kessel vereinigt sind.
• Die Klassifizierungslösung, welche die Verunreinigungs-Kristalle enthält, wird aus der Abtrennzone des Kristallisators oder aus der Waschkolonne abgezogen und die Verunreinigungskristalle entfernt.
• Die Klassifizierungslösung wird mit neuen Natriumhydroxid-Lösungen vermischt und im Kreislauf gefahren. Diese Auffulllösung kann man vor oder nach dem Filtrieren der entleerten Lösung zugeben.
• Das Filtrieren der Klassifizierungslösung ist notwendig, um die Verunreinigungs-Kristalle zu entfernen, so daß sie keine Kernbildungszentren für das zukünftig Wachsen der Verunreinigungs-Kristalle während dem Abkühlen der Lösung zur Ubersättigung bilden können.
• Die Klassifizierungslösung kann auch kleine llatriumhydroxid-Hydrat -Kristalle enthalten, d h. Kristalle, die wegen ihrer Größe mit der Lösung mitgetragen werden. Diese kann man auch durch Filtrieren entfernen oder man kann die Klassifizierungslösung erhitzen 9 so daß die feinen Natriumhydroxid-Hydrat-Kristalle schmelzen. Hierdurch wird vorzeitige Natriumhydroxid-Hydrat-Kristallbildung während des folgenden Abkühlens der Lösung verhindert.
• Die Natriumhydroxid-Hydrat-Kristalle werden aus der Kristallisationskammer oder Waschkolonne eni-fern-t und von anhaftender Mutterlauge durch Zentrifugieren etc. abgetrennt. Die Mutterlauge kann im Kreislauf in die Klassifikationslösung gefahren werden. Die Kristalle werden mit Wasser oder vorzugsweise Natriumhydroxid-Lösung gewaschen und dann geschmolzen, so daß man eine alkalische Lösung hoher Reinheit erhält.
• Die vorliegende Erfindung wird vorzugsweise unter Verwendung eines konzentrierten Diaphragma-Zellen-Abwassers unter solchen Bedingungen durchgeführt, daPJ tTaOS . 2H2O-Kristalle entstehen.
• Fig. 1 ist ein Fließschema einer Ausführungsform dieses Verfahrens.
• Fig. 2 ist ein Fließschema einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens.
• Gemäß Fig. 1 enthält das Fließsystem einen Wärmeaustauscher 10, eine Durchflußgeschwindigkeitskontrolle 11 (d.h. ein System von Ventilen und Pumpen, welche zur Kontrolle der Zugabegeschwindigkeit der Natriumhydroxid-Lösung erforderlich sind), eine Kristallisationskammer 12 (d.h.
• ein Zylinder mit kegelförmigem Boden und mechanischem Rührer 13) gegebenenfalls einen Erhitzer 14 zum Schmelzen der feinen NaOH , 2H2O-Kristalle, sowie ein Filter 15 zur Entfernung von Verunreinigungs-Kristallen vor der Wiedereinführung durclz den Warmeaustauscher. Die Kristallisationskammer 12 ist mit dem Zentrifugalfilter 16 und dem Kristallwäscher 17 verbunden.
• Bei der Durchführung dieser bevorzugten Ausfiihrungsform wird die Diaphragma-Zellen-Natriumhydroxid-Lösung auf etwa 45-52 Gew.- nach konzentriert; dies ist der Konzentrationsbereich, der bei der Übersättigung zu NaOH 21120 führt. Die Lösung enthält an diesem Punkt etwa 1-2 ß Natriumchlorid.
• Die konzentrierte Lösung wird in den Wärmeaustauscher 10 gegcben und auf etwa 5-12°C abgekühlt. Die nun bezüglich NaOH . 2H2O übersättigte Lösung wird in die Kristallisationszone A der Kristallisationskammer 12 durch die Durchflußgeschwindigkeitskontrolle 11 eingegeben. Die übersättigte Lösung kommt in dem Kristalliator bei einer Temperatur von 5-12°C mit NaOH . 21120-Impfkristallen in Kontakt.
• Unter diesen Bedingungen fällt aus der Lösung NaOH . 2H20 zusammen mit Verunreinigungs-Kristallen (insbesondere Natriumchlorid) aus, wobei eine Aufschlämmung entsteht.
• Diese Aufschlämmung wird durch eine ruhige Abtrennzone B der Kammer 12 geführt, wo infolge der unterschiedlichen Absetzgeschwindigkeiten die NaOH . 2H20-Kristalle sich zurück in die Kristallisationszone absetzen, während die Verunreinigungs-Kristalle durchgeführt werden. Während die Lösung sich durch die Kammer 12 bewegt, wird sie also vom Natriumhydroxid, Verunreinigungen in der Lösung und vom Wasser befreit; sie wird dann aus der Kristallisationskammer abgezogen.
• Die Durchflußgeschwindigkeitskontrolle 11 führt die übersättigte Lösung in und durch die Kammer 12 in einer solchen Geschwindigkeit, daß die kleineren Natriumchlorid-Verunreinigungs-Kristalle zusammen mit der entleerten Lösung ausgetragen werden, während die größeren NaOH 2H20-Kristalle sich im unteren Teil des Kristallisators absetzen.
• Die entleerte Lösung, welche die Natriumchlorid-Kristalle trägt, wird durch das Filter 15 gegeben, wo die Festteile entfernt werden. Neue Natriumhydroxid-Lösung wird zugeführt und die Lösung im Kreislauf gefahren. Diese Auffül-Lösung kann vor oder nach dem Filtrieren zugegeben werden, oder sogar von oben-in die Kristallisationskarnmer, während die entleerte Lösung abgezogen wird.
• Trotz Vorsorgemaßnahmen können kleine NaOH . 2H2O-Kristalle mit der entleerten Lösung mitgeführt werden. Diese feinen Kristalle sollten genauso wie die Natriumchlorid-Kristalle entfernt werden, bevor man die Lösung durch den Wärmeaustauscher 10 im Kreislauf fährt. Dies kann durch das Filter 15 geschehen, es ist jedoch zweckmäßiger, wenn man die feinen Kristalle durch den Erhitzer 14 schmilzt. Man braucht die entleerte Lösung nur um wenige OC: zu erhitzen, um die feinen NaOH . 2H2O-Kristalle zu schmelzen.
• Die NaOE . 2H2O-Produktkristalle werden aus der Kammer abgezogen und durch ein Zentrifugalfilter 16 gegeben, um Mutterlauge zu entfernen. Die Mutterlauge kann in die Kammer 12 im Kreislauf gefahren werden. Die NaO11 . 21120-Kristalle werden im Wäscher 17 gewaschen, um etwaige anhaftende Mutterlauge zu entfernen. Es wurde gefunden, daß das Waschen mit Natronlauge besser ist als mit Wasser, um anhaftende Mutterlauge zu entfernen.
• Die sehr reinen NaOH . 2H2O-Kristalle können dann.geschmolzen und verdünnt werden, so daß man 50 ziege Natronlauge mit e einem Verunreinigungsgehalt iu der Größenordnung der Quecksilber-Zellen-Natronlauge erhält. Auch kann man die NaOH . 2H20-Kristalle calcinieren, so daß man sehr reines wasserfreies Natriumhydroxid erhält.
• Fig. 2 zeigt graphisch eine zweite Vorrichtung zur Durchführung der oben beschriebenen NaOH . 2H2O-Methode.
• Hierbei werden Nummern mit dem Buchstaben "a" verwendet, wenn Einzelteile der Vorrichtung in den beiden Figuren äquivalent sind. Das Fließsystem enthält eine DurchfluS-geschwindigkeitskontrolle lla, eine Kiihlungs-Kristallisationskammer 12a (d.h. ein röhrenförmiger, mit Ablenkplatten versehener KristallisaLor), eine Klassifizierungskolonne 18, gegebenenfalls ein Erhitzer 14a und ein Filter 15a. Die Klassifizierungskolonne ist mit dem Zentrifugalfilter 16a und dem Kristallwäscher 17a verbunden.
• Bei der Durchführung dieser bevorzugten Ausführungsform gibt man konzentriertes NaOtI-Diaphragmazellen-Abwasser in die Kammer 12a, wo es durch Kontakt mit einem flüssigen Kühlmittel zur Übersättigung abgekuhlt wird. Es bildet sich eine Aufschlämmung von NaOE 21120 und Verunreinigungs-Kristallen in der Kammer durch Kontakt der übersättigten Lösung mit Impfkristallen. Die Geschwindigkeit, mit der die Natriumhydroxid-Lösung die Kammer betritt, wird durch die Durchrlungesshlsindigkeitskontrolle 12a so kontrolliert, daß praktisch kein Absetzen der Kristalle stattfindet. Die gemischte Kristallaufschlämmung wird aus dem Kristallisator abgezogen und oben in die Klassifizierungsvorrichtung 18 gegeben (d.h. eine Gegenstrom-Kontakt-Waschkolonne). Eine Klassifizierungslösung aus Wasser oder Natriumhydroxid-Lösung wird von unten in die Klassifizierungsvorrichtung 18 gegeben. Die Zugabegeschwindigkeit für Aufschlexmmung und Klassifizierungslösung ist so, daß die Verunreinigungs-Kristalle empor gehoben und mit der Klassifizierungslösung fortgetragen werden, während die NaOH . 2H20-Kristalle sich am Boden der Klassifizierungsvorrichtung absetzen. Die Klassifizierungslösung, welche die Verunreinigungskristalle enthält, wird von der Klassifizierungsvorrichtung entfernt.
• (Anstelle einer einzigen Klassifizierungskolonne kann man auch eine Serie von zwei oder mehr verwenden.) Die Handhabung der Klassifizierungslösung und des NaOB . 2H20 ist ähnlich wie bei der Ausfiihrungsform gemäß Fig. 1.
• In den folgenden Beispielen sind die verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung näher erläutert.
• Beispiel A Eine konzentrierte alkalische Diaphragma-Zellenlösung mit 49,2 ,00 Natriumhydroxid und 1,24 % Natriumchlorid wird stark gekühlt (auf 7,7 °C), indem man die Lösung durch wassergekühlte, ummantelte Wärmeaustauscherröhren leitet.
• Die übersättigte Lösung wird in einen auf 7,7°C gehaltenen gerührten Kristallisator mit kegelförmigem Boden gegeben und mit NaOH 2H20-Impfkristallelz in Kontakt gebracht. Die NaOH-- 2H20-Kristalle werden zusammen mit Natriumchlorid-Kristallen ausgefällt. Die entleerte Lösung wird abgezogen, wobei sie die Natriumchlorid-Kristalle mitführt. Die entleerte Lösung wird zusammen mit neuer Natriumhydroxid"Lösung im Kreislauf zum Wärmeaustauscher geführt. Es ist zu beachten, daß es sich hierbei nicht um eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt, da die entleerte Lösung nicht filtriert wird, um Natriumchlorid-Kristalle vor dem Kreislauffahren zu entfernen. Die NaOH . 2H20-Produktkristalle werden aus dem Kristallisator entfernt, zentrifugiert und mit Wasser gewaschen (Menge etwa 10 ffi des Kristallgewichts).
• Die gewaschenen Kristalle werden geschmolzen und analysiert.
• Das Produkt enthält 51,45 % Natriumhydroxid und 0,71 % Natriumchlorid.
• Beispiel 1 Man wiederholt das Verfahren des Beispiels A. Dieses Mal wird jedoch ein Filter in das System eingebaut, um die entleerte Lösung zu filtrieren und die Natriumchlorid-Kristalle vor dem Kreislauffahren zu entfernen. Das Produkt enthält 50,2 % Natriumhydroxid und nur 0,05 % Natriumchlorid.
• Dieses Beispiel zeigt die Notwendigkeit der erfindungsgemäBen Filtrierstufe. Die kontinuierliche Entfernung der Verunreinigungs-Kristalle aus dem Kristallisator ist eine wichtige Stufe bei der Gewinnung von sehr reinem Natriumhydroxid. Die IiaOH 2H20-Prodllktkris-salle enthalten kein anhaftendes festes Natriumchlorid, welches schwierig zu entfernen ist, sondern nur anhaftende Nutterlauge, die gelöste Verunreinigungen enthält, welche leichter zu entfernen sind.
• Beispiel 2 Ein weiterer Grund zur Entfernung der festen Verunreinigungen aus der entleerten Lösung vor dem Kreislaufverfahren ist die Verminderung oder Eliminierung der Verunreinigung des Wärmeaustauschers. Läßt man nämlich die Feststoffe, insbesondere die feinen Kristalle des Natriumhydroxid-Hydrats, in die Wärmeaustauscherröhren, so wirken sie als Kernbildungszentren für die Kristallbildung beim starken Abkühlen. Die Röhren würden bald mit Natriumhydroxid-Hydrat-Kristallen verstopft.
• Die gefilterte Lösung von Beispiel 1 läßt man durch einen Wärmeaustauscher (ca. 8 m eines rostfreien Stahlrohrs mit 1,2 cm Durchmesser) zirkulieren; der Wärmeaustauscher ist ummantelt, so daß im Gegenstrom kaltes Wasser zirkulieren kann. Die abgekühlte Lösung wird in den Kristallisator zurückgegeben. Das System läßt man kontinuierlich 5 Tage lang laufen, ohne daß eine bemerkenswerte Verunreinigung oder Verstopfung der Wärmeaustauscherröhren erfolgt.
• In ähnlichen Versuchen, jedoch ohne Filtrieren der entleerten Lösung, werden die Wärmeaustauscherröhren nach 4 Stunden mit NaOH . 2H2O verstopft.
• Beispiel 3 Einige der NaOH . 2H2O-Produktkristalle, die gemäß Beispiel 1 hergestellt wurden, wäscht man mit 45 %iger Natriumhydroxid-Lösung anstelle von Wasser, wobei aquivalente Mengen der Waschlösung verwendet werden. Die mit Natriunhydroxid-Lösung gewaschenen Kristalle werden geschmolzen und analysierte Das Produkt enthält 51,95 0'' Natriumhydroxid und nur 0,0035 66 Natriumchlorid.
• Dieses Beispiel zeigt die Verbesserung bei Verwendung einer Natriumhydroxid-Waschlösung. Offensichtlich ist die Natriumhydroxid-Lösung zur Entfernung der anhaftenden Mutterlauge wirksamer.

Claims (6)

P a t e n t a n s p r u c h e

1. Verfahren zur Reinigung von Natriumhydroxid-Lösungen, wobei eine Natriumhydroxid-Lösung, welche eine lösliche Verunreinigung enthält, auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei der diese Lösung bezüglich Natriumhydroxid-Hydrat übersättigt ist, so daf) eine Aufschlämmung von großen Natriumhydroxid-llydrat-Wristallen und feinen Verunreinigungs-Kristallen gebildet wird, worauf man die ITatriumhydroxid-Hydrat-Kristalle von den Verunreinigungs-Kristallen abtrennt und die Natriumhydroxid-Hydrat-Kristalle wascht, dadurch gekennzeichnet, daß man (a) die feinen Verunreinigungs-Kristalle von den großen Natriumhydroxid-Hydrat-Kristallen abtrennt, indem man die Aufschlätnmung im Gegenstrom mit einer Klassifizierungslösung in Kontakt bringt, so daß die feinen Verunreinigungs-Kristalle mit der Klassifizierungslösung ausgetragen werden, während die groben, schneller absetzenden IsTatriumhydroxid-Hydrat-Kristalle sich absetzen und ein Kristallbett bilden; (b) die Klassifizierungslösung, welche die feinen Verunreinigungs-Kristalle enthält, von den Natriumhydroxid-Hydrat-Kristallen abtrennt; (c) die feinen Verunreinigungs-Kristalle von der Klassifizierungslösung entfernt; (d) Natriumhydroxid-Lösung zur Klassifizierungslösung gibt und zum Abkühlen im Kreislauf fährt und (e) mindestens einen Teil der Natriumhydroxid-Hydrat-Kristalle aus dem Bett entfernt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man außerdem die Klassifizierungslösung vor der Stufe (d) erhitzt, um etwaige feine Natriumhydroxid-Hydrat-Kristalle in der Lösung zu schmelzen.

.3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übersätigte Lösung während der Bildung der Aufschlämmung gerührt wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Natriumhydroxid-Hydrat-Kristalle mit einer NaJsriumhydroxid-Lösung gewaschen werden.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der Aufschlämmung und die Abtrennung der Kristalle in einer einzigen Kammer durchgeführt werden und die übersättigte Lösung als Klassifizierungslösung dent.

6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Natriumhydroxid-Lösung durch Kontakt mit einem flüssigen Kühlmittel abgekühlt wird.