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Verfahren zur Herstellung von Chlor oder Sulfurylchlorid und Sulfaten.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Chlor und Sul- faten aus Chloriden und Sehwefeligsäuregas mit Luft oder Sauerstoff im ununterbrochenen Betrieb.
Da ; \'erfahren beruht auf der Erkenntnis, dass man bei dem Prozess die Temperatur so hoch halten muss, dass eine quantitative Umsetzung stattfindet, und anderseits so niedrig, dass man stets unterhalb des
Schmelzpunktes des jeweils vorhandenen CMorid-Sulfatgemisches bleibt. Erst durch diese Erkenntnis ist die Benutzung des Verfahrens im Grossbetriebe möglich geworden.
In der britischen Patentschrift Nr. 20604 vom Jahre 1893 ist ein Verfahren beschrieben, gemäss welchem gleichzeitig Chlor und Sulfat aus den oben erwähnten Ausgangsmaterialien bei Temperaturen unterhalb 5000 gewonnen werden soll. Bei dieser Temperatur verläuft die Umsetzung jedoch sehr träge und führt bald zu einem Gleichgewichtszustand ; eine technisch brauchbare Ausbeute wird nicht erzielt.
Geht man wesentlich höher mit der Temperatur, so verhindert das Einschmelzen der Salzmasse eine quantitative Umsetzung. Um dieses Einschmelzen zu verhindern, ist von Reiss (Chemiker-Zeitung 1907, S. 202) vorgeschlagen worden, dem Chlorid von vornherein einen Zusatz von Sulfat zu geben.
Er ging hiebei aber von der unzutreffenden Voraussetzung aus, dass bei der Verschiedenheit der Schmelzpunkte der von ihm verwendeten Natriumsalze ein ständiges Steigen des Schmelzpunktes von 100% igem Chlorid zum lOOien Sulfat stattfände und übersah, dass Gemische von Substanzen niedriger schmelzen wie die Komponenten, dass aber bei der allmählichen Umwandlung des Chlorids in Sulfat ein erhebliches Sinken des Schmelzpunktes bis zum Eutektikum und erst dann wieder ein Steigen stattfindet. Wollte man nach diesem Verfahren arbeiten. so wäre es notwendig, von vornherein sehr grosse Mengen Sulfat zuzusetzen. bis man das Eutektikum vermieden hätte. welches bei einem Gemisch von etwa 50 Mol-Prozenten der beiden Salze auftritt. Man müsste ausserdem das Salzgemisch vor der Einführung in den Prozess schmelzen.
Endlich ist in der Patentschrift Nr. 115250 angegeben, dass das Salz über seinen Schmelzpunkt erhitzt und zum Vermeiden des Zusammenfliessens schwer-bzw. unschmelzbare Stoffe zugesetzt werden sollen. Auch nach diesem Verfahren ist ein \rbeiten im Grossbetriebe nicht möglich gewesen, vor allem auch deshalb, weil der Zusatz nicht an der Reaktion teilnehmender Substanzen die Verwendbarkeit des erhaltenen Sulfates beeinträchtigt.
Es wurde nun gefunden, dass man nur dann gute Resultate erzielt, wenn man bei Temperaturen arbeitet, die stets nurwenig unterhalb des Schmelzpunktes des jeweils vorhandenen Salzegemisches bleiben.
Man muss zunächst unterhalb des Eutektikums bleiben, welches bei 6230 liegt. Ist dieser Punkt überschritten, so kann man die Temperatur entsprechend dem Steigen des Schmelzpunktes erhöhen.
Ein eingehendes Studium des Reaktionsverlaufes ergab, dass die Umsetzung exothermisch verläuft.
Wenn man nun die Temperatur dadurch regelt, dass man die Gase schneller oder langsamer durch den Reaktionsraum strömen lässt, so kann man die Umsetzung in so kurzer Zeit beenden, dass der Wärmeverlust durch Strahlung nach aussen sehr vermindert wird und ohne äussere Erwärmung gearbeitet werden kann. Damit ist die Möglichkeit gegeben, den Prozess kontinuierlich zu gestalten, indem man ihn in den Drehofen verlegt. Die Verwendung des Drehofens lag nicht ohne weiteres nahe, da naturgemäss weder eine Erwärmung von aussen. noch ein Durehleiten von Feuergasen in Frage kommen konnte.
Man verfährt in der Weise, dass dem Chlorid das Gasgemisch im Gegenstrom entgegengeführt wird, so dass die fhc ! i' ? n Gase auf eine Salzmasse treffen, die schon fast allein aus Sulfat besteht und dass das frisch
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tration (bei Verwendung sauerstoffhaltiger Gasgemische) oder durch Änderung ihrer Anfangstemperatur.
Eine Ausführungsart des beschriebenen Verfahren, ist z. B. folgende :
Einem mit feingepulvertem Netriumchlorid beschickten schrägliegenden Drehofen werden an dem
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zugeführt. An diesem Ende des Rohres beginnt die Umsetzung. die durch Erwärmung des Ofens an dieser Stelle auf mehr als 6000 eingeleitet wird. sofern die Gase nicht schon von vornherein eine genügend hohe Temperatur besitzen. Die Reaktion verläuft exotherm. so dass nach ihrer Einleitung keine weitere Er- wäl1nung des Ofen erforderlich ist.
Durch die Drehung des Ofens wird nun bei Fortsehreiten des Prozesses stets völlig umgesetztes Salz dem tieferliegenden Ofenende zugeführt und kann dort entfernt werden,
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völlig umgesetzten Salz in Berührung, während die neuen Salzmengen der Einwirkung der nahezu erschöpf- ten Gase ausgesetzt werden. Es handelt sich hiebei also um die Anwendung des bekanten Gegenstromprinzipes auf diesen Prozess.
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1. die Anwendung nicht an der Reaktion teilnehmender Substanzen wird vermieden -o dass ein technisch reines, ohne weiteres verwendbares Sulfat entsteht :
2. die Ausbeute ist quantitativ :
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schuss von S02-Gas anwendl't.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Chlor oder Sulfurylchlorid und Sulfaten durch Einwirkung von Schwefeldioxyd und Luft oder Sauerstoff auf Chloride, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionstem-
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