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PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Contaktsubstanz.Contact substance.

Die vorliegende Neuerung bezweckt die Darstellung von Schwefelsäure-Anhydrid direct aus den Röstgasen von Schwefelkies, Blenden oder ähnlichen schwefelhaltigen Ausgangsproducten unter Benutzung von Kiesabbränden oder ähnlichen eisenoxydhaltigen Substanzen, um die schweflige Säure in Schwefelsäure-Anhydrid überzuführen.The present innovation aims at the preparation of sulfuric anhydride directly from the roasting gases of pebbles, blends or similar sulfur-containing starting products using gravel burns or similar substances containing iron oxide, to convert the sulphurous acid into sulfuric acid anhydride.

Versuche in dieser Richtung sind seit langer, Zeit bereits angestellt worden; sie haben indessen zu einem praktischen Resultat bisher nicht geführt.Attempts in this direction have been made for a long time; however, they have has not yet led to a practical result.

So wurde bereits am 13. Februar 1854 William Hunt ein englisches Patent (Nr. 1919 vom Jahre 1853) ertheüt, nach welchem die schweflige Säure von Röstgasen aus Pyriten zum Theil in Schwefelsäure übergeführt werden sollte', indem mail sie durch einen auf Rothglut zu erhaltenden Kanal leitete, welcher, wenn dies für · nöthig erachtet werden sollte, mit Bimsstein oder Steinbrocken oder einem anderen, gegen die Einwirkung der Hitze und der Säure widerstandsfähigem Material zu füllen war.On February 13, 1854, William Hunt was granted an English patent (no.1919 of the year 1853), according to which the Sulphurous acid from roasting gases from pyrite can partly be converted into sulfuric acid should 'by directing them through a channel to be obtained on Rothglut, which, if this should be deemed necessary, with pumice stone or lumps of stone or one to other materials that are resistant to the effects of heat and acids fill was.

In seinen «Metallurgischen Röstprocessen« (S. 339) beschreibt Plattner Versuche, die in den 1850er Jahren in Freiberg angestellt wurden und die bezweckten, Röstgase aus Röslstadeln in Schwefelsäure überzuführen. Als vermittelnde Substanz wurden Quarzbrocken benutzt.In his "Metallurgische Röstprocessen" (p. 339), Plattner describes experiments that were carried out in the 1850s were employed in Freiberg and the purpose was to use roasting gases from Röslstadeln to be converted into sulfuric acid. Quartz chunks were used as the mediating substance.

Im Jahre 1852 machte Wöhler (Annal. Chem. Pharm. 81, S. 255) die Beobachtung, dafs Kupferoxyd, Eisenoxyd, Chromoxyd oder zusammengefälltes Chrom- und Kupferoxyd ein Gemenge von schwefliger Säure und Sauerstoff bei gelinder Rothglut zu Schwefelsäure-Anhydrid zu oxydiren vermögen.In 1852 Wöhler (Annal. Chem. Pharm. 81, p. 255) made the observation that that is, copper oxide, iron oxide, chromium oxide, or collapsed chromium and copper oxide a mixture of sulphurous acid and oxygen with mild red heat to form sulfuric acid anhydride able to oxidize.

Viele Jahre später hat es Lunge, gestützt auf die wohlbekannte Thatsache, dafs in den Röstgasen von Schwefelkies 8 bis 10 pCt. des abgerösteten Schwefels in Form von Schwefelsäure enthalten sind, unternommen, durch eine' längere Reihe von Versuchen (s. Ber. d. d. chem. Ges. 1877, S. 1824, und Chem.-Ztg. Nr. 3 vom 11. Januar 1883 u. a. O.) festzustellen, bis zu ,welchem Procentsatz sich die Umsetzung von schwefliger Säure und Luft in Schwefelsäure'Many years later it has lungs, sustained to the well-known fact that in the roasting gases of pyrites 8 to 10 pCt. of roasted sulfur contained in the form of sulfuric acid, undertaken by a ' longer series of experiments (see Ber. d. d. chem. Ges. 1877, p. 1824, and Chem.-Ztg. No. 3 of January 11, 1883 et al. O.) determine up to what percentage is the conversion of sulphurous acid and air into sulfuric acid '

' überhaupt treiben läfst, wenn man ein Gemenge dieser Gase über eine Schicht glühender 'drift at all if you put a mixture of these gases over a layer of glowing

. Kiesabbrände leitete.. Gravel burns directed.

Lunge hat in seiner angezogenen Publikation wörtlich erklärt, dafs die bedeutenden Widersprüche über die Bildung von Schwefelsäure-Anhydrid beim Rösten von Schwefelkies ihn dazu aufgefordert hätten, einen für die Praxis der Schwefelsäure-Fabrikation so wichtigen Gegenstand einer neuen Untersuchung zu unterziehen, und ferner, dafs es ihm obgelegen habe, eine Versuchsmethode zu wählen, welche ihn nicht zu irrthUmlichen Schlüssen leiten könnte.Lunge has literally declared in his publication referred to that the important Contradictions about the formation of sulfuric acid anhydride when roasting pyrites had prompted him to investigate something so important for the practice of sulfuric acid production and further that it was incumbent on him to choose an experimental method, which could not lead him to erroneous conclusions.

Auf Grund dieser Voraussetzungen hat Lunge seine Versuche angestellt und ist dabei zu dem Resultate gekommen, dafs im Maximum nur 16 bis i8 pCt. der schwefligen Säure in Anhydrid umgewandelt werden können. Because of these prerequisites, has lungs made his experiments and came to the result that at the maximum only 16 to i8 pct. the sulphurous acid can be converted into anhydride.

Er hat in Fortsetzung dieser seiner ersten Arbeit später in der Chem.-Ztg. (a. a. O.) con-In continuation of his first work, he later worked in Chem.-Ztg. (op. cit.) con-

WIWI

trolirende Versuche über seine früheren Resultate mitgetheilt und festgestellt, dafs beide Untersuchungen zu genau denselben Ergebnissen führten, nämlich Umwandlung der schwefligen Säure in Schwefelsäure-Anhydrid durch Röstung mit vorgelegtem Eisenoxyd bis zu 15,8 pCt., und hat seine Arbeit mit dem Satze geschlossen, »ein Resultat, welches mit dem früher erwähnten so gut stimmt, dafs man diesen Gegenstand wohl als erledigt betrachten kann«. ,trudging experiments on his earlier results, and found that both Investigations led to exactly the same results, namely conversion of the Sulphurous acid in sulfuric anhydride by roasting with iron oxide provided to 15.8 pct., and concluded his work with the sentence, “a result which with the one mentioned earlier agrees so well that this subject can be regarded as finished can". ,

Die durch die englische Patentschrift Nr. 3166 vom Jahre 1888 vorgeschlagene Gewinnung von Schwefelsäure-Anhydrid aus reiner schwefliger Säure und reinem Sauerstoff unter Einschaltung einer besonderen Staubkammer und unter Anwendung von erhitztem Platin-Asbest oder anderen bekannten Contaktsubstanzen hat ebenso wenig zu technischen Erfolgen geführt. ■The English patent specification No. 3166 from 1888 proposed extraction of sulfuric anhydride from pure sulphurous acid and pure oxygen with the inclusion of a special dust chamber and using heated platinum asbestos or other known contact substances has also not led to technical success. ■

Es ist mithin bis jetzt nicht gelungen, die Bildung von Schwefelsäure - Anhydrid aus schwefliger Säure und Luft durch Einwirkung derselben auf glühende eisenoxydhaltige Materialien bezw. die von Wöhler in der oben angezogenen Abhandlung angeführten Oxyde derartig zu steigern, dafs diese Reaction für die industrielle Darstellung von Schwefelsäure-Anhydrid bezw. Schwefelsäure in Anwendung kommen konnte.It has therefore not yet been possible to prevent the formation of sulfuric acid from anhydride sulphurous acid and air by the action of the same on glowing materials containing iron oxide respectively to increase the oxides cited by Wöhler in the paper referred to above to such an extent that this reaction the industrial representation of sulfuric anhydride respectively. Sulfuric acid in use could come.

Im Gegensatz hierzu haben wir nach eingehenden Arbeiten gefunden, dafs die Umsetzung der schwefligen Säure in Schwefelsäure-Anhydrid auf ein Vielfaches des von Lunge angegebenen Betrages', ja fast bis zur theoretischen Höhe gesteigert werden kann, und dafs somit eine industrielle Gewinnung von Schwefelsäure-Anhydrid bezw. Schwefelsäure nach besagter Richtung hin sehr wohl und mit grofsem wirtschaftlichen Vortheil möglich ist.In contrast to this we have found, after extensive work, that the conversion of sulphurous acid into sulfuric acid anhydride to a multiple of the amount given by Lunge ', yes almost up to theoretical level can be increased, and thus industrial extraction of sulfuric anhydride respectively. Sulfuric acid in the said direction is very good and is possible with great economic advantage.

Die Reaction zwischen schwefliger Säure und Sauerstoff bezw. Luft und Contaktmasse ist bisher zur Darstellung von Schwefelsäure-Anhydrid nur in der Weise in grofsem Mafsstabe ausgeführt worden, dafs man die schweflige Säure erzeugte, reinigte, hierauf trocknete und dann erst im Verein mit Sauerstoff bezw. Luft auf die Contaktsubstanz (Platin) unter Zuhülfenahme äufserlich zugeführter Wärme einwirken liefs.The reaction between sulphurous acid and oxygen respectively. Air and contact mass has hitherto been used for the preparation of sulfuric anhydride only in this way on a large scale It has been carried out that the sulphurous acid was produced, purified, then dried and then only in association with oxygen respectively. Air on the contact substance (platinum) with assistance externally supplied heat.

Wir unterscheiden uns nun in unserer Arbeitsweise sehr wesentlich von der vorbezeichneten insbesondere dadurch, dafs wir von vornherein getrocknete Luft dem Röstapparät zuführen und infolge dessen sofort ein wasserfreies, reactionsfähiges Gemisch von schwefliger Säure und Luft (Sauerstoff) erzeugen, welches ungereinigt, ungekühlt direct mit der durch die Verbrennung des Kieses erzeugten Temperatur, also ohne jede weitere Zufuhr von äufserer Wärme auf die eisenoxydhaltige Contaktmasse einwirkt und so Schwefelsäure-Anhydrid bildet.We now differ very significantly from the above in our way of working in particular by adding dried air to the roaster from the start and as a result immediately an anhydrous, reactive mixture of Sulphurous acid and air (oxygen) produce, which unpurified, uncooled direct with the temperature generated by burning the gravel, i.e. without any other temperature The supply of external heat acts on the contact compound containing iron oxide and so on Forms sulfuric anhydride.

Lunge hat bei seiner im kleinsten Mafsstabe ausgeführten Arbeit fein zerriebenen Schwefelkies in einem Porccllanschiffchen durch Ueberleiten getrockneter Luft abgerostet und die erhaltenen Röstgase durch die zur Hälfte mit Kiesabbrand gefüllte und durch Anwendung äufserer Zufuhr von Wärme im Glühen erhaltene Glasröhre geleitet und dabei die früher erwähnten Resultate erhalten,· die seiner Meinung nach die Frage über die Verwendbarkeit der Reaction für den Grofsbetrieb definitiv erledigen.Lung has finely ground in his work, carried out on the smallest scale Pebbles of sulfur in a porcelain boat are rusted and rusted by passing dried air over them the roasting gases obtained through the half filled with gravel burn and through application External supply of heat in the annealing glass tube and thereby the earlier obtained results mentioned, · which in his opinion the question about the usability of the Definitely do the reaction for the large farm.

Wir haben dagegen die von Lunge in der Glasröhre vollzogene Reaction zwischen schwefliger Säure und Sauerstoff bezw. Luft in einen Kiesofen verlegt und arbeiten demnach mit ganz anderen Mitteln und unter ganz anderen Verhältnissen wie Lunge.On the other hand, we have the reaction between sulphurous and sulphurous substances carried out by the lungs in the glass tube Acid and oxygen respectively. Air is moved into a gravel oven and therefore work with us completely different means and under completely different conditions like the lungs.

Lunge war, um die Contaktsubstanz auf Rothglut zu bringen, gezwungen, äufserlich zugeführte Wärme zu benutzen und .konnte dabei schon in Rücksicht auf die Schmelzbarkeit des bei seinen Versuchen verwendeten Glasrohres gar nicht die hohe Temperatur einhalten, wie wir sie im Röstofen erzielen.In order to bring the contact substance to the red heat, the lungs were forced, externally to use the supplied heat and could do so with regard to the fusibility of the glass tube used in his experiments do not maintain the high temperature at all, how we achieve them in the roasting oven.

Es war'ihm ferner nicht möglich, bei der von ihm gewählten Versuchsanordnung die Contaktmasse einer continuirlichen Einwirkung der Reactionsgase auszusetzen, welchen Weg wir von vornherein einschlugen ι und wobei wir zu der Erkenntnifs gelangten, dafs die Contaktmasse erst nach und nach durch fortgesetztes Einwirken der heifsen Reactionsgase von schwefliger Säure und Sauerstoff das Maximum ihrer Reactionsfähigkeit erreicht und dafs es hierfür nicht genügt, die Contaktmasse, wie es Lunge gethan hat, im einfachen Luftstrom auszuglühen.Furthermore, it was not possible for him to use the To expose the contact mass to a continuous action of the reaction gases, whichever way we struck it from the start and came to the conclusion that the Contact mass only gradually through continued action of the hot reaction gases of sulphurous acid and oxygen reached the maximum of their reactivity and that it is not sufficient for this to simply put the contact mass, as the lung has done To anneal airflow.

Diese Erkenntnifs blieb Lunge bei seinen unterbrochenen Einzelversuchen verschlossen, ebenso wie diejenige, dafs die Reactionsfähigkeit von frischen, unmittelbar dem Röstofen entnommenen Kiesabbränden an und für sich erheblich gröfser ist als diejenige von solchen Abbränden, die bereits längere Zeit gelagert und dem Einflufs der Luft ausgesetzt waren.This knowledge remained closed to the lungs during his interrupted individual attempts, just like that, that the reactivity of fresh ones directly to the roasting furnace removed gravel burns is in and of itself considerably larger than that of such Burns that have been stored for a long time and exposed to the influence of the air.

Berücksichtigt man ferner, dafs wir mindestens das Fünffache der von Lunge constatirten Ausbeute erzielen, so ergiebt sich der grundsätzliche Unterschied zwischen unserem für den- Grofsbelrieb nutzbar gemachten Verfahren und den irreführenden Versuchen von Lunge.If one also takes into account that we found at least five times that of the lung Achieve yield, then there is the fundamental difference between ours methods made usable for large-scale operations and the misleading attempts of Lung.

Wir haben somit als die Ersten die Möglichkeit erkannt, Schwefelsäure-Anhydrid mit hoher industrieller Ausbeute aus schwefligsäurehaltigen Röstgasen durch Ueberleiten derselben über eisenoxydhaltige Materialien (Kiesabbrände) herzustellen. VWe were the first to recognize the possibility of using sulfuric anhydride high industrial yield from roasting gases containing sulfuric acid by passing them over using materials containing iron oxide (gravel burns). V.

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Für die praktische Ausführung verfahren wir beispielsweise für die Verarbeitung von Schwefelkies wie folgt:For the practical implementation, we proceed, for example, for the processing of Pebbles as follows:

Der rohe Schwefelkies wird in einem gewöhnlichen Kiesofen zur Verbrennung gebracht. Die zur Verbrennung nothwendige Luft wird vor der Einführung in den Ofen vollständig getrocknet und beim Passiren der noch heifsen Kiesabbrände vorgewärmt.The raw pebbles are burned in an ordinary gravel oven. The air necessary for combustion is complete before it is introduced into the furnace dried and preheated while passing the still hot gravel burns.

Das durch die Verbrennung des Kieses erzeugte, sofort reactionsfähige Gasgemisch von schwefliger ,Säure und Sauerstoff (Luft) wird mit der im Röstrautn erzeugten Temperatur unmittelbar durch die in einem Oxydationsraum gelagerte eisenoxydhallige Contaktsubslanz hindurchgeleitet und unter der wechselseitigen Einwirkung von schwefliger Säure, Sauerstoff und Contaktmasse Schwefelsäure-Anhydrid erzeugt. The immediately reactive gas mixture of Sulphurier, acid and oxygen (air) become with the temperature generated in the Röstrautn directly through the iron oxide hall-like contact subsurface stored in an oxidation room passed through and under the mutual action of sulphurous acid, oxygen and contact mass produces sulfuric anhydride.

Der technische Effect unserer Neuerung hat neben billiger Anhydridgewinnung nicht nur die Entbehrlichkeit der bisher zur Schwefelsäure-Fabrikation notwendigen Bleikammern, sondern auch der kostspieligen Platinapparate für die Concentration der Säure fm Gefolge und bringt somit eine vollständige Umwälzung und gleichzeitige Vereinfachung in der Fabrikation der Schwefelsaure, dieses für die chemische Grofsindustrie wichtigsten Artikels, hervor.The technical effect of our innovation has not only cheap anhydride production the dispensability of the lead chambers previously required for the manufacture of sulfuric acid, but also of the expensive platinum apparatus for the concentration of acid in the suite and thus brings a complete upheaval and simultaneous simplification in the Manufacture of sulfuric acid, this most important item for the large chemical industry, emerged.

Claims

Patent Claims:

1. Process for the preparation of sulfuric acid anhydride from sulphurous acid and Oxygen (air) by overlaying this gas mixture over glowing iron oxide-containing Contact substances (gravel burn-off) with the proviso that the reaction is immediate Related to the roasting process takes place and the roasting gases without external heat supply with the temperature, which they have received through the roasting process, passed through the contact mass will.

2. The preparation of sulfuric anhydride from sulphurous gases according to claim i, characterized in that the roasting and oxidation are brought about using predried air and that instantly reactive gas mixture of sulphurous acid obtained in this way and oxygen (air) with the temperature obtained by the roasting process allows the contact substance containing iron oxide to take effect.

3. The execution of the method according to claim ι or 2 in such a way that the as Contact substance used gravel burns fresh from the furnace and be used before their ability to react has diminished.