DE144084C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei der Herstellung der Schwefelsäure nach dem Bleikammerprozeß ist bei dem bisherigen Verfahren die Beschaffenheit der inneren Wandflächen der Bleikammern von viel größerer S Wichtigkeit wie die Größe des Rauminhaltes der Kammern; denn bei einem gegebenen Rauminhalt hängt die Menge der herzustellenden Schwefelsäure von der Schnelligkeit des Vollzuges der die Schwefelsäure liefernden chemischen Reaktionen ab, welche Zeitdauer wiederum, eine gleichbleibende Temperatur vorausgesetzt, von der Beweglichkeit der zur Wirkung kommenden Stickstoff-Sauerstoffverbindungen abhängig ist; da nun die Zufuhr dieser Sauerstoffträger beim Betrieb geregelt werden kann, so läßt sich dadurch auch in gewissem Grade die Schnelligkeit des Verlaufes der Reaktionen bei einer gegebenen Größe der Einrichtung ändern. Die bei den Reaktionen frei werdende Wärme kann dagegen nur durch die Wände der Kammern nach außen entweichen, und hängt die Geschwindigkeit der Wärmeableitung hauptsächlich von der Beschaffenheit der Wandflächen und den zur Beschleunigung der Wärmeableitung etwa verwendeten Hülfsmitteln, wie Herstellung eines kühlenden Luftstromes, Wasserkühlung der Wände usw., ab, welche Mittel jedoch bei ihrer verhältnismäßig geringen Wirksamkeit den Betrieb verteuern.

Eine beträchtliche Erhöhung der Temperatur im Innern der Bleikammer ist jedoch bekanntlich der Bildung der Nitroschwefelsäure nicht günstig und benachteiligt die Ausbeute an Schwefelsäure.

Ohne Anwendung künstlicher Kühlung ist daher die Schwefelsäureherstellung durch die Flächen der Bleikammerwände begrenzt, und kann man als günstigstes Ergebnis die Herstellung einer Tonne Schwefelsäure von 53⁰B. in 24 Stunden in einer Bleikammer von 80 qm Fläche, Wand- oder Rohrfläche, annehmen.

Der zweckmäßigste Apparat zur Kühlung der Gase und Steigerung der Ausbeute von Schwefelsäure ist bis jetzt der Lu η ge'sehe Turm, in welchem ein außerordentlich wirksanier Austausch der Wärme zwischen Gas und Säure erfolgt, ohne daß eine Zwischenwand zwischen Gas und Säure vorhanden ist; anderseits bietet dieser Apparat aber den Nachteil, daß die Betriebskosten durch die dabei erforderliche Hebung der kalten Säure mehr gesteigert werden, wie überhaupt ein beträchtlicher Druckverlust stattfindet, wie ihn der dem Durchgang der Gase sich darbietende Widerstand ergibt.

Nach vorliegender Erfindung werden nun dieselben günstigen Wirkungen wie durch den Lunge'sehen Kühlturm erzielt, d. h. eine erhöhte Leistungsfähigkeit für eine Bleikammeranlage gegebener Größe möglich gemacht, wobei außerdem eine beträchtlich geringere Menge Wasserdampf erforderlich wird und die hinsichtlich der Kühltürme erwähnten Übelstände auf ein Minimum reduziert werden. Die Erfindung besteht im wesentlichen in dem Verfahren, daß ein mehr oder weniger lebhafter Kreislauf gekühlter und verdünnter Säure in dem Bodengefäß oder in den Bodengefäßen der Bleikammern erzeugt wird, welche Säure einen solchen Grad der Konzentration und der Temperatur hat, daß die Spannung des Wasserdampfes hinreicht, um in letzterem die zu den

Reaktionen erforderliche Dampfmenge darzubieten. Da die Spannung des Wasserdampfes des Säurebades gleichzeitig vom Grade seiner Konzentration und seiner Temperatur abhängt, so sind die bei dem vorliegenden Verfahren in Anwendung kommenden Einrichtungen derartige, daß dieselben den Konzentrationsgrad durch Wasserzugabe, die Temperatur durch Abkühlung zu regeln gestatten. Eine gleichartige Dampfspannung kann bei verschiedenen Temperaturen erhalten werden, wenn der Grad der Konzentration ein entsprechender ist; zweckmäßig ist es, die praktisch erzielbaren niedrigsten Temperaturen zu wählen. Es findet hierbei also auch die bisher unbenutzte Bodenfläche der Kammer Verwendung.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Anordnung einer gemäß der Erfindung eingerichteten Bleikammeranlage dargestellt.

Die drei Bleikammern abc werden von den vom Gloverturm kommenden, in α eintretenden und aus c nach dem Gay-Lussac-Turm abziehenden Gase durchstrichen; de/ sind flache Bodengefäße, in welche die unteren Ränder der Bleikammerwände tauchen. Zwischen den Bodengefäßen sind Verbindungen g h vorhanden; der Teil d ist durch einen Kanal k mit einem Kühler / verbunden, dessen Schlangem von unten nach oben von kaltem Wasser durchströmt wird. Die so gekühlte Schwefelsäure wird außerdem durch Zufluß von Wasser aus dem Hahn η verdünnt und mit Hülfe eines einfachen Säurehebewerkes durch das Rohr ρ in die Rinne ο geschafft, um am Ende der letzten Kammer c bei q wieder in das Abteil f des Bodengefäßes zu gelangen.

Der Gaskreislauf, die Reaktionen, die Ableitung der Säure aus einer der Kammern nach dem Gloverturm und alle anderen Arbeitsgänge der Fabrikation gehen in der üblichen Weise vor sich.

Um den Kreislauf der Flüssigkeit beständig gleichförmig zu gestalten, können auch noch Querwände eingesetzt werden, die in abwechselnder Folge am einen Ende eine Verbindungsöffnung zwischen den einzelnen Unterabteilungen lassen.

Um den Theorien Lunge's und Sorel's Rechnung zu tragen, nach welchen die Temperatur und infolgedessen die Säurebildung in der ganzen Länge der Kammern verschieden sind, kann man vom Rohr ο aus durch Abzweigungen verdünnte, gekühlte Säure zu den eine schwächere Reaktion zeigenden Stellen gelangen lassen.

Im übrigen könnte man auch die Kühlapparate / m in das Bodengefäß selbst verlegen und das zur Verdünnung dienende Wasser irgendwie zuleiten, ebenso könnte dessen Zufluß selbsttätig durch einen Schwimmer geregelt werden, der bei einer gewissen Dichtigkeit der Flüssigkeit den Wasserzutritt absperrt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure in Bleikammern, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bodengefäßen der Bleikammern ein Kreislauf von abgekühlter Säure erzeugt wird, welche Säure derartig verdünnt ist, daß die Spannung ihres Wasserdampfgehaltes genügend ist, um durch die Verdampfung den für die Reaktionen nötigen Wasserdampf zu liefern.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.