DE226110C

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Publication number: DE226110C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSGHRIFTPATENT GIFT

'.'·— ΛΙ-226110'.— KLASSE 12/. GRUPPE'.' · - ΛΙ-226110 '.— CLASS 12 /. GROUP

Dr. CARL UEBEL in DARMSTADT.Dr. CARL UEBEL in DARMSTADT.

und Schwefelsäure aus Bisulfat.and sulfuric acid from bisulfate.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. August 1909 ab.Patented in the German Empire on August 25, 1909.

Die Verarbeitung des Bisulfates auf neutrales Sulfat und .freie Schwefelsäure durch hohes Erhitzen begegnet bei der Ausführung in technischem Maßstabe großen Schwierigkeiten, da das Bisulfat zur völligen Umsetzung einer Temperatur bis, gegen 8oo ° ausgesetzt werden muß, jedoch schon unter 300 ° zu einer dichten Schmelze zusammenfließt, die die Wärme sehr schlecht leitet und das für die Verarbeitung hauptsächlich in Frage kommende Gefäß- und Ofenmaterial, wie Gußeisen und Schamotteplatten, bei den hierbei aufzuwendenden Temperaturen außerordentlich stark angreift.The processing of the bisulfate to neutral Sulphate and .free sulfuric acid countered by high heating in the execution great difficulties on a technical scale, because the bisulfate is exposed to a temperature of up to about 8oo ° for complete conversion must be, but already flows together below 300 ° to form a dense melt, which the heat conducts very poorly and that is mainly in question for the processing coming vessel and furnace material, such as cast iron and fireclay panels, in this case Attacks the temperatures to be expended extremely strongly.

Deshalb erfolgt die Verarbeitung des Bisulf ates auf . calciniertes Sulfat bisher fast ausschließlich auf dem Umweg, daß unter Zusatz eines Salzes mit flüchtiger Säure, meistens Chlornatrium, die freie Schwefelsäure des Bisulfates durch doppelte Umsetzung gebunden, die schwächere Säure des zugesetzten Salzes ausgetrieben und bei verhältnismäßig niederen Temperaturen neutrales calciniertes Sulfat erhalten wird. Der Prozeß verläuft hierbei in der Weise, daß das Bisulfat durch die Salzbeimischung beim Anheizen in einer gußeisernen Schale oder Scharncfttemuffel nicht zu einer kompakten Masse zusammenschmelzen kann, sondern durch Umhüllung des schmelzenden Bisulfates mit Salz und dem im Verlauf der Erhitzung sich immer mehr bildenden neutralen Sulfat, nur eine poröse, etwas teigartige Masse bildet, die mit fortschreitender Erhitzung und Umsetzung durch das 40 Therefore, the processing of the bisulfate takes place. Calcined sulfate has hitherto been almost exclusively via the detour that, with the addition of a salt with volatile acid, mostly sodium chloride, the free sulfuric acid of the bisulfate is bound by double conversion, the weaker acid of the added salt is expelled and neutral calcined sulfate is obtained at relatively low temperatures. The process takes place in such a way that the bisulfate cannot melt into a compact mass due to the addition of salt when heating in a cast-iron bowl or Scharncfttemuffel, but by coating the melting bisulfate with salt and the more and more neutral sulfate that forms in the course of heating , only forms a porous, somewhat dough-like mass, which with progressive heating and conversion through the 40th

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Überwiegen von gebildetem . neutralen Sulfat und durch die Gasentwickelung der entweichenden freien Säure immer trockener und poröser wird, bis zur vollständigen Calcination. Die Umsetzung erfolgt bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen (etwa 500 ° in der Muffel) infolge der für die Wärme durchlässigen lockeren Beschaffenheit des Reaktionsproduktes. Preponderance of educated. neutral sulphate and, through the evolution of gas, the escaping free acid becomes drier and more porous until it is completely calcined. The reaction takes place at relatively low temperatures (about 500 ° in the Muffle) due to the loose nature of the reaction product, which is permeable to heat.

Zur Verhinderung des Zusammenfließens des schmelzenden Bisulfates hat man auch statt des in vorbeschriebener Arbeitsweise zugemischten Salzes von vornherein dem kalt zerkleinerten Bisulfat neutrales Sulfat oder eine indifferente Substanz, wie Ton und Sand, in solcher Menge zugesetzt, daß durch diese Beimischung das schmelzende Bisulfat gewissermaßen aufgesaugt wird und ein bei hoher Temperatur nur sinterndes poröses Gemisch entsteht, in welchem die Ofenhitze leicht durchdringt (vgl. D. R. P. 204353).To prevent the melting bisulfate from flowing together, one also has instead of the salt mixed in as described above, cold from the start crushed bisulfate neutral sulfate or an inert substance such as clay and sand, added in such an amount that by this admixture the melting bisulfate to a certain extent is absorbed and a porous mixture which only sintered at a high temperature is created, in which the furnace heat easily penetrated (cf. D. R. P. 204353).

Es hat sich gezeigt, daß die Bisulfatzer-.setzung leicht erfolgen kann, wenn man nach vorliegender Erfindung das Bisulfat in. feiner Verteilung der Einwirkung hocherhitzter Gase, wie Luft, Wasserdampf oder einem Gemisch beider oder Feuergasen aussetzt, wodurch eine glatte Spaltung in neutrales Sulfat und hydratische Schwefelsäure stattfindet. Dabei wurde beobachtet, daß die Zersetzung bei Gegenwart von Wasserdampf rascher und vollkommener, wie bei bemerkenswert niedriger Temperatur, verläuft, als bei Anwendung von nur trockener heißer Luft, so daß ange-It has been shown that the bisulfate. Setting can be done easily if one after present invention the bisulfate in. fine distribution of the action of highly heated gases, such as air, water vapor or a mixture of both or fire gases, causing a smooth cleavage into neutral sulphate and hydric sulfuric acid takes place. Included it has been observed that the decomposition is faster and more complete in the presence of water vapor than it is in the case of remarkably less Temperature, than when using only dry, hot air, so that

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nommen werden kann, daß die Spaltung des Bisulfates beim plötzlichen Erhitzen über 500 °, durch Einführen desselben in fein verteiltem Zustande in einen überhitzten Gasraum, im wesentlichen nach der Gleichung: . 2NaHSOi — Na₂SOi -f H₂SO₄ erfolgt, wobei die Gegenwart von Wasserdampf, die > Abspaltung unter Bildung hydratischer Schwefelsäure zu fördern scheint, während bekannt- lieh beim allmählichen Erhitzen von Bisulfat über Schmelztemperatur zunächst hauptsächlich Wasser entweicht unter Pyrosulfatbildung, nach der-Gleichung: 2 Na H S O₄ = Na₂ S₂ O₇ -\- H₂O und erst bei stärkerem Erhitzen bis 800 ° die weitere Zersetzung des Pyrosulfates in neutrales Sulfat und Schwefelsäureanhydrid stattfindet, nach der Gleichung:
= Na₂SOi + 5O₃.It can be assumed that the splitting of the bisulfate when suddenly heated to over 500 °, by introducing it in a finely divided state into an overheated gas space, essentially according to the equation:. 2NaHSOi - Na ₂ SOi -f H ₂ SO ₄ takes place, the presence of water vapor, which seems to promote the separation with the formation of hydric sulfuric acid, while known borrowed when bisulfate is gradually heated above the melting temperature, mainly water escapes with the formation of pyrosulfate, after the - Equation: 2 Na HS O ₄ = Na ₂ S ₂ O ₇ - \ - H ₂ O and only with stronger heating up to 800 ° the further decomposition of the pyrosulphate into neutral sulphate and sulfuric anhydride takes place, according to the equation:
= Na ₂ SOi + 5O ₃ .

Die Ausführung des Verfahrens vorliegender Erfindung kann in folgender Weise geschehen : Das zu verarbeitende Bisulfat wird in den zur Umsetzung mit überhitzter Luft, Wasserdampf oder Feuergasen erforderlichen, feinzerteilten Zustand gebracht, am zweckmäßigsten durch Zerstäuben von in einem separaten Schmelzkessel über Schmelztemperatur erhitztem Bisulfat, indem man die Schmelze in feinen Strahlen aus dem Kessel durch Zerstäubungsdüsen, die am besten durch überhitzte Preßluft nach Art der Primavesizerstäuber betätigt werden, in eine hohe Kammer oder einen turmartigen hocherhitzten Raum eintreten läßt, dessen Boden einen Calcinierherd bildet, so daß die von demselben·The execution of the procedure present Invention can be done in the following way: The bisulfate to be processed is in the finely divided required for implementation with superheated air, steam or fire gases Brought to the state, most conveniently by atomizing in a separate Melting kettle bisulphate heated above melting temperature by passing the melt through in fine jets from the kettle Atomizing nozzles, which are best made by superheated compressed air like the Primavesizer atomizer operated in a high chamber or a tower-like, highly heated chamber Allows space to enter, the bottom of which forms a calcining hearth, so that the

Na₂ S, O, entweichenden heißen Säuredämpfe mit eintretender überhitzter Luft oder eingeführten Feuergasen den eingestäubten Bisulfatpartikelchen entgegenströmen und auf diesem Wege eine ■ möglichst weitgehende Zersetzung des eingeführten Bisulfates bewirken, so daß die auf dem Calcinierherd ankommenden Teilchen größtenteils aus neutralem Sulfat bzw. einem nicht mehr backenden, schwer schmelzbarem Gemisch von neutralem Sulfat und unvollständig zersetztem Bisulfat, d. h. Pyrosulfat, bestehen, die allmählich nach der Ausfallöffnung der glühenden Calciniermuffel geschafft, dabei wiederholt gewendet und vollständig auscalciniert werden. Na ₂ S, O, hot acid vapors escaping with incoming superheated air or introduced fire gases flow counter to the dusted bisulfate particles and in this way cause the most extensive possible decomposition of the introduced bisulfate, so that the particles arriving at the calcining hearth largely consist of neutral sulfate or a non-neutral sulfate more baking, difficult to melt mixture of neutral sulphate and incompletely decomposed bisulphate, ie pyrosulphate, exist, which are gradually made after the opening of the glowing calcining muffle, repeatedly turned over and completely calcined.

Die aus dem Calcinierraum austretenden sauren Gase werden durch Kühl- und Kondensationseinrichtungen geführt und dadurch die abgespaltene Hydratschwefelsäure in konzentriertem Zustande gewonnen.The acid gases emerging from the calcining room are passed through cooling and condensation devices out and thereby won the split hydrate sulfuric acid in a concentrated state.

Claims

Patent Claims:

1. Procedure for the representation of new. neutral, calcined sulfate and sulfuric acid from bisulphate, characterized in that the bisulphate in finely divided state under the action of superheated gases, such as air, water vapor, fire gases or a mixture thereof.

2. To carry out the method according to claim 1, a tower-like decomposition apparatus, the bottom of which is used as a calcining hearth is trained.