DE228696C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 228696 KLASSE 12«. GRUPPE

JULIUS FELS in BERLIN.

Es ist bekannt, daß in den neuerdings allgemein benutzten Fortbewegungsapparaten für die Gase der Schwefelsäurefabrikation sich eine verdünnte Säure in der ungefähren Stärke der gewöhnlichen Kammersäure ansammelt bzw. abscheidet, sobald dieser Apparat an einer beliebigen Stelle des Kammersystems aufgestellt ist, wo schwefligsaure, also Röstgase und nitrose Gase gleichzeitig mit Wasserdampf vorhanden sind. Ferner ist man heute zur Erkenntnis gekommen, daß der Schwefelsäureprozeß in der Hauptsache eine Oberflächenreaktion darstellt; denn die Bildung der Säure wird sehr beschleunigt, sobald man den Gasen Widerstände und große Flächen entgegenhält, wie es die verschiedensten Füllungen für Reaktionstürme bezwecken, dann aber auch die große Produktion im Glover beweist. So stellt auch ein Ventilator, der zum Bewegen der Kammergase ausschließlich benutzt wird, einen Säurebildner dadurch dar, daß nicht allein die Innenwände als Oberfläche in Betracht kommen, sondern hauptsächlich die sich bewegenden Flügel. Die für diesen kleinen Apparat verhältnismäßig große Erzeugung von Schwefelsäure rührt daher, daß ein großer Teil der Gase mehrmals herumgeschleudert wird, bevor er den Ventilator wieder verläßt. Es werden durch den Wirbel. beträchtliche Mengen von nebeneinanderschwebenden Molekülen schwefliger Säure, nitroser Gase bzw. Sauerstoff und Wasser gegeneinander geschleudert bzw. auf die Flügel geworfen, so daß in diesem Apparat sämtliche Bedingungen vorhanden sind, um den Oxydationsprozeß eines Teiles der Gase zu Ende zu führen.

Bis jetzt wurden beim Kammerverfahren Ventilatoren in der Hauptsache als Fortbewegungsapparate benutzt, und zwar war das in diesen auftretende Kondensat nur eine lästige Begleiterscheinung.

Ferner ist es bekannt, Ventilatoren o. dgl. dazu zu benutzen, die bereits in den Kammern fertig gebildete Säure aus den Gasen dadurch abzuscheiden, daß letztere durch Wirbelung gegen berieselten Koks oder Platten geschleudert werden.

Zwar hat man auch schon vorgeschlagen, eine Reihe derartiger Apparate hintereinander anzuordnen, und damit die Kammern ganz zu ersetzen. Da aber hierbei davon ausgegangen wird, daß die Gasgemische gegen von oben berieselten Koks ο. dgl. (Platten usw.) geschleudert werden müssen, so ergibt sich daraus bei einer Hintereinanderschaltung einer Reihe solcher turmartiger Apparate die Notwendigkeit, wenn man den Gasgemischen die am Ende gebildete verdünnte nitrose Säure wie üblich im Gegenstrom entgegenführen will, die Säure entsprechend der Anzahl der benutzten Apparate wiederholt zu heben. Dieses Verfahren hat ferner noch das Kennzeichen, daß das in einem Apparat sich bildende Kondensat durch die Füllung von den sich bewegenden Flügeln getrennt ist, also nicht mehr an der Reaktion teilnehmen kann, sondern zu diesem Zweck wieder von neuem gehoben und auf die Füllung gebracht werden muß.

Auch ist ein Vorschlag bekannt geworden, eine einzelne liegende Trommel mit an einer horizontalen Welle befestigten einzelnen Misch-

flügeln zu versehen, welche lediglich den Zweck haben, die an der Decke dieser Kammer eingeführten nitrosen Gase mit den Röstgasen zu mischen (brit. Patentschrift 12070 vom Jahre 1886); ohne auf eine gründliche Denitrierung der Bodensäure Rücksicht zu nehmen, da einmal die wenigen Flügelarme dieses nicht vermögen, dann aber auch, weil die Bodensäure für sich abgefüllt und nicht wieder in einem weiteren ähnlichen Apparat nutzbar gemacht wird. Bei diesem Verfahren müssen die abziehenden Gase die sämtlichen zur Anwendung gekommenen nitrosen Gase enthalten, was also bedingt, daß nicht, wie allgemein erstrebt,

mit einem Überschuß an Nitrose gearbeitet werden kann.

Vorliegendes Verfahren gründet sich auf die bekannte Tatsache, daß die Bildung von Schwefelsäure ganz unabhängig ist von der Anwesenheit berieselten Füllmaterials, und darauf, daß der Prozeß schon allein in leeren Apparaten zu Ende geführt werden kann, wenn nur für eine genügende Wirbelung des Gasgemisches Sorge getragen wird und genügend Wasser vorhanden ist, das entweder frisch als Dampf oder Staub zugeführt wird, oder wenn das Gasgemisch infolge der Tension der bereits fertig gebildeten dünnen Säure sich im Sättigungszustand befindet.

Demnach finden bei dem vorliegenden neuen Verfahren nur solche Apparate Anwendung, bei denen unter Fortfall berieselten Füllmaterials mechanische Rühr- und Mischvorrichtungen unmittelbar über dem Kondensat angeordnet sind, um durch die lebhafte Bewegung gleichzeitig mit der Mischung der Gase den Feuchtigkeitsgehalt zu steigern. Letzteres wird noch dadurch begünstigt, daß die heftige Strömung der Gase die Flüssigkeit an den Wandungen hochzieht und ihnen eine größere Ober- und Reaktionsfläche verschafft. Zugleich ist die Möglichkeit gegeben, die verdünnte nitrose Säure den Gasen im Gegenstrom durch nahe dem Boden der liegend angeordneten bzw. flach gestalteten Gefäße angebrachte, die einzelnen Apparate miteinander verbindende Rohre derart entgegenzuführen, daß sie von selbst von einem Apparat zum andern läuft, ohne daß ein wiederholtes Heben der Säure nötig wird, wobei durch die lebhafte Flügelbewegung die Denitrierung der Nitrose herbeigeführt wird.

Hiernach läßt es sich im Gegensatz zu dem Verfahren nach der britischen Patentschrift 12070 vom Jahre 1886 ermöglichen, mit einem Überschuß an Nitrose zu arbeiten, da die stark nitrosehaltige Säure der letzten Apparate selbsttätig zum ersten Apparat gelangt und hier mit den sehr reaktionsfähigen Röstgasen in Berührung kommt.

Die beiliegende Zeichnung stellt ein derartiges Kammersystem im Aufriß (Fig. 1) und Grundriß (Fig. 2) dar. Die von den Röstofen kommenden Gase treten, nachdem sie in bekannter Weise den oder die Glover oder einen anderen zum Kühlen, Konzentrieren und Denitrieren geeigneten Apparat durchstrichen haben, bei α in den ersten der. mechanischen Säurebildner b, c, d, β ... χ ein, können aber auch vor dem Eintritt in den Glover bzw. den erwähnten Apparat einen Ventilator passiert haben, der in diesem Falle in bekannter Weise lediglich Fortbewegungsapparat ist, um auf ihrem weiteren Wege durch Glover öder ohne einen solchen in die Säurebildner zu .gelangen. Während nun die Reaktionsgase von einem derartigen Säurebildner zum andern durch Leitung Y₁, r₂, r_s, r_i ... r_y übertreten, bis die ganze Menge der Gase in Kammersäure umgewandelt ist, läuft das Kondensat durch Verbindungsrohre S₁, S₂, S₃, S₁ ... s_y den Gasen von Behälter zu Behälter entgegen, wobei ein eventueller Überschuß der Produktion nach Maßgabe der Denitrierung durch Überläufe U₁, U₂, u_s ... Uy abgeleitet werden kann. Auf diese Weise kommt die am Ende des Systems sich niederschlagende verdünntere oder auch stärker nitrosehaltige Säure mit immer wärmer und stärker werdenden schwefligsauren Gasen in Berührung, wird also konzentriert und even- go tuell denitriert.

Den Säurebildnern wird nötigenfalls durch geeignete Kühlvorrichtungen die Reaktionswärme unmittelbar abgenommen oder mittelbar dadurch, daß man zwischen je zwei Säurebildner Kammern oder Türme einschaltet, welche durch ihre große Oberfläche allein abkühlend wirken.

Die säurebildenden Apparate sind zweckmäßig liegende trommelartige Gefäße aus geeignetem säurebeständigem Material, in denen Ventilatoren mit glatten oder gelochten Flügeln (wie in Fig. 1 bei den Säurebildnern b, c, d dargestellt) angebracht sind, die bei ihrer Drehung ein energisches Durchwirbeln der Gase bewirken, wobei zweckmäßig die Flügel sich dicht über der am Boden befindlichen, im Gegenstrom bewegten nitrosen Säure bewegen oder auch eben in diese eintauchen können, was wegen des größeren Verschleißes jedoch weniger vorteilhaft ist.

Zu diesem Zweck werden die Flügelräder sich hauptsächlich um eine horizontale Achse drehen; doch kann auch jede andere Lagerung der Achse der Mischorgane gewählt werden. Statt Flügelräder o. dgl. könnten auch Vorrichtungen dienen, welche ähnlich wie Kochtrommeln u. dgl. konstruiert sind und im Innern einen sich drehenden Zylinder runden, eckigen oder polygonalen Querschnitts aufweisen, der gelocht oder ungelocht sein kann, jedenfalls aber an seiner Oberfläche schrauben-

oder spiralförmige Rippen oder Ansätze u. dgl. besitzt, durch die die heftige Bewegung der Gase und damit die Denitrierung der am Boden befindlichen Säure erreicht wird. Fig. 3 zeigt eine weitere derartige Ausführungsform, bei der gleichzeitig die Achse in senkrechter Lage angeordnet ist. Es können auch mehrere derartige konzentrische Zylinder, die sich gegeneinander oder nur zum Teil gegeneinander bewegen, während die anderen feststehen, Verwendung finden. In allen Fällen soll es der säurebildende Behälter ermöglichen, daß die Gase fortwährend durch frisch angefeuchtete, mechanisch bewegte Wände bzw. Siebplatten hindurch oder an . denselben vorbeistreichen müssen. Durch diese Anordnung wird auch die Reaktionsplatte eines sogenannten Plattenturmes vorteilhaft ersetzt.

Die Endgase werden bei vorliegendem Verfahren entweder in bekannter Weise in Gay-Lussacs denitriert oder aber fortlaufend durch weitere der beschriebenen Apparate geleitet, welche in diesem Falle nicht mehr säurebildend, sondern durch die fortwährend frisch benetzten und mechanisch bewegten Wände absorbierend wirken.

Die Endgase verlassen bei ζ das System.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   ■ Verfahren zur Darstellung von Schwefelsäure nach dem Kammerprinzip unter Benutzung der säurebildenden Wirkung mechanischer, ein fortwährendes Durchmischen und Benetzen der Gase erzeugender Hilfsmittel (Flügelräder u. dgl.), dadurch gekennzeichnet, daß die Säurebildung in von Füllmaterialien freien, lediglich mit derart angeordneten und rasch arbeitenden Mischvorrichtungen versehenen Räumen erfolgt, daß außer einer guten Durchwirbelung der Gase unter sich auch eine Durchmischung der Gase mit der von Boden zu Boden der einzelnen Räume entgegen dem Gasstrom fließenden Säure stattfindet.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.