DE27137C - Verfahren und Apparat zur Darstellung von Chlor - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

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Diese Erfindung ist eine Verbesserung derjenigen, welche durch das Patent No. 17050 desselben Erfinders geschützt ist.

Die Beschreibung des Patents No. 17050 bezieht sich auf eine Methode zur Chlorbereitung, von der ein wichtiger Theil darin besteht, dafs man gewisse Mischungen von Manganchlorür und anderen Körpern der Einwirkung von Hitze und Luft aussetzt, wobei die erwähnten Mischungen von Manganchlorür und anderen Körpern in die Form von Briquettes oder ähnlichen kleinen Massen gebracht werden, ehe man sie der Einwirkung von Hitze und Luft aussetzt.

Weitere Versuche haben nun gezeigt, dafs das Product bei der Behandlung der Briquettes oder ähnlicher kleiner Massen, geformt aus den fraglichen Mischungen, nicht genügende Cohäsion besitzt, um die ursprüngliche Form beizubehalten; vielmehr zerfallen die Briquettes etc. in Pulver, welches dann das weitere Durchstreichen der Luft durch die Beschickung verhindert, wenn der zur Behandlung dienende Apparat aus einer Reihe von stehenden Cylindern besteht, nach der Beschreibung des Patentes No. 17950.

Es ist daher nöthig geworden, eine neue Arbeitsweise für den Theil des im Patent No. 17050 beschriebenen Verfahrens zu ersinnen, welche in der Zersetzung von Manganchlorür durch atmosphärischen Sauerstoff unter Mitwirkung von Hitze besteht, und auch neue Apparate zu construiren, um die neue Arbeitsweise auszuführen.

Nach dieser neuen Arbeitsweise wird das der Hitze und Luft auszusetzende Material im Zustande von Pulver statt in Form von Briquettes etc. angewendet.

Das pulverförmige Material kann der Hitze und Luft in einem Apparate nach Art eines Muffelofens oder einer Reihe mit einander communicirender Muffelofen ausgesetzt werden, wie ■ im Patent No. 17050 beschrieben: aber es ist weit besser, sich dazu des in folgendem zu beschreibenden neuen Apparates zu bedienen.

Dieser besteht aus einer cylindrischen Retorte, welche von aufsen erhitzt und so eingerichtet ist, dafs an einem Ende das zu behandelnde Material regelmäfsig und automatisch eingeführt und am anderen Ende das feste Reactionsproduct ebenso gleichmäfsig und automatisch entleert werden kann.

Die beiliegende Zeichnung zeigt die allgemeine Construction des jetzt vorgeschlagenen Apparates.

Fig. ι ist ein verticaler Längsschnitt des Apparates,

Fig. 2 ein Querschnitt nach der Linie A-B von Fig. i.

Dieselben Buchstaben bezeichnen in beiden Figuren gleiche Theile. E ist eine cylindrische Retorte nach Art derjenigen, wie sie zur Leuchtgasdarstellung gebraucht werden.

Diese Retorte befindet sich innerhalb des Cylinders C und zwischen beiden befindet sich ein ringförmiger Raum X, in welchem gasiges Brennmaterial zur Erhitzung der Retorte B verbrannt wird. .

Die Retorte E kann ganz aus feuerfestem Thon oder ganz aus Gufseisen oder zum Theil

aus dem einen, zum Theil aus dem anderen Material bestehen.

Die beste Construction ist vermuthlich die, sie zum gröfseren Theil ihrer Länge aus feuerfestem Thon zu machen, aber den Theil, wo die Beschickung eingeführt wird, auf eine kurze Strecke aus Gufseisen zu machen.

Den äufseren Cylinder C kann man aus Schmiedeisen mit feuerfestem Futter construiren.

Die Retorte B ist an dem äufseren Cylinder C befestigt und beide rotiren zusammen um ihre gemeinschaftliche Längsachse.

Das Ganze ruht und dreht sich auf den Frictionsrollen D. F sind Röhren, durch welche Heizgas aus einem Generator in die ringförmige Verbrennungskammer X eintritt, G Oeffnungen zur Einführung der nöthigen Verbrennungsluft.

Die Röhren F sind mit dem System CE verbunden und drehen sich mit demselben.

Das Heizgas kommt in dem unbeweglichen Rohre J an, welches mit den Röhren F durch eine ringförmige Leitung α communicirt.

Durch das Rohr K tritt Luft in das Innere der Retorte E ein und hierdurch wird auch das feste Reactionsproduct, das in der Retorte entsteht, entleert. Diese Entleerung wird erleichtert durch schraubenförmig gestellte Flügel, welche an der Achse L sitzen.

Die mit dem Chlor, dem gasförmigen Product der in der Retorte E vor sich gehenden Reaction, beladenen Gase entweichen durch das Rohr N. Dieses dient auch zur Beschickung der Retorte; die Masse wird in den Trichter M eingetragen, in kleinen Portionen nach N eingeführt und dann aus N in die Retorte E vermittelst der an der Achse O befindlichen Schraubenflügel hineingeschoben.

Die Achsen L und O können entweder unbeweglich sein oder in der entgegengesetzten Richtung wie das System CE rotiren.

Die Verbrennungsproducte treten aus der ringförmigen Verbrennungskammer X durch die Oeffnungen H in die Rauchkammer / Diese Rauchkammer steht fest und communicirt entweder mit einem Kamine oder mit einem Saugapparat.

Der Apparat ist in der Zeichnung horizontal liegend dargestellt, aber es ist besser, seiner Längsachse eine geringe Neigung gegen den Erdboden zu geben, so dafs das Ende bei N höher als das bei L steht.

Viele Einzelheiten dieses Apparates können in verschiedener Weise modificirt werden.

Das Wesentliche dabei ist eine Retorte, innerhalb eines weiteren Cylinders angebracht und durch Verbrennung von Heizgas in dem ringförmigen Räume zwischen beiden erhitzt, wobei das Ganze so eingerichtet ist, dafs entweder der äufsere Cylinder mit der Retorte oder wenigstens die Retorte für sich um^! die längere Cylinderachse gedreht wird.

Für den Apparat ist die Bezeichnung »Retortenofen« gewählt.

Das Chlordarstellungsverfahren, welches in der Beschreibung des Patentes No. 17050 enthalten ist, besteht aus der folgenden Reihe von Operationen:

Erste Operation. Man läfst wässerige Salzsäure auf einen Theil des festen Productes der vierten Operation wirken, welches Product aus einem Manganit (d. h. einer Verbindung der Oxyde von Calcium oder Magnesium mit Mangansuperoxyd) besteht. Diese Operation giebt unverdünntes Chlor und eine rückständige Lauge, welche entweder aus einer Lösung von Manganchlorür allein oder aus einer gemischten Lösung von Manganchlorür und Chlormagnesium oder Chlorcalcium besteht.

Zweite Operation. Man concentrirt die rückständige Lauge von der ersten Operation durch Eindampfen.

Dritte Operation. Man mischt die in der zweiten Operation erhaltene concentrirte Lauge mit demjenigen Theile des Productes der vierten Operation, welcher in der ersten Operation nicht gebraucht worden war, formt die Mischung in kleine Klumpen oder Briquettes und trocknet diese Briquettes.

Vierte Operation. Man behandelt die in der dritten Operation geformten Briquettes mit Hitze und Luft und erhält so das Chlor der in diesen Briquettes enthaltenen Chloride in freiem Zustande, aber verdünnt mit anderen Gasen; zugleich erhält man das Mangan des ursprünglich in den Briquettes enthaltenen Manganchlorürs in einem Zustande, in dem es wieder in der ersten Operation benutzt werden kann.

Die zweite der erwähnten vier Operationen, aus denen das im Patent No. 17050 beschriebene Verfahren mit den zugehörigen Apparaten besteht, wird in der vorliegenden Erfindung ersetzt durch eine derartige Behandlung des flüssigen Rückstandsproductes der ersten Operation, dafs entweder festes Manganchlorür oder eine feste Mischung von Manganchlorür und Chlormagnesium oder Chlorcalcium entsteht, je nach der Zusammensetzung der Rückstandslauge.

Die dritte Operation des obigen Chlordarstellungsverfahrens wird in der vorliegenden Erfindung dadurch ersetzt, dafs man entweder festes Mn Ci₁ oder eine feste Mischung von MnCl₂ UTiUMgCl₂ oder Ca Cl₂ pulverisirt und dieses Pulver, aufser in dem unten erwähnten Falle, mit Pulver des festen Rückstandes von der vierten Operation vermengt. Endlich wird für die vierte Operation des obigen Chlordarstellungs-· Verfahrens in der gegenwärtigen Erfindung, eine neue Arbeitsweise· und ein neuer Apparat eingeführt. ' ■ .-'■·

Es müssen noch zwei weitere Abänderungen der im Patent No. 17050 beschriebenen Arbeitsweise angeführt werden.

Die in erster Linie zu erwähnende Abänderung wird nur dann erforderlich sein, wenn die Chlordarstellung in der Art geführt wird, dafs das flüssige Rückstandsproduct der ersten Operation wesentlich nur aus einer Lösung von Manganchlorür und das feste Rückstandsproduct der vierten Operation aus dem Manganit des Mangans besteht.

Ehe die Rückstandslauge von der ersten Operation in gewöhnlichen Apparaten verdampft werden kann, mufs sie vollständig von freier Säure befreit werden. Wenn das feste Rückstandsproduct von der vierten Operation entweder Magnesiummanganit oder Calciummanganit ist, so kann die Rückstandslauge von der ersten Operation leicht durch das Mg O oder Ca O eines Ueberschusses jenes Productes neutralisirt werden; aber wenn das feste Rückstandsproduct von der vierten Operation Manganmangamt ist, so ist es sehr schwierig, durch einen Ueberschufs davon die in der ersten Operation angewendete Säure zu neutralisiren. Es wird daher jetzt vorgeschlagen, in einem solchen Falle folgendermafsen zu verfahren:

Die Rückstandslauge von der ersten Operation wird aus den Entwickelungsgefäfsen, in denen die Operation ausgeführt wurde, abgelassen, ohne sie erst zu neutralisiren, und die saure Lauge wird dann auf die Spitze eines mit Kieseln oder anderem der Salzsäure widerstehenden Material gefüllten Thurmes gepumpt. Während die saure Lauge an diesem Thurme in dünnen Schichten herabrinnt, begegnet sie einem aufsteigenden Strome von heifsen Gasen, etwa sonst unbenutzt abziehenden Rauchgasen u. dergl.

Das Verhältnifs, in dem die heifsen Gase unten an dem Thurme eintreten, und dasjenige, in welchem die saure Lauge oben einfliefst, sind so regulirt, dafs, wenn die theilweise eingedampfte Lauge den Boden des Thurmes erreicht, sämmtliche ursprünglich darin enthalten gewesene freie Säure durch die heifsen Gase, mit denen sie in Berührung gekommen ist, weggeführt worden ist; daher ist dann die aus dem Boden des Thurmes ausfliefsende Lauge in einem solchen Zustande, dafs ihre weitere Eindampfung in den gewöhnlich zur Verdampfung von Flüssigkeiten dienenden Apparaten geschehen kann. Die oben aus dem Thurme entweichenden Gase sind mit Wasser- und Salzsäuredampf gemischt und müssen daher durch einen Condensationsapparat geleitet werden. Die schwache Salzsäure, welche hier condensirt wird, kann in den Apparaten, worin die bei der Sulfatfabrikation entstehende Salzsäure condensirt wird, statt frischen Wassers benutzt werden.

In der Beschreibung des Patentes No. 17050 war es vorgeschrieben, dafs, ehe man festes Mn Cl₂ oder eine Mischung von festem Mn Cl₂ entweder mit Mg Cl₂ oder mit Ca Cl₂ der Wirkung von Hitze und Luft aussetzt, dieses feste Mn Cl₂ oder die Mischung von festem Mn Cl₂ mit Mg Cl₂ oder Ca Cl₂ erst mit einem Theile des festen Rückstandsproductes von der Behandlung dieser Chloride oder Mischung von Chloriden mit Hitze und Luft gemischt werden sollte.

Der Zweck hiervon war der, das Zusammenschmelzen des Chlorids oder der Chloride zu einer flüssigen Masse zu vermeiden und dieselben mechanisch so zu vertheilen, dafs die der Luft, mit der sie behandelt werden müssen, auszusetzende Oberfläche gröfser wird, als wenn diese mechanische Vertheilung der Chloride nicht stattgefunden hätte. Aus genau demselben Grunde ist es oben vorgeschrieben, dafs, wenn die festen Chloride oder Mischungen von Chloriden im Zustande von Pulver gebraucht werden, dieses Pulver vor der Behandlung mit Hitze und Luft zuerst mit" Pulver des festen Rückstandes von einer vorhergegangenen vierten Operation gemischt werden soll.

Wenn aber der verwendete Apparat der oben beschriebene Retortenofen ist und dieser Apparat lang genug gemacht und in der Art erhitzt wird, dafs die Wärme an dem Ende der Retorte, an welchem die Beschickung eingeführt wird, unterhalb des Schmelzpunktes des angewendeten Chlorids oder Mischung von Chloriden bleibt, so kann die Retorte mit diesen Chloriden allein gespeist werden; die nothwendige Mischung der Chloride mit dem festen Rückstandsproduct von der Behandlung dieser Chloride mit Hitze und Luft wird dann später in der Retorte selbst eintreten, ehe das Chlorid oder die Mischung von Chloriden einen Theil der Retorte erreicht, dessen Temperatur hoch genug ist, um sie zum Schmelzen zu bringen.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Die Darstellung von Chlor und von einer MnO₂ haltigen Verbindung dadurch, dafs man das flüssige Rückstandsproduct von der Behandlung einer früher gebildeten Menge der obigen Verbindung mit flüssiger Salzsäure zur Trocknifs verdampft, das dabei entstehende Chlorid oder die Mischung von Chloriden pulverisirt und darauf das Pulver in einem Luftstrome erhitzt, wobei das Pulver des Chlorids oder der Mischung von Chloriden entweder vorher mit Pulver des festen Rückstandes von einer früheren Behandlung der Chloride mit Luft und Hitze gemischt wird oder auch nicht.

2. Die continuirliche Darstellung von Chlor aus Manganchlorür oder Mischungen desselben

mit anderen Chloriden in der Weise, dafs man diese Chloride in Pulverform, mit oder ohne Zusatz des festen Rückstandes von einer früheren Operation, in einer rotirenden horizontalen oder etwas geneigten Retorte unter Luftzutritt erhitzt, so zwar, dafs die pulverförmigen Chloride an einem Ende der Retorte continuirlich zugeführt und der entchlorte und oxydirte Rückstand am anderen Ende der Retorte continuirlich abgeführt werden, wobei das frei werdende Chlor während der ganzen Operation entweicht.

3. Bei dem Verfahren zur Darstellung von Chlor die Entfernung der freien Salzsäure aus einer sauren Manganchlorürlösung in der Weise, dafs man diese Lösung in einem Thurme in dünnen Schichten heifser Luft oder heifsen Abzugsgasen einer Feuerung entgegenführt und die dabei verdampfende Salzsäure mit den Heizgasen ableitet.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.