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Einrichtung zur Herstellung von Natriumbisulfat. Zur Herstellung von
Natriumbisulfat, das sowohl bei der Zersetzung von Natronsalpeter wie auch von Chlornatrium
mit Schwefelsäure entsteht, hat man Apparate der verschiedensten Konstruktionen
vorgeschlagen, und zwar wird das Produkt entweder in offenen Pfannen oder in geschlossenen
Retorten dargestellt. In der Regel verwendet man hierfür als Material Gußeisen.
Es hat sich jedoch hierbei stets gezeigt, daß die Pfannen oder Töpfe an den Stellen
des Flüssigkeitsspiegels und oberhalb desselben rascher angefressen und zerstört
werden als am Boden, der mit der Flüssigkeit bedeckt ist.
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Um die Apparate gegen solche Anfressungen, die häufig zu Rissen und
Sprüngen führen, zu schützen, ist z. B. vorgeschlagen worden, außen - einen Schutz
von feuerbeständiger Schamotte anzubringen (s. Lunge, Handbuch der Sodaindustrie
Bd. II, S. 12a). Man hat auch vorgeschlagen, im Innern der Apparate, insbesondere
oberhalb des Flüssigkeitsspiegels, einen Schutz aus säurebeständigem Material anzubringen.
Beide Vorschläge : haben sich nicht bewährt, weil das steinartige Material beiden
auftretenden Temperaturschwankungen leicht abbröckelt und außerdem eine dauerhafte
Befestigung wegen der verschiedenen Ausdehnung in der Wärme nicht möglich ist.
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Vorliegende Erfindung verzichtet auf die Anbringung solcher Schutzvorrichtungen,
indem man Einrichtungen anordnet, die leicht ausgewechselt werden können. Zu diesem
Zwecke kann man gleichfalls Gußeisen benutzen. Bei offenen Schalen oder Töpfen versieht
man beispielsweise ihren Rand mit einem ringsum laufenden Wulst, auf welchen sich
die Schutzeinrichtung stützt. Diese besteht aus einzelnen nebeneinanderhängenden
Platten oder Blechen; die oben mit Haken, versehen sind, welche über den Wulst greifen,
so daß die Platten lose auf den Seitenwänden der Pfanne aufliegen. Eine einfache
Überlappung an den Stoßfugen der Platten genügt, um zu verhindern, daß die Flüssigkeit
hinter die Platten tritt und dort zerstörend, wirkt.
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Weiter hat man für den vorliegenden Zweck Apparate von runder oder
ähnlicher Form benutzt, in welche das Gemisch von Salz und Säure auf die obere Flüssigkeitsschicht
gebracht wird, während das gebildete Bisulfat durch ein Tauchrohr am Boden der Retorte
entnommen wird.
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Der Weg, den das eingebrachto Gemisch vom Flüssigkeitsspiegel bis
zur Entnahmestelle am Tauchrohr zu durchwandern hat, ist nun sehr kurz. Namentlich
bei Apparaten von großen Abmessungen treten aus diesem Grunde erhebliche Störungen
auf, weil das schwerere Salz den kurzen Weg bis zum Boden sucht und nicht erst auf
dem Flüssigkeitsspiegel bis zur Peripherie des Topfes wandert und von da wieder
zur Entnahmestelle am Boden, welche näher der Mitte liegt. Die Folge hiervon ist,
daß sich in der Mitte des Topfes eine kältere Zone bildet und eine übermäßig hohe
Erhitzung notwendig ist, um den Kesselinhalt zur Umsetzung zu bringen.
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Bei Anwendung der oben beschriebenen Schutzplatten läßt sich nun erreichen,
daß man den Gefäßen auch eine andere, z. B. rechteckige Form geben kann, und daß
man
weiter mit diesen Platten Einrichtungen verbinden kann, welche
eine zwangläufige Bewegung der Beschickung in der größten Abmessung des Apparates
bezwecken. Dies geschieht in der Weise, daß man in Verbindung mit den Platten lose
Querwände einhängt, wodurch der Kessel z. B. in zwei Abteilungen getrennt wird.
In der ersten Abteilung, welche zweckmäßig die kleinere sein kann, wird das Gemenge
von Salz und Säure oder beides getrennt aufgegeben. Das Gemisch tritt nun nach unten,
geht in horizontaler Richtung unter der Querwand hindurch in die zweite Abteilung,
steigt hier nach oben und wird als fertiges Bisulfat an der Oberfläche entnommen.
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Auf diese Weise wird das Reaktionsgemisch gezwungen, den längsten
Weg zu machen, welchen die Form des Kessels gestattet, und dabei hauptsächlich eine
Bewegung in wagerechter und aufsteigender Richtung erzielt, welche naturgemäß langsamer
vor sich geht als eine senkrecht fallende. Durch die langgestreckte Form des Kessels
und die zwangläufige Bewegung des Schmelzgutes wird außerdem eine bessere und raschere
Durchheizung desselben erzielt. Außerdem wird durch diese Bewegungsrichtung, bei
der Flüssigkeitsbewegung und der Richtung des entwickelten Gasstromes in demselben
Sinne vermieden, daß ein Schäumen des Schmelzflusses entsteht.
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Da nun Scheidewände der vorgeschlagenen Art leicht zu Anfressungen
neigen, werden sie gemäß der vorliegenden Erfindung mit den Schutzplatten derartig
verbunden, daß sie sich ebenfalls in gleicher Weise leicht auswechseln lassen.
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Die Einrichtungen der vorliegenden Erfindung lassen sich sowohl bei
geschlossenen Retorten als auch bei offenen Schalen jeder beliebigen Form ausführen.
Eine Ausführungsform der letzteren Art ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. x eine Ansicht im Längsschnitt, Fig. 2 eine obere Ansieht und
Fig. 3 eine Einzelheit.
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Der längliche Kessel von viereckiger Form ist durch die einzuhängende
Querwand z in die beiden Abteile A und B getrennt. In die Abteilung
A wird das Gemisch von Salz und Säure oder beides getrennt von oben eingebracht.
Das Gemisch sinkt dabei nach unten und geht unter der Querwand x hindurch nach dem
Abteil: B. Hier steigt die Flüssigkeit nach oben und. tritt durch das Auslaufrohr
a, welches bis zum Flüssigkeitsspiegel reicht und einen Auslauf 3 besitzt, als fertiges
Produkt aus. Die Abteilung A wird dabei so klein angeordnet, daß hierin noch keine
wesentliche Umsetzung erfolgt; diese vollzieht sich vielmehr erst in der zweiten
Abteilung B, während die Flüssigkeit eine aufsteigende Bewegung macht.
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q. sind die auswechselbaren Schutzplatten, welche mit den Haken 5
auf dem wulstartigen Rande des Kessels hängen. 6 sind die Überlappungen, welche
die Stoßfugen der Platten überdecken.
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Der Kessel wird naturgemäß zur Ausführung der Reaktion in einen Ofen
eingebaut, welcher gestattet, daß die entwickelten Säuredämpfe abgeführt und in
eine Kondensationsanlage geleitet werden.