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Verfahren zur Absorption von Chlorwasserstoffgas in Türmen, Die Absorption
der bei der Sulfatherstellung anfallenden Salzsäuregase in Wasser geschieht fast
ausschließlich in einer Reihe hintereinander geschalteter Tongefäße, durch welche
hindurch -das Absorptionswasser dem Gasstrome entgegengeführt wird. Aus dein ersten
dieser Gefäße läuft die Salzsäure in der gewünschten Stärke ab.
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Außer diesen Gefäßen bat man aber schon früher Türme als Absorptionsgefäße
vorgeschlagen und in Gebrauch genommen. So finden sieh in dem Handbuche ,der Sodaindu.strie
von Lu n g e verschiedene Turmkonstruktionen beschrieben. Alle diese Türme arbeiten
so, daß jeder Turm für sich ein unabhängiges einseitiges Element darstellt oder,
wenn mehrere Türme in einem System zusammengeschaltet sind, derart, ;daß auf .dem
letzten Turm Frischwasser aufgegeben, wird, während der Ablauf dieses Turmes auf
den nächstvorangehenden usw. bis zum ersten übergeleitet wird. In jedem Turne rieselt
also nur diejenige Menge Wasser herab, welche etwa dem durchgeleiteten Gasstrome
entspricht, und zwar durchströmt .das Wasser jeden Turm nur ein einziges Mal.
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Da nun aber aus den Sulfatöfen infolge der intermittierenden Beschickung
wechselnde Mengen von Gasen entweichen, ist die Einstellung und Regelung der Berieselung
sehr schwierig, denn diese kann .dem wechselnden Gasstrome niemals -folgen. Man
muß also, um keine zu schwache Salzsäure zu erhalten, reit dem Minimum des Berieselungswassers
arbeiten. Dies hat aber wiederum zur Folge, daß bei starkem Gasstrom die Absorption
übermäßig wächst .und durch die freiwerdende Wärme eine so erhebliche Hitzeentwicklung
der Steinzeug-türme stattfindet, daß die Türme vielfach entzweisprangen und außerdem
die Absorption selbst durch diese Temperatursteigerung zurückging .und unvollkommen
wurde. Diese Erscheinung führte dazu, daß die Türme von Steinzeug fast überall wieder
aufgegeben wurden und nur als sogenannte Endtürme im Gebrauch blieben.
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Die Nachteile .der alten Turmkonstruktionen und des ,damit verbundenen
Verfahrens .sollen durch die vorliegende Erfindung vermieden werden, und außerdem
wird dadurch noch eine wesentliche Verbesserung erzielt, daß durch die Erfindung
mit einem verhältnismäßig kleinen Turmraume eine sehr große Absorptionsleistung
erzielt wird.
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Das Wesen des vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß die Absorptionsflüssigkeit
durch mehrere Türme im Gegenstrom zu den durchtretenden Gasen tritt, wobei die Flüssigkeit
außerdem in jedem einzelnen- Turne einen besonderen Kreislauf vollzieht. Die durch
diesen Kreislauf in den einzelnen Türmen erzeugte Umlaufmenge beträgt ein Vielfaches
von der wirklich erzeugten Salzsäure.
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Die beiliegende Zeichnung zeigt schematisch die Arbeitsweise, wie
sich diese in einem Turmsystem von beispielsweise drei Türmen abspielt.
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Die Einrichtung besteht aus den Türmen A, A', A", den Kühlern
B, B', B" und den Pumpen C, C, C". In den Turm A treten die
Gase bei i ein und bei 2 zum Turm A' über, wo sie unten bei i' eintreten und oben
bei 2'
zu dem Turme' A" übergehen. In diesen letzten Turm
treten sie wieder unten bei r" ein und verlassen ,las System bei 2". Die Türme sind
mit einem beliebigen Füllmaterial, wie Koks, Steine, Füllkörper u.,dgl., gefüllt.
Im Gegenstrom zur Gasrichtung tritt das Frischwasser in den letzten Turm bei 3"
.oben ein, rieselt durch den Turm hindurch und fließt unten durch das Rühr 4." nach
dem Külllerß" ab, von wo es durch die Leitung 5" nach der Pumpe C" strömt, welche
die Flüssigkeit durch die Steigleitung 6" wieder oben auf den Turm befördert. Auf
diese Weise vollzieht sich an dem Turme also ein Kreislauf, der bedingt, daß immer
genügende Mengen Wasser in dem Turme herunterrieseln, um eine volle Benetzung der
Oberfläche des Turminhalts zu bewirken. In der Druckleitung 6" befindet sich ein
Abzweig 7". Dieser Abzweig führt diejenige Menge Salzsäure, welche in dem Turme
entsprechend der eingetretenen Gasmenge erzeugt worden ist. nach dem vorhergehenden
Turm A' über, wo diese bei 3' eintritt. In diesem Turme vollzieht sich nun der gleiche
Kreislauf, und der Säureüberschuß tritt durch 7' bei 3 in den ersten Turm A über,
wo wiederum :derselbe Kreislauf stattfindet. Aus der Steigleitung 6 dieses Turmes
kann dann bei 7 die fertige konzentrierte Salzsäure entnommen werden.
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Die Pumpen erzeugen, wie erwähnt, an jedem einzelnen Turme einen dauernden
Kreislauf. je größer nun die Geschwindigkeit des Kreislaufes ist, umso vollkommener
arbeitet die Absorption, weil dann bei jedem Durchlauf nur verhältnismäßig wenig
Salzsäuregas absorbiert wird und keine erhebliche Erhitzung durch die freiwerdende
Wärme auftreten kann. Die gebildete Wärme wird .durch die Kühler B, B', B"
aufgenommen und die abgekühlte Säure immer wieder mit niedriger Temperatur oben
auf dem Turm aufgeben, wodurch eine gute Absorption eri-eicbt wird. Dabei ist es
gleichgültig, ob der Gasstrom Schwankungen aufweist. Dadurch den Kreislauf immer
eine erhebliche Menge von Flüssigkeit im Umlauf und im Innern des Turmes ist, können
die wechselnden Mengen von Salzsäuregas leicht aufgenommen werden, ohne daß störende
Übererwärmungen auftreten können. Durch den Kreislauf wird den Gasen außerdem eine
so überreichliche Flüssigkeitsoberfläche geboten, daß eine restlose Absorption selbst
der kleinsten Mengen von Salzsäure erreicht wird.
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Durch den inneren Kreislauf wird erreicht, ;laß man nur Türme von
wenigen Metern Höhe zu verwenden braucht. Die niedrige Bauart der Türme hat außerdem
den großen Vorteil, daß solche Türme ohne besondere Gebäude und Abstützungen direkt
im Freien aufgestellt werden können, was hei den bisher benutzten Türmen, die mindestens
io m hoch genommen werden -mußten, nicht möglich war.
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Dadurch, daß man die Übertrittssäure, welche von einem Turm zum nächsten
übergeführt wird, nicht unmittelbar der herabgerieselten stärkeren Säure hinzumischt,
sondern von der Druckleitung aus oben in den nächsten Turm eintreten läßt, erreicht
man, daß die stärkere Säure nicht durch die schwächere Säure aus dem vorhergehenden
Turm verdünnt wird.