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Säurekammern, Säuretürme, Säuregasleitungen und ähnliche Einrichtungen.
Für die Herstellung von Schwefelsäure hat man bisher ausschließlich Kammern und
Türme aus Blei verwendet, die bekanntlich infolge des hohen spezifischen Gewichtes
und der geringen Härte des Bleies eine Reihe von Unannehmlichkeiten und Schwierigkeiten
im Betriebe verursachen. Man hat auf verschiedene Weise versucht, diesen Schwierigkeiten
entgegenzutreten, ohne jedoch bisher an Stelle von Blei zu einem Baustoff mit günstigeren
Eigenschaften zu gelangen. In ähnlicher Weise ist man auch bei der Herstellung von
Salzsäure und Salpetersäure für die betreffenden Reaktionsräume, Säuregasleitungen
usw. fast ausschließlich auf Baustoffe angewiesen, wie Stein, Ton, Schamotte usw.,
die durch ihre geringe Festigkeit und damit zusammenhängende Eigenschaften ebenfalls
eine Reihe von Nachteilen bedingen. Man hat zwar bei Schwefelsäurekammern bereits
den Vorschlag gemacht, an Stelle von Bleiplatten Glasplatten zu verwenden und die
Kammern selbst in der Weise herzustellen, daß man die Glasplatten mittels Holzleisten,
die ihrerseits mit Glasstreifen abgedeckt sind, zu entsprechenden Gehäusen zusammenfügt.
Eine solche Kammei kann jedoch infolge der geringen Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit
den praktischen Anforderungen nicht genügen. , Die Erfindung sucht die Übelstände
der bekannten Ausführungen zu beseitigen, indem an Stelle der bisherigen Bauweisen
eine neue Bauart zugrunde gelegt wird, die in betriebssicherer Weise die Verwendung
von verhältnismäßig dünnen und leichten Platten für die Wände von Reaktionsräumen
ermöglicht und der meist geringen Festigkeit solcher Platten Rechnung trägt. Zu
diesem Zwecke wird bei all den genannten Fällen eine fensterartige, in sich steife
Rahmenkonstruktion aus säurebeständigem Baustoff geschaffen, die das tragende Gerippe
der Wandungen und der ganzen Kammer usw. bildet und in deren Öffnungen die säurebeständigen
Platten eingesetzt werden. Eine solche Rahmenkonstruktion läßt sich ohne Schwierigkeit
bei einem wesentlich geringeren Aufwand an Gewicht mit größerer Festigkeit und Steifigkeit
herstellen, als die bisherigen Blei- oder Steinkammern. Die in Frage kommenden Einrichtungen
können infolge des wesentlich geringeren Eigengewichts übersichtlicher angeordnet
werden, die Fundamente und die Unterbauten werden ebenfalls leichter und damit die
ganze Anlage" billiger. Die einfachste Anordnung für die Rahmenkonstruktion ergibt
sich, wenn man rechteckige oder quadratische Felder zugrunde legt; doch steht nichts
im Wege, gegebenenfalls auch andere Formen auszuführen. Als Baustoff für die Rahmen
wird man einen solchen wählen, der hohe Festigkeit besitzt und entweder selbst gegen
die in Frage kommenden Säuren beständig ist, wie beispielsweise Neutraleisen, Aluminium
(für Salzsäureeinrichtungen), oder durch einen geeigneten Überzug säurebeständig
gemacht ist, wie z. B. emailliertes oder verbleites Eisen. Die Festigkeit einer
solchen Rahmenkonstruktion, die im Bedarfsfalle noch durch geeignete Verstrebungen
in bequemer Weise erhöht werden kann, macht
eine weitere Absteifung
gegen das umgebende Gebäude oder eine besondere Ummantelung der Reaktionsräume überflüssig
und ergibt beispielsweise bei Schwefelsäurekammern eine starre Glocke, die in einfacher
Weise aufgehängt werden kann.
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Für die in die Rahmenfelder einzusetzenden Platten kommen verschiedene
Baustoffe in Frage, die um so günstiger sind, je geringer bei der erforderlichen
Festigkeit die Dicke der Platten und damit ihr Gewicht ist. Von besonderem Vorteil
wird die Erfindung, wenn in die Rahmenfelder Scheiben aus Quarzglas eingesetzt werden..
Quarzglas hat, wie bekannt, eine Reihe von Eigenschaften, die es in hervorragender
Weise für solche Zwecke geeignet machen. Da man mit den heutigen Hilfsmitteln imstande
ist, sehr dünne Quarzglasscheiben von verhältnismäßig großen Abmessungen herzustellen,
ist damit ein Baustoff für Säurekammern usw. gegeben, der namentlich infolge seines
geringen spezifischen Gewichtes, seiner Säurebeständigkeit und seiner Unempfindlichkeit
gegen Temperaturschwankungen den bisher verwendeten Stoffen Blei, Stein, Schamotte
usw. weit überlegen ist. Außer Quarzglas können auch sonstige dünne Platten in Frage
kommen, beispielsweise Glasscheiben, emaillierte Metallscheiben usw. Die Befestigung
der Platten in der Rahmenkonstruktion erfolgt zweckmäßig mit Hilfsrahmen, die die
Platten ringsum festhalten und an den Hauptrahmen in geeigneter Weise befestigt
werden. Die Abdichtung der Platten gegen die Rahmenkonstruktion kann mit Hilfe eines
säurebeständigen Kittes erfolgen, beispielsweise bei Platten aus Quarzglas durch
Wasserglaskitt. Wird eine Platte durch irgendeine Ursache beschädigt, so kann sie
ohne Schwierigkeit in kurzer Zeit durch eine neue ersetzt werden. Dadurch kommt
das mühsame und zeitraubende Verlöten der Bleiwände in Wegfall. Bei Quarzglasplatten
hat man außerdem noch den Vorteil, eine beschädigte Stelle durch einfaches Darüberkleben
eines Stückes Quarzglas mit Wasserglaskitt ausbessern zu können.
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Um. bei etwa eingetretenen Beschädigungen der Rahmenkonstruktion die
Möglichkeit einer raschen und leicht auszuführenden Instandsetzung zu haben, empfiehlt
es sich, die Rahmenkonstruktion aus kreuzförmigen Teilen zusammenzusetzen, die lösbar
miteinander verbunden, beispielsweise verlascht, sind. Man kann sodann gegebenenfalls
jedes einzelne Rahmenstück herausnehmen und durch ein neues ersetzen, ohne die übrigen
Teile der Rahmenkonstruktion in Mitleidenschaft zu ziehen. Dabei kann man entweder
für jedes einzelne Feld eine Unterteilung des Rahmens mit entsprechender Verlaschung
vornehmen, oder man kann jeweils mehrere Felder zusammen für sich herausnehmbar
anordnen. Um an den Stoßstellen eine gute Abdichtung zu erzielen, können beispielsweise
die zur Verbindung dienenden Laschen mit Aussparungen versehen sein, die ein Ausgießen
der Stoßfuge mit Blei o. dgl. ermöglichen.
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Die Erfindung ist nicht nur auf eigentliche Säurekammern und -türme
beschränkt, sondern läßt sich überall anwenden, wo es sich um Hohlräume handelt,
innerhalb deren Säuregase oder Säuredämpfe und ähnliche Stoffe sich befinden oder
fortgeleitet werden. Insbesondere können auch Rohrleitungen nach der Bauweise der
Erfindung ausgeführt werden, zumal bei der Weiterleitung von Säuregasen usw. häufig
auch eine kühlende Wirkung beabsichtigt ist und hierbei der für die vorliegende
Rahmenkonstruktion einfachere rechteckige Querschnitt in bezug auf die angestrebte
Wirkung günstiger ist, als der runde Querschnitt. Zu berücksichtigen ist in jedem
Anwendungsfalle, däß sowohl der Baustoff der Rahmenkonstruktion als auch der Baustoff
der eingesetzten Platten von den in Frage kommenden Säuren nicht angegriffen wird.
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Bei der Verwendung von Quarzglasscheiben hat man infolge der völligen
Beständigkeit gegen die meisten Säuren den großen Vorteil, wesentlich reinere Erzeugnisse
herstellen zu können, als dies bisher der Fall war. Auch gestattet das Quarzglas
bekanntlich selbst bei höheren Temperaturen, gegebenenfalls eine Kühlung der Wandungen
durch Kühlwasser anzuwenden. Ferner ermöglicht die Verwendung von Quarzglaswandungen
bei verschiedenen chemischen Prozessen eine verstärkte Betriebsweise. Dies ist besonders
beim Schwefelsäureintensivbetrieb der Fall.
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Auf der Zeichnung ist zur Veranschaulichung der Erfindung ein Teil
einer Säurekammerwand der vorliegenden Bauart mit quadratischen Feldern dargestellt.
Abb. r zeigt eine Ansicht, Abb. 2 einen wagerechten Schnitt. Die das Gerippe der
Wand verkörpernde Rahmenkonstruktion wird von kreuzförmigen Teilen a gebildet, die
aus emailliertem Eisen mit T-förmigem Querschnitt hergestellt und durch Laschen
a' miteinander verbunden sind. In die Rahmenfelder sind Scheiben b aus Quarzglas
eingesetzt, die durch Hilfsrahmen c gehalten werden. Die Hilfsrahmen c sind ihrerseits
durch die Laschen d in ihrer Lage gesichert.