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Vorrichtung zur selbsttätigen Erzeugung von Salpetersäure, Salzsäure
und Natriumbisulfat. Zur Herstellung von Salzsäure oder Salpetersäure ließ man bisher
in geeigneten Bußeisernen Töpfen eine gegebene Menge gewöhnlichen Kochsalzes bzw.
Natransalpeter auf eine entsprechende Menge Schwefelsäure in der Wärme einwirken.
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Diese Bußeisernen Töpfe sind in geeigneten feuerfesten Öfen untergebracht,
die oben Abzugsöffnungen für die sich entwickelnden sauren Gase besitzen usw., die
dann in besondere Kondensations- und Absorptionsvorrichtungen geleitet werden.
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Aus an den Bußeisernen Töpfen unten vorgesehenen Öffnungen tritt (falls
Salpetersäure dargestellt wird) das geschmolzene Natriumbisulfat, während man bei
der Herstellung von Salzsäure das Bisulfat auf frisches Salz bei höherer Temperatur
in einem anderen, der Feuerung näher gelegenen Teil (Muffelo-fen) so lange einwirken
läßt, bis es in neutrales Natriumsulfat vollständig umgewandelt ist, wobei sich
gleichzeitig von neuem Salzsäuregas entwickelt.
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Die Salzbeschickung und die Entfernung der aus den obigen Behandlungen
stammenden Produkte wird periodisch vorgenommen, und zwar für gewöhnlich alle 6
Stunden, was Zeit-, Arbeits- und Kohlenverschwendung, ferner Verlust an sauren Gasen
zur Folge hat und überdies für die diese Arbeiten ausführenden Arbeiter gesundheitsschädlich
ist, zumal diese schon an und für sich in mit sauren und giftigen warmen Dämpfen
gesättigten Räumen arbeiten müssen.
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Alle diese Nachteile werden durch die vorliegende Vorrichtung vollständig
beseitigt, die die selbsttätige und daher wirtschaftliche Herstellung von Salpeter-
und Salzsäure und Natriumbisulfat im Großbetriebe gestattet. Die Vorrichtung zeigt
außerdem noch praktische Vorteile bei gleichzeitig erhöhter Leistungsfähigkeit und
größerer Reinheit der Produkte.
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Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem ellipsenförmigen
Topf, in dem man Schwefelsäure auf Kochsalz oder Natronsalpeter in der Wärme einwirken
läßt, und einem Füllrumpf, der mittels einer kurzen und breiten Schraube Salz dem
darunter angeordneten Topf zuführt. Eine der Bewegung dieser Schraube folgende besondere
Vorrichtung dient dazu, die zur Zersetzung des in der Zeiteinheit von der Schraube
geförderten Salzes erforderliche Schwefelsäure in den Topf zu führen. Ein großes
Knierohr, das auf den Topfboden taucht und oben in einer gewissen Höhe aus ihm austritt,
dient zur selbsttätigen ununterbrochenen Entfernung des nach und nach sich bildenden
Natriumbisulfats. Da man die aus der Reaktion stammenden sauren Gase aufspeichern
muß, bevor sie in die zu den Kondensations- bzw. Absorptionsapparaten führenden
Rohre geleitet werden, muß der Topf luftdicht abgeschlossen sein, und zwar mittels
solchen Materials, welches das Kondensieren der Gase auf ihm selbst nicht zuläßt
und dabei gleichzeitig von den Säuren bei hoher Temperatur nicht angegriffen werden
kann. Silikatartiges, feuerfestes Material entspricht diesen Bedingungen vollkommen.
Beispielsweise ist der Topf oben durch ein Gewölbe aus für Säuren besonders geeigneten
feuerfesten Ziegeln abgeschlossen, das an beiden Enden mit j e einer geeigneten
Öffnung versehen, wobei die vordere Öffnung für den Salz- und Säureeintritt dient
und die hintere in den Ableiteturm der sauren heißen Gase führt.
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Da der Nutzwert der Vorrichtung in engem Verhältnis zu seiner Leistungsfähigkeit
steht, so ist es klar, daß je größer der Abstand von der Eintrittsstelle der Reaktionsstoffe
bis zu der Stelle, an welcher das Ende des Bisulfatentladerrohres eintaucht, ist,
um so mehr Zeit die genannten Stoffe zur Verfügung haben, aufeinander bei hohen
Temperaturen zu reagieren. Infolgedessen ist die Reaktion um so vollständiger, je
größer die der Beschickungsschraube in der Zeiteinheit verliehene Geschwindigkeit
ist, und dementsprechend wächst die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung.
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Da sich gezeigt hat, daß zwecks Vermeidung von Bruchgefahr infolge
teilweiser Abkühlungen sich der Topf in einen Raum von ungefähr konstanter und gleichmäßiger
Temperatur befinden muß, werden die aus dem Topfe abzweigenden Auslaßrohre zweckmäßig
ziemlich lang gemacht, so daß der ganze Topf in den Ofen eingeschlossen und
gleichmäßig
überall von den 'heißen Verbrennungsgasen umspült werden kann.
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Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine schematische Ausführungsform
der Vorrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Abb. i ist ein Längsschnitt.
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Abb. 2 ist eine Teilansicht der Säuredosiervor richtung.
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Der ellipsenförmige Topf i aus besonderem gegen heiße Säuren widerstandsfähigen
Gußeicen ist oben durch ein feuerfestes Gewölbe a gleicher Eigenschaft abgeschlossen
und besitzt ein Auslaßrohr 2 für das Bisulfat und ein Reinigungsrohr 3, das nur
zwecks völliger Entleerung des Topfes im Falle eines Stillstandes der Arbeit o.
dgl. geöffnet wird. An der Vorderseite des feuerfesten Gewölbes q. ist ein gußeiserner
Turm befestigt, der zwecks Aufnahme des Salzes einen ebenfalls aus Gußeisen hergestellten
Füllrumpf 6 trägt, der mittels einer durch ein Schneckenrad 7 im Zuführungsrchr
8 bewegten Schraube den Topf i mit einer bestimmten Menge Salz speist. Gleichzeitig
führt man mittels eines von einem an dem Antriebsmechanismus der Schrauben angeordneten
Exzenter g betätigten geeigneten Hobels i i durch das Rohr io hindurch in den Topf
i eine bestimmte Menge Schwefelsäure (6o oder 66 Be) ein, die zur vollständigen
Zersetzung des bei j eder Schraubendrehung in den Topf i fallenden Salzes erforderlich
bzw. -. genügend ist. Die zum Zersetzen bestimmte Schwefelsäure ist im Behälter
12 enthalten, der mit einem überlaufrolir 13 versehen ist, in dem daher die Säure
stets das gleiche Niveau beibehält und zwei Eimer 1¢ tauchen, die so viel Schwefelsäure
enthalten, als zur völligen Umwandlung und Zersetzung des bei jeder Schraubendrehung
in den unterstehenden Topf fällenden Salzes erforderlich ist.
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Hinten ist am feuerfesten Gewölbe ein ebenfalls feuerfester Dom 15
angeordnet, wo sich die allmählich entwickelnden sauren Gase ansammeln. Von diesem
zweigen die Quarzröhren 16 ab, die die Gase in die üblichen Kondensations- und Absorptionsapparate
leiten.
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Aus Rohr 2 tritt ununterbrochen das bei der Umsetzung sich bildende
Natriumbisulfat aus. Die Abmessungen des Topfes sowie der Abstand von der Salzeintrittsstelle
bis zum Sulfatauslaß sind so berechnet, daß die reagierenden Massen im Topf und
unter der Einwirkung der Hitze viel länger bleiben, als zur Entwicklung der Säure
(HCL bzw. -.
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HNO.) in gasförmigem Zustande erforderlieh ist, und das austretende
Bisulfat die nötige Reinheit, Härte und Zerreibbarkeit erhält.
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Die Vorrichtung ist -in einem besonderen Ofen eingebaut, der den Topf
vollständig und in seiner ganzen Masse mit heißer Luft und heißen Gasen umgibt,
während der das Salz enthaltende Füllrumpf, der Behälter 1-2 mit den Säuredosiervorrichtungen
14. und der Dom 15 für die entwickelten sauren Gase sowie das Ende des Sulfatauslaßrohres
herausragen.
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Die überschüssige Schwefelsäure, die aus dem Überlaufrolir 13 des
Behälters 12 der Dosiervorrichtungen ausfließt, @v ird wieder in den ursprünglichen
Sammelbehälter mittels einer Pumpe zurückgeleitet, während das Salz mit Hilfe eines
Aufzuges in die Füllrümpfe gebracht wird. Ebenso wird das ununterbrochen aus dem
Rohr 2 austretende Bisulfat in gußeiserne Formen oder hierzu bestimmte kleine Waggons
befördert.