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Kammer mit selbsttätiger Zerstäubung zur intensiven Darstellung von
Schwefelsäure Es ist bekannt, daß die Bildung der Schwefelsäure auf einer stark
exothermischeii Reaktion beruht und daß die Intensität der Leistung der zu ihrer
Herstellung bestimmten Apparate in hohem Maße von der Zahl der Kalorien abhängt,
die sie für je eine Raumeinheit abgeben können.
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Die alten Bleikammern in Form eines Parallelepipedons lieferten 5
bis 7kg Schwefelsäure von 53° Be für je i cbm und hatten 0,5
bis
0,7 qm Kühlfläche für je i cbm Rauminhalt.
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Wurde ein wirkungsvollerer Betrieb gewünscht, d. h. die Erzeugung
einer größeren Menge Säure für je i cbm, ohne daß das Blei angegriffen oder der
Verbrauch der Salpetersäure wesentlich erhöht wurde, so mußte ein Weg gefunden werden,
um die Abgabe der von den Reaktionen erzeugten Wärmeeinheiten zu verstärken. Zur
Erreichung dieses Zieles wurden drei verschiedene Wege beschritten, und zwar i.
Vergrößerung der Kühlfläche im Vergleich zum Rauminhalt; a. künstliche innere oder
äußere Kühlung der Wände; 3. künstliche Kühlung der Atmosphäre der Kammer. D em
erstgenannten Gedanken entsprachen d ie senkrechten, sehr engen und hohen Kammern
und jene, die zwar niedriger und weiter, aber noch immer höher sind als die alten
Kammern und besonders zu Ende des Weltkrieges gebaut wurden. Im allgemeinen wurde
mit diesen Kammern nur wenig gewonnen, wie vorauszusehen war; in der Tat beruhten
die erstgenannten auf einer in vielen Punkten irrigen Voraussetzung und hielten
nicht das, was man von ihnen erwartet hatte, so daß sie heute fast vollkommen verlassen
worden sind.
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Die äußere künstliche Kühlung der Wände und auch der Decke durch Wasser
lieferte bessere Ergebnisse, so daß eine Erzeugungsmenge bis zu 17 kg für je r cbm
in gutem Betriebe erzielt werden konnte; die innere Kühlung der Wände durch Schwefelsäure
ist eine gleichartige Lösung, bietet aber gewisse Nachteile, abgesehen vom Verbrauch
durch die Berieselung mit Säure. Überdies erfordert das eine wie das andere dieser
beiden Systeme senkrechte Kammern, d. h. solche mit geringem waagerechten Querschnitt
und großer Höhe, die daher an den gleichen Mängeln kranken (wenn auch in geringerem
Maße) wie die im vorhergehenden Abschnitt bei; der Kennzeichnung der sehr engen
und hohen
Kammern erwähnten, nämlich unzureichende Fassung, die
die Fortsetzung des Betriebes verhindert, wenn irgendeine Störung in anderen Anlagen
während einiger Tage den Verbrauch der Schwefelsäure einzustellen' zwingt; dieser
Mangel an Anpassungsfähigkeit kann nicht durch Bau von Behältern für die Säure behoben
werden, da dann der Vorteil der Ersparnis an Blei verlorenginge, der gerade, einer
der Vorteile dieser Art von Kammern bildet.
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Alle Nachteile werden vollständig durch die Kammer mit intensiver
Erzeugung und selbsttätiger Zerstäubung vermieden.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
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Abb. i zeigt die Vorderansicht, Abb.2 die Seitenansicht, Abb. 3 einen
Grundriß des Apparates.
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Die Bleikammer i, die ein Parallelepipedon oder einen Pyramidenstumpf
(mit rechteckiger oder viereckiger Grundfläche) darstellt, trägt im oberen Teil
einen oder mehrere Sättel 2 von Trapezquerschnitt über die ganze Breite der Kammer;
Breite, Tiefe und Anzahl dieser Sättel wechselt j e nach Bedarf.
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Die im oberen Teile der Kammer verbleibenden Räume 3 sind miteinander
durch Rohre q. verbunden, die aus Blei bestehen und waagerecht oder geneigt angeordnet
sind; diese Rohre können auch aus Blei und Antimon oder anderem geeigneten Werkstoff
sein; die Länge richtet sich natürlich nach der Länge der genannten Sättel 2. Die
Anzahl dieser Rohre q. ist verschieden, wie auch ihr Durchmesser von Fall zu Fall
bestimmt werden muß. Diese Rohre werden in der Senkrechten durch einige Rohre 5
aus Blei, Blei und Antimon oder anderem geeigneten Werkstoff verbunden, die unten
mit der Decke der Kammer i in Verbindung stehen; Zahl und Durchmesser dieser Rohre
5 sind ebenfalls verschieden und richten sich nach dem jeweiligen Bedarfsfall. Die
Rohre q. wie auch 5 und 7, die später erwähnt werden, können glatte oder gewellte
Wände besitzen oder auch mit Kühlrippen versehen sein. Die Rohre q. tragen Linsen
6 aus Blei oder Blei und Antimon oder einem anderen geeigneten Werkstoff in verschiedener
Anzahl; jede Linse steht mit dem darunter befindlichen Rohr bzw. mit der Kammer
i durch ein Röhrchen in Verbindung, das verhindert, daß sich die Linse mit Säure
füllt.
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Die Rohre 7, die ebenfalls Linsen 8 aufweisen, sollen die warmen Gase
aus dem Oberteil oder in den Oberteilen 3 entnehmen und sie abkühlen, um sie kalt
in den Unterteil der Kammer i zu führen; diese Rohre können zu diesem Zwecke äußerlich
mit Wasser gekühlt werden. Auf diese Weise stellt sich ein lebhafter Umlauf von
Gasen zwischen 3 und i ein, der der Kammer eine gewisse Wärmem:nge entzieht.
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Alle genannten Rohre wie auch die Einlaßrohre g und die Austrittsrohre
io für die Gase haben Ausdehnungs- und Verdichtungstrichter, die um etwa 5o°/" den
Widerstand der Rohre selbst vermindern und in hohem Maße den Durchgang der Gase
erleichtern. Die Rohre g und io haben ebenfalls Linsen.
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Werden diese Elemente sinngemäß vereinigt und berechnet, so kann die
Arbeit von der Kammer geleistet werden, die man von ihr erwartet.
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Die Kammern erhalten erfindungsgemäß veränderliche Oberflächen, trotzdem
außen ihre Länge, Breite und Höhe unverändert bleibt, was bisher bei keiner anderen
Kammerart erreicht worden ist.
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Außerdem können sowohl die genannten Rohre wie auch die Wände der
Teile 3 und der Kammer r von außen mit Wasser gekühlt werden; es ist daher verständlich,
daß mit dieser Kammer eine viel wirkungsvollere Leistung als bisher erzielt werden
kann.
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Wenn die Gase durch die Rohre g gehen, findet in den Rohren q. und
5 eine 'stürmische Reaktion statt, ferner eine sehr energische Kondensation, und
gleichzeitig wird infolge der Reibung an den Wänden von großer Ausdehnung und der
zahlreichen Richtungsänderungen der Gase die gesamte Flüssigkeitsmenge, die sie
in der Schwebe enthalten, niedergeschlagen.
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Die so- -erzeugte und abgeschiedene Säure fällt -durch die Rohre ¢
und 5 und durch die Linsen 6 in die Kammer i in Gestalt eines äußerst feinen und
kalten Nebels, was noch weiterhin die intensive Arbeit der Kammer erhöht, ohne die
Belästigung und die Kosten zu verursachen, die der absichtlich herbeigeführten Zerstäubung
anhaften.
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Da nun weiterhin diese Zerstäubung konstant ist und für einen bestimmten
Betrieb nur von der Ausführung der Kammer bestimmt wird, nimmt diese schnell einen
Gleichgewichtszustand an, ohne daß eine dauernde Überwachung durch ein besonders
geschicktes und geschultes Personal vonnöten wäre.
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Wie sich von selbst versteht, kann die beschriebene Kammer verschieden
hinsichtlich ihrer Ausgestaltung, Abmessungen und Einzelheiten und im. allgemeinen
ausgeführt werden, soweit dadurch der Erfindungsgedanke nicht verändert wird.