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Verfahren zur Benutzung einer Gloverapparatur zur ausschließlichen
Erzeugung von Schwefelsäure Es hat sich gezeigt, daß zur vollständigen Vermeidung
von Leerläufen der dem Glover beigeschalteten Denitrierapparatur gemäß Patent 453
508 dieser vorteilhafterweise noch eine besondereEinrichtung beizugeben ist,
mit deren Hilfe die gesamte Denitrierapparatur nach Denitrierung der Tagesproduktion
für den Rest des Tages mit wenigen Handgriffen in den Produktionsprozeß eingeschaltet
werden kann und gleichzeitig die hierfür erforderlichen Stickoxydmengen bereitgestellt
werden können.
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In der beiliegenden Zeichnung ist eine solche Gesamteinrichtung in
einer beispielsweisen Ausführungsforen schematisch deutlich dargestellt.
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Von dem zum Glover z führenden Rohr z zweigt ein Rohr 33 zu einem
Gaskühler und Stickoxyderzeuger 3.4 ab, der durch Rohr 6 mit Regulierorgan 7 an
den Denitrierapparat 3 angeschlossen ist. Von hier führt Rohr 5 zurück zum Rohr
2. Von der Druckleitung 9u des Druckerzeugers 9 zweigt ein Rohr 35 mit Regulierorgan
36 ab, das zur Einmündung der Gasleitung 6 in den Denitrierapparat 8 führt. Die
Gloverablaufleitung 25, Ableitung 22 mit Regulierorgan 23 vomDenitrierapparat
8 und Rohr 37 mit Ventil 38 vom Stickoxyderzeuger 3,4 münden in die Kühleinrichtung
2q.. Von hier führt Rohr 26 zur Pumpe 2o, die über Rohr 13 mit dem Hochreservoir
1d. in Verbindung steht. Rohr 15 mit Ventil 16 führt zum Gay-Lussac. Ablaufrohr
39 mit Ventil .4o vom Denitrierapparat 8 und ein solches 41 mit Ventil 42 vom Gaskühler
3,1 führen zu der Kühleinrichtung 43 und von hier Rohr 44 zu dem Reservoir 4.5,
das durch Rohr 46 an die Pumpe 47 angeschlossen ist. Diese steht wiederum durch
Rohr .48 mit Schaltvorrichtung ..19 mit dem Hochreservoir 5o in Verbindung. Rohr
51 mit Ventil 52 führt zu Vorrats- und Verbrauchsstellen. Vom Hochreservoir 5o führen
die Rohre 53 mit Ventil 5.4 zum Denitrierapparat 8 und Rohr 55 mit Ventil 56 zum
Stickoxyderzeuger 3.1, vom Reservoir a9 das Rohr 57 mit Ventil 58 zum Glover z,
Rohr 27 mit Ventil 28 zum Denitrierapparat 8 und Rohr 59 mit Ventil 6o zum Stickoxyderzeuger
34 und endlich vom Reservoir 3o die Rohre 61 mit Ventil 62 zum Glover i,
63 mit Ventil 64 zum Denitrierapparat 8 und 65 mit Ventil 66 zum Stickoxyderzeuger
3-.. Leitung 67 mit Ventil 68 verbindet Reservoir 50 mit :45.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Ist die Gesamtapparatur auf Produktion
geschaltet, so
geht ein entsprechender Teil der (durch Regulierventil
3 einstellbar) oder die gesamten im Rohr 2 ankommenden Röstgase über Rohr 33 nach
dem Stickoxyderzeuger 34, von hier über Rohr 6 mit Regulierventil 7 nach dem Denitrierapparat
8 und gelangen von hier über Rohr 5 wieder zurück in die Hauptleitung 2, von wo
sie vermittels der injektorartig wirkenden Düse in den Glover i eingeblasen werden.
Bei dieser Schaltung erhalten sowohl der Stickoxyderzeuger 34 sowie der Denitrierapparat
8 und der Glover i aus dem Hochreservoir 3o nitrose Gay-Lussac-Säure über die entsprechenden
Rohre 65, 63 und 61, die unter der Einwirkung der schwefligen Säure ihre Stickoxyde
in kürzester Zeit an die durchziehenden Gase abgibt. Durch diese Anordnung wird
erreicht, daß bereits im Stickoxyderzeuger 34 nitrose Gase vorhanden sind und somit
bereits hier die Neubildung von H.S04 einsetzt, und daß weiterhin, je geringhaltiger
die Röstgase an schwefliger Säure im fortschreitenden Prozeß bis durch den Glover
hindurch werden, um so größere Mengen an nitrosen Gasen zur Verfügung stehen dadurch,
daß auch im Denitrierapparat 8 und im Glover i selbst immer neue Mengen davon aus
der nitrosen Durchflußsäure hinzukommen und somit dauernd der Bildungsprozeß intensiv
im Gang bleibt.
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Denn je ärmer die Gase an schwefliger Säure werden, desto größere
Mengen an Stickoxyden sind erforderlich, um die Intensität der Neubildung von H2S04
aufrechtzuerhalten. Dies erklärt sich daraus, @daß kleiner werdende Molekülanzahlen
von schwefligen Gasen größer werdenden Molekülanzahlen von Stickoxyden auf ihrem
Wege durch die Apparatur begegnen müssen, oder mit anderen Worten: der frei werdende
Raum der durch die Bildung von HZSO¢ aus den Gasen herausgenommenen schwefligen
Gase muß durch vermehrte Neubildung von Stickoxyden ausgefüllt werden, damit allerorts
die immer weniger werdende Molekülanzahl der schwefligen Säure sofort Stickoxyden
begegnet, ohne den Raum unoxydiert durchziehen zu müssen, bis sie auf Stickoxydmoleküle,
also Sauerstoffträger stoßen. Die aus der nitrosen Durchflußsäure frei werdenden
Stickoxydmengen können weiter gesteigert werden, indem Gloverabgase vom Druckerzeuger
9 über Rohr 35 in den Denitrierapparat 8 noch zusätzlich eingeblasen werden, deren
.\Zenge durch das Ventil 36 regelbar ist. Erfolgt außerdem noch die Zugabe der erforderlichen
Menge Salpetersäure auf den Stickoxyderzeuger 3q., so wird diese hier auf dem schnellsten
Wege ebenfalls in Stickoxyde umgewandelt, so daß aus all diesen Maßnahmen erheblich
große überschußmengen von Stickoxyden resultieren und damit auch -allerintensivste
Bildung von Schwefelsäure erfolgt. Denn die anderen Bildungsagenzien, schweflige
Säure, Sauerstoff und Wasser, sind ebenfalls in genügender Menge vorhanden. Aus
Hochreservoir 29 fließt über die entsprechenden Rohre 59, 27, 57 den einzelnen
Apparaturen die erforderliche Menge dünner Säure zu, um eine Fertigsäure von gewünschter
Grädigkeit zu erhalten. Die Verdampfung des Wassers der dünnen Säure, vornehmlich
im Gaskühler und Stickoxyderzeuger 34, bewirkt automatisch eine erhebliche Abkühlung
der durchziehenden heißen Röstgase, die durch Zulauf gekühlter Säure noch verstärkt
wird, derart, daß bereits nach Passieren der wirksamen Kühlschicht im Gaskühler
34 die Gastemperatur auf eine für Blei nicht mehr schädliche Grenze herabgemindert
ist. Während dieses Produktionsprozesses wird nun über Rohr 39. und Kühler 43 durch
entsprechendes Einstellen des Ventils 40 vom Denitrierapparat 8 aus das Reservoir
45 und mit Hilfe der Pumpe 47 das Hochreservoir 5o allmählich mit nitroseschwacher
Ablaufsäure angefüllt. Sobald dies geschehen ist, wird die Denitrierapparatur auf
Volldenitrierung umgeschaltet. Der Zulauf von nitroser Säure zum Gaskühler und Stickoxyderzeuger
34 und Denitrierapparat 8 wird durch Schließen der Ventile 66 und 64 eingestellt,
desgleichen der Säureablauf nach dem Kühler24 durch Schließen der Ventile 38, 23.
Geöffnet werden die Ventile 56, 54 und 42, 40 und d;amnit der Zulauf aus Hochreservoir
5o und Ablauf nach dem Kühler 43 und Reservoir 45. Sodann wird die Pumpe 47 und
damit die Denitrierzirkulation in Gang gesetzt. Der Gasweg bleibt derselbe, nur
wird die Zugabe von HNO3 über Apparat 34 während der Denitrierdauer einsgestellt.
Nach Bedarf wird auch hierbei dünne Säure in der vorbeschriebenen Weise zugegeben.
Auf Grund praktischer Ergebnisse können innerhalb 7 bis 8 Stunden bequem 20 bis
25 t HZS04 von 6o° Be, also schon eine ganz erhebliche Tagesleistung, vollkommen
denitriert werden, so daß noch 16 Stunden für reine Produktionszwecke täglich zur
Verfügung stehen. Ist die Denitrierung beendet, so wird durch Schließen der entsprechenden
Ventile die Denitrierzirkulation abgestellt und durch öffnen der anderen Ventile
die Produktionszirkulation, Zulauf nitroser Säure und Aufgabe der Hl',T03 auf Apparat
34, wieder in Gang gesetzt. Alle diese Schaltungen bedingen nur wenige Handgriffe,
so daß praktisch jeder Leerlauf vermieden werden kann. Hochreservoir 50 steht
durch eine Ablaufleitung 67 mit Ventil 68 in Verbindung, mittels der die denitrierte
Fertigsäure aus Reservoir 5o nach
Reservoir 46 abfließen kann. Die
denitrierte Säure wird von der Pumpe 47 über Rohr 51 weggedrückt.
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Zur Bewältigung großer zu denitrierender Säuremengen kann die Denitrierappäratur
in sich unterteilt sein, d. h. es können zwei oder mehrere Denitrierapparaturen
parallel miteinander geschaltet werden. In diesem Falle bildet ein Stickoxyderzeuger
34 und ein Denitrierapparat 8 je eine zusammengehörige Arbeitsgruppe. Sind z.33.
zwei solcher Arbeitsgruppen vorhanden, so ist vorteilhaft die Kapazität einer Arbeitsgruppe
so groß zu wählen, daß sie die halbe Tagesproduktion in etwa 8 Stunden zu denitrieren
vermag. Es ist dann möglich, daß eine der Gruppen immer auf Produktion geschaltet
ist und damit die für den Intensivbetrieb erforderlichen Stickoxydmengen restlos
zur Verfügung stellen kann. Auf eine Dauer von 8 Stunden täglich können dann sogar
beide Gruppen zusammen auf Produktion geschaltet sein, der Glover erhält dann ganz
außerordentlich große Stickoxydmengen für seinen Intensivbetrieb beim Eintritt der
Gase zugeführt. Im Glover selbst erfahren diese durch Freiwerden aus der Berieselungssäure
nochmals eine ganz beträchtliche Vermehrung, was zur schnellmöglichsten, restlosen
Verarbeitung aller schwefligen Gase Vorbedingung ist. Die restlose Ausarbeitung
erfolgt dann in der dem Glover nachfolgenden Apparatur, den Kammern oder anderen
Apparaten.
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Der Stickoxyderzeuger 34 wirkt zugleich als Staubfänger; verstopfen
kann er sich durch mitgerissenen Flugstaub nicht, da die niederrieselnde Säure den
sich absetzenden Staub immer wieder abwaschen und nach unten mitnehmen wird. Dadurch
werden die übrigen Apparate staubfrei gehalten. Erhält nun der Stickoxyderzeuger
ebenfalls eine eigene, von der übrigen ganz getrennte Säurezirkulation; so hat das
zur Folge, daß in der Hauptapparatur eine klare, reine Säure anfallen wird.