DE52000C

DE52000C - Innovations in the manufacture of sulfuric anhydride

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Publication number: DE52000C
Application number: DENDAT52000D
Authority: DE
Original assignee: R. SCHUBERTH in Bras (Böhmen)
Anticipated expiration: 1909-04-28

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bei dem bisher gebräuchlichen Verfahren zur Fabrikation von Schwefelsäureanhydrid bezw. von rauchender Schwefelsäure durch Destillation aus natürlichen oder künstlich gewonnenen Sulfaten in Kolben, Retorten oder Muffelofen ist Bildung von schwefliger Säure die Haupt-.ursache des geringen Ausbringens. Die Verluste betragen in günstigen Fällen 30 pCt. der Gesammtschwefelsäure im Sulfat, und steigern sich bei Anwendung gröfserer Retorten oder Oefen oft sogar bis zur vollständigen Zersetzung der schon freigewordenen Schwefelsäure in schweflige Säure und Sauerstoff.In the previously common method for the manufacture of sulfuric anhydride BEZW. of fuming sulfuric acid by distillation from natural or artificially obtained Sulphates in flasks, retorts or muffle furnaces is the main cause of the formation of sulphurous acid the low output. In favorable cases, the losses amount to 30 pCt. the total sulfuric acid in the sulfate, and increase When using larger retorts or ovens, often even to the point of complete decomposition the already released sulfuric acid into sulphurous acid and oxygen.

Die Ursachen hiervon sind die glühenden Retortenwandungen, mit denen die schon freie Schwefelsäure zu lange in Berührung bleibt. Darum war es bisher auch nicht durchführbar, Anhydrid in gröfseren Destillationsgefäfsen zu erzeugen, und blieb· die Gewinnung auf die althergebrachten Galeerenöfen mit kleinen Gefäfsen beschränkt. Die Erzeugung wird h'ierbei wesentlich vertheuert, und zwar 1. durch das geringe Ausbringen, 2. durch den hohen Kohlenverbrauch, 3. durch grofsen Aufwand geschulter Arbeitskräfte, 4. durch grofsen Bedarf an Thonwaaren, 5. durch Hüttenschäden und Belästigung der Nachbarschaft durch Rauch und saure Gase.The causes of this are the glowing retort walls with which the already free ones Sulfuric acid remains in contact for too long. That is why it has not been feasible until now, To produce anhydride in larger stills, and the extraction remained on the traditional one Galley stoves limited with small vessels. Generation becomes essential here expensive, namely 1. by the low output, 2. by the high coal consumption, 3. through great expenditure of trained workers, 4. through great demand for pottery, 5. by damage to huts and nuisance to the neighborhood by smoke and acid Gases.

Diese Uebelstände werden beseitigt durch das neue Verfahren, dessen Princip im wesentlichen darauf beruht, Sulfate im luftverdünnten Raum durch Destillation zu zersetzen, bei stetiger Absaugung der gebildeten Dämpfe und Fortschaffung der letzteren nach den Condensatoren.' In der Praxis kann man verschiedene Wege hierzu einschlagen. Bei Verwendung von Ferrisulfaten kann man sowohl die natürlichen (aus Laugen gewonnenen) als auch die künstlichen (durch Aufschliefsung von Eisenoxyd gewonnenen) verwenden.These evils are eliminated by the new procedure, the principle of which is essentially is based on the decomposition of sulphates in the air-diluted room by distillation, with constant suction of the vapors formed and the removal of the latter to the condensers. ' In practice one can go different ways strike for this. When using ferric sulfates, both the natural (from Lye obtained) as well as the artificial (obtained by digestion of iron oxide) use.

Der Zersetzungsapparat für die Sulfate ist eine flache Retorte, am besten Thonretorte, an die ein gufseiserner Vorkopf, wie bei den Gasretorten, angeschraubt ist. Vorn befindet sich ein Verschlufs zum Chargiren und Entfernen der Rückstände. Weiter geht durch eine Stopfbüchse die Stange einer eisernen Krücke, welche, wenn aufser Thätigkeit, bis in den Vorkopf, also aus der Glut herausgezogen wird. Ueber dem Ofen liegt eine gufseiserne Röhre mit mehreren verschliefsbaren Oeffnungen, welche zur Aufnahme von passendem Filtermaterial für die Gase, z. B. Glas- und Thonscherben, Asbest, Glas- und Schlackenwolle etc., bestimmt ist. Vorkopf und Filter verbindet ein gufseiserner Stutzen. An das Gasfilter schliefst sich ein gufseisernes Ventilgehäuse, in welchem zwei gewöhnliche Flügelventile aus Thon oder Glas eingepafst sind. Ventil I dient als Saugventil, Ventil II als Druckventil. Zwischen beiden Ventilen ist der Stutzen, der die Luftpumpe mit dem Ventilgehäuse verbindet. Auf das Ventilgehäuse folgt ein Zwieselrohr mit zwei Hähnen A und B\ A führt in einen beliebigen Condensationsraum, in die Esse oder direct ins Freie, B zum Contactcylinder oder direct zu den Vorlagen.The decomposition apparatus for the sulphates is a flat retort, preferably a clay retort, to which a cast-iron head, as in the case of gas retorts, is screwed. At the front there is a closure for charging and removing residues. The rod of an iron crutch goes through a stuffing box and, when it is not working, is pulled out into the forehead, that is, out of the embers. Above the furnace is a cast iron tube with several closable openings, which are used to hold suitable filter material for the gases, e.g. B. Glass and clay shards, asbestos, glass and slag wool, etc., is determined. A cast iron nozzle connects the front head and the filter. A cast iron valve housing is attached to the gas filter, in which two common butterfly valves made of clay or glass are fitted. Valve I serves as a suction valve, valve II as a pressure valve. Between the two valves is the nozzle that connects the air pump to the valve housing. Following the valve housing is a double tube with two taps A and B \ A leads into any condensation room, into the forge or directly into the open, B to the contact cylinder or directly to the templates.

Der Contactcylinder ist aus Gufseisen gefertigt und mit Thonringen ausgefüttert und dicht gefüllt mit Schalen, deren Böden durch-The contact cylinder is made of cast iron and lined with clay rings densely filled with bowls, the bottoms of which

löchert sind. In diesen Schalen wird die Contactmasse, z. B. ioproc. platinirter Asbest, fein zerzupft aufgespeichert. Man verhütet so ein Zusammenballen desselben.are holed. In these shells the contact mass, z. B. ioproc. platinum-coated asbestos, stored finely torn. One prevents it from clumping together.

Aus dem Contactcylinder treten nun die Gase in die gufseisernen Condensationsgefäfse, deren Schlufs durch eine Sicherheitssperre auf gewünschten Druck erzielt wird. Manometer vor dem Saug- und hinter dem Druckventil sind vortheilhaft.The gases now enter the cast iron condensation vessels from the contact cylinder, the end of which is achieved by a safety lock at the desired pressure. manometer in front of the suction valve and behind the pressure valve are advantageous.

Bei Inbetriebsetzung wird der Ofen angewärmt, das Sulfat chargirt und der Apparat luftdicht verschlossen. Im Anfang gehen noch die letzten Reste von Wasser und etwas saure Dämpfe ab. Die Pumpe arbeitet zunächst, während Hahn A geöffnet, Hahn B geschlossen ist. Sobald aber Anhydrid oder schweflige Säure in gröfseren Mengen abgehen, wird Hahn B geöffnet und A geschlossen. Die Gase werden nun in den Contactcylinder, der durch einen Theil der abziehenden Feuergase auf die gewünschte Temperatur gebracht wurde, geprefst und passiren die Contactmasse. Dadurch wird die geringe Menge des trotz des Absaugens in schweflige Säure und Sauerstoff zerfallenden Anhydrids wieder regenerirt. Das Anhydrid tritt unter Druck, der die Condensation befördert, in eine Reihe von gufseisernen Vorlagen, wo es in vorgeschlagener Schwefelsäure bei eventueller Kühlung verdichtet wird.When starting up, the furnace is warmed up, the sulfate is charged and the apparatus is hermetically sealed. In the beginning, the last remnants of water and some acidic vapors will come off. The pump initially works while valve A is open and valve B is closed. But as soon as anhydride or sulphurous acid come off in large quantities, valve B is opened and A is closed. The gases are now pressed into the contact cylinder, which has been brought to the desired temperature by a portion of the evacuating fire gases, and pass through the contact mass. In this way the small amount of the anhydride, which in spite of the suctioning off, decomposes into sulphurous acid and oxygen, is regenerated again. The anhydride enters a series of cast-iron receivers under pressure, which promotes the condensation, where it is compressed in proposed sulfuric acid with possible cooling.

Während des Processes wird das Sulfat einige Male durchgekrückt, wobei die Pumpe abgestellt wird, um keinen unnöthigen Staub abzusaugen.During the process the sulphate is pushed through a few times using the pump is turned off so as not to suck off unnecessary dust.

Ist die Operation beendet, was man sowohl am Manometer, als auch am Erkalten der Rohre bemerkt, so wird das Oleum, wenn es die gewünschte Concentration hat, abgelassen. Die Rückstände werden aus der Retorte entfernt, frisches Sulfat chargirt, die Vorlagen mit Schwefelsäure frisch beschickt, und die Operation beginnt von neuem.Is the operation finished, which can be seen both on the pressure gauge and on the cooling down of the Noticed pipes, the oleum is drained off when it has the desired concentration. The residues are removed from the retort, fresh sulfate is charged, the templates with Sulfuric acid freshly loaded and the operation begins again.

Die Vortheile des Apparates sind ins Auge springend. Durch das Vacuum in der Retorte erzielt man rasches Abtreiben bei minimaler Temperatur und geringe Bildung von schwefliger Säure. Demnach hat man keine Verluste, dagegen eine grofse Leistung des Apparates, Schonung desselben gegen Verbrennen und geringen Kohlenverbrauch. Durch den Druck hinter der Pumpe andererseits erzielt man möglichste Ausnutzung von wenig Contactmasse und rasche Condensation.The advantages of the apparatus are obvious. Through the vacuum in the retort rapid stripping at minimal temperature and low formation of sulphurous substances are achieved Acid. Accordingly, there are no losses, but the apparatus has a great performance, Protection of the same against burning and low coal consumption. On the other hand, achieved by the pressure behind the pump possible utilization of little contact mass and rapid condensation.

Reflectirt man auf Verwendung der Rückstände als Farbe, so ist einleuchtend, dafs hier ein sogen. Todtbrennen des Caput mortuums ausgeschlossen ist, wogegen der Galeerenofen, der in den unteren Etagen über iooo°C. hat, um die oberen abzutreiben, viel dunkles, daher werthloses Caput mortuum liefert. Sieht man von Verwendung des Rückstandes als Farbe ab, so ist es lohnend, sich reines Eisenoxyd zu beschaffen.If one reflects on the use of the residues as paint, it is evident that a so-called. Deadly burning of the caput mortuums is excluded, whereas the galley stove, the one on the lower floors above 100 ° C. has, in order to drive off the upper ones, a lot of dark and therefore worthless caput mortuum . If one disregards the use of the residue as paint, it is worthwhile to obtain pure iron oxide.

Es wird stets zurückgewonnen und kann immer wieder aufgeschlossen werden, weil es nicht todtgebrannt wird. Man erhält so ein schwefelsäurereiches Ferrisulfat, erspart dem Apparat jeglichen Ballast und nutzt den Retortenraum aus. Der Apparat gestattet auch Verwendung anderer Sufate, z. B. Natronsulfat. In diesem Falle giebt man der Retorte Wannenform und füttert dieselbe, um Aufschliefsen des Thones zu vermeiden, mit einer dünnen Platinschale aus. In diese wird ein- für allemal eine Portion Natronsulfat eingefüllt und durch entsprechenden Zusatz von 60 gradiger Schwefelsäure in Natriumbisulfat übergeführt. Letzteres behandelt man genau so wie das Ferrisulfat. Ist die Charge beendet, so wird das in der Platinschale befindliche Natronsulfat durch Zusatz von 60gradiger Schwefelsäure neuerdings in Bisulfat umgewandelt und von neuem erhitzt. In diesem Falle sind freilich die Anschaffungskosten für die Platinschale bedeutend; da aber keinerlei mechanischer Einflufs vor-, handen, so ist eine rasche Abnutzung nicht zu befürchten und werden andererseits die Aufschliefsungskosten erspart.It is always won back and can always be unlocked because of it is not burned to death. A ferric sulphate rich in sulfuric acid is obtained in this way, which is saved Apparatus any ballast and uses the retort space. The apparatus can also be used other sufates, e.g. B. sodium sulfate. In this case the retort is given the shape of a trough and lined it with a thin platinum dish to prevent the clay from loosening up. Once and for all there will be one in this Filled portion of sodium sulfate and added 60 degrees sulfuric acid converted into sodium bisulfate. The latter is treated in exactly the same way as ferric sulfate. When the batch is finished, the sodium sulfate in the platinum bowl is added recently converted into bisulfate by 60-degree sulfuric acid and heated again. In this case, of course, the acquisition costs for the platinum bowl are significant; but since there is no mechanical influence, rapid wear is not to be expected fear and, on the other hand, the disintegration costs are saved.

Das Verfahren läfst sich natürlich auch noch auf andere Sulfate übertragen. In manchen Fällen kann der Contactcylinder fortfallen und man kann, wenn man von geringen Verlusten absieht, die Gase direct in die Vorlagen pumpen.The process can of course also be applied to other sulfates. In some In cases, the contact cylinder can be omitted and one can, if one suffers from minor losses refrains from pumping the gases directly into the templates.

Der Apparat kann natürlich in der Form verändert werden; es können mehrere Retorten in einem Feuer liegen; auch lassen sich mit einer Pumpe mehrere Retorten betreiben. Auch die Form der Pumpe kann abgeändert werden.The apparatus can of course be changed in shape; there can be several retorts lie in a fire; several retorts can also be operated with one pump. Even the shape of the pump can be modified.

Claims

Patent claim:

The production of sulfuric anhydride by the distillation of sulfates in the air-diluted Room with constant suction of the gases and expulsion of them to the condensers.

For this purpose ι sheet of drawings