DE52262C - Behandlung von unreiner Salzsäure zur Gewinnung eines für das deacon'sche oder ähnliche Chlordaistellungs -Verfahren tauglichen Gasgemenges - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die bei technischen Processen entwickelte Salzsäure ist häufig zu unrein für viele Verwendungen. Dies gilt z. B. von der. »Ofensäure« des Sulfatpro'cesses im Gegensatz zu der reineren »Pfannensäure«; ferner von der ge¹ sammten Salzsäure bei solchen Processen, welche von vornherein in directer Berührung mit Feuergasen ausgeführt werden, wie unter Anderem in Maetear's mechanischem Sulfatofen, ferner bei dem Hargreaves-Verfahren, bei manchen der neueren Verfahren zur Gewinnung von Salzsäure aus Chlorcalcium oder Chlormagnesium u. dergl. m. Die bei den erwähnten und ähnlichen Processen abgeschiedenen salzsäurehaltigen Gase sind im Besonderen zu unrein für die Verwendung bei dem Deacon'sehen oder ähnlichen Verfahren zur Chlorbereitung wegen ihres hohen Gehaltes an fremden Gasen, besonders aber auch wegen desjenigen an Schwefelsäure, Eisensalzen, Kohlenstaub und anderen mechanischen Verunreinigungen. Die »katalytische Substanz«, des Deacon'sehen und ähnlicher Verfahren wird durch so verunreinigte Gase in kürzet; Zeit unwirksam gemacht und man kann deshalb bei dem gewöhnlichen Sulfatprpcefs nur die aus der Pfanne entweichenden Gase in den Deacon-Apparat leiten, während man die Ofengase zu flüssiger, unreiner Salzsäure condensiren und anderweitig verwenden mufs.

' Unser Verfahren hat den Zweck, auch diese unreine Salzsäure für das Deacon'sche und ähnliche Chlorverfahren brauchbar zu machen, bei denen eine Mischung von Chlorwasserstoff und Luft in Anwendung kommt. Wir condensiren zunächst die Ofensäure oder die in anderen Processen entweichenden; unreinen sauren Gase in den gewöhnlichen Apparaten zu flüssiger Salzsäure, und zwar solche von mögliehst hoher Concentration. Diese wird, am besten in erhitztem Zustande, mit einem Strom von heifser Luft behandelt, welche einen Theil der Salzsäure austreibt, während ein anderer Theil zugleich mit sämmtlicher Schwefelsäure und den fixen Verunreinigungen in der rückständigen Flüssigkeit bleibt. Der heifse Luftstrom wird so regulirt, dafs die resultirende Mischung von Luft und Chlorwasserstoff zum Gebrauch im Deacon-Verfahren passend ist. Hierbei wird freilich eine sehr grofse Menge von Wasserdampf mit verflüchtigt, und es ist auch nicht leicht, den gröfseren Theil .des Chlorwasserstoffes auszutreiben, ohne einen grofsen Ueberschufs von Luft anzuwenden. Dies ist in der That kaum möglich, wenn man durch die flüssige Säure in einem Trog oder dergleichen Luft durchleitet; dann wird anfangs ziemlich viel Chlorwasserstoff ausgetrieben, später aber nur noch wenig Chlorwasserstoff mit sehr viel Wasserdampf. Frühere Erfinder vermeiden den erwähnten Uebelstand durch Anwendung von Chlorcalciumlösung oder concentrirter Schwefelsäure, was erhebliche Kosten verursacht; wir aber erreichen den Zweck theils durch Anwendung von erhitzter Luft mit oder ohne gleichzeitige Erhitzung der Säure, theils

durch bessere Anordnung des Apparates. Wir lassen nämlich die unreine Salzsäure in einer passend eingerichteten Colonne oder einem Thurm u. dergl. herablaufen, wo sie in einen Regen von einzelnen Tropfen zertheilt ,,wird und dabei einem aufsteigenden Strom von heifser Luft begegnet. Durch Regulirung des Zuflusses der Säure, der Menge der Luft und der Temperatur beider erreicht man das gewünschte Resultat. Die heifse Luft, welche am Fufs des Thurmes eintritt, trifft dort auf heifse, schon grofsentheils erschöpfte Salzsäure¹ und entzieht derselben die letzte, auf vortheilhaftem Wege noch entziehbare Menge von Chlorwasserstoff, wobei allerdings viel Wasserdampf mitgeht. Beim Aufsteigen in dem Thurm reichert sich das Gas mit Chlorwasserstoff an, kühlt sich aber zum Theil ab, so dafs ein Theil des anfangs verdampften Wassers wieder condensirt wird und herabfliefst. Je mehr das Gasgemenge sich der Decke des Thurmes nähert, desto reicher wird es an Chlorwasserstoff; da es aber oben immer stärkere flüssige Salzsäure trifft, so wird es dieser immer noch Chlorwasserstoff entziehen können, und wird schliefslich oben in passendem Verhältnifs für das Deacon-Verfahren entweichen. Ein besonderer Vorzug ist es gegenüber der bekanntlich sehr schwankenden Concentration der Pfannengase, dafs bei unserem Verfahren ein Gasgemenge von stets beinahe constanter Zusammensetzung entsteht, was die Durchführung der Reaction im »Zersetzer« des Deacon - Processes sehr günstig beeinflussen mufs.

Der beschriebene Heifsluftthurm kann ein gewöhnlicher, mit Koks, Kieseln, Thonstücken oder, anderem der Hitze und den Säuren widerstehendem Material gefüllter Condensationsfhurm sein. Da es aber auf eine möglichst innige und rationelle Berührung von Gas und Flüssigkeit ankommt, und da gerade hier eine Beschränkung in Bezug auf die Höhe des Apparates sehr wünschenswerth ist, so empfiehlt sich für den vorliegenden Zweck besonders der in dem D. R. P. No. 35126 und No. 40625 beschriebene »Plattenthurm« von Lunge & Rohrmann, mit dem man noch Vorlagen aus Stein oder Thonwaare combiniren kann, in welchen die heifse Luft schon im Voraus auf die von dem Plattenthurm herabkommende, fast erschöpfte Säure wirken kann, ehe sie in den Plattenthurm eintritt, wodurch der Thurm selbst weniger hoch erhitzt wird. Es kann übrigens auch für besondere Erhitzung der- Säure in den Vorlagen oder in dem Thurm durch Dampfschlangen u. dergl. gesorgt sein.

Statt gewöhnlicher atmosphärischer Luft kann man für unser Verfahren auch das an und für sich schon heifse Gas aus dem Sulfatcalcinirofen selbst verwenden. Da dieses schon von vornherein Salzsäure enthält, so kann man ' noch leichter als mit Luft eine passende Mischung für das Deacon-Verfahren erreichen; auch erspart man dadurch an Condensationsraum für den zu diesem Zweck verwendeten Theil des Ofengases. Die Schwefelsäure und die fixen Verunreinigungen des Ofengases werden hierbei in dem Heifsluftthurm zurückgehalten und gehen mit der unten abfliefsenden unreinen Säure ab. In manchen Fällen, wo eine Beimengung von kohlensäurehaltigen Feuergasen nichts schadet, z. B. bei Verwendung des Chlors zu chlorsaurem Kali, kann man selbst noch unreinere Gasgemische statt atmosphärischer Luft für unser Verfahren anwenden.

Für gewöhnlich wird die unten abfliefsende Säure, die wir »Abfallsäure« nennen wollen, neben Schwefelsäure immer mehr oder weniger Salzsäure enthalten. Unter Umständen wird man für diese Abfallsäure besondere Verwendung haben und den Apparat immer wieder mit frischer, in gewöhnlicher Weise condensirter Salzsäure speisen. Wo aber die Salzsäure in dem Heifsluftthurm möglichst ausgenutzt werden soll, mufs man die Abfallsäure genügend abkühlen lassen und statt frischen Wassers zur Speisung der Condensationsapparate verwenden, in denen das Ofengas u. dergl. seine Salzsäure . abgeben soll; so angereichert, wird die Säure von neuem zur Speisung der Heifsluftthürme verwendet werden. Dies geht allerdings nur so lange an, als die Schwefelsäure und die anderweitigen Verunreinigungen sich in der Abfallsäure nicht zu sehr angehäuft haben. Nach einiger Zeit, wenn dieser Fall eingetreten ist, wird man die jetzt gröfstentheils aus Schwefelsäure bestehende Abfallsäure in irgend anderer Weise verwerthen müssen. Man kann auch die in der Abfallsäure enthaltene Schwefelsäure mit Chlorcalcium oder Chlorbarium in Gyps bezw. Bariumsulfat und Salzsäure umsetzen, z. B. in der Art, dafs man die Abfallsäure noch heifs in einen mit Chlorcalcium- oder Chlorbariumlösung zum Theil gefüllten Trog einlaufen läfst, durch welchen gleichzeitig heifse Luft strömt, wobei das gesammte salzsäurehaltige Gasgemisch dann wieder durch den Heifsluftthurm geführt wird, während in dem Trog Gyps bezw. Bariumsulfat zurückbleibt.

Zur Abkühlung der grofsen Mengen von heifser Abfallsäure, welche von neuem zur Condensation von sauren Ofengasen angewendet werden soll, schlagen wir folgendes Verfahren ein : Wir lassen die heifse Abfallsäure in einem Thurm in Tropfenform niederrieseln , wozu man recht zweckmäfsig auch wieder einen Plattenthurm der oben erwähnten Art anwenden kann. In diesem Thurm wird

durch Einblasen oder Absaugen ein kalter Luftstrom dem Säureregen entgegengeführt. Dabei .wird eine grofse Menge von Wasser verdunstet, mit welchem auch die noch vorhandene Salzsäure sich theilweise verflüchtigt, und hierdurch wird der Flüssigkeit so. viel Wärme entzogen, dafs dieselbe am Fufs des Thurmes genügend abgekühlt ankommt. Der sich dabei erwärmende Luftstrom kann dann riöthigenfalls durch weitere Erhitzung auf diejenige Temperatur gebracht wurden, welche für den Betrieb des Heifslüftthurmes dienlich ret, und wird dann zugleich die darin enthaltene Salzsäure nützlich verwerthet.

Gewisse Theile unseres Verfahrens sind auch anwendbar auf früher beschriebene Verfahren, insbesondere auf die mit Chlorcalciumlösung oder Schwefelsäure arbeitenden, nämlich die Ersetzung eines kalten Luftstromes durch erhitzte Luft oder heifse Sulfatofengase u. dergl., sowie auch die Gestaltung des Processes zu einem rationellen und continuirlichen durch die Anwendung eines Heifslüftthurmes und die übrigen oben beschriebenen Vorrichtungen. Auch kann man unter Umständen es passend finden , selbst Pfannensäure nach vorheriger Condensation nach unserem Verfahren zu behandeln, um einen continuirlichen, gleichförmig zusammengesetzten Gasstrom zu erhalten.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Die continuirliche Darstellung einer für Deacon's und ähnliche Verfahren zur Chlordarstellung geeigneten Mischung von Luft und Chlorwasserstoff dadurch, dafs man einen Strom von heifser Luft oder Sulfatofengasen oder anderen passenden Gasen in einem Thurme, mit oder ohne gleichzeitige Anwendung von Vorlagen vor demselben, aufsteigen läfst, durch welchen man technische Salzsäure, insbesondere »Ofensäure« oder andere mit Schwefelsäure • u. s. w. verunreinigte Säure, welche noch besonders erhitzt werden kann, herabfliefsen läfst, in der Art, dafs die unten eintretenden heifsen Gase und die herabfliefsende Säure in innigste Berührung mit einander kommen und einerseits oben.ein beständig fast gleichmäfsig zusammengesetztes Gasgemenge entweicht, andererseits am Boden des Thurmes eine unreine, der Salzsäure gröfstentheils beraubte Abfallsäure abfliefst, welche von neuem zur Condensation von Salzsäure verwendet werden kann.
2. 2. Bei den schon früher bekannten, auf der Anwendung vonChlorcalcium oder Schwefelsäure unter Mitwirkung eines Luftstromes basirenden Verfahren die Verbesserung derselben durch Anwendung von vorher erhitzter Luft oder durch Anwendung von" Sulfat-Calcinirofengasen oder anderen salzsäurehaltigen Gasen und durch die Einführung des in dem ersten Anspruch angeführten continuirlichen Verfahrens.
3. 3. Die Abkühlung der unreinen Abfallsäure behufs ihrer Wiederanwendung zur Condensation von Salzsäure dadurch/ dafs man sie in einem Thurme herabfliefsen läfst, in welchem ein kalter Luftstrom aufsteigt, und die Verwendung der sich so erwärmenden Luft für das in dem ersten Anspruch beschriebene Verfahren.