Wynalazek dotyczy urzadzenia o me¬ talowych powierzchniach grzejnych, prze¬ znaczonego do odpedzania dwutlenku wo¬ doru z roztworów kwasu nadsiarkowego i nadsiarczanów oraz do stezania roztwo¬ rów dwutlenku wodoru.Proponowano juz sporzadzac wewnetrz¬ ne powierzchnie -grzejne cienkowarstwo¬ wych aparatów wyparnych do destylowa¬ nia dwutlenku wodoru z materjalów me¬ talowych (w szczególnosci olowiu), odpor¬ nych na kwas siarkowy. Materjaly takie wyrózniaja sie w porównaniu z wyrobami ceramicznemi, uzywanemu zwykle do tego celu, ilepszem przewodnictwem ciepla i wyzsza odpornoscia na wplywy mecha¬ niczne, ale wskutek katalitycznego dzia¬ lania wywoluja podczas reakcji rozklad produktów i ulegaja same nadzeraniu pa¬ rami dwutlenku wodoru. Usilowano omi¬ nac przeszkode te w ten sposób, ze roz¬ twory kwasu nadsiarkowego i nadsiarcza¬ nów, rozpadajace sie przy hydrolizie na dwutlenek wodoru, wtryskiwano do cien¬ kosciennej pionowej rury metalowej, o- grzewanej zewnatrz zgary, a powstajace pary dwutlenku wodoru odciagano z o- grzanej strefy przed rozkladem zapomoca szybkiej destylacji i skraplania. Wobec tego, ze roztwór kwasu nadsiarkowego i nadsiarczanów zmuszony jest w ten spo¬ sób splywac pod wplywem ciezaru wla-Snego cienka warstwa po powierzchniach grzejnych, sadzono, ze metal zabezpiecza sie..wvlefrj sposób od go paf dwutlenku wodoru.Usilowania te nie zostaly uwienczone skutkiem pomyslnym z powodów najroz¬ maitszych, o których mowa bedzie poni¬ zej, a przedewszystkiem z tego wzgledu, ze z materjalu metalowego, prócz po¬ wierzchni grzejnych, wykonywano równiez kolana, odprowadzajace pary dwutlenku wodoru z rury grzejnej do skraplacza, wskutek czego w tern miejscu zachodzilo zetkniecie sie powierzchni metalowych z parami dwutlenku wodoru. Jak to wyka¬ zaly staranne badania, pierwszy warunek pomyslnego zastosowania metalowych po¬ wierzchni grzejnych do otrzymywania dwutlenku wodoru w drodze destylacji roztworów kwasu nadsiarkowego i nad¬ siarczanów stanowi wykonanie czesci apa¬ ratury, stykajacej sie z zimna ciecza i pa¬ rami dwutlenku wodoru, z materjalu o- bojetnego (ceramicznego) wzgledem roz¬ tworów kwasu nadsiarkowego lub nad¬ siarczanów i wzgledem par dwutlenku wodoru.A wiec takie tylko ogrzewacze, których powierzchnie sa pokryte lub zraszane ciecza destylowana lub skraplana, mozna wykonywac z metali, które choc dzialaja katalitycznie na kwas nadsiarkowy lub nadsiarczan i na dwutlenek wodoru, jed¬ nak same nie podlegaja widocznemu dzialaniu (nadzeraniu) luigu odpadkowe¬ go (stezony roztwór kwasu siarkowego, stezony roztwór siarczanu) lub rozpu¬ szczalnika. Powierzchnie metalowe po¬ winny byc tu zawsze pokryte zamknieta (ciagla) warstwa cieczy, któraby pewnie i stale oddzielala pary dwutlenku wodoru od powierzchni metalowej. Warunek ten nie byl poprzednio znany i oczywiscie nie mógl byc spelniony znanemi wówczas u- rzadzeniami, gdyz pary dwutlenku wodo¬ ru odprowadzano w górnej czesci stojacej rury grzejnej, dokad jednoczesnie wpro¬ wadzano swiezy podlegajacy ogrzewaniu 'roztwór, tak iz roztwór wtryskiwany odpo¬ wiednim przyrzadem na sciany i scieka¬ jacy po nich plynal w przeciwpradzie do wznoszacych sie oparów dwutlenku wodo¬ ru. Ciaglosc ochronnej warstwy granicz¬ nej zostaje przez to zaklócona. Prócz tego, wskutek spotykania sie zimnej cieczy z ulatuj acemi parami, nieuniknienie naste¬ puje skraplanie zwrotne, zapobiezenie zas zjawisku temu stanowi w sposób nieocze¬ kiwany warunek nieodzowny zupelnego u- suniecia rozkladu dwutlenku wodoru i nadgryzania metalowych powierzchni grzejnych. W mysl wynalazku nieprzer¬ wane pokrycie powierzchni grzejnych pod¬ legajaca rozkladowi ciecza w celu oddzie¬ lenia powierzchni tych od par dwutlenku wodoru uzyskuje sie w ten sposób, ze war¬ stwe cieczy puszcza sie wspólpradowo z parami dwutlenku wodoru, plynacemi przez wytworzony z cieczy pusty walec i przyciskajacemi owa warstwe cieczy do scianek rury.W celu osiagniecia najpomyslniejszych wyników destylacja powinna sie odbywac w waskich rurach grzejnych na dlugiej drodze przy talkiem zwiekszeniu po¬ wierzchni grzejnych i wzroscie tempera¬ tury, by dwutlenek wodoru, powstajacy podczas postepujacej hydrolizy, zostawal w chwili powstawania usuwany zapomoca odparowywania z waratwy cieczy, poru¬ szajacej sie wzdluz scianek rur, jednocze¬ snie nalezy zapobiegac zapomoca wielkiej szybkosci przeplywu, dyfuzji przeciagaja¬ cych dluga droga par dwutlenku wodoru do chroniacej scianki metalowej warstw granicznych. Przypuszczenie dawniejsze, jakoby chodzilo glównie o mozliwie szyb¬ kie usuniecie z ogrzanej strefy powstalych par dwutlenku wodoru, t. j. o podniesienie szybkosci destylacji powyzej szybkosci rozkladu, okazalo sie nietrafne. O wiele jest sluszniej sze, by powierzchnie meta- — 2 —lowe chronila wszedzie, ciagla warstwa lu¬ gu macierzystego, wolnego od dwutlenku wodoru, t. j. aby dwutlenek wodoru, po¬ wstaly przy hydrolizie, uchodzil z wanstwy granicznej, w chwili powstawania, dzieki odparowaniu w miare posuwania sie hy¬ drolizy. Wedlug wynalazku mozna to uzy¬ skac przez zastosowanie rur grzejnych o malym przeswicie i odpowiedniej dlugosci, zwlaszcza wezownic. Okolicznosc, ze pary dwutleinku wodoru, odpedzane z warstwy granicznej, niejako w mgnieniu oka musza w ten sposób przejsc az do ujscia z ogrza¬ nej strefy stosunkowo dluga droge, nie nastrecza zadnych trudnosci, gdyz nie stykaja sie one nigdzie z metalem, wydlu¬ zeniem zas powierzchni grzejnej mozna tak powiekszyc szybkosc przeplywu, ze unik¬ nie sie dyfuzji ulatujacych par dwutlenku wodoru do warstwy granicznej, chroniacej scianki metalowe. W wyniku takiego urza¬ dzenia uzyskuje sie wzrost temperatury, gdyz przy odparowaniu skladnika dwu¬ tlenku wodoru wzrasta temperatura lugu macierzystego, co wykazuje te zalete, ze zapobiega skraplaniu zwrotnemu. Opisane urzadzenie pozwala uzywac stosunkowo grubsze rury metalowe, co jest niezbedne, gdyz aparatura pracuje pod zmniejjszonem cisnieniem, zas scianki rur grzejnych znaj¬ duja sie pod cisnieniem pary ogrzewaja¬ cej. Poniewaz propozycje dawniejsze zgóry zakladaly bardzo cienkie metalowe rury ogrzewacza,, wiec juz ta jedna oko¬ licznosc czynila je praktycznie niewyko- nalnemi. Równiez i wydajnosci znanych juz aparatur sa nadzwyczaj niezadowala¬ jace, gdyz sumienne próby wykazaly, ze rozklad dochodzi do 90%. Natomiast przy uzyciu metalowych cial grzejnych i zacho¬ waniu wszystkich warunków wyszczegól¬ nionych powyzej proces destylacji prze¬ biega tak korzystnie, ze otrzymuje sie wy¬ dajnosci prawie teoretyczne. Wyniki te przewyzszaja równiez pozostale metody przy uzyciu aparatury wykonanej calkowi¬ cie z materjalu ceramicznego, aczkolwiek bowiem uzyskuje sie wówczas wydajnosci zadowalajace, to jednak nigdy nie osia¬ gnieto wydajnosci teoretycznej. Równiez w porównaniu z innemi sposobami pracy pnzybywa tu jeszcze korzystniejsze wyzy¬ skanie ciepla.Rysunek przedstawila schematycznie kilka przykladów wykonania nowego urza¬ dzenia w przekroju pionowym.Aparat destylacyjny i stezajacy, przed¬ stawiony na fig. 1, sklada sie z metalowej misy 1 o sciankach podwójnych, do której rura 3 wprowadza sie pare grzejna, ucho¬ dzaca rura 4. Na misie tej spoczywa dzwon parowy 2 z materjalu ceramicznego, zao¬ patrzony w króciec 5 do odplywu pozosta¬ losci i odlot 6 dla pary. Przylegajacego do kolana 7 urzadzenia iskraplajacego rysunek nie uwidocznia. Podlegajacy destylacji lub stezaniu roztwór przetlacza sie lub ssie za- pomoca prózni z naczynia ceramicznego 8 rura 9 do metalowej kolby 1. Pozostalosc lub ciecz zageszczona odciaga sie zapomo- ca prózni przez kolano 10, polaczone z chlodzona w sposób odpowiedni rura me¬ talowa 11 w ksztalcie litery U. Jak to uwi¬ doczniono na rysunku stan cieczy utrzymu¬ je sie w ten sposób, aby wypelniala ona aparat powyzej czesci metalowej. Przez odpowiedni dobór ogrzewania i szybkosci doplywu mozna uzyskac natychmiastowe przechodzenie w kwas siarkowy lub siar¬ czan cienkiej watistwy cieczy przylegajacej do metalicznej kolby przy zetknieciu z powierzchniami grzejnemi przy jedno- czesnem uchodzeniu gazowego dwutlenku wodoru, dzieki czemu cienka warstwa cieczy, która praktycznie nie nadzera me¬ talu kolby, chroni ustawicznie tenze od ze¬ tkniecia z roztworem kwasu nadsiarkowego ltub nadsiarczanów. Z parami dwutlenku wodoru styka sie dopiero dzwon parowy z materjalu ceramicznego i urzadzenie skra¬ plajace.Fig. 2 wyobraza schematycznie cienko- — 3 —warstwowy aparat wyparny. Metalowa we- zownice 12 otacza zbiornik 13. Para grzej¬ na doplywa króccem 14, uchodzi króccem 15. Przerabiana ciecz postepuje ze zbior¬ nika 16 przewodem 17 do metalowej we- zownicy 12. Zbiornik 16, przewód 17 oraz czesc aparatury przeznaczona do rozdzie¬ lania pary i pozostalosci plynnej wykony¬ wa sie z materjalu ceramicznego (szkla lub podobnego). Ciecz wraz z pecherzykami ga¬ zu opuszcza metalowa rure destylacyjna przewodem 19, prowadzacym mieszanine do komory rozdzielczej 20, gdzie gazowy dwutlenek wodoru oddziela sie od porwa¬ nej cieczy. Ta ostatnia splywa przez chlo¬ dzona U — ksztaltna rure 21 do zbiornika pozostalosci 22, polaczonego z pompa prózniowa. Para uwolniona od porwanej cieczy odplywa rura kolankowa 23. Przy¬ leglego urzadzenia skraplajacego, pola¬ czonego z pompa prózniowa, na rysunku nie przedstawiono. Ciecz porusza sie ku górze cienka warstwa po scianie rury 12, przy odpowiednio szybkiem parowaniu dwutlenku wodoru; ciecz w czesciach przy¬ leglych do powierzchni grzejnych sklada sie ize stezonego roztworu kwasu siarkowe¬ go lub stezonego roztworu siarczanu i za¬ chowuje sie obojetnie wzgledem metalowe¬ go materjalu. Para H202 winna plynac przez srodek walca utworzonego z cieczy z taka szybkoscia, by nie mogla zachodzic dy- fuzja dwutlenku wodoru do warstwy gra¬ nicznej, plynacej ku górze wzdluz metalu.Mieszanina destylacyjna (ciecz i pecherzyki gazu) opuszcza metalowa rure destylacyjna 12 u wylotu w postaci deszczu. Wydajnosc tlenu czynnego wynosi okolo 96% pnzy wyjsciu z produktu elektrolitycznego, za¬ wierajacego 180 g H2S208 w litrze, re¬ szta tlenu znajduje sie w lugu odpadko¬ wym. Rozklad praktycznie nie nastepuje.Przy wlasciwem uregulowaniu doplywu otrzymuje sie iziupelnie czysty kwas odpad¬ kowy lub lug macierzysty.Na fig. 3 przedstawiono schematycznie pionowy przekrój innej postaci wykonania cienkowarstwowego aparatu wyparnego.Przerabiana ciecz plynie nieprzerwanym strumieniem ze zbiornika 24 do metalowej U—ksztaltnej rury 25, 26, biegnacej nadól i 'do góry w kierunku mniej wiecej piono¬ wym. Z ramienia 26, skierowanego ku gó¬ rze, mieszanina destylacyjna (ciecz i pe¬ cherzyki gazu) dostaje sie do komory roz¬ dzielczej 27, skad ciecz chlodnica 28 od¬ chodzi do zbiornika pozostalosci 29. Na¬ czynie 24, komora rozdzielcza 27 oraz u- rzadzenie skraplajace (na rysunku pomi¬ niete), do którego dolaczona jest pompa prózniowa, musza byc wykonane z mate¬ rjalu ceramicznego. PL