Przedmiotem wynalazku niniejszego jest sposób bezposredniego otrzymywania pod cisnieniem wodoru i kwasnego krze¬ mianu sodowego oraz odpowiednie urza¬ dzenie.Proponowano juz otrzymywac wodór przez dzialanie goracego roztworu lugu zracego na krzem lub stopy, bogate w krzem. Temperatura lugu powinna byc do¬ statecznie wysoka (okolo 100°C), aby u- mozliwic zapoczatkowanie reakcji, ponie¬ waz krzem sproszkowany, dodawany do zimnego roztworu alkaljów, t \. do roz¬ tworu, wykazujacego temperature zwykla, nie wywoluje reakcji.Aby wiec rozpoczac reakcje, roztwór wodorotlenku sodowego trzeba ogrzac al¬ bo zuzytkowac cieplo rozpuszczania sie stalego wodorotlenku sodowego, by w ten sposób otrzymac roztwór goracy, w któ¬ rym po dodaniu krzemu sproszkowanego bedzie sie wywiazywal wodór, a takze be¬ dzie powstawal roztwór obojetnego krze¬ mianu sodowego Na2Si03.W patencie francuskim Nr 698706 opi¬ sano prowadzenie tej reakcji pod cisnie¬ niem zapomoca kapsulki rozpuszczalnej, zawierajacej krzem; kapsulke te rozpu¬ szcza sie lub rozdrabnia w goracym roz¬ tworze wodorotlenku sodowego, uprzednioprzygotowanym, dajac robotnikowi w ten sposób czas na zanikniecie aparatu jeszcze przed rozpoczeciem wydzielania sie gazu.Obecnie stwierdzono, ze jesli zmieszac na zimno krzem sproszkowany oraz suchy, handlowy wodorotlenek sodu (najlepiej w proszku, w luskach, w pastylkach lub w po¬ staci cylindrycznej wzglednie grubo spro¬ szkowanej) z zimna woda, nawet o tem¬ peraturze 0°, to nastepuje reakcja nad¬ zwyczaj energiczna. Reakcja nie wymaga mieszania odczynników rdla doprowadze¬ nia jej do konca, gdyz rozpoczyna sie w ciagu kilku minut i zachodzi z szybkoscia praktycznie momentalna tak, iz zostaje za¬ konczona w ciagu kilku sekund.Jak juz zaznaczono, reakcja rozpoczy¬ na sie sama nawet na zimno i ma przebieg wybuchowy bez potrzeby mieszania mie¬ szaniny, przyczem w tych warunkach reak¬ cja trwa az do calkowitej przemiany krze¬ mu na kwasny krzemian sodowy.Reakcja zachodzi w dwóch fazach: w pierwszej powstaje obojetny krzemian so¬ dowy Na2SiOs z jednoczesneni uwolnie¬ niem pewnej objetosci wodoru w mysl rów¬ nania: Sr + 2NaOH + H20 = Na2SiO, + 2H2.W drugiej fazie krzemian obojetny dziala na nadmiar krzemu i przeksztalca sie na krzemian kwasny NaHSiOH (który sie nieco hydrolizuje, zwalniajac krzem), wywiazujac ponownie objetosc wodoru, równa poprzedniej: Si+Na2SiO+3H20 = 2NaHSiO^ + 2H2.W ten sposób, w porównaniu ze zna- nemi procesami, z tej samej ilosci wodoro¬ tlenku sodowego, wprowadzonego do reak¬ cji, otrzymuje sie podwójna objetosc wo¬ doru, dzieki czemu osiaga sie znaczna oszczednosc na kosztach wytwarzania wo¬ doru ta metoda.Krzywa (fig. 6) wykazuje, ze dwie fazy \ OA i AB wywiazywania gazu daja równe objetosci OY i YY' wodoru, przyczem dru¬ ga faza wywiazywania trwa w ciagu czasu XX', stanowiacego podwojona ilosc czasu fazy pierwotnej OX.Trzy odczynniki: krzem, wodorotlenek sodowy i wode wprowadza sie w zetkniecie ze soba bezposrednie i calkowite, np. w bu¬ tli, stanowiacej generator, i od poczatku reakcji w ilosciach takich, zeby reakcja pra¬ wie wybuchowa mogla zajsc w kierunku o- pisanym, t. j. zeby doprowadzila do wy¬ tworzenia kwasnego krzemianu sodowego i podwójnej objetosci wodoru pod cisnie¬ niem.Ponizej podano przyklad postepowania z zastosowaniem aparatu, opisanego w pa¬ tencie Nr 698706 i uwidocznionego na fig. 1.Aparat jest butla o pojemnosci 25 li¬ trów, zaopatrzona w mocne zamkniecie, przyczem calosc wytrzymuje cisnienie hy¬ drauliczne do 250 — 300 kg.Bezposrednio do butli wprowadza sie: handlowego Wodorotlenku sodo¬ wego (luski) 950 g krzemu sproszkowanego (krze¬ mu96%) 600 g wodyzimnej 4000 g.Nastepnie butle mocno sie zatyka. Jesli uprzednio postarano sie o zmieszanie zgrub- sza na sucho wodorotlenku sodowego z krzemem, to reakcja rozpoczyna sie pod ko¬ niec okresu trzech lub pieciu minut, zalez¬ nie od temperatury uzytej zimnej wody, a nastepnie po uplywie niecalej minuty zosta¬ je zakonczona calkowicie. Istotnie, mano¬ metr, umieszczony na butli, wskazuje ci¬ snienie 125 — 150 atm, przyczem w butli powstaje i zbiera sie 1000 litrów wodoru (mierzonego w stanie wilgotnym w tempe¬ raturze 20°C i pod cisnieniem 760 mm).Jak widac, reakcja ta jest bardzo gwal¬ towna. Szybkosc reakcji mozna zmniejszyc — 2 —kilkoma sposobami, badz nie mieszajac na sucho produktów wyjsciowych, batlzto, sto¬ sujac wieksza ilosc zimnej wody, badz tez, biorac odczynniki w grubszych ziarnach lub nawet w duzych kawalkach, badz, wresz¬ cie, chlodzac aparat z zewnatrz i t. d.W kazdym razie, wodór* otrzymywany w tych warunkach i odciagany natychmiast, porywa pewna ilosc pary wodnej, co stano¬ wi niedogodnosc nietylko wskutek tego, ze woda jest porywana z wodorem, lecz takze wskutek tego, ze obecnosc pary wodnej w wodorze znacznie podnosi temperature te¬ go gazu i nie pozwala na natychmiastowe uzytkowanie go bez obnizenia temperatury.Poniewaz objetosc butli o cisnieniu prób- nem 300 kg do gazu sprezonego, fabrykowac nych w przemysle, jest ograniczona do kil¬ kuset litrów i nalezy pozostawic w butli po¬ nadto wolne miejsce do pomieszczenia wy¬ wiazujacego sie wodoru, wiec produkcja takiego aparatu jest ograniczona do malej objetosci gazu, a poza tern jest nieciagla.Sposób wedlug wynalazku, usuwajacy pierwsza z tych niedogodnosci, polega na tern, ze woda o temperaturze otoczenia lub nawet woda zimna dziala sie aa przygoto¬ wana na zimno mieszanine krzemu spro¬ szkowanego i suchego wodorotlenku sodo¬ wego w proszku, w luskach, w pastylkach lub w innej postaci. W ten sposób zapewnia sie zywy przebieg reakcji, która rozpoczy¬ na sie juz po kilku minutach i przebiega gwaltownie w temperaturze bardzo podnie¬ sionej. Nastepnie, odciaga sie wode lub roz¬ twór wodny, znajdujacy sie w dolnej czesci naczynia lub strefy, w której zachodzi: reak¬ cja. Roztwór zawiera prawie cala ilosc cie¬ pla, wywiazanego podczas reakcji, dzieki czemu otrzymuje sie wodór suchy o niskiej temperaturze; mozna go uzyc badz natych¬ miast, badz tez zamagazynowac bezpo¬ srednio pod wszelkiem zadanem cisnieniem w butlach lub zbiornikach, ewentualnie przenosnych, umozliwiajac w ten sposób produkcje wodoru gazowego na miejscu zu¬ zycia do wszelkich celów zadanych. Od¬ ciagniety roztwór cieply poddaje sie kry¬ stalizacji, ewentualnie po przesaczeniu i ste¬ zeniu, w celu otrzymania kwasnego krze¬ mianu sodowego w postaci bialego proszku krystalicznego.Aby zapobiec drugiej niedogodnosci, proces mozna uczynic pólciaglym albo cia¬ glym, dzialajac na poczatku procesu zale¬ dwie czescia odczynników, scisle wystar¬ czajaca do zapoczatkowania reakcji, t. j. do osiagniecia wewnatrz generatora tempe¬ ratury zadanej. Aparat, wprawiony w dzia¬ lanie, zasila si? swiezemi odczynnikami w taki sposób, by wywiazywanie wodoru uczy¬ nic ciaglem: powstajacy gaz sprezony od¬ ciaga sie w miare jego powstawania, w apa¬ racie zas pozostaje zamagazynowana: za¬ ledwie mala ilosc gazu, poniewaz jest on natychmiast przeprowadzany pod cisnie¬ niem do butli tyjm handlowego.Na rysunkach, uwidoczniajacych przy¬ klad urzadzenia do wytwarzania wodoru pod cisnieniem,; fig; 1 przedstawia widok butli, w której mozna wykonywac reakcje; fig. la — widok boczny urzadzenia prze¬ nosnego do natychmiastowego wywiazywa¬ nia wodoru; fig. 2 — widok ztylu butli we¬ dlug fig. 1; fig. 3 — w podzialce zwiekszo¬ nej przekrój szczególu aparatu i sluzy do wyjasnienia, jak sie odbywa odprowadza¬ nie cieczy zuzytych; fig. 4 — widok schema¬ tyczny zespolu urzadzenia, umozliwiajace¬ go proces pólciagly, a nawet ciagly; fig. 5 stanowi przekrój pionowy, równiez schema¬ tyczny, kosza, przeznaczonego do umie¬ szczania wewnatrz butli, uzywanej w urza¬ dzeniu wedlug fig. 4; fig. 6 przedstawia krfcywa, charakteryzujaca dwie fazy wy¬ wiazywania gazu, dajace równe ilosci wo¬ doru, przyczem druga faza wymaga dwa razy tyle czasu, co pierwsza; fig. 7 — sta¬ nowi schemat odmiany urzadzenia wedlug fig. 5, mianowicie, inna postac wykonania urzadzenia do posredniego odprowadzania lugu sodowego. — 3 —W urzadzeniu wedlug fig. la — 3 na wózku, platformie lub innem urzadzeniu dowolnego typu 1 umieszczone sa butle re¬ akcyjne 2 w liczbie dowolnej (dwie w po- damym przykladzie). Kazda z tych butli po¬ siada kadlub cylindryczny 3 (fig. 3) o od¬ pornosci odpowiedniej, zaopatnzony w kol¬ nierz; 4 z przylegajaca don pokrywa 5, któ¬ rej szczelnosc jest zapewniona uszczelka 6, podobna do opisanej w patencie francuskim Nr 701573. Przez pokrywke 5 i uszczelke 6 przechodzi nawylot fcróciec 7 o odpowied¬ nio malej srednicy, w którym zapomoca u- szczelki 8 osadzony jest przewód doplywo¬ wy 9 do cieczy, zaopatrzony w odpowiednia zatyczke.W kadlubie cylindrycznym 3 umieszczo¬ ny jest zbiornik, np. koslz 10\ przeznaczony do krzemu i wodorotlenku sodowego lub in¬ nego materjaJu reakcyjnego, zawartego naj¬ lepiej w koszach pietrowych, oznaczonych schematycznie liczbami 11, 12, 13; kosz dol¬ ny, spoczywajacy na dnie 14 zbiornika 10, posiada otwory bardzo male, umozliwiaja¬ ce utrzymywanie w nim krzemu sproszko¬ wanego i sproszkowanego wodorotlenku sodowego, podczas gdy kosze górne 12 za¬ wieraja jedynie krzem granulowany i wsku¬ tek tego moga posiadac wieksze otwory.Dno 14 zbiornika dolnego 10 jest odpo¬ wiednio pochyle, jak to uwidoczniono na fig. 3, a w czesci najnizszej tego zbiornika znajduje sie koniec dolny prizewodu wypu- stowego 15, przeprowadzonego przez scia¬ ne kadluba 3 za posrednictwem wkretki o- dejmowalnej 16, zaopatrzonej w zawór 17 do usuwania cieczy o wysokiej temperatu¬ rze.Wkretka wylotowa 18 do gazów, zaopa¬ trzona w odpowiedni korek, jest polaczona przewodem 19 z oczyszczalnikiem lub gru¬ pa odpowiednich oczysziczalników 20, po¬ laczonych zkolei przewodem 21 z rozdzie¬ laczem 22 dowolnego typu.Zóraw obrotowy z ramieniem 23, ula¬ twiajacy ladowanie oraz poslugiwanie sie narzadami, zamykajacemi butle 2, jest u- mieszczony na platformie wózka /. Dziala¬ nie aparatu jest nastepujace, W koszu 11 umieszcza sie mieszanine krzemu sproszkowanego i handlowego wo¬ dorotlenku sodowego, inp. w luskach, nato¬ miast kosze górne 12 zaladowuje sie krze¬ mem granulowanym i tak zaladowane ko¬ sze wprowadza sie do zbiornika dolnego 10, umieszczajac w jego czesci dolnej kosz 11, zawierajacy mieszanine krzemu i wodoro¬ tlenku sodowego.Przewód wypustowy 15 osadza sie na miejscu wlasciwem, ewentualnie przed u- mieszozeniem w zbiorniku 10 koszów 11, 12, nastepnie pokrywe 5 kladzie sie na miejsce, zapewniajac jej szczelnosc przez docisnie¬ cie uszczelki 6.Wreszcie, przewodem 9 wprowadza sie odrazu calkowita ilosc wody, potrzebna do reakcji, i przewód zamyka sie szybko.Dla wytworzenia np. 10 m3 wodoru do butli wprowadza sie: handlowego wodorotlenku sodo¬ wego w luskach 9,5 kg krtzemu sproszkowanego 96% 6,— ,, wody zimnej 40 litrów.Reakcja rozpoczyna sie po uplywie 3— 5 minut od chwili wprowadzenia wody, za¬ leznie od temperatury tej wody, a w ciagu niespelna minuty po rozpoczeciu konczy sie calkowicie. Istotnie, manometr, umieszczo¬ ny na butli, wskazuje cisnienie 125 — 150 atm, a wodoru.Temperatura wewnatrz butli 2, mierzo¬ na w mieszaninie zapomoca pyrometru, podnosi sie do 225 — 250°C. Nastepnie o- twiera sie ostroznie zawór 17, przez który uchodzi nazewnatrz butli ciecz o wysokiej temperaturze, zawarta w czesci dolnej bu¬ tli i wypierana cisnieniem gazu, znajduja¬ cego sie ponad ta ciecza. Wypierajac te fciecz, usuwa sie z nia równiez wiekszosc — 4 —ciepla, wytworzonego podczas reakcji.Istotnie, przyjmujac, ze aparat — generator daje 10000 litrów wodoru z kazdego ladun¬ ku, mozna stwierdzic, ze woda albo czynni¬ ki, wprowadzone do zbiornika 10, waza 50 kg, a poniewaz ich cieplo wlasciwe jest zblizone do 1, wiec ilosc calkowita ciepla, w nich zawartego, wynosi 50 jednostek. 10 m3 wytworzonego wodoru wazy zale¬ dwie okolo 900 g przy cieple wlasciwem 3,4. Stad wynika, ze jesli cieoz zawiera 50 jednostek ciepla, to gaz zawiera ich tylko 3, wskutek czego, odciagajac ciecz, odprowa¬ dza sie z aparatu prawie cala ilosc ciepla, a uskuteczniwszy to opróznianie na goraco, zaworem 18 mozna usunac gaz, praktycznie biorac, zimny lub w kazdym razie bardzo oziebiony i niezawierajacy pary wodnej.Zanieczyszczenia, zawarte w wytworzo¬ nym wodorze, usuwa sie w oczyszczalniku 20 przed przeprowadzeniem tego wodoru przez rozdzielacz 22 do miejsca jego zuzy¬ cia albo do butli, w które gaz zbiera sie juz pod cisnieniem zwiekszonem.Po opróznieniu butli 2 z gazu, w niej za¬ wartego, usuwa sile pokrywe 5, w celu po¬ nownego zaladowania koszów 11, 12 w zbiorniku 10, a sam kadlub 3 butli mozna równiez ewentualnie przechylic zapomoca zórawia 23, w celu oazyszczenia i spraw¬ dzenia.Zastosowanie opisanego urzadzenia po¬ zwala osiagac calkowite wywiazanie wo¬ doru w czasie bardzo krótkim, prawie mo¬ mentalnie, przy jednoczesnem magazyno¬ waniu wbdoru suchego i1, praktycznie bio¬ rac, zimnego, poniewaz prawie wszystko cieplo reakcyjne zostaje odprowadzone wraz, z ciecza.Waznazaleta wynalazku polega na tern, ze, dzieki wysokiej temperaturze, w jakiej zachodzi reakcja, umozliwia on wytwarza¬ nie kwasnego krzemianu sodowego NaHSi03 zamiast znanego krzemianu obo¬ jetnego.Wytwarzanie kwasnego krzemianu so¬ dowego wytnaga zaledwie polowy ilosci wo¬ dorotlenku alkalicznego, potrzebnej do wy¬ tworzenia krzemianu obojetnego, co, W po¬ równaniu ze znanemi procesami, powoduje zaoszczedzenie polowy wodorotlenku sodo¬ wego, przyczem otrzymuje sie produkt bez¬ posrednio zdatny do uzytku zamiast od¬ padku, jakim byl krzemian obojetny.Reakcje mozna zwolnic, nie mieszajac produktów reakcji, albo tez, stosujac od¬ czynniki w postaci ziarn grubsrych, a nawet w duzych kawalkach, albo wreszcie, ozie¬ biajac aparat z zewnatrz.Stosujac urzadzenie wedlug fig. 4 do 7, mozna osiagnac wytwarzanie wodoru pól- ciagle, a nawet calkowicie ciagle, W butli 'Stalowej, np. o pojemnosci 100 litrów i Wypróbowanej na cisnienie 300 kg, typu butli s2 (fig. 1 do 3), umieszcza sie kosz metalowy 24 (fig. 5), zajmujacy wieksza czesc objetosci butli; kosz ten jest podzie¬ lony na swej wysokosci przedziurawionemi przegrodami poprzecznemi 25, zastosowa- nemi w liczbie dowolnej.W przedziale dolnym umieszcza sie mie¬ szanine 36 wodorotlenku sodowego, np. w luskach, i krzemu sproszkowanego albo sto¬ pu krzemowego. Ta mieszanina 36 stanowi ladunek poczatkowy.Nalezy zaznaczyc, ze dla wywolania reakcji wedlug wynalazku -trzeba uzyc ra 1 czesc czystego krzemu okolo 1V2 czesci handlowego wodorotlenku sodowego 90 — 95%.Proporcje te nalezy zachowac w celu przygotowania ladunku 36, na kazdej zas z przegród górnych 25 umieszcza sie dziesie- cio, a nawet dwudziesto-krotna lub wieksza ilosc krzemu, nie dodajac don jednak wo¬ dorotlenku, potrzebnego do reakcji.Przy wskazanej pojemnosci butli ladu¬ nek poczatkowy sklada sie z 5 kg krzemu sproszkowanego i 7,5 kg wodorotlenku so¬ dowego w luskach; do tego dodaje sie osta¬ tecznie 25 litrów wody zimnej.Butla'reakcyjna 2, oprócz przewodu wy- - 5 -Jyjata^ftgoi 5 da wodyi krócca i&% odprowa¬ dzajajo wodór* posiada takze przewód 26, konczacy sie w koncu górnym butli i be¬ dacy przewodem odplywowym pompy 27 typu dualnego, Lttórej przewód ssawiczy 28 siega do kadzilub zbiornika 29, zawieraja¬ cego lug sodowy i zaopatrzonego w wodo- mierz 30 z odpowiednia podzialka 31.Przewód odplywowy 26 pompy ma wy¬ lot wewiiatre butli 2, najlepiej ponad tale¬ rzami, belkotkowemi 32 (fig. 5).W celu wprawienia W dzialanie urza¬ dzenia, po zaladowaniu kosza 24, zamyka sie butle 2 i dodaje wody do ladunku po¬ czatkowego 36 w sposóbt wyjasniony na fig. l.i la — 3. Po uplywie bardzo krótkiego czasu trwania reakcji w przedziale dolnym powstaje wodór i para wodna, cisnienie podnosi sile do okolo 100 kg/cm2 i mlozna u- wazac* ze w przedziale 36 reakcja zostala zakonczona.W tej chwili wprawia sie w dzialanie pompe 21\ która dostarcza do butli 2 lug sodowy, spadajacy na talerze belkotkowe 32.Ten lug alkaliczny (np. 20 ?— 25% lug sodowy) w zetknieciu z wodorem (zawiera¬ jacym pare wodna o temperaturze 225°), odciaganym przez zawór 18 i belkocacym w przeciwpradzie z lugiem alkalicznym, do¬ starczanym zapomoca pompy, osiaga bar¬ dzo szybko temperature* potrzebna do reak* cji z krzemem w kawalkach, znajdujacym sie w przedzialach, umieszczonych ponad przedzialem, zawierajacym ladunek poczat¬ kowy.W tych warunkach wytwarzanie wodo¬ ry pod cisnieniem odbywa sie tak dlugo, jak dlugo pompa dostarcza lugu zracego i jak dlugo przedzialy, umieszczone nad so¬ ba, zawieraja jeszcze krzem, mogacy wcho¬ dzic w reakcje.Dotychczas we wszystkich procesach o- trsymywania wodoru zapomoca krzemu i wodorotlenku sodowego zwykle dodawano stopniowo krzemu w proszku, przeprowa¬ dzajac cala ilosc wodorotlenku do roztwofti i umieszczajac go uprzednio w generatorze, Sposób wedlug wynalazku i opisanego przykladu polega na postepowaniu wrecz edwrotnem, w tern znaczeniu, ze cala ilosc krzemu w kawalkach umieszcza sie w gene¬ ratorze, do którego dostarcza sie powoli i stopniowo roztworu wodorotlenku sodowe¬ go, majacego reagowac z krzemem.Slowem, w kolumaile, napelnionej krze¬ mem w kawalkach, stosuje sie metodyczne krazenie az do calkowitego wyczerpania roztworu wodorotlenku sodowego o odpo- wiedniem stezeniu i wysokiej temperaturze.Mianowicie, roztwór wodorotlenku uchodzi od dolu, calkowicie przeksztalcony na kwa¬ sny krzemian sodowy, podczas gdy u góry kolumny odciaga sie wodór pod cisnieniem.Oczywiscie, w ciagu calego czasu trwa¬ nia reakcji odciaga sie bez przerwy (lub z przerwami) zaworem spustowym 17 ciecz zuzyta, która, o ile ladunek krzemu jest dosc duzy, a krazenie cieczy isiotnie sku¬ teczne, t. j. dostatecznie powolne, zawie¬ ra wylacznie kwasny krzemian sodowy NaHSiOs.Gdyby w opisanym przykladzie goracy roztwór krzemianu, uchodzacy z aparatu przez zawór 17, nie byl calkowicie przemie¬ niony w kwasny krzemian sodowy, a wiec jezeli kolumna krzemowa, przez która prze¬ plywa roztwór, ma niedostateczna dlugosc albo krazenie cieczy jest zbyt szybkie, teaa roztwór goracy mozna przeprowadzic do drugiego lub do wiekszej liczby generato¬ rów, zawierajacych swiezy ladunek krze¬ mu, w których ciecz wyczerpuje sie osta¬ tecznie* Zapoczatkowanie reakcji w aparacie mozna uskuteczniac innemi srodkami, niz zapomoca ladunku poczatkowego, którego stosowanie wymaga uzycia krzemu drobno sproszkowanego, mozna wiec x^. ogrzewac wodorotlenek sodowy w samym aparacie (lub nazewnatrz) zapomoca opornika, elek¬ trycznego,, wezownicy parowej, przez ogirze- - 6r —Wianie beEpmredme lub zapomoca Wszel¬ kiego innego srodka odpowiedniegOr Mozna równiez odzyskiwac nietylko cie¬ plo zawarte w wodorze, opuszczajacym a- parat, lecz takze cieplo zawarte w roztwo^ rze krzemianu, przyczem odzyskiwanie to moze sluzyc do ogrzewania do zadanej tem¬ peratury zimnego roztworu wodorotlenku sodowego, przeznaczonego do zabiegu kon¬ cowego.Ze wzgledu na gwaltownosc reakcji i na wysoka temperature, w jakiej odbywa sie reakcja poczatkowana wiec temperature, która w razie przypadkowo niedostatecznej ilosci wody moze dosiegnac temperatury zaru, zaleca sie wykonywac proces nie w samym generatorze^ lece w koszu, zbudo¬ wanym z pewnego rodzaju szczelnego pla¬ szcza metalowego z blachy, którego sciany nie stykaja sie bezposrednio ize scianami ge¬ neratora, lecz miedzy scianami temi pozo¬ staje warstwa gazu, sluzaca iza feolacje cieplna. Przewidujac niedokladne ustawie¬ nie pionowe generatora, kosz ten mozna zaopatrzyc w listwy z materialu izolacyjne¬ go, odpornego na dzialanie ciepla (porcela¬ ny, azbestu i t. d.)r utrzymujace kosz gene¬ ratora w jego polozeniu srodkowem w odpo- Wiedniem oddaleniu od scian/ Rroces póliciagly jest umozliwiony dzie¬ ki zaladowaniu generatora pewna iloscia krzemu, znacznie wieksfca od ilosci, odpo¬ wiadajacej ilosci wodorotlenku, wprowa- dzaftiego poczatkowo do aparatu, oraz dzid¬ ki zasilaniu aparatu wodorotlenkiem sodo¬ wym przez; wtryskiwanie go pod cisnieniem dopóty, az ilosc lugu bedzie równowazna ilasci krzemu, wprowadzonego do genera¬ tora; Proces mozna Uczynic ciaglym, umie¬ szczajac na pokrywie generatora rozdzie¬ lacz, np» w postaci skrzyni 33i zaworów 34, 55, pozwalajacych na odbarwianie perfo- dyczite ladunku krzemu.W tych w»an*nfeacli aparat jest zasilany lez pr*erVi^ ^wiezemJ odcz^wrifeami, a pro-1 dukty zuzyte usuwa ^ie regularnie pca«x za¬ wór wypustowy 17, wobec i czego?- aparat pracuje bez przerwy, dostarczajac staie' wo¬ doru we wszelkiej zadanej ilosciipdd kaz- dem cisnieniem zadanem* W tych warun¬ kach ponad ladunkiem poczatkowym znaj¬ duje sie tylko (ruszt, a reszta przedzialów jest zniesiona.Aby ulatwic manipulacje wodorotlen¬ kiem sodowym i uniknac jego zetkniecia z pompa odprowadzajaca, wodorotlenek so¬ dowy najlepiej jest umiescic w zbiorniku 37 »(frg' 7), który w tym przypadku najlepiej jest ustawic ponad zbiornikiem posrednim 38, posiadajacym sciany dostatecznie wy¬ trzymale i polaczonym z drugiej strony z butla 2 przewodem 39. Zawory lub kurki 40 i 41 sluza do przerywania polaczenia zbiór- nika 38 ze zbiornikiem 37, baldz tez z bu¬ tla2. z:;.'/; Na koncu przeciwleglym (zbiornik 38 mozna polaczyc kudlami lub zaworami 42, 43 z przewodem odplywowym 44 pompy 45, zasysajacej ze zbiornika 46, zawierajacego np. olej mineralny. Zawór 43 reguluje po¬ laczenie zbiornika 38 ze zbiornikiem < 46 przez przewód zwrotny 47.Widac wiec, ze takie 'urzadzenie umozli¬ wia zapomoca pompy 45 regulowanie od¬ plywu, pod odpowiedniem cisnieniem, roz¬ tworu wodorotlenku sodowego, splywajace¬ go, dzieki swemu ciezarowi, ze zbiornika 37 do zbiornika 38 bez jakiegokolwiek zetknie¬ cia tej pompy z wodorotlenkiem, jedynie pod cisnieniem oleju, przeprowadzanego do zbiornika 38.Zalety wynalazku sa naste^iijace.Przy danej wielkosci generatora, bez potrzeby jego otwierania, co stanowi zwy¬ kle zabieg stosunkowo dlugi, mozna wytwa¬ rzac ikrtsc wotforu znacznie wieksza niz spo¬ sobem, opisanym w zwiazku z fig. 1, t* do 3, przy którym zespól trzech odczynników1 (lug sodowyr krzem i woda) reaguje jedno¬ czesniei calkowfcre, styfcafac sie ztr soba w" calosci od poczatku zabiegu, i przy kaztfefli' 7 —odna^aniu ladut&u traci sie objetoscwo- doi3tt£ odpowiadajaca objetosci generatora. ¦¦¦vApjwat pracuje w sposób pólciagly ze wizglefdu na odnawianie ladunku krzemu, wprowadzanego do. aparatu, poniewaz ge¬ nerator opróznia sie z-.zuzytych; cieczy, od¬ powiednio do. ilosci cieazy. swiezej, dostar¬ czanej zapomoca pompy.Proces mozna równiez uczynic ciaglym, stosujac zasilanie aparatu krzemem pod¬ czas dzialania aparatu.Wodór, odciagany przez zawór 18, ucho¬ dzi z aparatu znacznie izjmniejszy i suchszy, poniewaz oddaje swoje cieplo i pare wod¬ na, która j sodowemu, splywajacemu po talerzach bel- kotkowych, umieszczonych w czesci górnej generatora.Reakcje,mozna bardzo scisle regulowac tak, ze 'wodór moze sie wytwarzac jedynie proporcjonalnie do ilosci wodorotlenku so¬ dowego, wprowadzonego w reakcje zi krze¬ mem, przyczem ilosc tego wodorotlenku za¬ lezy od dzialania pompy; jesli dzialanie to jest szybkie lub powolne, to wywiazywanie wodoru jest równiez gwaltowne lub powolne.W ten sposób mozna osiagnac produk¬ cje, prawie dokladnie odpowiadajaca ilosci gazu odprowadzanego, dzieki czemu osiaga sie korzystne stale cisnienie, co znowu ma duze znaczenie przy zasilaniu rampy, na której ustawione sa liczne bu/tle handlowe, przeznaczone do napelnienia wodorem.Poniewaz wszelkie zachodzace reakcje odbywaja sie, jak juz zaznaczono na fig. 1 do 3, w koszu, izolowanym cieplnie od scian generatora, wiec stal, z jakiej zbudowany jest generator, w zadnym momencie nie jest narazona na uszkodizenie przez dzialanie ciepla w wysokiej temperaturze, mogacej wystapic przypadkowo podczas reakcji.Moznosc sitosowania zelazo-krzemu w duzych kawalach,. bez koniecznosci pro¬ szkowania tego bardzo twardego stopu, po¬ zwala oczywiscie osiagjnac znaczna oszczed¬ nosc.Zasadnicza korzysc Wynika z wyzyski¬ wania wodorotlenku sodowego az do wy¬ tworzenia krzemianu kwasnego, zdatnego do bielenia, przyczem przy tym samym na¬ kladzie alkaljów otnzymuje sie podwójna ilosc wodoru w porównaniu ze znanym pro¬ cesem, nieprzekraczajacym wytwarzania krzemianu obojetnego Na2Si03. Poza tern zastosowanie urzadzen wedlug wynalazku nie wymaga: 1. mechanicznego mieszania odczynni¬ ków; 2. stosowania aparatu z rozdzielaniem wewnetrznem, w celu zapewnienia stopnio¬ wego rozprowadzenia zelazo-krzemu spro¬ szkowanego; 3. stosowania krzemu w proszku, gdyz sposób wedlug Wynalaizku zastepuje go pro¬ duktem w kawalkach, dosiegajacych wiel¬ kosci piesci.Procesy, stosowane dotychczas, odpo¬ wiadaja zaledwie pierwszej czesci krzywej (fig. 6), t. j. dochodza tylko do wytworze¬ nia krzemianu obojetnego Na2Si03, ponie¬ waz reakcja ta jest mocno egzotermiczna; natomiast sposób wedlug wynalazku odpo¬ wiada równiez i drugiej czesci krzywej, gdyz dochodzi do wytworzenia kwasnego krzemianu NaHSiOs, przyczem ta ostatnia czesc reakcji pod cisnieniem zwyklem moze sie odbywac jedynie przy zastosowaniu o- grzewania z zewnatrz.W przeciwienstwie do tego, zgodnie ize sposobem wedlug wynalazku, zapobiegaja¬ cym stracie ciepla, wywiazanego w pierw¬ szej czesci reakcji (przez uniemozliwienie parowania wody), ma sie do rozporzadze¬ nia dostateczna ilosc ciepla zesrodkowane- go, \zatrzymanego w produktach procesu (krzemianie obojetnym), aby móc druga czesc reakcji doprowadzic az do konca.Nowym efektem technicznym jest tutaj mozliwosc; zupelnie nieprzewidziana, usu¬ wania pod cisnieniem 150 — 200 atm cie¬ czy pozostalosciowych, zawierajacych dosc duze ilosci blota, bez wplywu na szczelnosc _ 8 -kurków. Nalezy zaznaczyc, istotnie, ze przy stosowaniu stopów kfzemowych, zawieraja- cych 20 — 30% materjalów obojetnych, o- siaga sie znaczna korzysc, poniewaz cena jednostki 'krzemu w stopie jest tern nizsza, im'nizsza jest ^jego zawartosc w stopie. Otóz w stopach, zawierajacych 60 — 80% krze¬ mu i 20 — 40% zelaza krzem kosztuje naj¬ mniej. Z mozliwosci stosowania stopów o slabej zawartosci krzemu, bez zadnej prze¬ szkody w odciaganiu zuzytych cieczy, za¬ wierajacych tak duze ilosci blota, wynika znaczna korzysc stosowania tego procesu. PL