PL24611B1 - Sposób otrzymywania cieklego dwutlenku siarki zawierajacego najwyzej okolo 22% wody. - Google Patents

Description

Dwutlenek siarki otrzymywano zwykle w ten sposób, ze odpedzano go z wodne¬ go roztworu pod bardzo nieznacznym ci¬ snieniem, suszono chlorkiem wapnia, za¬ geszczano w sprezarce i nastepnie skrapla¬ no w chlodnicy.Przyczyna, wskutek której sposób uzy¬ wany jeszcze w zeszlym stuleciu jest i obecnie stosowany, jest brak niezbednego doswiadczenia w budowie pomp i apara¬ tów, które musza byc wykonane z kwa- soodpornych stali chromo-niklowych i in¬ nych stopów odkrytych dopiero w ostat¬ nich latach. Poza tym wiadomosci doty¬ czace stalych fizycznych mieszanin dwu¬ tlenku siarki z woda byly równiez niedo¬ stateczne, a wiec nie bylo zasadniczych podstaw do przeprowadzania procesu de¬ stylacji. Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze poddany destylacji wodny roz¬ twór dwutlenku siarki podczas procesu destylacji jest utrzymywany pod cisnie¬ niem, przy czym gazy odpedzane z niego zostaja bezposrednio skroplone bez dal¬ szego zageszczania za pomoca maszyn lub poddane rektyfikacji frakcjonowanej.Nalezy zaznaczyc, ze wedlug znanego sposobu do skroplenia 100 kg gazowego 80% zuzywa sie 1029 litrów wody chlodza¬ cej (od 10 do 20°C), 4 koniogodziny do napedzania sprezarki oraz chlorek wapnia potrzebny do suszenia.Wedlug sposobu niniejszego postep po¬ lega na tym, ze jakkolwiek zuzycie wody chlodzacej pozostaje tq samo, zupelnie od¬ pada zapotrzebowanie sily, poniewaz sto¬ sowanie sprezarki staje sie zbedne, nato¬ miast najwyzej zuzywa sie tylko niewiel¬ ka ilosc pary. Aparatura stosowana do te¬ go celu musi wytrzymywac cisnienie na ogól nie wiele wyzsze niz 5 atm* Roztwory dwutlenku siarki otrzymuje sie w znany sposób z gazów prazelnych za¬ wierajacych 6 — 7% objetosciowych S02 przez wymywanie ich woda; zawartosc S02 w tych roztworach wynosi 1%. Gazy otrzymane przez spalanie siarki i zawiera¬ jace okolo 20% objetosciowych S02 daja juz roztwory zawierajace 2,5 — 3% S02.Obecnie bezposrednio ze sprezonych ga¬ zów prazelnych przez wymywanie pod ci¬ snieniem otrzymuje sie roztwory S02 za¬ wierajace 3% S02 lub wiecej. Gaz zanie¬ czyszczony para wodna, otrzymywany przy wygotowywaniu jego roztworów, po absorbcji w zimnej wodzie daje roztwory o zawartosci 10%, najwyzej zas 15% S02.Do otrzymywania cieklego dwutlenku siarki nie stosowano dotychczas silniej¬ szych roztworów, poniewaz takie roztwory mozna otrzymywac tylko pod zwiekszo¬ nym cisnieniem.Badania wykazaly, ze roztwory dwu¬ tlenku siarki pod cisnieniem okolo 1,7 at¬ mosfer bezwzglednych i w temperaturze 12CC mozna doprowadzic do stezenia oko¬ lo 29%. Wiekszych ilosci S02 nie mozna juz rozpuscic, gdyz nastepnie S02 skrapla sie Wj postaci cieczy oleistej, która w wod¬ nym roztworze dwutlenku siarki tworzy male kropelki opadajace na dno wskutek wiekszego ciezaru wlasciwego. Ciecz ta rózni sie zasadniczo od roztworu wodnego dwutlenku siarki, gdyz jest wlasciwie skro¬ plonym dwutlenkiem siarki zanieczyszczo¬ nym woda. Podczas dalszego biegu proce¬ su osadza sie tej cieczy co raz wiecej, na¬ tomiast ilosc roztworu wodnego zmniejsza sie i w koncu znika, gdy sklad otrzymane¬ go produktu wynosi okolo 80% S02 i 20% H20, po czym pozostaje juz tylko je¬ dna faza w postaci cieklego dwutlenku siarki. Woda i dwutlenek siarki sa, to dwie ciecze, które sie wzajemnie ze soba mie¬ szaja w ograniczonej mierze, przy czym ze wzrostem temperatury wzajemna roz¬ puszczalnosc nie ulega wyraznemu zwiek¬ szeniu, tak iz granice wzajemnego miesza¬ nia sie wydaja sie byc niezalezne od tem¬ peratury, a tym samym od cisnienia. Jak wiadomo, wodna faza znajdujaca sie w równowadze z ubogim w wode cieklym dwutlenkiem siarki zamarza nieco ponizej 12°C (11,3°C). Przypuszczano, ze faza ta posiada sklad chemiczny wyrazajacy sie w liczbach calkowitych. W rzeczywistosci od¬ powiada ona osmiowodzianowi SO^ . 8H20, a wiec roztworowi o zawartosci 30,8% S02 wykazujac oczekiwana analogie do chloru.W literaturze opisano krystaliczne wodzia- ny z zawartoscia 6, 7, 9, 11 i 15 H20 na 1 S02.Przy badaniu skladu drugiej fazy oka¬ zalo sie, ze ciekly dwutlenek siarki nasy¬ cony woda odpowiada prawie scisle jedno- wodzianowi S02 . H20 o teoretycznej za¬ wartosci 78% S02.W zwiazku z powyzszym mozna powie¬ dziec, ze mieszaniny dwutlenku siarki z woda niezaleznie od temperatury, poczy¬ najac od czystego dwutlenku siarki az do jednowodzianu (okolo 80%), maja charak¬ ter cieklego dwutlenku siarki i skladaja sie z jednej fazy. Poczynajac od jednowodzia¬ nu az do osmiowodzianu (okolo 30% S02J mieszanina sklada sie z dwóch faz tworza¬ cych oddzielne warstwy cieczy wzajemnie nierozpuszczalnych. Poczynajac od osmio¬ wodzianu az do zawartosci 0% S02 mie¬ szanina jest ponownie jednofazowa (roz¬ twory od 15 do 30% S02 otrzymuje sie tyl¬ ko przez nasycanie pod cisnieniem).Mieszaniny S02 z woda w 100°C posia¬ daja nastepujaca preznosc pary: — 2 —&so2. 0 f 2 3 4 5 6 7 ata» f 2 2,5 2,8 3.6 4,0 4,5 | i »so» 1 8 9» < m \12 ' T41 lT8 [20- atav 5,0" 5, W 7,6= 10,4 120 13,6 | i ' 22 ' 21? 1 25 1 2ff 1 2f 1 82 ; 90 :too atm 15,2 t?,0 ff.C 2T.4 22,9? 22.S 25 27.& oct MfflPC t&odra wyznaczyc prawi* bea bfcpfa ci&tieaia gtebtitycfe roatwwów w tett sposcb; ze do* daapsfe cteiitói d&dfefe st^ pnezttos* fwpy wodhej edpwribdbj^cat d*K itep tentperariunrzti.Ma pjrayfofad 2%-ewy Wtefrwór w t"em^*- i&fcitiraw B2D*KL pasteda ffletoflató patfy 4^5 afeni* TTadw ra»tw6tr podgrzany i wpFtfwadao- 119 de kohmmy ds^ylacyjw^ji d&j* powf^ fej dfeflcgmatOT» berpd&redteic* gad a ró- siaenw 4*5 atmr, który po- ochl&dfceniHi w#» d^ afej* etekfy SD^, ©tomrie wykryto, ze 2a«n»w*o w wagfc^ cfów g»f»dtoMdiadtottj (cwplb* pa*owawr* dwutlenku? srórki? wsirasta znacznie wraff ro warcosfem rawairttesci wosbffc< jaib & wskutek aamaimfiiw oótmmMod^anui p*»y clilo^La^^ niu1 pnonzej* K2°€ ora** zafrfocerii w bisgto #- pwataryr pe*odt»mi&yirb poferywaniem s*$ fodtetrc weiwmic ehl i. t.. dtr jesfc nncx3f wadna, atey zawartosc wody w ctarttyifreie me* pr3*4ft*ac*aia< «naw rae itoftró (idj^9^ikd^jat8ej skladowi jedno- w^dteioou; $ wó?€r aby nawet przy pr^dtrie boodhftP roerdeitasmiycfc i«5Blworów kwa^u sfeBkawego. sklad pierwszo destylatu mtatól sie w giianicach faay ubogiej w w** d? (flWf^i — 7&$ aaBb ccló^ k©ate)iii jestp j^dnato checza* pozadana przekroczenie granic tych na krótki czas, poniewaz poja¬ wienia ne werittej* warstwy na ubogim w wode: slartjplonymi dwutlenku siarki latWo moiinat muwtt*y& i: wywni

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób otrzymywania cieklego dwu¬ tlenku siarki zawierajacego najwyzej oko¬ lo 22% wody przez destylacje wodnych roztworów dwutlenku siarki pod zwiekszo¬ nym cisnieniem, znamienny tym, ze podda¬ wany destylacji wyjsciowy roztwór pod¬ czas procesu destylacji utrzymuje sie pod cisnieniem, a odpedzane zen gazy skrapla sie bez dalszego zageszczania lub tez pod¬ daje rektyfikacji frakcjonowanej, przy czym pierwszy destylat wykazujacy zawar¬ tosc dwutlenku siarki w granicach od oko¬ lo 78% do okolo 100% jest oziebiany nie nizej temperatury okolo 12°C, jesli zawar¬ tosc S02 zbliza sie do wartosci okreslonej w powyzszych granicach.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze destylacje przeprowadza sie przez stopniowe obnizanie temperatury de¬ stylatu.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze poddawany destylacji roztwór o preznosci pary wyzszej ód preznosci pa¬ ry destylatu wprowadza sie stale do apara¬ tu destylacyjnego za pomoca rozpylacza w takiej liosci, zeby uchodzaca zen ilosc ga¬ zu odpowiadala ilosci gazu skraplanej w skraplaczu.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny tym, ze dwutlenek siarki odpedza sie calkowicie lub czesciowo w zaleznosci od tego, czy ciecz wyplywajaca w ostatniej fazie posiada temperature co najmniej 115°C, czy tez nizsza. ¦ • *
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 2 — 4, zna¬ mienny tym, ze do roztworu poddawanego destylacji doprowadza sie cieplo tylko w takiej ilosci, jaka jest konieczna do utrzy¬ mania poczatkowej temperatury roztworu. Richard Staufer. Zastepca: Inz. J. Wyganowski, rzecznik patentowy. . --. y ¦." V," n Druk L. Boguslawskiego i Skl, Warszawa. PL