Wynalazek dotyczy wytwarzania kwasu siarkowego sposobem komorowym i ma na cellu ipciwrolttie wykorzystanie oparów azo¬ towych^ które dotad przewaznie uchodzily kominem.Sposób wytwarzania kwasu siarkowego w komorach polega, jak wiadomo, na wy¬ twarzaniu bezwodnika siarkawego miesza¬ nego nastepnie z powietrzem, gazami, azc- tawemi i wioda luib para wodna. Mieszani¬ ne wprowadza sie naisteipnie do diuzych ko¬ mór olowianych, wiezf rur lub innych apa¬ ratów, azeby wytworzyc kwas siarkowy.Gazy azotawe moztna odzyskac dla po¬ nownego uzytku przez przepulsizczenie kwa¬ su siarkowejgo przez wieze Gay-Luisisac'a, Lecz zwykle zatraca sie czesc tych ga¬ zów z powodu wydzielania sie ich i ulaty- wamila przez komiln w postaci kwaisu pod- aizotowego i tlenku azotu. Tlenek azotu jelst wilasciiwie nierozpuislz^zailny w angielskim kwasie siarkowym, a kwas podazotowy za- staije tylko z trudem pocbjpniety przezen przy równoczeisinem tworzeniu sie klwasu niltrozylosiarkowelgo i kwasu azotowego. To tez znaczna czesc tego kwasu uJlatnia sie w zaleznosci od temperatury, pami|j acej przy absiorbcji. Wiadomo, ze tróijtlenek azotu la¬ czy sie bezposrednio z kwasem siarkowym, który absorbuje go szybko. Dlatego tez w dojbrze urzadzonym zakladzie nie powinno byc zadnych strat trójtlenku azotu.Azeby wiec odzyskac zpowiroteim wszystkie gazy azotawe lub wlsizystka sale¬ tre i przytem wytwarzac kwas siarkowy jak najtansza droga, nalezy sposób tak prze-prowadzic, zeby gazy, przechodzace do wie¬ zy Gay-Lulssiac'a zawieraly tylko trójtle¬ nek azotu- Mimo, ze powyzsza teorja win¬ na byc znana, nie rozulmiano dostatecznie przebiegu cherriic,?Rei reakcji; w praklyce uzyskano ja do pewnego stopnia dzieki te¬ mu, ze proces komorowy prowadzono jak najscislej do konca ostatniej komory. Je¬ zeli proces jest doprowadzony do konca, nifri trójtleniek azotu utleni) sie na! kwas- pokl1- azotowy, w tym stawie kwais siarkowy tylko z trudnoscia wchlania w siebie gazy azotawe, wtenczas z komina uchodza geste czerwone opary; zjawisko to mozna czesto obserwowac w wytwórniach kwaisu siarko¬ wego Jezeli proces nie jest zakonczony przed przejsciem gazów do wiezy, naten¬ czas dostaje sie do niej bezwodnik siarka¬ wy i jest powodem bardzo slabej albsorbciji gazów przez kwals siarkowy.Wprawdzie proponowano juz gazy w postaci bezwodnika siarkawego wprowa¬ dzac do ostatniej1 komory, ustawiitanej najblizej wiezy, azeby redukowac kwas podazotowy, zawarty w trójtlenku azotu, Sposób ten okazal sie jednak niezadawal- niajacym. Wprawdzie mozna zakonczyc proces we wlasciwym czasie, lecz poniewaz oddzialywania nie sa momentalne, zabiera¬ ja sporo czasu, trudno jest stwierdzic kie¬ dy i ile gazów siarkawych nalezy wfp^o- wadzic do tej komory, azeby uzyskac wy¬ niki dodatnie. Wzajemne dzialanie rozcien¬ czonych gazów siarkowych i gazów azota¬ wych jest oczywiscie slabe. Pilzy ddbrze prowadzonym procesie bowiem istnieje tyl¬ ko kilka dziesiatych procentów gazów azo¬ tawych i kilka setnych procentu kwaisoi podazotawego. Utlenienie trójtlenku azotu w powietrzu na kwas ipodazotawy jest sto¬ sunkowo szybkie, i kilka chwil wystarcza dla przebiegu calkowitej prawie reakcfji.Natomiast utlenienie tlenku azotu na trój¬ tlenek azotu nastepuje w tych samych wa¬ runkach pi^c raizy predzej. Z powodto roz¬ cienczenia oparów wfczelakie gazy, zawie¬ rajace azot, moga znakowac sie w miesza¬ ninie, co zreszta, jak stwierdzil wynalazca, jest zjawiskiem dosc normalinem1.Przy wytwfarzaniiul fcwastu siarkowego zapamoca procesu komorowego zaleca sie zjwyjklle, zeby ipeWlna ilosc czerwonych opa¬ rów uchodzila kominem, poniewaz jest to dla chemika dowodemi, ze tem|peratulra w poszczególnych faizach procesu jest wlasbi- wa oraz ze wyniki beda dobre. Jezeli z ko¬ mina nie uchodza gazy czerwonawe, jest to dowodem ze zuzywa sie stosunkowo duzo saletry. Mimo takiej kontroli saj jpeWtne straty w postaci kwlalsu podazotawego, a po¬ niewaz procete ziwykle konczy sie wlpolblilzlu konca ostatniej kantory lub na dlnie jej liulb wireszcie przy wilocie do wiezy Gay-Luis- sac'a, rózne czynniki wywieraja na jego /ptfzebieg wplyw tujemny i sa (powodem dal¬ szych strat na saletrze i bezwodniku siar¬ kawym lub tylko strat na saletrze. W razie s|padku temperatury powiettoa luib powsta¬ nia przewiewu wpobliziu scian koimiorolwych, pfroces konczy sie przedwczesnie i czerwo¬ ne opary uchodza w /stosunkowo znacznych ilosciach. Jezeli natomiast pirfceprowadza sie proces przy bartdzio wysokiej teim|pera- turze powietrza i dlo wiezy dostainie sie belzwodnik siarkawy), stttaty na saletrze sa znaczne. Dlatego tez chemik miuisi uwzgled¬ nic wszelkie warunki, jezeli pragnie osia¬ gnac dobre wyniki. Lecz nawet przy naj¬ wiekszych wysilkach strata na saletrze do¬ chodzi od 2 do 3% w stosiulnku do ilosci siarki, a dzesto jest wiejkjsiza. Proces mozina przeprowadzac z mniejteiza strata pirzy od¬ powiednich wairuinkach atmosferycznych, lecz waruinkii takie sa rzadkie1. W kazdlym razie powyzszy przebieg jest dowodem, ze straty na saletrze sa wywolane przez rure wylotowa lub komifaj, a nie przez chemiczne oddzialywanie gazólw azotawych na tlenek azotu lub na azot, co prawdopodobnie wo- góle jest powodem zuzycia saletry. — 2 —Proces otrzymywania kwasu siarkowego ma wiec przebieg idealny, jezeli jete* za- konczony na krótko prlzed ukonczeniem reafcciji i jezeli cala ilosc saletry lub gazów azotawych mozna odzyskac dla ponowne¬ go uzytku. Jezeliby miozoai przeprowadzic proces- z powyzszym wynikiem, wytwarza¬ nie kwasu siarkowego byloby tansze i nie wymacaloby tak wielkiej- uwagi podczas prowadzenia procesu. Jezeliby pirzytem cos w komorze nie bylo wi porzadku, robotnik nie potrzebowalby w przyspieiszionem tem¬ pie doprowadzac dodlatkowo saletre, po¬ niewaz i tak odzysfciwanoby ja z(powratem dla ponownego uzytku. Zwiekszenie ilosci dodawanej saletry przyczynialoby sie tak¬ ze do wiekszej wydajnosci kwaisu siarko¬ wego.Sposób niniejszy wytwarzania kwaisu siarkowego polegla na calkowitej absorbclji gazów azotawych i opieta isie n'a fakcie, ze kwats pcdazotawy rozklada sie z latwoscia przez wóde lub slabe kwaisy, tworzac kwas azotowy i kwais; azlotaiwy; kwas azotawy rozklada sie znów calkowicie lub prawie calkowicie na kwas azotowy i tlenek azo¬ tu. Tlenek azotu ultlenia isie stosunkowo szybko na bezwodnik azotawy, absorbowany nastepnie jak ziwykle przez kwas s:arkowy.Dc utlenienia tlenlku azotu potrzeba oczy¬ wiscie dostatecznego czasu i peWnejgo nad¬ miaru powietrza, podobnie jak przy zlwy- klyim procesie komorowym. Proces zaleca sie przeprowadzac w obecnosci kwasiu siar¬ kowego, jak w wiezy Gay-Lutsisaca. W przeciwnym razie tlenek azotu czesciowo utlenia sie zjpowrotem na kwas podazota- wy i nie zostaje absorbowany. Abisorbcja bezwodnika azotawejgo przez kwas siarko¬ wy jeist prawie calkowita.Wynalazca stwierdzil takze, ze pod dzialaniem iwody g|azy bezposrednio po Wylj- sciu z komór wywoluja sktutki, podane po¬ nizej Lecz poniewaz gazy azota/We skrada¬ ja sie przewaznie z bezwodnika azotawego, rozkladajasie w zinadzjnej mierze na kjwlals azotowy i tlenek azotu, które wzbogacaja pochodzace z reakcji gazy w tlenek azotu.Dlatego tez djlia doisitateiczinie dobrej absorp¬ cji potrzeba dliuizszqgo czaisu i wyzszych wiez. Wymacaloby to tez wiekszych ilosci wody, co utrudnialoby prace w wiezy Glo- vera. Zbyt wysoka temperatura w aparacie reakcyjnym mqglaby dzialac szkodJliwie na cale urzadzenie milmo studzenia] gazów.Lecz nawet uwzgledniajac powyzsze trud¬ nosci mozna absoribcje gazów; azotawych skiuteczinie przeprowadzic opisana droga.Zaleca sie przepuszczac gazy po wyj¬ sciu z komór przez stosunkowo niewielka wieze Gay-Lussac'a, w któreij z powodu koncentracji gazów bezwodnik azotawy zo¬ staje w z^iaciznej czesci pochloniety przez kwlais siarkowy. Po wprowadzeniu zawierajacych stosunkowo dtuzo kwasu pod- azotawego i stosunkowo malo bezwodnika azotaweigo, do niewielkiej wiezy, oddzdajly- wa sie na nie woda hub sllabymi rozczytnean kwasu, jak wyzej opisano. Wieza do ipjló- kainia tych gazów powinna byc niewielkich rozmiarów i napelinionia mala war&fcwa srod¬ ka plóczacego. Zamiast plókanja w wiezy mpznia tez stosowac natrysk* lttfb temtu .po¬ dobny zabieg. Pozostale glazy wjprowadza sie naisitepnie do wiezy Gay-Lussaca celem ich absonbcji przez kwas siarkowy. Wieza ta wobec innego isikladu gazów moze byc mniejsza, niz zwykle. Oczywiscie dla nale¬ zytego utlenienia bezwodnika siarkowego przed wejsciem do ostatnierj wiezy Gay- Lusisac'a lub tez w tej wiezy nalezy prze¬ widziec dostatecztoa przeisitrzen. W razie Utleniania gazów przed wejsciem do wiezy, absorbcja jest slabsza, poniewaz czesc u- tlenia sie dalej na kwas podazolawy. Kwais siarkowy po przejsciu pirfzez ostatnia wieze moizjna doprowadzac do Wl$ttepne wiezy Gay-Luisisaca, ustfa/wioneij wylzelj, azeby kwas siarkowy przeplywal wllaisiiiym cieza¬ rem i zastosowanie pompy bylo zfaytecizkie.Mozna tez wode i sfaiby rozczyjn kwtasu przeprowadzac ponoWnie przez wieze djo — 3 —plakania, dopóki plyn nie zawiera okolo 30% kwa(su azotowego. Ptfzy tak malej zia- Wartosci fewasiu azotowego 'wyparowanie kwaku jest tak toilewiieilkie|, ze straty te w pfriaktyce nie wchodza w rachube, Kwas a- zotowy mozfria wprowadzic do waitridlu azo¬ tawego, a wraz z nim do wiezy Giwera, podtefwaz ilosc rozcienczonego kwasu azoto¬ wego nie wystarcza ,przy nalezytern mie- sziatoiiu do rozcienczania' kwasu z wiezy Gay- Ijutstsac^a ami do jejgo rozkladu. Wobec tego woda z wiezy plóozacej oraz sl-aby kwas azotowy moglyby sluzyc do przemiany bez¬ wodnika siarkawego na kwas siarkowy, po¬ niewaz kwa» azotowy utlenia bardzo szyb¬ ko beziwodnik »iarkawy (w nazie przedosta¬ nia sie ijego do wiezy plóczacej) i wskutek teigo zapobiega ptrtaajsciu bezwodnika siar¬ kawego do wiezy Gay-Luisisiaca, Mozma tez zamiast' aparatów, uzywa¬ nych zwykle do wyrobu kwasu siarkowego, stosowac trysfcacze dlla kwasiu siarkowego oraz dla wody i slabych rozczynóW kwa¬ snych. Poniewaz ostatnie gaizy z komór za¬ wieraja mala ilosc kwasu siarkowego, kwas ten przechodzi do aparatu absorbcyjne- go, a rozczyn kwasu azotowego zawiera w teji czesci apafratu kwas siarkowy w miniejszym lulb wleksizym stopnkt.Rysunek przedstawia schemat urzadze¬ nia dla wykonania niniejiszefgo wynalazku:.Piec do wypalania siarki 10 jest pola- czony z wieza Glovera 11 ziapomoca prze¬ wodu 12. Cyframi 13, 14, 15 oizmaczono ko¬ mory polaczone ze soba przewodami 17 i 18 oraz przewodem 16 z wieza Glovera 11.Za komora 15 znajduje 'sie mala wjstepna wieza Gay-Luissaca 19 oraz pllóczka 20, za¬ silana woda. Wieza 19 jest polaczona z ko¬ mora 15 przewodem 21, a z plóc!z(ka 20 przewodem 22. Wlasciwa wieza Gay-Luts- sac'a 23 jest polaczona z pllóczka 20 prze¬ wodem 24.Celem pofwroteejgo doplywu wody lulb slabego kwalsu do plóczki przewidziano przewód 25.Gazy, zawierajace stosmlnkowo malo bezwodnika c^zotawe^o i kwasu podazota- we(go uchodza z komory 15 przewodeim 21 do iflaJlej wiezy Gay-Lufsisac'a 19, w której jak zwykle, kwas siatkowy o zwyklem ste¬ zeniu splywa najdól poprzek ciala wypel¬ niajace, przyczem beziwodnik azotawy ule¬ ga przeWazinie ab&oiibcji Z wiezy 19 gazy dostaja isie ptfzewodem 22 do plóczki 20, w której scieka woda lulb slaby kwas po od¬ powiednich cialach wypetlniajacych. Kwas podazotawy przy zetknieciu sie z Woda roz¬ klada sie szybko na kwas azotowy i kwas azotalwy, ptfzyczem kwas azotowy poizosta- je w plynie. Nastepnie gazy plyna do ,^tów- nej wiezy Gay-LusisiaeW 23, która powiiiina byc dcstaleicznie wielka dla przeprowadze¬ nia absorb^ji bezwodnika azotawego przez kwas siatkowy. PL