DE73962C - Verfahren zur Darstellung von Chlor - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Chlor aus Chlorwasserstoffsäure mittelst Salpeter- und Schwefsäure und hat den Zweck, das Verfahren zu vereinfachen und zu vervollkommnen, sowie billiger und ; zufriedenstellender als bisher zu gestalten.

Die Erfindung besteht darin, dafs man Ströme der drei Säuren in ununterbrochenem Zuge und in einer Richtung durch geeignete Vorrichtungen treten läfst, während dieselben einem geeigneten Hitzegrad ausgesetzt werden.

Der zur Ausführung der Erfindung dienende Apparat ist aus Blei oder einem anderen nicht leicht corrodirbaren Stoff gefertigt oder damit bekleidet und besteht aus einem bedeckten Kanal, welcher horizontal oder ein wenig geneigt angeordnet ist. Durch den Kanal wird ein continuirlicher Strom¹ Schwefelsäure und über der Schwefelsäure Chlorwasserstoffsäure, zweckmäfsig in Gasform, geleitet. Mit diesen Säuren wird Salpetersäure derart eingelassen, dafs sie auf der Oberfläche der Schwefelsäure entlang fliefst, ohne sich mit der letzteren in erheblichem Mafse zu mischen. Oder es kann die Salpetersäure in Dampfform zugelassen werden. Eine Temperatur von 125⁰C. wird in dem ganzen Apparat aufrecht erhalten, oder es kann die Temperatur längs des Kanals bis zu einer schliefslichen Temperatur von 105⁰C. allmälig abnehmen. ,

Der Apparat kann aus einem einzigen langgestreckten Kanal oder aus einer Anzahl von Kanälen gebildet werden, die an abwechselnden Enden zur Bildung eines Zickzackweges mit einander verbunden sind. Die Erhitzung kann durch eine Feuerung mit Kanälen bewerkstelligt werden, die unter dem oder den Kanälen liegen, welche die Säuren fortleiten. Oder es kann ein gröfserer oder geringerer Antheil der Wärme der Schwefelsäure entstammen, wenn dieselbe heifs eingelassen wird, wie z. B. wenn sie unmittelbar aus Concentrationsapparaten zugeleitet wird. - -

Sobald die Säuren durch den Apparat fliefsen, treten Reactionen ein, die zur Folge haben, dafs freies Chlor und gasförmige Stickstoffverbindungen gebildet werden, welche aus dem Kanalsystem in eine Vorrichtung geleitet werden, in welcher die Stickstoffverbindungen und noch vorhandene Chlorwasserstoffsäure von dem Chlor in bekannter Weise getrennt werden.

Die ■ Schwefelsäure wird mit dem bei der Reaction entstandenen Wasser verdünnt, läfst den Apparat aber im wesentlichen frei von Stickstoffverbindungen und erfordert nur eine Concentrirung, um wieder benutzt werden zu können.

Salpetersäure kann in bekannter Weise aus den gasförmigen Stickstoffverbindungen wieder gebildet werden und ebenso kann etwas Chlorwasserstoffsäure aus dem Chlor wiedergebildet werden, welches einen Bestandtheil jener Verbindungen ausmacht.

Das Verfahren soll in folgendem an der Hand der beiliegenden Zeichnung ausführlich beschrieben werden, welche als Beispiel eine Ausführungsform des Apparates ,behandelt, wie sie zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.

Fig. ι ist der Grundrifs der Anlage in Uebersichtsdarstellung,

Fig. 2 eine Schnittansicht derselben und

Fig. 3 - ein Verticalschnitt in gröfserem Mafsstabe längs eines Theiles des Kanals und quer zu den Ansichten nach Fig. ι und 2.

Die auf der linken Seite der Fig. 2 dargestellte Feuerung 4 dient zum Erhitzen einer Reihe von Kesseln 5 (s. a. Fig. 1), welche zur Concentration der Schwefelsäure benutzt werden, die bei Durchführung des Verfahrens eine Verdünnung erfahren hat.

Aus den' Kesseln 5 wird die concentrate Schwefelsäure z. B. mittelst eines Hebers a einem Reservoir 6 zugeleitet, aus dem sie durch einen Heber 7 dem Kanalapparat zugeführt wird, in welchem der die Erfindung bildende Procefs zur Durchführung gelangt.

Dieser Kanalapparat besteht aus einem rechteckigen Aufbau aus Blei- oder mit Blei belegten Wänden 8, und wird durch verticale Scheidewände 9 in vier Querkanäle getheilt, von denen einer in Fig. 3 besonders dargestellt ist. Diese Kanäle werden durch Theilwände 10 wiederum getheilt, von denen indessen keine bis zum Boden des Apparates reicht, sondern die so ausgebildet und angeordnet sind, dafs die Gase abwechselnd nach einander über bezw. unter· die Theilwände ihren Weg nehmen. Die Theilwände 9 erhalten je untere und obere Oeffnungen 11, 12 an einem Ende, von denen die untere Oeffnung für den Durchtritt der Flüssigkeit bestimmt ist, während die obere die Gase hindurchtreten läfst. Diese Oeffnungen 11, 12 sind immer an entgegengesetzten Enden der Scheidewände 9 vorgesehen; die punktirten Linien in Fig. 3 veranschaulichen die Lagen der Oeffnungen in der nächsten Scheidewand.

Bei diesen Einrichtungen strömen die Flüssigkeiten und Gase aus dem Einlafstheil 13 die durch die Scheidewände 9 gebildeten Räume entlang, und zwar abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen nach dem Auslafstheil 14 hin; die Scheidewände 10, welche rechtwinklig gegen die W^Tände 9 angeordnet sind, haben dabei den Zweck, die Gase gut gemischt zu halten und zu verhindern, dafs dieselben oben längs der Räume entlang streichen, ohne die Flüssigkeit zu berühren.

Die Schwefelsäure wird durch den Apparat in einem Strom treten gelassen, welcher eine geringe Tiefe von beispielsweise 2 bis 4 cm hat. Die Salpetersäure wird aus einem Behälter ι 5 durch ein Rohr i und einen Einlafsverschlufs c zugeleitet, welcher das Entweichen von Gas verhindert, und bei dem Einlafstheil 13 an der Oberfläche der Schwefelsäure eingeführt, so dafs sie diese Oberfläche entlang fliefsen kann, ohne sich mit der Schwefelsäure merklich zu mischen. Die Chlorwasserstoffe säure wird bei dem Einlafstheil 13 durch ein Rohr 16 zugeführt.

Das gasförmige Chlor und die Stickstoffverbindungen, welche bei dem Verfahren durch die Reactionen zwischen den drei Säuren gebildet werden, verlassen den Kanalapparat 8 bei dem Auslafstheil 14 durch ein Rohr 17, das mit dem Boden eines Thurmes 18 in Verbindung steht,' in welchem die Gase hochsteigen, Während Schwefelsäure nach unten ihren Weg nimmt, um die Stickstoffverbindungen zu absorbiren. Aus dem oberen Theil des Thurmes i8 gelangt das Chlor, welches noch mit etwas Chlorwasserstoffsäure gemischt ist, durch ein Rohr 19 in den unteren Theil eines zweiten Thurmes 20, in welchem Wasser von oben nach unten fliefst, um die Chlorwasserstoffsäure zu absorbiren. Schliefslich wird das Chlor durch ein Rohr 21 nach dem Boden eines dritten Thurmes 22 geleitet, in welchem es der Einwirkung von Schwefelsäure ausgesetzt ist, welche Feuchtigkeit aufnehmen soll. Darauf kann das Chlor Kalkkammern zugeleitet oder in irgend einer anderen Weise weiter verwendet werden.

Wenn die Schwefelsäure den Kanalapparat 8 bei dem Auslafstheil 14 verläfst, so ist sie noch stark genug, um Chlorwasserstoffsäure zu dehydriren, da diese Säure aus dem gewöhnlichen Zersetzungsofen für Chlornatrium kommt. Für diesen Zweck der Entwässerung der Chlorwasserstoffsäure wird die Schwefelsäure in einem weiteren Kanalapparat 23 angewendet, der in ähnlicher Weise wie der Hauptkanalapparat 8 innen getheilt ist. Das frische Chlorwasserstoffgas tritt durch ein Rohr d bei dem Theil 24 ein, bei welchem die Schwefelsäure den Apparat schliefslich verläfst, und tritt aus dem Apparat bei 25 aus, wo die Schwefelsäure aus dem anderen Apparat 8 eintritt. Die getrocknete Chlorwasserstoffsäure verläfst den Kanalapparat 23 durch ein Rohr 26 und wird zweckmäfsig durch eine geeignete Mefsvorrichtung treten gelassen, ehe die Einleitung durch das Rohr 16 nach dem Hauptkanalapparat 8 erfolgt, damit auf diese Weise die eingeführten Mengen Salpeter- und Schwefelsäure zu der Chlorwasserstoffsäure in das geeignete Verhältnifs gesetzt werden können.

Die Chlorwasserstoffsäure kann auch in wässeriger Beschaffenheit angewendet werden; in diesem Falle mufs die Menge Schwefelsäure entsprechend erhöht werden, um die gröfsere Menge Wasser zu absorbiren.

Die verdünnte Schwefelsäure wird mittelst einer Pumpe 27 und Rohre 28 den Concentrationspfannen 5 zugeleitet.

Die Erhitzung der Kanalapparate 8 und 23 erfolgt durch eine Feuerung 29, deren Feuerzüge 30 unter den Apparat führen. .

Claims (1)

1. Pa te nt-An sp küche:

   Ein Verfahren zur continuirlichen Herstellung von Chlor durch Reaction von Schwefel-, Salpeter- und Chlorwasserstoffsäure auf einander, dadurch gekennzeichnet, dafs die Chlorwasserstoffsäure in Gasform und zweckmäfsig in getrocknetem Zustand im Gleichstrom über einen Strom concentrirter Schwefelsäure fortgeleitet wird, auf dem eine Schicht Salpetersäure sich befindet,, wobei in dem Apparate eine Temperatur von [05 bis 125⁰C. aufrecht erhalten wird

   Das unter 1. genannte Verfahren dahin abgeändert, dafs bei Anwendung von wässeriger Chlorwasserstoffsäure Schwefelsäure im Ueberschufs zur Absorption der Wasserantheile und auch die Salpetersäure in Gasform verwendet wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.