DE43453C

DE43453C - Neuerung bei dem Verfahren zur Darstellung von Schwefelsäure-Anhydrid

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Publication number: DE43453C
Application number: DENDAT43453D
Authority: DE
Original assignee: V. J. RAGOSINE, Gouvernements - Sekretär, und P. S. DWORKOWITSCH in Moskau, Rufsland (Schuiskoe Podworie, Comptoir SCHIBAEFF & CO)
Anticipated expiration: 1907-09-13

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 121; Chemische Apparate und Processe. (£ /

Patentirt im Deutschen Reiche vom 13. September 1887 ab.

Bei der Naphtaproduction erhält man infolge des allgemein angenommenen Verfahrens der Reinigung des Naphta und seiner Producte durch Schwefelsäure eine ungeheure Quantität saurer Rückstände, welche bis 90 pCt. freie Schwefelsäure enthalten.

Diese Rückstände sollen nun zur Darstellung von Schwefelsäureanhydrid, rauchender Schwefelsäure und Schwefelsäuremonohydrat auf folgende Weise benutzt werden.

Die sauren Rückstände werden zu schwefelsauren Oxydsalzen verarbeitet, indem man sie mit Metalloxyden, vorzugsweise Eisenoxyden, versetzt. Fügt man z. B. Ocker (Caput mortuum Fe₂ OJ im kleinen Ueberschufs hinzu, so tritt eine starke Reaction ein; die Mischung erhitzt sich bedeutend, und mit dem Ocker verbindet sich nicht nur die freie Säure, sondern auch die schwefelsauren Verbindungen.

Die erhaltene Mischung von schwefelsaurem Eisenoxyd und Harzen kann man mit leichten Naphtakohlenwasserstoffen behandeln, wobei alle Harze sich lösen und das zurückbleibende Salz, nachdem es getrocknet worden, unmittelbar zur Darstellung von Schwefelsäureanhydrid u. s. w. verwendet werden kann.

Man kann jedoch auch die Lösung der Harze unterlassen und die erhaltene Mischung von schwefelsaurem Eisenoxyd und Harzen. nach Entfernung des Wassers durch Erhitzung direct in einen Ofen bringen und zur Darstellung von Schwefelsäureanhydrid etc. benutzen. Dabei wirken die Harze nicht reducirend auf die gebildeten Schwefelsäureanhydriddämpfe, und es wird keine schweflige Säure frei, weil die Zersetzung der schwefelsauren Metalloxyde unter Ausscheidung nur eines Theiles von Schwefelsäufeanhydrid bei so niedriger Temperatur geschieht, dafs die Harze sich nicht verflüchtigen. Die Harze kann man darauf ausbrennen und das zurückbleibende Salz aufs Neue zur Neutralisirung der sauren Rückstände verwenden.

Selbstverständlich kann man mittelst dieses Verfahrens nicht nur die sauren Rückstände der Naphtaproduction, sondern auch diejenigen jeglicher anderen Industrie benutzen.

Das Verfahren gründet sich auf folgende Thatsachen:

ι. Beim Destilliren von schwefelsauren Salzen in Retorten behufs Darstellung von Anhydrid tritt als hauptsächliches Hindernifs das grofse specifische Gewicht der Anhydriddämpfe auf, welche nach ihrem Ausscheiden aus den Salzen sich unbeweglich über der Salzschicht lagern.

2. Die Durchwärmung einer die Wärme schlecht leitenden dicken Salzschicht erfordert einen grofsen und nutzlosen Aufwand von Heizmaterial.

3. Bei Erhitzung von schwefelsaurem Eisenoxyd scheidet sich ein Theil Schwefesäureanhydrid sehr leicht ab bei einer Temperatur von ca. 300 bis 500⁰C, während der Rest eine bedeutend höhere Temperatur erfordert, wobei ein Theil des Schwefelsäureanhydrids in schweflige Säure und Sauerstoff zerfällt, was bei der Zersetzung anderer schwefelsaurer Salze bei hoher Temperatur ebenfalls geschieht.

Auf Grund dieser Beobachtungen gelangte man zu dem Schlufs, dafs zur erfolgreichen Darstellung von Anhydrid aus schwefelsauren Salzen es vor allem nöthig ist, die Anhydriddämpfe aus den Apparaten zu entfernen, in welchen sie sich gebildet haben, entweder durch künstliches Einblasen von Luft oder auch durch Verbindung der Apparate mit einem Schornstein. Aufserdem kann man, da ein Theil Anhydrid bei einer verhältnifsmäfsig

JIn

Claims

niedrigen Temperatur abgespalten wird, die kostspieligen und unbequemen Retorten durch einen einfachen Ofen ersetzen. In der Praxis kann man folgendermafsen verfahren: 160 Theile Ocker (Caput mortuum) übergiefst man mit 322 Theilen der im Handel vorkommenden Schwefelsäure wie auch Kammersäure in entsprechender Menge oder einem entsprechenden Quantum saurer Rückstände; indem man die Mischung umrührt, erhöht sich die Temperatur bis auf 16o° C. und ein grofser Theil des Wassers wird verdampft. Die Mischung mufs hierbei entweder abgekühlt oder die ganze Operation langsam vorgenommen werden, da bereits bei ca. '1500G. die Ausscheidung des Anhydrids beginnt. Die erhaltene (bei Anwendung von Schwefelsäure von 66° B.) feste Masse wird zerkleinert und, nachdem sie vorher getrocknet worden, in den Ofen gebracht, auf dessen Herd sie in dünner Schicht ausgebreitet wird, wobei die,Temperatur im Ofen auf ca. 300 bis 5000 C. steigen darf. Es ist selbstverständlich, dafs bei Anwendung anderer schwefelsaurer Salze der Ofen diejenige Temperatur erhalten mufs, bei welcher die gewählten Salze sich zersetzen. Ein Ofen, wie er beispielsweise zu dem beschriebenen Verfahren . benutzt werden kann, ist auf der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Der Herd A zur Aufnahme der Salze ist von einem möglichst niedrigen flachen Gewölbe überspannt; das Salz wird durch die Thür a eingeführt und in flacher Schicht auf dem Herd ausgebreitet. Durch die Düse b wird getrocknete Luft eingeblasen. Die sich entwickelnden Anhydriddämpfe werden unter Einwirkung des Luftstromes durch das Abzugsrohr c abgeführt. Handelt es sich um die Darstellung von rauchender Schwefelsäure (H2 SOt + SO3), so werden die Anhydriddämpfe in Vorlagen geleitet, in denen sich Schwefelsäure befindet (s. Fig. 1); soll jedoch Schwefelsäureanhydrid in Krystallform erzeugt werden, so leitet man die Anhydriddämpfe in abgekühlte Vorlagen (s. Fig. 2). Statt Luft in den Ofen einzublasen, kann dieselbe auch unter Zuhülfenahme eines Schornsteins oder einer anderen Vorrichtung durch den Ofen hindurchgesaugt werden. Hierbei wird die Saugvorrichtung mit den aus den letzten Vorlagen austretenden Rohren fbezw.f1 verbunden. Die abziehenden Feuergase werden, zum Vortrocknen des Salzes benutzt. Zu diesem Zwecke ist auf der oberen Fläche des Ofens eine offene Pfanne B angebracht, auf welcher die Salze in dünner Schicht ausgebreitet, gelinde erwärmt und getrocknet werden. Das Salz mufs während seiner Zersetzung im Ofen, von Zeit zu Zeit umgerührt werden, wobei man es allmälig von dem weniger erhitzten zu dem stärker (ca. 300 bis 5000 C.) erhitzten Ende des Ofens vorrücken kann, von wo das Salz, welches einen Theil Anhydrid abgegeben hat, aus dem Ofen entfernt werden kann, während in den weniger erhitzten Theil des Ofens frisches Salz gebracht wird. Nach Ausscheidung eines Theiles Anhydrid wird dem im Ofen zurückbleibenden Salz Schwefelsäure oder ein entsprechendes Quantum saurer Rückstände hinzugefügt; die Mischung wird alsdann, wie oben angegeben, vorgetrocknet, bis das Wasser entfernt ist, und darauf wiederum in den Ofen gebracht. Es bleiben z. B. von 400 Theilen, welche in den Ofen gebracht werden, 320 Theile zurück; zu diesen 320 Theilen werden alsdann 106 Theile Schwefelsäure oder das entsprechende Quantum saurer Rückstände hinzugethan und gemischt. " Die Hauptvorzüge des neuen Verfahrens sind folgende:

1. billige Ofenanlage gegenüber der bisher erforderlichen grofsen Anzahl Retorten;

2. die Abnutzung der Oefen ist eine kaum nennenswerthe;

• 3. schnelles Abführen der gebildeten Anhydriddämpfe;

4. Ermöglichung eines continuirlichen Betriebes;

5. Erzeugung von vollständig wasserfreiem Anhydrid;

6. bei dem vorliegenden Verfahren bildet sich keine schweflige Säure, weil die Anhydridbildung bei niedriger Temperatur geschieht. Ferner erhält man die gesammte Menge der verwendeten Schwefelsäure in Form von reinem wasserfreien Anhydrid;

7. der Verbrauch an Brennmaterial ist ein niedriger aus den unter 6. angegebenen Gründen.

Patenτ-Anspruch:

Bei dem Verfahren zur Darstellung von Schwefelsäureanhydrid in continuirlichem Betriebe aus der im Handel befindlichen Schwefelsäure oder aus sauren Rückständen der Naphtaproduction oder anderer Industrien durch Mischen der Säure oder der Rückstände mit Metalloxyden, namentlich Eisenoxyd, und Erhitzen der erhaltenen Mischung in einem Ofen bei einer Temperatur von ca. 300 bis 500⁰ C., das Einblasen oder Hindurchsaugen von trockener Luft in oder durch den Zersetzungsofen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.