DE1733C - Innovations in the manufacture of sodium, mono- and bi-carbonate according to the ammonia process and the associated apparatus - Google Patents
Innovations in the manufacture of sodium, mono- and bi-carbonate according to the ammonia process and the associated apparatusInfo
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Classifications
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- C01D7/00—Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D7/18—Preparation by the ammonia-soda process
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Description
KAISERLICHESIMPERIAL
PATENTAMT.PATENT OFFICE.
Es werden hier gewisse Verbesserungen angegeben, welche in einem System von Apparaten und chemischen Processen bestehen, durch deren Anwendung regelmäfsige und sichere Resultate in der Sodafabrikation nach dem Ammoniakprocefs erzielt werden. Dieselben werden im Folgenden getrennt nach den verschiedenen Abstufungen dieser Fabrikation beschrieben und durch beiliegende Zeichnungen illustrirt.Certain improvements are noted here which are made in a system of apparatus and chemical processes exist, through the application of which regular and safe results can be achieved in soda production according to the ammonia process. Become the same in the following described separately according to the various stages of this production and illustrated by the accompanying drawings.
I. Destillation des Ammoniaks.I. Distillation of the ammonia.
Um das in der ammoniakalischen Flüssigkeit, welche von dem gebildeten Natriumbicarbonat getrennt wurde, enthaltene Ammoniak abzudestilliren, habe ich zwei neue Anordnungen in meinem Destillirapparat getroffen, welche in praktischer Weise die. nöthigen Bedingungen erfüllen. Diese sind:About that in the ammoniacal liquid, which is formed by the sodium bicarbonate was separated to distill off the ammonia contained, I have two new arrangements in met my still, which in a practical way the. necessary conditions fulfill. These are:
1. Grofse Mengen von Flüssigkeiten ununterbrochen und mit Leichtigkeit zu verarbeiten.1. To process large quantities of liquids continuously and with ease.
2. Vorerst die ganze Quantität kohlensauren Ammoniaks aus der ammoniakalischen Flüssigkeit auszuziehen.2. First of all, the entire quantity of carbonate of ammonia from the ammoniacal liquid take off.
3. Die Verwendung von möglichst, wenig Kalk, sowie er aus dem Ofen, theilweise noch ungebrannt, mit seinen Unreinigkeiten kommt, sowie die Vermeidung einer zu heftigen und schädlichen Gasentwickelung infolge einer zu jähen Reaction zwischen "Kalk und Flüssigkeit.3. The use of as little lime as possible, as well as it from the oven, sometimes still comes unfired, with its impurities, as well as avoiding too violent and harmful gas development as a result of too sudden a reaction between "lime and liquid.
4. Die beste Ausnutzung der Wärme, welche beim Löschen des Kalkes und von den Ablafsdämpfen der Motoren gewonnen wird.4. The best use of the heat, which is obtained from extinguishing the lime and the waste steam of engines is obtained.
Diese Resultate werden auf folgende Weise erhalten:These results are obtained in the following way:
i. Disposition.i. Disposition.
Diese ist durch die Fig. 1, 2 und 3 der zugehörigen Zeichnungen dargestellt.This is illustrated by FIGS. 1, 2 and 3 of the accompanying drawings.
Fig. ι ist ein Verticalschnitt,Fig. Ι is a vertical section,
Fig. 2 ein Horizontalschnitt,Fig. 2 is a horizontal section,
Fig. 3 eine Draufsicht des falschen oder Zwischenbodens der Destillircolonnen.Figure 3 is a top plan view of the false or false bottom of the distillation columns.
Der Apparat besteht aus der Colonne A, welche zur Destillation der Flüssigkeit ohne Kalk dient, und aus den Destillirblasen BB1B^B3, welche zur Destillation der aus der Colonne kommenden Flüssigkeit mit Kalk verwendet werden.The apparatus consists of the column A, which is used to distill the liquid without lime, and of the stills BB 1 B ^ B 3 , which are used to distill the liquid with lime coming from the column.
Die vier Blasen (es können auch mehr oder weniger sein) sind durch einen Vertheilungsapparat (Distributor) C mit einander in Verbindung, wodurch man im Stande ist, die eine oder andere Blase behufs Füllung, Entleerung oder Reinigung zu isoliren, ohne Unterbrechung der Destillation in den anderen.The four bubbles (there can also be more or less) are connected to one another by a distributor C , whereby one is able to isolate one or the other bubble for filling, emptying or cleaning, without interrupting the distillation the other.
Der zur Destillation erforderliche Dampf wird direct aus den Motoren., beim Entweichen nach geleisteter Arbeit entnommen und gelangt in den Distributor durch das Rohr T. Er kommt zuerst in die gefüllte Blase B durch das Rohr T1, entweicht durch das Rohr T'2, um in den Distributor zurückzukehren, von wo aus er durch das Rohr T"3 in die zweite und ebenso in die dritte Blase geht, so zwar, dafs der neue Dampf in diejenige Blase zuerst kommt, ausThe steam required for the distillation is taken directly from the engines, when it escapes after the work has been done and reaches the distributor through pipe T. It first enters the filled bladder B through pipe T 1 , escapes through pipe T ' 2 , in order to return to the distributor, from where it goes through the pipe T "3 into the second and also into the third bubble, so that the new vapor comes out of that bubble first
deren ammoniakalischem Inhalt die letzten Spuren von Ammoniak zu entfernen sind.
■ Nachdem der Dampf/die Blase B2 verlassen
hat, geht er durch das Rohr V in die Colonne A und bewirkt die Destillation sowohl
des freien als auch des kohlensauren Ammoniaks.the ammoniacal content of which the last traces of ammonia must be removed.
After the vapor / bubble has left B 2 , it goes through pipe V into column A and causes the distillation of both the free and the carbonate of ammonia.
Die letztere obere Abtheilung P der Colonne wirkt als Condensator der mitgerissenen Wasserdämpfe, damit das Ammoniak allein durch das Rohr A2 abgehen kann. Anstatt Wasser wird zweckmäfsig in dem Schlangenrohr S r die zu destillirende Flüssigkeit, um sie vorzuwärmen, angewendet. Ueber der Abtheilung P ist ein Regulator angebracht, welcher durch den Temperaturwechsel in Thätigkeit gesetzt wird.The latter, upper section P of the column acts as a condenser for the water vapors that are entrained, so that the ammonia can escape through tube A 2 alone. Instead of water, the liquid to be distilled is expediently used in the serpentine tube S r in order to preheat it. A regulator is placed above compartment P, which is set into action by the change in temperature.
Dieser Apparat besteht aus einem Schwimmer F in einem Reservoir, in welches nur wenig Wasser gegeben wird. Das während der Destillation entwickelte Gas erwärmt dieses wenige Wasser, und wenn es hinreichend erwärmt ist, wird der Schwimmer sinken, auf das Einflufsventil G wirken, dasselbe öffnen und Wasser oder ammoniakalische Flüssigkeit in das Schlangenrohr einlassen. Der Regulator kann auch durch die Wirkung des Schwimmers auf ein Papillonventil das Zuströmen des Dampfes in den Destillirapparat regeln. Jedenfalls ist die Benutzung desselben von grofser Wichtigkeit, denn die Condensation der Wasserdämpfe in der Soole, d. h. deren Verdünnung, mufs vermieden werden.This apparatus consists of a float F in a reservoir into which only a little water is added. The gas evolved during the distillation heats this little water, and when it is sufficiently heated the float will sink, act on the inlet valve G , open it, and let water or ammoniacal liquid enter the coiled tube. The regulator can also regulate the flow of steam into the still through the action of the float on a Papillon valve. In any case, its use is of great importance, for the condensation of the water vapors in the brine, that is, their dilution, must be avoided.
Wenn die zu destillirende Flüssigkeit aus dem Abkühlungsschlangenrohr kommt, wird sie durch das Rohr L in die Colonne geleitet und fliefst aus dieser durch das untere Rohr / in die zuvor entleerte Blase B, deren Korb frisch mit Kalk gefüllt worden ist.When the liquid to be distilled comes out of the cooling coil pipe, it is passed through pipe L into the column and flows out of this through the lower pipe / into the previously emptied bubble B, the basket of which has been freshly filled with lime.
Man kann hierzu bereits gelöschten Kalk verwenden. Vorzugsweise eignet sich Kalk in ganzen Stücken, wie er aus dem Ofen kommt, wobei die beim Löschen frei werdende Wärme ausgenutzt wird; man giebt denselben durch die Oeffnung S in einen cylindrischen Korbp, in welchem alle ungelösten und unreinen Theile zurückbleiben. Bei Entleerung des Kessels entfernt man den Rückstand im Korb durch die Thür J. You can use lime that has already been slaked for this purpose. Lime in whole pieces as it comes out of the oven is preferably suitable, whereby the heat released during extinguishing is used; it is put through the opening S into a cylindrical basket, in which all undissolved and impure parts remain. When the boiler is emptied, the residue in the basket is removed through door J.
Hierdurch findet das Entweichen des Ammoniaks aus der aufsteigenden Flüssigkeit, welche den Kalk angreift, nur allmälig statt und kann nie gefährlich werden; denn sobald der Druck in der zu füllenden Blase zu stark ist, kann die Flüssigkeit infolge des inneren Druckes nicht mehr in den Apparat eindringen.This allows the ammonia to escape from the rising liquid, which attacks the lime, takes place only gradually and can never be dangerous; because as soon as the pressure is too strong in the bladder to be filled, the liquid can be caused by the internal pressure no longer penetrate the device.
Beim Löschen des Kalkes wird Wärme und Dampf erzeugt, welche in der Colonne benutzt werden können und zu deren Ueberführung die Rohre V und V1 dienen.When the lime is extinguished, heat and steam are generated, which can be used in the column and the pipes V and V 1 serve to transfer them.
Weiter ist hervorzuheben die Anwendung der falschen oder Zwischenböden X in der Absorptionscolonne Fig. ι, welche einem umgekehrten Trichter ähnlich sind, dessen convexer Theil durchlöchert und an der Peripherie gezahnt oder gezackt ist. Durch diese Form wird eine vollkommene Wärmeabsorption erzielt.Also to be emphasized is the use of false or intermediate trays X in the absorption column Fig. 1, which are similar to an inverted funnel, the convex part of which is perforated and toothed or jagged on the periphery. Thanks to this shape, complete heat absorption is achieved.
Hat die unterste Abtheilung O der Colonne das erforderliche Mafs Flüssigkeit für eine Blase erhalten, so wirkt Hebel i auf Ventil K und verhindert ein weiteres Zulaufen von Flüssigkeit; ein seitlich angebrachtes Standglas macht den FUllungsgrad ersichtlich.When the lowest section O of the column has received the necessary amount of liquid for a bubble, lever i acts on valve K and prevents further inflow of liquid; a standing glass attached to the side shows the degree of filling.
M sind Ueberlaufrohre, N Rohre zum Aufsteigen des Dampfes und Ammoniaks. Y ist ein Sicherheitsventil, Z sind Ausblashähne der Blasen oder Kessel. M are overflow pipes, N pipes for the rising of the steam and ammonia. Y is a safety valve, Z are blow-out taps for the bladders or kettles.
2. Disposition.2. Disposition.
Hierzu gehören die Fig. 4 und 5.FIGS. 4 and 5 belong to this.
Fig. 4 ist ein Vertical- und
, Fig. 5 ein Horizontalschnitt des Destillirapparates.
Fig. 4 is a vertical and
, Fig. 5 is a horizontal section of the still.
Die Einrichtung dieses Apparates gestattet eine ununterbrochene Destillation in ein und derselben Colonne. Dieselbe besteht aus zwei Theilen, einem oberen A und einem unteren B. Der hier aus acht Kammern bestehende obere Theil ist von gleicher Construction, wie die in Fig. ι dargestellte Colonne, kann aber auch wie der hier aus zwölf Kammern bestehende untere Theil B construirt sein, welcher zur Destillation mit Kalk benutzt wird.The installation of this apparatus allows uninterrupted distillation in one and the same column. It consists of two parts, an upper A and a lower B. The upper part, consisting of eight chambers, is of the same construction as the column shown in Fig. 1, but can also be constructed like the lower part B, consisting of twelve chambers which is used for distillation with lime.
Die Behälter P pi P^ p$ sind je mit einem zweiten gitter- oder rostartigen Boden G ver-. sehen und dienen zur Aufnahme des unreinen Aetzkalkes für die Destillation. Wenn die Behälter vom unreinen Rückstand entleert oder mit frischem Aetzkalk neu angefüllt werden sollen und zu dem Zweck aufser Betrieb gesetzt werden müssen, so werden sie mit Hülfe der Hähne r r1 r2 von der Circulation ausgeschlossen. The containers P pi P ^ p $ are each provided with a second grid-like or grate-like base G. see and serve to take up the impure caustic lime for the distillation. If the containers are to be emptied of the impure residue or to be refilled with fresh caustic lime and have to be shut down for this purpose, they are excluded from circulation with the help of the taps rr 1 r 2.
Wenn die Flüssigkeit in die untere Abtheilung Aa der Colonne gekommen ist, d. h. nachdem das ganze darin enthaltene kohlensaure Ammoniak abdestillirt worden, so fliefst sie da, wo der Hahn r geöffnet, in den bezüglichen Behälter P, sättigt sich dort mit Kalk und passirt durch den Hahn r1 in die Colonnenabtheilung B, Fig. 4. Diese besteht aus einem Cylinder, der in mehrere Kammern getheilt ist. Die diese Theilung bewirkenden Böden c haben in der Mitte eine Oeffnung f; auf ihnen ruhen nach oben gebauchte perforirte, an der Peripherie gezahnte Zwischenböden F, deren Lage durch die Seitenstangen T regulirt werden kann. Die mit Kalk gesättigte Flüssigkeit geht durch diesen Colonnentheil B allmälig herab und wird vollkommen destillirt durch den Hahn R abgelassen.When the liquid has entered the lower section A a of the column, that is, after all the carbonic acid ammonia it contains has been distilled off, it flows into the relevant container P where the tap r is opened, is saturated there with lime and passes through the cock r 1 in the column section B, Fig. 4. This consists of a cylinder which is divided into several chambers. The bottoms c causing this division have an opening f in the middle; upwardly bulging perforated shelves F, toothed on the periphery, rest on them, the position of which can be regulated by the side bars T. The liquid, saturated with lime, gradually descends through this part of the column B , and is completely distilled through the tap R.
Die in den Kalkbehältern P entwickelten Gase und Wasserdämpfe entweichen durch dieThe gases and water vapors developed in the lime containers P escape through the
geöffneten Hähne r2 und werden in der oberen Colonnenabtheilung A zum Zweck der Destillation benutzt. Zufolge der Höhe des Ueberlaufrohres g wird der auf dem Boden G ruhende Kalk fortwährend von der ammoniakalischen Flüssigkeit gebadet und aufgelöst. Sollte aber die Einwirkung auf den Kalk eine zu lebhafte werden, so dafs das entwickelte Gas und die Dämpfe nicht mehr genügend durch die geöffneten Hähne r2 entweichen können, so wird durch den inneren starken Druck die Flüssigkeit so weit zurückgestaut, dafs nur ein kleiner Theil des Kalkes gebadet wird. Die Auflösung desselben geschieht somit automatisch.opened taps r 2 and are used in the upper column compartment A for the purpose of distillation. As a result of the height of the overflow pipe g , the lime resting on the ground G is continuously bathed and dissolved by the ammoniacal liquid. But if the action on the lime becomes too vigorous, so that the evolved gas and vapors can no longer escape sufficiently through the open cocks r 2 , the liquid is dammed back so far by the strong internal pressure that only a small part is dammed the lime is bathed. The dissolution of the same thus takes place automatically.
Der im Theile B der Colonne zur Destillation erforderliche Dampf wird durch die Oeffnung-ST eingeleitet, und damit der Apparat regelmäfsig und gut arbeite, ist es angezeigt, den Dampf intermittirend und strahlenförmig einzuführen.The steam required for the distillation in part B of the column is introduced through the opening ST, and so that the apparatus works regularly and well, it is advisable to introduce the steam intermittently and radially.
Welchen Destillirapparat man auch verwendet, es ist stets vortheilhaft, das Vacuum zu benutzen, um die zur Destillation erforderliche Dampfspannung zu vermindern. Dasselbe kann auf bekannte Weise erzeugt werden, jedoch gebe ich der Wasserkolbenpumpe den Vorzug.Whichever still is used, it is always beneficial to use the vacuum, to reduce the vapor tension required for distillation. The same can happen known way, but I prefer the water piston pump.
Zwischen den Ammoniakabsorptionsapparaten und der Pumpe oder den das Vacuum erzeugenden Apparaten befinden sich eigenthümliche Waschapparate, die weiter unten beschrieben werden.Between the ammonia absorption apparatus and the pump or those generating the vacuum Apparatuses are peculiar washing apparatuses, which are described below will.
Die wesentlichen Neuerungen des beschriebenen Destillationssystems sind folgende:The main innovations of the distillation system described are as follows:
ι. Zwei Destillationsapparate in ihrer bezüglichen Zusammensetzung und ihrem Zusammenhang, wie beschrieben und dargestellt.ι. Two stills in their related Composition and its context as described and illustrated.
2. Die Anwendung der beschriebenen und dargestellten Mittel und Einrichtungen, um die Flüssigkeit mit Aetzkalk zu behandeln.2. The use of the means and facilities described and illustrated in order to achieve the To treat liquid with caustic lime.
3. Die Benutzung der beim Löschen des Kalkes sich entwickelnden Wärme zur Destillation.3. The use of the heat that develops during the slaking of the lime for distillation.
4. Die Anwendung des Vacuums bei der Destillation durch Aufstellung von Zwischenrecipienten. 4. The use of vacuum during distillation by setting up intermediate recipients.
5. Die Verwendung des von den Motoren abgehenden Dampfes zur Destillation des Ammoniaks. 5. The use of the steam from the engines to distill the ammonia.
6. Die Einführung der zu destillirenden Flüssigkeit beim Abzug der Gase aus dem Schlangenrohr oder einem anderen Kühlapparat.6. The introduction of the liquid to be distilled when the gases are withdrawn from the coiled tube or another cooling device.
7. Die Anwendung der. perforirten und gezahnten Platten, sowie7. The application of the. perforated and toothed plates, as well as
8. Die Anordnung des beschriebenen und dargestellten Regulators, um das Mitreifsen der Wasserdämpfe mit dem Ammoniakgas zu verhindern. 8. The arrangement of the described and illustrated regulator to the entrainment of the To prevent water fumes with the ammonia gas.
II. Klärung der destillirten Flüssigkeit. Die vollständig abdestillirte Flüssigkeit kann man in den Kanal ablaufen lassen. Da jedoch in derselben Chlorcalcium und Chlornatrium enthalten sind, so ist die Gewinnung und Trennung dieser beiden Salze durchzuführen. Zu diesem Zwecke wird die Flüssigkeit in grofse Behälter filtrirt oder decantirt.II. Clarification of the distilled liquid. The liquid completely distilled off can to drain into the canal. However, as contained in the same calcium chloride and sodium chloride these two salts must be obtained and separated. For this purpose the liquid becomes larger Container filtered or decanted.
Ich habe nun einen continuirlich wirkenden Klärapparat (Decanteur) erfunden, welcher einen kleinen Raum einnimmt, die Flüssigkeit sehr gut klärt und einen regelmäfsigen und continuirlichen Abzug des abgeschiedenen compacten Kalkes gestattet.I have now invented a continuously acting clarifier (decanteur), which one occupies a small space, the liquid clears very well and a regular and continuous one Deduction of the separated compact lime permitted.
Dieser Decanteur ist in Fig. 6 gezeichnet, Die destillirte Flüssigkeit wird in die Centralröhre B durch das Rohr C geleitet. Der Dampf entweicht durch die Esse D, während die Flüssigkeit zuerst in den unten trichterförmig abgeschlossenen Cylinder A fliefst, dann bis zum Abflufs E aufsteigt und durch das Rohr F abläuft. Der Kalk, welcher am Boden des Apparates sich ansammelt, wird durch die Einwirkung der Schaber G mittelst des Getriebes H durch den Hahn J entfernt.This decanter is shown in FIG. 6. The distilled liquid is passed into the central tube B through tube C. The steam escapes through the forge D, while the liquid first flows into the cylinder A , which is closed in the shape of a funnel at the bottom, then rises to the drain E and drains through the pipe F. The lime which accumulates at the bottom of the apparatus is removed by the action of the scraper G by means of the gear H through the tap J.
Damit die eintretende Flüssigkeit den bereits gebildeten Kalkniederschlag nicht aufrühre, ist ein Kegel K angeordnet, welcher durch den Hebel M mittelst Stange N regulirt werden kann. A cone K , which can be regulated by the lever M by means of rod N , is arranged so that the incoming liquid does not stir up the precipitate of lime that has already formed.
Dieser Apparat kann selbstverständlich verschiedenartig abgeändert werden, ohne von dem eigenthümlichen. als neu beanspruchten Wesen abzuweichen, welches darin besteht, dafs:This apparatus can of course be modified in various ways without the peculiar. to deviate as a newly claimed being, which consists in the fact that:
ι. die neu zugeleitete Flüssigkeit zwischen der Oberfläche der vorhandenen Flüssigkeit und dem Boden des Apparates derart zu stehen kommt, dafs die bereits behandelte Flüssigkeit aufsteigen und geklärt abfiiefsen mufs, undι. the newly introduced liquid between the surface of the existing liquid and the bottom of the apparatus comes to stand in such a way that the liquid already treated must rise and flow cleared, and
2. der Niederschlag sich am Boden des Apparates ansammeln mufs und durch eine Oeffnung abgezogen werden kann.2. The precipitate must collect at the bottom of the apparatus and through a Opening can be deducted.
Dieser Apparat kann nicht blos zum Decantiren der destillirten, sondern auch bei anderen in der Sodafabrikation vorkommenden Flüssigkeiten verwendet werden.This apparatus can not only be used for decanting the distilled, but also for others Liquids found in soda production can be used.
III. Bereitung der ammoniakalischen
Laugen.III. Preparation of the ammoniacal
Alkalis.
Die günstigste Lage für eine Sodafabrik nach dem Ammoniakverfahren ist über oder in der Nähe einer Salzquelle; besonders in Bezug auf die Bereitung der Ammoniaklauge nehme ich an, dafs die Salzlösung einer solchen Quelle oder Brunnen entnommen wird. Im anderen Falle mufs man Kochsalz in Wasser auflösen und wie eine natürliche, gesättigte Soole behandeln. The best location for an ammonia process soda factory is above or in the Near a salt spring; I take it especially with regard to the preparation of the ammonia lye suggests that the saline solution is taken from such a source or well. In the other Trap you have to dissolve table salt in water and treat like a natural, saturated salt.
Es ist wohl bekannt, dafs Kalk und Magnesia, wenn sie im Salzwasser vorkommen, durch kohlensaure Alkalien gefällt werden, dafs ferner durch Wärme und Bewegung der Flüssigkeit das Ausscheiden und Absetzen derselben befördert wird; aber mit diesen Mitteln allein ist das Salzwasser noch nicht gereinigt. Ich habe durch genaue Versuche gefunden:It is well known that lime and magnesia, when present in salt water, pass through carbonic alkalis are precipitated, and furthermore by heat and movement of the liquid the withdrawal and withdrawal of the same is promoted; but is alone with these means the salt water has not yet been cleaned. I have found through exact experiments:
ι. dafs, wenn man Kalk einer unreinen magnesiahaltigen Soole zusetzt, die Magnesia durch den Kalk ersetzt und ausgeschieden wird. Die gebildete Kalkverbindung wird dann leicht durch kohlensaures Ammoniak gefällt;ι. that if one lime is an impure one magnesia-containing sols are added, the magnesia is replaced by the lime and excreted. The lime compound formed is then easily precipitated by carbonate of ammonia;
2. dafs man Magnesiasalze nur vollständig ausscheiden kann, wenn man kohlensaures Ammoniak im Ueberschufs verwendet;2. That magnesia salts can only be completely eliminated if carbonic acid is used Ammonia used in excess;
3. dafs man nach Ausscheidung benannter Salze der reinen Soole eine äquivalente Menge Chlornatrium hinzusetzen mufs, weil die Anwesenheit der Kalk- und Magnesiasalze die Soole verhindert, dasjenige Quantum Chlornatrium aufzunehmen , welches zur Sodafabrikation erforderlich ist.3. that an equivalent amount of the pure brine is obtained after the named salts have been precipitated Sodium chlorine must be added because the presence of the lime and magnesia salts Soole prevents the amount of sodium chloride from being absorbed, which is used to manufacture soda is required.
Die zwei ersten Thatsachen führten mich dahin, natürliche unreine Soole fabrikmäfsig zu reinigen und gemäfs der dritten Thatsache mein Verfahren zu begründen.The first two facts led me to factory-make naturally unclean sools to purify and, according to the third fact, to justify my procedure.
Da die meisten kohlensauren Alkalien theuer sind, so verwende ich das bei meiner Sodafabrikation erzeugte kohlensaure Ammoniak. Auf vorstehend Mitgetheiltes habe ich zwei Verfahren gegründet, von denen ich dem zweiten den Vorzug einräume.Since most of the carbonate alkalis are expensive, I use them in my soda manufacture produced carbonic acid ammonia. I have two of the above Established procedures, of which I give preference to the second.
Erstes Verfahren.First procedure.
Man giebt Kalk zu der unreinen Soole und rührt die Mischung eine Zeit lang um, wobei die Magnesiasalze durch Kalksalze verdrängt und sofort gefällt werden, wenn die Soole schon Kalksalze enthält, oder sie sind, wie der aufgelöste Aetzkalk, leicht durch kohlensaures Ammoniak auszuscheiden. Diese Operation wird am besten in zwei Gefäfsen durchgeführt, indem man die mit Kalk versetzte Flüssigkeit vom gebildeten Niederschlag abgiefst und in einem zweiten Gefäfs mit kohlensaurem Ammoniak behandelt. Man mufs dabei die Vorsicht beobachten, dafs das zu verwendende Ammoniak nicht mit mehr als einem Aequivalent Kohlensäure verbunden ist. Nach beendeter Reinigung wird die ammoniakalische Lauge durch Zusatz von Chlornatrium zur erforderlichen Sättigung gebracht.Lime is added to the impure brine and the mixture is stirred for a while, during which the magnesia salts are displaced by calcium salts and are immediately precipitated when the soole already contains lime salts, or, like the dissolved caustic lime, they are easily replaced by carbonic acid To excrete ammonia. This operation is best performed in two vessels, by draining the liquid mixed with lime from the precipitate formed and pouring it into treated in a second vessel with carbonate of ammonia. One must be careful observe that the ammonia to be used does not contain more than one equivalent Carbonic acid is connected. After cleaning is finished, the ammoniacal Lye brought to the required saturation by adding sodium chloride.
Zweites Verfahren.Second method.
Hier wird die Reinigung des Salzwassers während der Bereitung der Ammoniaklauge durchgeführt.Here the cleaning of the salt water takes place during the preparation of the ammonia solution carried out.
Die Apparate, welche ich für diese Operation erfunden habe, sind durch Fig. 7 und 8 dargestellt. The apparatus which I have invented for this operation are illustrated by FIGS. 7 and 8.
Die mit Ammoniak zu sättigende Soole ist in einem der Gefäfse R oder R1 enthalten. A ist der Apparat zum Auflösen des Ammoniaks (Dissoiveur). Angenommen, dafs man die in R enthaltene Soole mit Ammoniak sättigen will, so bringt man R in Verbindung mit A durch Oeffnen der Hähne r und r1. Das Ammoniak kommt von der Destillation durch das Rohr T in den Dissoiveur A und dieses Rohr mündet in einen perforirten Zwischenboden F. Es entsteht eine Strömung in dem Apparat, so dafs nach einiger Zeit die ganze Flüssigkeit aus dem Gefäfs R nach A übergeht und das Ammoniak absorbirt.The salt to be saturated with ammonia is contained in one of the vessels R or R 1 . A is the apparatus for dissolving ammonia (Dissoiveur). Assuming that one wants to saturate the brine contained in R with ammonia, then one brings R into connection with A by opening the taps r and r 1 . The ammonia comes from the distillation through pipe T into dissoiver A, and this pipe opens into a perforated intermediate floor F. A flow arises in the apparatus, so that after a while all the liquid from vessel R passes over to A , and the ammonia absorbed.
T] ist ein Rohr zum Abgang der mit Ammoniak geschwängerten Gase, welche sich während der Operation entwickeln und in einem Waschgefäfs aufgesammelt werden. Neben diesem Waschprocefs wende ich mit Vortheil das in I. erwähnte Vacuum an. Die nöthige Bewegung der Flüssigkeit wird sowohl durch die Absorption des Ammoniaks, als durch den Agitator W herbeigeführt. Wenn die Thätigkeit des letzteren eingestellt wird, so bildet sich der Niederschlag am Boden des Gefäfses. Man kann auch die erforderliche Circulation durch die Einrichtung, welche in Fig. 9 dargestellt ist, bewerkstelligen, indem man die Schraube H in Thätigkeit setzt, die sich mit einer Schnelligkeit von mehreren hundert Umdrehungen in der Minute im Cylinder C bewegt, welcher mit dem Absorptionsapparat und dem das Salzwasser enthaltenden Gefäfs durch die Mündung t und f! in Verbindung steht. T ] is a pipe for the discharge of the ammonia-laden gases that develop during the operation and are collected in a washing vessel. In addition to this washing process, I use the vacuum mentioned in I. with advantage. The necessary movement of the liquid is brought about both by the absorption of the ammonia and by the agitator W. When the latter is stopped, the precipitate forms at the bottom of the vessel. The necessary circulation can also be brought about through the device shown in Fig. 9 by activating the screw H , which moves at a rate of several hundred revolutions per minute in the cylinder C which is connected to the absorption apparatus and the vessel containing the salt water through the mouth t and f ! communicates.
Die nöthige Wärme wird durch die Absorption des Ammoniaks, sowie durch die Schlange S hervorgebracht. Ich stelle sodann den erforderlichen Sättigungsgrad der Soole wieder her.The necessary heat is produced by the absorption of the ammonia, as well as by the serpent S. I then restore the soole to the required level of saturation.
V ist ein Rohr, durch welches man gereinigtes Kochsalz in den Absorptionsapparat während der Operation bringt. Zufuhr und Mafs desselben werden durch ein in Fächer getheiltes Rad m geregelt und die Auflösung wird durch die bewegte Flüssigkeit gefördert. V is a tube through which purified saline is brought into the absorption apparatus during surgery. The supply and measure thereof are regulated by a wheel m divided into compartments, and its dissolution is promoted by the moving liquid.
Bei der soeben beschriebenen Einrichtung zum richtigen Dosiren des Ammoniaks ist es nöthig, dafs die Hähne oder Ventile jedesmal geschlossen werden, wenn der Inhalt eines der Behälter R oder R' mit Ammoniak gesättigt ist, um die Sättigung des anderen fortsetzen zu können. Die Operation des Ammoniakdosirens kann auch automatisch durchgeführt werden, in welchem Falle der Apparat auf die Volumenzunahme der Flüssigkeit und nicht auf ihre Dichtigkeit basirt sein mufs, da letztere zu Trugschlüssen wegen der veränderlichen Mengen der eingeleiteten Kohlensäure führen würde. Ich habe ein Mittel gefunden, um die Eigenschaft der Volumenzunahme der reinen Soole, welche durch jede entsprechende Dosis des absorbirten Ammoniaks bestimmt wird, direct zu benutzen. Zu diesem Behufe ■ bringe ich den, Dissoiveur A mit zwei Gefäfsen in Verbindung, wovon das eine zur Aufnahme und Messen des Salzwassers und das andere zur Entnahme der entsprechenden Menge Ammoniakflüssigkeit von gehöriger Concentration dient. Zur Erzielung dieser Resultate ver-With the device just described for the correct dosing of the ammonia, it is necessary that the cocks or valves be closed each time the contents of one of the containers R or R 'are saturated with ammonia, in order to be able to continue the saturation of the other. The operation of dosing ammonia can also be carried out automatically, in which case the apparatus must be based on the increase in volume of the liquid and not on its tightness, as the latter would lead to fallacies from the variable amounts of carbonic acid introduced. I have found a means of making direct use of the property of the increase in volume of the pure brine, which is determined by each corresponding dose of ammonia absorbed. For this purpose I connect the Dissoiveur A with two vessels, one of which is used for receiving and measuring the salt water, and the other for drawing off the appropriate amount of ammonia liquid of appropriate concentration. To achieve these results
wende ich zwei Gefäfse und einen Apparat mit einem Schwimmer. Wenn nun die ammoniakalische Lauge in dem einen Behälter das bestimmte Niveau erreicht hat, so wird der in demselben befindliche Schwimmer durch den Apparat die Entleerung der ammoniakalischen Lauge verursachen. Während dieser Entleerung fällt der Schwimmer und bewirkt am Schlufs des Fallens die Oeffnung eines Ventils im anderen Gefäfs, wodurch das erforderliche Quantum präparirter reiner Soole in den Dissolveur A eingelassen wird.I turn two vessels and an apparatus with a float. When the ammoniacal liquor in one of the containers has reached a certain level, the float in it will cause the ammoniacal liquor to be emptied through the apparatus. During this emptying the float falls and at the end of the fall causes the opening of a valve in the other vessel, whereby the required quantity of prepared pure brine is admitted into the dissolver A.
Fig. io stellt einen solchen Apparat dar.Fig. 10 shows such an apparatus.
A ist der Dissolveur; X ist das Salzwasser enthaltende Reservoir, welches durch Rohr t aus einem Behälter mit constantem Niveau gespeist wird. X1 ist ein Reservoir, in welches das ammoniakalische Salzwasser durch Rohr f1 zufliefst; s und sx sind zwei doppelsitzige Ventile. F ist ein freier Schwimmer an der Stange o. A is the dissolver; X is the salt water reservoir fed through tube t from a constant level tank. X 1 is a reservoir into which the ammoniacal salt water flows through pipe f 1 ; s and s x are two double-seat valves. F is a free swimmer on the bar or similar.
Die Wirkung dieses Apparates ist leicht verständlich. Wenn eine gewisse Menge Ammoniak absorbirt ist, so steigt die Flüssigkeit im Reservoir X1 und im Dissolveur A, wodurch der Schwimmer F die Stange ο hebt und mittelst Hebel gleichzeitig die Ventile s und s1 öffnet. Durch die Hebung des Ventils 51 wird der Zuflufs des Salzwassers in das Gefä'fs X verhindert und der Eintritt der in diesem Reservoir enthaltenen bestimmten Menge Soole in den Apparat A durch das Rohr T ermöglicht. Gleichzeitig wird durch das Ventil S1 die Verbindung zwischen X' und A geschlossen und der Abflufs der ammoniakalischen Lauge findet durch das Rohr J statt. Die Ausflufszeiten werden derart geregelt, dafs das Salzwasser des Gefäfses X schon vollständig in den Dissolveur A übergegangen ist, bevor das Gefäfs X1 leer wird, wobei der Schwimmer, die Stange ο mitziehend, die ursprüngliche Situation wieder herstellt.The effect of this device is easy to understand. When a certain amount of ammonia has been absorbed, the liquid rises in the reservoir X 1 and in the dissolver A, whereby the float F lifts the rod and simultaneously opens the valves s and s 1 by means of a lever. By lifting the valve 5 1 the inflow of the salt water into the vessel X is prevented and the entry of the certain amount of brine contained in this reservoir into the apparatus A through the pipe T is made possible. At the same time, the connection between X 'and A is closed by valve S 1 and the ammoniacal liquor is drained off through pipe J. The outflow times are regulated in such a way that the salt water of the vessel X has already completely passed into the dissolver A before the vessel X 1 is empty, whereby the swimmer, pulling the rod ο with it, restores the original situation.
Der mit dieser Vorrichtung in Verbindung stehende Doppelhebel L trägt auf beiden Armen Rollgewichte q und ^1, mittelst welcher die Ventile in ihren Sitzen energisch festgehalten werden. Diese rollen sowohl beim Heben wie Fallen des Hebels auf demselben von einem Ende zum anderen. Statt dieser Gewichte kann man zu demselben Zweck auch Quecksilber anwenden, wie aus Fig. 11 zu ersehen ist.The double lever L associated with this device carries rolling weights q and ^ 1 on both arms, by means of which the valves are firmly held in their seats. These roll from one end to the other when the lever is lifted and dropped. Instead of these weights, one can also use mercury for the same purpose, as can be seen from FIG. 11.
Ist das Dosiren zu Ende und der Kalk sammt der Magnesia am Boden des Gefäfses R, Fig. 7 und 8, angesammelt, so lasse ich den noch flüssigen Bodensatz durch das Rohr L in das Klärungsgefäfs D ab. Die abgeklärte Flüssigkeit läuft im Rohr U ab. Der Niederschlag, durch die Wirkung des Kratzers M von dem trichterförmigen Boden gelöst, steigt in dem Rohr J auf und wird durch den Hahn t abgezogen, um weiter in einer Destillirblase das Ammoniak daraus zu gewinnen.When the dosing is over and the lime together with the magnesia has accumulated at the bottom of the vessel R, Figs. 7 and 8, I drain the still liquid sediment through the pipe L into the clarifying vessel D. The clarified liquid runs off in the U pipe. The precipitate, loosened from the funnel-shaped bottom by the action of the scraper M , rises in the pipe J and is drawn off through the tap t in order to further recover the ammonia therefrom in a still.
Die ammoniakalische Lauge kann von dem Gefäfs R oder von dem automatisch wirkenden Mefs- und Dosirapparat in das Klärungsgefäfs D und von da durch das Rohr L1 in das Filter B getrieben werden, oder man kann blos die untere Flüssigkeit in das Klärungsgefäfs und die obere durch das Rohr N in das Filter leiten.The ammoniacal liquor can be driven from the vessel R or from the automatically operating measuring and dosing apparatus into the clarification vessel D and from there through the pipe L 1 into the filter B , or the lower liquid can simply be driven into the clarification vessel and the upper one through pass the tube N into the filter.
Nach beendeter Klärung ist es immer nützlich, die ammoniakalische Flüssigkeit durch dichte Stoffe und unter einem Druck von mehreren Atmosphären zu filtriren, um die suspendirten, feinsten Theilchen zu beseitigen.When the clarification is complete, it is always useful to dense the ammoniacal liquid through To filter substances under a pressure of several atmospheres in order to remove the suspended, to remove the finest particles.
Fig. 7 zeigt mein cylindrisches Filter B. Im Innern desselben befindet sich in einem zweiten durchlochten Cylinder 0 ein dichter Sack, der entfernt und durch einen anderen ersetzt wird, sobald er mit Bodensatz gefüllt ist. Von solchen Filtern müssen stets zwei oder mehrere im Betrieb sein. Man kann auch von aufsen nach innen filtriren, indem man den inneren Cylinder ο mit einem Sack umgiebt und den Bodensatz durch den Deckel d entfernt. Von dem Filter wird die ammoniakalische Flüssigkeit in den Refrigerator C geleitet. Dieser besteht aus zwei Schlangenröhren, die eine in der anderen angeordnet. Man kann das Kühlwasser ebensowohl durch die inneren Rohre, als auch durch den ringförmigen Zwischenraum circuliren lassen.Fig. 7 shows my cylindrical filter B. Inside the same, in a second perforated cylinder 0, there is a tight sack which is removed and replaced by another as soon as it is filled with sediment. There must always be two or more such filters in operation. It is also possible to filter from the outside to the inside by enclosing the inner cylinder o with a sack and removing the sediment through the lid d . The ammoniacal liquid is passed from the filter into the refrigerator C. This consists of two snake tubes, one inside the other. The cooling water can be circulated through the inner tubes as well as through the annular space.
In dem in Fig. 7 dargestellten Falle tritt die ammoniakalische Flüssigkeit durch die Mündung h ein und durch die Mündung /?' aus, wobei sie den ganzen Kreislauf in dem ringförmigen Zwischenraum durchläuft, während das Kühlwasser durch das innere Eisen- oder Bleirohr \ fliefst. Es ist ersichtlich, dafs die Röhrenkrümmungen \x dazu dienen, die inneren Rohre \ mit einander zu verbinden, was für die äufseren Rohre Z die T-Stücke Z1 bewirken. In the case shown in Fig. 7, the ammoniacal liquid enters through the mouth h and through the mouth /? ' while the cooling water from fliefst, wherein it passes through the entire cycle in the annular space through the inner iron or lead pipe \. It will be appreciated, that the tube bends \ x serve the inner tubes \ with each other to be connected, which cause the outward tubes Z Z T-pieces. 1
Die angebrachten Neuerungen sind die folgenden: The innovations attached are the following:
1. Der Reinigungspro cefs, welcher wesentlich in der Anwendung von kohlensaurem Ammoniak besteht, das durch die vorhergehende Verdrängung der Magnesiasalze durch Kalksalze wirksam wird.1. The cleaning process, which is essential in the use of carbonate of ammonia consists of the previous displacement of the magnesia salts by calcium salts takes effect.
2. Die Gesammtheit der Operationen des zweiten Processes; die Reinigung der Soole mit der Absorption des Ammoniaks vereinigend, mit oder ohne automatischen Mefsapparat, mit oder ohne Filtration, mit oder ohne Abkühlung der Flüssigkeiten.2. The totality of the operations of the second process; the purification of the soole associated with the absorption of ammonia, with or without automatic measuring apparatus, with or without filtration, with or without cooling the liquids.
3. Die Zusetzung von Kochsalz zu der vort Magnesia- und Kalksalzen gereinigten Soole.3. The addition of table salt to the salt which has been purified from magnesia and lime salts.
4. Die Reinigung der vorläufig gebildeten Soole durch Anwendung von Ammoniak, um die in Suspension erhaltenen Salze zu fällen,4. The purification of the previously formed soils by the application of ammonia in order to to precipitate the salts obtained in suspension,
wonach eine einfache Klärung und Filtration der Soole stattzufinden hat.after which a simple clarification and filtration of the brine has to take place.
5. Das automatische Dosiren des Ammoniaks.5. Automatic ammonia dosing.
6. Die Absorption des Ammoniaks in einem Recipienten durch ein Circulationssystem.6. The absorption of ammonia in a recipient by a circulation system.
V. Carbonisation der ammoniakalischen Lauge.V. Carbonization of the ammoniacal Lye.
Das Verfahren ist dann erfolgreich, wenn in einem Apparate durch geeignete Mittel eine vollständige Reaction der Kohlensäure erzielt wird.The method is successful if a complete reaction of the carbonic acid is achieved.
Zu dem mechanisch ausgeübten Druck, zur vielfältigen Vertheilung des Gases, zur bedeutenden Höhe des Apparates und zur Art der Einleitung der ammoniakalischen Flüssigkeit kommt vorher noch Behandlung mit Kohlensäure. To the mechanically exerted pressure, to the manifold distribution of the gas, to the significant The height of the apparatus and the manner in which the ammoniacal liquid is introduced must first be treated with carbonic acid.
Ich habe gefunden, dafs die Erwärmung, welche bei der Reaction der Kohlensäure auf ammoniakalische Laugen entsteht, nicht in allen Perioden eine gleiche ist. Im Anfang ist sie intensiv, nimmt dann fortwährend ab oder verschwindet gar, so zwar, dafs, wenn die Operation in zwei Perioden getheilt wird, die Erwärmung beinahe ausschliefslich während der ersteren eintritt, und dabei ohne Anwendung besonderer Mittel die Carbonisation der ammoniakalischen Flüssigkeit eine ganz unvollständige bleibt, während die Vollendung der Reaction grofse Schwierigkeiten bietet, deren Ueberwindung bisher nicht gelungen ist. Die wesentliche' Bedingung, diese Reaction schnell und vollkommen durchzuführen, besteht in der Anwendung einer möglichst niedrigen Temperatur. Ich habe Mittel gefunden, wodurch die schädliche Erwärmung im ersten Theil der Reaction beschränkt wird, während später die Reaction kalt durchgeführt wird.I have found that the warming which arises from the reaction of carbonic acid ammoniacal lye is produced, is not the same in all periods. It is in the beginning intense, then continually diminishes or even disappears, so that when the operation is divided into two periods, the warming almost exclusively during the the former occurs, and without the use of any special means the carbonization of the ammoniacal ones The fluid remains quite incomplete, while the completion of the reaction presents great difficulties Overcoming has not yet succeeded. The essential condition is that this reaction is quick and to carry it out perfectly consists in using the lowest possible temperature. I have found means by which the harmful warming in the first part of the Reaction is limited, while later the reaction is carried out cold.
Man wird die Wichtigkeit dieser Erfindung, welche mir gestattet, meine kräftigen Absorptionsmittel ohne Erwärmung einwirken zu lassen, leicht begreifen. Die Vortheile, welche meine Apparate bieten, geben der bezeichneten Theilung der Operation eine noch gröfsere Wichtigkeit in Bezug auf die Abkühlung so grofser Mengen von Flüssigkeiten, als in Bezug auf die Vermeidung eines Ammoniakverlustes. Diese Combination wird folgendermafsen ausgeführt:One becomes the importance of this invention which allows me to use my powerful absorbents easy to grasp without letting the warming act. The advantages that mine Apparatus offer, give the designated division the operation is of even greater importance in relation to the cooling Quantities of liquids than in relation to avoiding loss of ammonia. These Combination is carried out as follows:
Reine Kohlensäure, deren Erzeugung und Quelle ich später beschreiben werde, wird in die obere Abtheilung der Destillircolonne geleitet, in welcher sie sich mit dem Aetzammoniak zu kohlensaurem Ammoniak verbindet, das in einen Auflösungsapparat übergeführt und von der Soole absorbirt wird.Pure carbonic acid, the generation and source of which I will describe later, is described in the upper section of the distillation column, in which it is mixed with the caustic ammonia to form carbonate of ammonia, which is transferred to a dissolving apparatus and absorbed by the brine.
V. Erzeugung der Kohlensäure.
Die zu meiner Fabrikation erforderliche Kohlensäure wird durch Calciniren von kohlensaurem
Kalk in gewöhnlichen Kalköfen erhalten. Es ist als vortheilhaft erkannt worden,
in bestimmten, regelmäfsigen Zwischenräumen eine reinere Kohlensäure zu verwenden, und
es ist bekannt, dafs heifser Dampf, auf rothglühenden Kalk geleitet, eine reine Kohlensäure
liefen. Ich ziehe aus diesem Verhalten Vortheil, indem ich meine Operation am Kalkofen
selbst durchführe. Zu diesem Ende leite ich in bestimmten Zwischenräumen einen Dampfstrahl in den erhitzten Kalkofen, entweder
durch die unteren Oeffnungen oder auf einer gewissen Höhe oder ganz von oben
hinein, in welchem Falle ich die Kohlensäure von unten aufsauge. Der eingeleitete Dampfstrahl
mufs sehr stark sein, um den Eintritt der Luft in den Ofen zu verhindern, welcher
übrigens durch Thüren gut verschlossen sein kann. Die auf diese Weise in Zwischenräumen
erzeugte reine Kohlensäure wird verwendet, bevor die ammoniakalische Lauge die Kohlensäure-Absorptionsapparate
verläfst, um eine vollkommene Carbonisation der Lauge zu erzielen. Vor Verwendung der Kohlensäure wird
dieselbe gewaschen und abgekühlt in einem Apparat, welcher ähnlich dem ist, den ich zum
Waschen des aus den Absorptionscolonnen kommenden Gases verwende und später beschreiben
werde.V. Generation of carbonic acid.
The carbonic acid required for my manufacture is obtained by calcining carbonate of lime in ordinary lime kilns. It has been recognized as advantageous to use a purer carbonic acid in certain regular intervals, and it is known that hot steam, directed on red-hot lime, ran a pure carbonic acid. I take advantage of this behavior by performing my own operation on the lime kiln. At this end I direct a jet of steam into the heated lime kiln at certain intervals, either through the lower openings or at a certain height or from above, in which case I suck up the carbon dioxide from below. The jet of steam introduced must be very strong in order to prevent the air from entering the furnace, which, moreover, can be well closed by doors. The pure carbonic acid produced in this way in the interstices is used before the ammoniacal liquor leaves the carbonic acid absorption apparatus in order to achieve complete carbonization of the liquor. Before using the carbonic acid, it is washed and cooled in an apparatus similar to that which I use for washing the gas coming from the absorption columns and which I shall describe later.
VI. Abkühlen der Kohlensäure.VI. Cooling the carbonic acid.
Die Abkühlung der Kohlensäure wird durch Ausdehnung bei Arbeitsleistung (Kraftäuiserung) erhalten, wobei man die Temperatur beliebig auf einige Grad unter Null herabbringen, kann. Es ist wichtig, dais diese Arbeitsleistung der Kohlensäure nicht verloren gehe.The cooling of the carbonic acid is caused by expansion during work (power acidification) obtained, where you can bring the temperature down to a few degrees below zero. It is important that the carbon dioxide does not lose this work.
Zu diesem Zwecke verwende ich an der Maschine eine zweite Pumpe, entweder vor oder hinter der Druckpumpe, und verbinde die zwei Kolben derart mit einander, dafs der Kolben der Ergänzungspumpe gleichzeitig mit dem der Triebkraft wirkt. Das Kohlensäuregas wird in der Druckpumpe so stark wie nöthig comprimirt und in die erwähnten Nebenpumpen übergeführt, wo ich es vermöge seiner Expansion als Triebkraft wirken lasse, bis zu der Spannung, welche zur Verwendung in den Absorptionscolonnen geeignet ist. Die Abkühlung geschieht somit beinahe kostenlos.For this purpose I use a second pump on the machine, either before or behind the pressure pump, and connect the two pistons to one another in such a way that the Piston of the supplementary pump acts simultaneously with that of the driving force. The carbonic acid gas is compressed as much as necessary in the pressure pump and in the auxiliary pumps mentioned transferred, where I let it act as a driving force by virtue of its expansion, up to the voltage suitable for use in the absorption columns. The cooling off thus happens almost free of charge.
Was ich hier besonders hervorhebe, besteht wesentlich in der Anwendung eines Apparates, welcher zwischen der das kohlensaure Gas comprimirenden Maschine und der Absorptionscolonne, in der dasselbe auf die ammoniakalische Lauge einwirkt, angeordnet ist.What I particularly emphasize here is essentially the use of an apparatus which between the machine compressing the carbonic acid gas and the absorption column, in which the same acts on the ammoniacal liquor, is arranged.
VII. Einsaugen oder Absorption derVII. Ingestion or absorption of the
Kohlensäure.Carbonic acid.
Die Verbesserungen in dieser Richtung bestehen in der Befestigung der perforirten Platten oder falschen Böden in den Absorptions-The improvements in this direction consist in the fastening of the perforated plates or wrong floors in the absorption
colonnen, damit sie nicht in eine unregelmäfsige Stellung kommen können. Ich habe gefunden, dafs sie bei einer genau horizontalen Befestigung einen gewissen Spielraum in verticaler Richtung haben können. Dieser Zweck wird .durch Anbringung von Führungen (siehe Fig. 12) erreicht. Auch kann man dieselben, wie bei F in Fig. 13, mittelst einer Centralstange A in einer festen Stellung erhalfen. Diese Stange hat am oberen Ende eine Heboder Handschraube, mittelst welcher die Zwischenboden gehoben werden können. Fig. 13 b zeigt einen solchen Zwischenboden in gröfserem Mafsstabe.column so that they cannot get into an irregular position. I have found that if they are precisely horizontal they can have a certain amount of leeway in the vertical direction. This purpose is achieved by attaching guides (see Fig. 12). The same can also be obtained, as with F in FIG. 13, by means of a central rod A in a fixed position. This rod has a lifting or hand screw at the upper end, by means of which the intermediate shelves can be lifted. Fig. 13b shows such an intermediate floor on a larger scale.
Ich habe an jenem Theile dieser Apparate, wo die Flüssigkeit eintritt, Klappen R, welche sich nach innen öffnen, angebracht, damit bei einem Unfälle die Flüssigkeit aus der Colonne nicht entweichen kann. Eine gleiche Klappe verwende ich auch an dem Rohre E, Fig. 13, welches zum Einleiten des Gases dient.On that part of this apparatus where the liquid enters, I have attached flaps R, which open inward, so that in the event of an accident the liquid cannot escape from the column. I also use the same flap on pipe E, Fig. 13, which is used to introduce the gas.
VIII. Auflösung des Chlorammoniums.VIII. Dissolution of the chlorammonium.
Die grofse Aufgabe bei Fabrikation des Natriumbicarbonats bestand in der Abkühlung des Apparates oder in der Verhinderung der Erwärmung der Flüssigkeit, damit eine möglichst schnelle und vollständige Reaction eintreten konnte. Dieses Verfahren jedoch, welches günstig für die Fabrikation des Natriumbicarbonats ist, verursacht durch seine intensive Wirkung die Bildung und Ausscheidung von Chlorammoniumkrystallen, welche, mit dem Natriumbicarbonat vermengt, durch gewöhnliche Mittel davon nicht mehr zu trennen sind. Dieses Resultat wird noch ungünstiger, wenn man Chlornatrium im Ueberschufs anwendet.The great task in the manufacture of sodium bicarbonate consisted of cooling of the apparatus or in the prevention of the heating of the liquid, thus as much as possible rapid and complete reaction could occur. This method, however, which is favorable for the manufacture of the sodium bicarbonate, caused by its intensity Effect the formation and excretion of chlorammonium crystals, which, with the Sodium bicarbonate mixed, cannot be separated from it by ordinary means. This result becomes even more unfavorable if one uses sodium chloride in excess.
Das Mittel, diesem Uebelstande zu begegnen, besteht in einer entsprechenden Anwendung der Wärme. In der That findet die Lösung des Chlorammoniums durch die Einwirkung von Wärme viel schneller statt als jene des Natriumbicarbonats, daher durch Erhöhung der Temperatur alles Chlorammonium und nur Spuren von Natriumbicarbonat aufgelöst werden.The means of countering this evil consists in an appropriate application the warmth. Indeed, the solution of the chlorammonium takes place through the action of heat much faster than that of sodium bicarbonate, hence by increasing the Temperature all chlorammonium and only traces of sodium bicarbonate can be dissolved.
Es ist selbstverständlich, dafs die Anwendung kühlender Mittel für die Reaction und die Anwendung von Wärme zur Verhinderung einer Krystallbildung des Chlorammoniums eine getrennte sein mufs. Bei meiner Fabrikation nütze ich zwei verschiedene Temperaturen zu zwei verschiedenen Zwecken mehrfach aus, nämlich in der Absorptionscolonne, in welcher ich das kohlensaure Gas anstatt von unten auf einer gewissen Höhe einleite und am Boden der unteren Abtheilung ein Schlangenrohr zum Erwärmen der Flüssigkeit einlege. Ein besseres Verfahren besteht darin, die Flüssigkeit in einem getrennten Apparat zu erhitzen, wo man sie leichter durch mechanische Mittel· in Bewegung setzen kann und wodurch eine Uebertragung der Wärme auf die der Reaction unterzogene Flüssigkeit vermieden wird.It goes without saying that the use of cooling means for the reaction and the application separate from heat to prevent the chlorammonium from crystallizing must be. In my production I use two different temperatures two different purposes, namely in the absorption column, in which I introduce the carbonic acid gas instead of from below at a certain height and at the bottom Place a coiled pipe in the lower section to warm the liquid. A better one Method consists in heating the liquid in a separate apparatus where one it can be set in motion more easily by mechanical means and thereby a transmission the heat on the reacted liquid is avoided.
IX. Filtration.IX. Filtration.
Bei einem grofsen Betriebe sind mehrfache und unterbrochene Filtrationen zu vermeiden. Ich habe in der Construction meines continuirlichen Vacuumfilters Verbesserungen angebracht, welche aus Fig. 14 zu ersehen sind.In a large company, multiple and interrupted filtrations are to be avoided. I have made improvements in the construction of my continuous vacuum filter, which can be seen from FIG.
Die mit dem Bicarbonat gesättigte Flüssigkeit wird in beliebiger Menge aus den Colonnen durch Rohr K auf das Filter geleitet, indem man die Hähne X und Y öffnet. Durch das Rohr L leite ich das zum Waschen erforderliche Wasser ein. Die Verbesserungen bestehen im folgenden:Any amount of the liquid saturated with the bicarbonate is passed from the columns through pipe K to the filter by opening taps X and Y. I introduce the water required for washing through the L pipe. The improvements are as follows:
1: Um das Natriumbicarbonat gleichförmig auf dem Filter auszubreiten und zu waschen, verwende ich eine drehbare durchlochte Röhre ^, welche sich durch die beim seitlichen Ausflufs der Flüssigkeit bewirkte Reaction dreht.1: To uniformly spread and wash the sodium bicarbonate on the filter, I use a rotatable perforated tube ^ which extends through the side outflow the reaction caused by the liquid rotates.
2. Zur Erzeugung des Vacuums bediene ich mich einer Wasserkolbenpumpe. Ich gebe ihr eine neue Bestimmung, zu der sie ganz besonders geeignet ist, da durch sie beinahe alle schädlichen Räume unterdrückt werden.2. I use a water piston pump to generate the vacuum. I give her a new determination to which she is particularly suitable, since almost all of them are through her harmful spaces are suppressed.
Ich verwende sie auch zum Waschen des durch das Aufsaugen der Luft oder des Gases mitgerissenen Ammoniaks und schütze dadurch die metallenen Armaturen der Pumpe, welche sonst bald durch das Gas angegriffen werden. Das in der Pumpe enthaltene Waschwasser kann Salzwasser sein, denn das zu waschende Ammoniak ist entweder kohlensaures oder-Aetzammoniak, welches sich im Salzwasser auflösen kann, bevor letzteres in den Ammoniakdissolveur geleitet wird. In den constructiven Details hat diese Pumpe folgende Verbesserungen, die in den Fig. 15, 16 und 17 dargestellt sind.I also use them to wash the by sucking in air or gas entrained ammonia and thereby protect the metal fittings of the pump, which otherwise they will soon be attacked by the gas. The washing water contained in the pump can be salt water, because the ammonia to be washed is either carbonic or caustic ammonia, which can dissolve in salt water before the latter in the ammonia dissolveur is directed. In the constructive details this pump has the following improvements, which are shown in Figs.
A ist der Pumpencylinder, P der Kolben, B und B1 sind Wasserkästen, zwischen welchen sich der Kolben bewegt. C C sind Deckel, R Druckventile oder Klappen, 5 Saugventile, O Hähne zum Einlassen des Wassers. Hervorzuheben ist hier die Disposition der Ventile oder Klappen, welche durch ihre Stellung am Deckel keinerlei Störung in den Bewegungen des Wassers und auch nicht in den relativen Dimensionen und der Form der Wasserkästen verursachen. Diese Pumpe functionirt sonst in derselben Weise, wie alle anderen. A is the pump cylinder, P the piston, B and B 1 are water tanks, between which the piston moves. CC are lids, R pressure valves or flaps, 5 suction valves, O taps to let in the water. What should be emphasized here is the disposition of the valves or flaps, which, due to their position on the lid, do not cause any disturbance in the movements of the water or in the relative dimensions and shape of the water tanks. This pump otherwise functions in the same way as all the others.
In dem Reservoir Q., Fig. 14, wird durch das Rohr F1 das Vacuum erzeugt und in diesem Reservoir wird die vom Filter kommende Flüssigkeit durch das Rohr W eingelassen, von wo aus dann die Flüssigkeit in die Destillircolonne geleitet wird. Es werden zwei oder mehrere dieser Trennungsreservoirs abwechselnd im Betrieb erhalten.In the reservoir Q., FIG. 14, the vacuum is generated by the pipe F 1 and in this reservoir the liquid coming from the filter is admitted through the pipe W , from where the liquid is then passed into the distillation column. Two or more of these separation reservoirs are maintained alternately in operation.
3. Um die Anwendung einer grofsen Anzahl Hähne, sowie den früher von mir ver-3. In order to use a large number of taps, as well as the one I had previously
wendeten Vertheilungsapparat (Distributor) beim Filtriren zu vermeiden, habe ich ein continuirliches Filter erfunden, welches in den Fig. 18, 19 und 20 dargestellt ist.To avoid using the distributor during the filtration process, I have a continuous one Filter was invented, which is shown in FIGS. 18, 19 and 20.
Der Filtrirapparat besteht aus einem runden Reservoir A, getheilt in eine beliebige Anzahl von Abtheilungen, in dem durch die Zeichnung dargestellten Fall in acht. Jede Abtheilung ist mit einem Gitter oder einer durchlochten Platte G bedeckt, aufweiche ein entsprechender Filtrirstoff, als Flanell, Leinwand etc., und darüber zum besseren Festhalten ein Drahtgewebe gelegt wird. Diese Abtheilungen erstrecken sich bis in den Fufs des Reservoirs und stehen durch in der Bodenplatte P befindliche Oeffnungen mit dem Innern des einen Kasten C bildenden Reservoiruntersatzes in Verbindung. Dieser Kasten C besitzt drei Abtheilungen; die Abtheilung c1 hat die Bestimmung, die in den Abtheilungen A1 A'2 und As herabkommende Flüssigkeit, c4 die in A* und c5 die in A& A6 und A1 herabkommende Flüssigkeit aufzunehmen. Unter A 8 befindet sich keine Abtheilung.The filter apparatus consists of a round reservoir A , divided into any number of compartments, in the case shown in the drawing into eight. Each section is covered with a grid or a perforated plate G, on which a suitable filter material, such as flannel, canvas, etc., and over which a wire mesh is placed for better retention. These compartments extend into the foot of the reservoir and are connected to the interior of the reservoir base forming a box C through openings in the base plate P. This box C has three sections; Division c 1 is intended to contain the liquid descending in divisions A 1 A ' 2 and A s , c 4 the liquid descending in A * and c 5 the liquid descending in A & A 6 and A 1. There is no division under A 8.
Das Reservoir A ist in der angegebenen Pfeilrichtung drehbar auf der Deckplatte P1 der Unterlage; diese Drehung ist intermittirend und wird so vorgenommen, dafs bei einer vollständigen Umdrehung des Reservoirs A eine jede Abtheilung einmal über die Stelle zu stehen kommt, an der sich kein freier Raum befindet, so dafs nach und nach eine jede Abtheilung der Bestimmung zugeführt wird, die der bezügliche Ort bedingt.The reservoir A can be rotated in the indicated direction of the arrow on the cover plate P 1 of the base; this rotation is intermittent and is carried out in such a way that, with a complete rotation of the reservoir A, each section comes to stand once over the point at which there is no free space, so that each section is gradually led to the determination which the related location is conditional.
Ich werde nun die Function des Apparates in der in der Zeichnung dargestellten Stellung beschreiben. Der Abtheilung A1 wird mittelst eines Separators, der mit einer Vacuumpumpe in Verbindung steht, das das Natriumbicarbonat enthaltende Chlorammonium durch ein mit dem Rohre T in Verbindung stehendes durchlochtes Rohr zugeführt. Die abfliefsende Flüssigkeit gelangt nach c1 und wird mittelst eines mit einer Pumpe in Verbindung stehenden Separators durch das Rohr t entleert, in Gemeinschaft mit der aus A2 und As kommenden Flüssigkeit, welche Abtheilungen bereits früher gefüllt waren, als sie an Stelle von Ax sich befanden. Während in Abtheilung A2 das auf dem Filter befindliche Bicarbonat einigermafsen abtrocknen soll, kommt in As mittelst Rohr T1 das in R3 und i?4 angesammelte Wasser hinzu, was in A* zum Auslaugen dieme und durch c4 und Rohr tl nach Rs und i?4 gelangte. In A^ kommt mittelst Rohr T2 das in R' und R2 aufgespeicherte Wasser hinzu, was in A^ A6 und A1 zum Waschen und Auslaugen dieme und durch c5 und Rohr A" nach R1 und R2 gelangte. In A& wird die letzte Waschung mit reinem Wasser durch T3, aus R kommend, vorgenommen. Während Ae und A1 zum Abtrocknen dient, wird in As das Bicarbonat entleert. Dies kann durch Arbeiter mittelst Krücken, oder auf automatische Weise mittelst Becherkette oder auch so stattfinden, dafs man die Scheidewände 5 über den Filtrirflächen beseitigt und das Bicarbonat durch eine .pflugscharähnliche feste Krücke entleert.I shall now describe the function of the apparatus in the position shown in the drawing. Compartment A 1 is supplied with the chlorammonium containing the sodium bicarbonate by means of a separator which is connected to a vacuum pump through a perforated tube connected to the tube T. The outflowing liquid reaches c 1 and is emptied through the pipe t by means of a separator connected to a pump, together with the liquid coming from A 2 and A s , which sections were already filled earlier than they were in place of A. x were. While in section A 2 the bicarbonate on the filter is supposed to dry off to some extent, in A s, by means of pipe T 1, that in R 3 and i? 4 accumulated water, what in A * for leaching dieme and through c 4 and pipe t l to R s and i? 4 arrived. In A ^ , by means of pipe T 2, the water stored in R 'and R 2 is added, which in A ^ A 6 and A 1 was used for washing and leaching and through c 5 and pipe A " to R 1 and R 2. In A & the last washing with pure water is carried out by T 3 , coming from R. While A e and A 1 are used for drying, the bicarbonate is emptied in A s . This can be done by workers using crutches, or automatically using a chain of cups Or else take place in such a way that the partitions 5 above the filter surfaces are removed and the bicarbonate is emptied through a plowshare-like fixed crutch.
Bei den zu bestimmten Zeiten statthabenden Drehungen kommt eine jede der Abtheilungen an die Stelle A', wird hier mit der von der Absorptionscolonne kommenden Flüssigkeit gefällt , von welcher das Bicarbonat auf dem Filter zurückbleibt, und gelangt bei wiederkehrender Drehung an die Stellen, wo das Carbonat systematisch gewaschen, getrocknet und entleert wird. Die Bewegung wird durch das Getriebe ρ und die Riemscheiben χ und x1 vermittelt, von denen eine fest, eine lose ist. Zu diesem Zweck besitzt das Reservoir einen Radkranz E. During the rotations which take place at certain times, each of the sections comes to the point A ', is precipitated here with the liquid coming from the absorption column, of which the bicarbonate remains on the filter, and, with repeated rotation, arrives at the points where the carbonate is systematically washed, dried and emptied. The movement is mediated by the gearbox ρ and the pulleys χ and x 1 , one of which is fixed, one is loose. For this purpose, the reservoir has a wheel rim E.
Das in den Behältern R' bis RA zur Aufsaugung des Wasch- oder Auslaugwassers nöthige Vacuum wird durch eine mit Rohr V in Verbindung stehende Pumpe erzeugt. Das Wasser für Behälter R kommt durch Rohr V1. Die Behälter R1 bis i?* sind paarweise angeordnet, damit der eine sich füllen kann, während der andere entleert wird. Die Ventile können statt für Handbetrieb ebensogut selbstwirkend mittelst Schwimmer eingerichtet werden. Dafs die Form und Dimensionen meines Filterapparates geändert werden können, ist selbstverständlich, das Wesentliche daran ist seine Continuität und die gleichzeitige Besorgung aller seiner Theile in den verschiedenen Abstufungen der Operation.The vacuum required in the containers R 'to R A to suck up the washing or leaching water is generated by a pump connected to pipe V. The water for container R comes through pipe V 1 . The containers R 1 to i? * Are arranged in pairs so that one can fill up while the other is being emptied. The valves can just as easily be set up as self-acting by means of floats instead of for manual operation. It goes without saying that the shape and dimensions of my filter apparatus can be changed; the essential thing about it is its continuity and the simultaneous care of all its parts in the various stages of operation.
Ohne von dem Wesen dieses Apparates abzuweichen, habe ich eine andere Construction und Anordnung in Ausführung gebracht, welche durch Fig. 21, 22 und 22 b dargestellt ist. Hier besteht der Apparat aus einem Cylinder, der sich um seine horizontale Achse dreht.Without departing from the essence of this apparatus, I have a different construction and arrangement brought into execution, which is shown by Figs. 21, 22 and 22b. Here the apparatus consists of a cylinder that rotates around its horizontal axis.
X. Reduction der Gradhaltigkeit der Soda.X. Reduction of the straightness of the soda.
Es ist im Handel von Wichtigkeit, dafs Soda von verschiedener Gradhaltigkeit fabricirt werde, und es ist gebräuchlich, dafs man zu diesem Ende mit der Soda Kochsalz vermengt.It is important in trade that soda be manufactured of varying degrees of accuracy, and it is customary to mix table salt with the soda at this end.
Ich erreiche dieses Resultat beim Waschen der Soda in meinem Filter, indem ich Soole oder aufgelöstes Chlornatrium von solcher Dichtigkeit, welche der gewünschten Gradhaltigkeit der Soda entsprechen soll, hinzusetze. Wenn ich daher Salzwasser von 25 ° B. dazu verwende, erhalte ich eine Soda von 8o° und mit Salzwasser von 180B. eine Soda von 84° nach Descroizilles. Dasselbe Resultat läfst sich erzielen, wenn man verhältnifsmäfsige Mengen reinen Wassers zu einem Salzwasser von stets gleicher Gradhaltigkeit mischt.I achieve this result when washing the soda in my filter by adding Soole or dissolved sodium chloride of such a tightness that should correspond to the desired degree of stability of the soda. If I, therefore, salt water of 25 ° as used to, I get a soda from 8o ° and with salt water at 18 0 as a soda of 84 ° Descroizilles. The same result can be achieved if one mixes proportionate amounts of pure water with salt water that is always of the same degree of accuracy.
XL Darstellung des Natriumbicarbonats.XL representation of sodium bicarbonate.
Die Bereitung des Bicarbonats als Handelswaare ist von grofser und praktischer Wichtigkeit. Man hat der Sache bisher nicht die nöthige Aufmerksamkeit geschenkt. Man sah darin einen einfachen Trocknungsprocefs und jene, welche sich mit diesem Zweige der Sodafabrikation befafst, operirten nicht mit grofsen Quantitäten. Die Behandlung dieses Salzes ist mit Schwierigkeiten verbunden, es bedarf beim Trocknen einer Temperatur von höchstens 59° C, wobei es die Tendenz zusammenzubacken hat. The preparation of bicarbonate as a commercial commodity is of great and practical importance. The matter has not hitherto been given the necessary attention. One saw in it a simple drying process and those who are concerned with this branch of soda manufacture do not operate with great care Quantities. The treatment of this salt is fraught with difficulties Drying at a temperature not exceeding 59 ° C, with a tendency to cake.
Ich habe zwei Apparate erfunden, welche sowohl zum Trocknen des Bicarbonats, als zur Umwandlung desselben in sein Monocarbonat geeignet sind. Die Einrichtung besteht darin, dafs man auf grofse Massen mittelst eines warmen Gases, dessen Temperatur vollkommen geregelt werden kann, einwirkt.I have invented two devices, both for drying the bicarbonate and for Conversion of the same into its monocarbonate are suitable. The facility consists of that one can work on large masses by means of a warm gas, the temperature of which is perfect can be regulated acts.
Der Apparat ist durch Fig. 23 dargestellt und hat an der Vorderseite einen Wärmeregulator. In diesen tritt die heifse Luft durch das Rohr T ein und theilt dem im Reservoir enthaltenen Wasser mehr ober weniger Wärme mit, wodurch der Schwimmer F zum Steigen oder Fallen gebracht wird. Wenn das warme Gas eine zu hohe Temperatur hat, so sinkt der Schwimmer und hebt den Dämpfer, d. i. die Klappe r, mittelst des Hebels £., wodurch kalte Luft einströmt und die Ueberhitze auf die erforderliche Temperatur zurückbringt, bevor sie durch das Rohr T1 in den Trockenkasten kommt.The apparatus is shown by Fig. 23 and has a heat regulator on the front. The hot air enters this through the tube T and shares more or less heat with the water contained in the reservoir, whereby the float F is caused to rise or fall. When the warm gas has a too high temperature, the float lowers and raises the damper, di flap r, by means of the lever £., Flows whereby cold air and to heat to the required temperature returns before passing through the tube T 1 comes in the drying box.
ι. Apparat. Fig. 24. Wenn das Natriumbicarbonat durch Schütteln in einem Doppelgitter entsprechend zertheilt ist, wird es in einen verticalen oder horizontalen cylindrischen Behälter gebracht, in welchem ein Rührwerk sehr schnell gedreht wird, wodurch das Salz sehr fein zertheilt und durch den Einflufs eines warmen Luftstroms in Form eines feinen Pulvers oder Staubes in einer Kammer getrocknet sich ansammelt. A ist das Zertheilungsgefäfs, in welches das zu trocknende Bicarbonat geworfen wird. In demselben ist eine Welle N mit einem Schaber M, mittelst dessen das Salz durch die Oeffnung c nach dem Cylinder C gebracht wird. In der Mitte dieses Cylinders ist eine verticale Welle S mit Flügeln U, welche sich sehr rasch dreht und dabei das Bicarbonat zu Pulver schlägt, während es mit der entsprechend erwärmten Luft, welche durch das Rohr T1 einströmt, in innige Berührung kommt. Das so getrocknete Bicarbonat setzt sich im Behälter E ab, von wo es durch die Thür G entleert wird, während die Luft durch das Rohr H entweicht. Horizontale Trockenräume haben Wellen mit treibenden Flügeln.ι. Apparatus. Fig. 24. When the sodium bicarbonate has been appropriately divided by shaking in a double grid, it is placed in a vertical or horizontal cylindrical container in which an agitator is turned very quickly, whereby the salt is very finely divided and, by the influence of a stream of warm air, in The form of a fine powder or dust accumulates in a dried chamber. A is the disintegration vessel into which the bicarbonate to be dried is thrown. In it is a shaft N with a scraper M, by means of which the salt is brought through the opening c to the cylinder C. In the middle of this cylinder is a vertical shaft S with wings U, which rotates very rapidly and in the process beats the bicarbonate to powder, while it comes into intimate contact with the appropriately heated air which flows in through the tube T 1. The bicarbonate dried in this way settles in the container E , from where it is emptied through the door G, while the air escapes through the pipe H. Horizontal dry rooms have waves with floating wings.
2. Apparat. Fig. 25. Derselbe hat ähnliche Einrichtung wie einer, der zum Reinigen des Leuchtgases dient. Die Anwendung ist jedoch eine ganz andere. Während auf das Gas durch eine chemische Action eingewirkt wird, ist bei meinem Verfahren fester Stoff der physikalischen Action der Wärme unterworfen. Fig. 25 zeigt einen solchen Apparat, welcher aus einem Kasten A besteht, mit einem in seiner halben Höhe befestigten Drahtgewebe oder durchlochten Blechboden -B, auf dem das vom Filter kommende Bicarbonat ausgebreitet wird. Die entsprechend warme Luft kann von oben oder unten durch die Röhren T oder T^ in den Kasten geleitet werden. Werden mehrere solcher Apparate verwendet, so ist es vortheilhaft, dieselben behufs Beschickung und Entleerung durch einen Distributor zu vereinigen.2. Apparatus. Fig. 25. It has a similar device to one which is used to purify the luminous gas. However, the application is completely different. While the gas is acted upon by a chemical action, in my process solid matter is subjected to the physical action of heat. Fig. 25 shows such an apparatus, which consists of a box A with a wire mesh or perforated sheet metal base B fastened at half its height, on which the bicarbonate coming from the filter is spread. The correspondingly warm air can be fed into the box from above or below through the tubes T or T ^. If several such apparatuses are used, it is advantageous to combine them for loading and unloading by a distributor.
XII. Fabrikation des Natriummonocarbon at s.XII. Manufacture of sodium monocarbon at s.
Zur Fabrikation der gewöhnlichen Soda (des Mo'nocarbonats) mufs das Bicarbonat zersetzt und calcinirt werden. Diese beiden Operationen können in ein und demselben Apparat oder auch getrennt durchgeführt werden. Die beim Verfahren und an den Apparaten gemachten Verbesserungen sind folgende:The bicarbonate has to be decomposed for the manufacture of common soda (monocarbonate) and be calcined. These two operations can take place in one and the same apparatus or can also be carried out separately. The ones made in the process and on the apparatus Improvements are as follows:
A. Zerlegung des Natriumbicarbonats.A. Breakdown of the sodium bicarbonate.
Die Zerlegung kann in beiden Apparaten, Fig. 24 und 25, mittelst heifser, trockener Luft, oder mittelst überhitzten Dampfes durchgeführt werden. Ich habe aber gefunden, dafs gewöhnlicher, aus einem Generator entnommener Dampf nicht nur zum Auslaugen, sondern auch zum Zerlegen des Bicarbonats verwendet werden kann. Ich ziehe den Apparat, Fig. 25, vor, weil man deren mehrere vereinigt benutzen kann, so dafs der im ersten Apparat nicht condensirte Dampf in den folgenden condensirt wird und durch Anbringung eines Distributors in jeden beliebigen Apparat geleitet werden kann, was eine abgesonderte Beschickung und Entleerung gestattet.The decomposition can be carried out in both apparatuses, Fig. 24 and 25, by means of hot, dry air, or by means of superheated steam. But I have found that it is more common Steam extracted from a generator can be used not only for leaching but also for breaking down the bicarbonate can. I prefer the apparatus, Fig. 25, because several of them are used together so that the steam not condensed in the first apparatus condenses in the following and can be fed into any apparatus by attaching a distributor can, which allows separate loading and unloading.
Fig. 26 zeigt im Verticalschnitt eine der zahlreichen Einrichtungen, mittelst welcher dieser Theil meiner Erfindung durchgeführt werden kann. ABCD sind die Gefäfse zum Zerlegen des Bicarbonats, von welchen eine beliebige Anzahl verwendet werden kann. O ist der Distributor, in welchem der Dampf durch das Rohr T zugeleitet wird und welcher gestattet, dafs ein oder mehrere Gefäfse gleichzeitig behufs Füllens und Entleerens isolirt werden können. Im Fall A und D isolirt sind, wird der in den Vertheiler O einströmende Dampf durch Rohr t in den oberen Raum von B gehen, das darin enthaltene Bicarbonat durchdringen, dann durch t1 in den Vertheiler zurück und von da aus durch i2 in den oberen Raum von C, dann durch i3 in den' Distributor zurückgehen, um endlich durchFig. 26 shows, in vertical section, one of the numerous devices by means of which this part of my invention can be carried out. ABCD are the vessels for decomposing bicarbonate, any number of which can be used. O is the distributor to which the steam is fed through the pipe T and which allows one or more vessels to be isolated for filling and emptying at the same time. If A and D are isolated, the steam flowing into the distributor O will pass through tube t into the upper space of B , penetrate the bicarbonate contained therein, then back through t 1 into the distributor, and from there through i 2 into the upper space of C, then go back through i 3 in the 'distributor to finally go through
Rohr ί4 wegen Benutzung des kohlensauren Gases in die Destillircolonne abzugehen.Pipe ί 4 to go off into the distillation column because of the use of the carbonic acid gas.
Die Hitze des Dampfes genügt zur Zersetzung des Bicarbonats. Durch die Condensation des Dampfes wird die latente Wärme zu dieser Zerlegung in einer Weise benutzt, dafs ich eine ungleich gröfsere Wirkung erziele, als wenn ich ein uncondensirbares Gas oder überhitzten Dampf anwenden würde. Das vom gewöhnlichen Dampf erhaltene Condensationswasser wird zum Waschen und Auslaugen des Natriumbicarbonats verwendet.The heat of the steam is sufficient to decompose the bicarbonate. Due to the condensation of the The latent heat of steam is used for this decomposition in such a way that I achieve an incomparably greater effect than if I were to use an uncondensable gas or superheated steam. That of the ordinary Condensation water obtained from steam is used to wash and leach the sodium bicarbonate.
Auf chemischem Wege kann die Zerlegung des Bicarbonats in folgender Weise ausgeführt werden, indem man eine basische Substanz anwendet, welche sich mit dem Ueberschufs der Kohlensäure verbindet und ein Monocarbonat bildet. Zu diesem Zwecke verwende ich Ammoniakgas, welches ich auf das im Filter oder im Apparat, Fig. 24, befindliche Natriumbicarbonat leite, oder ich bringe letzteres in eine ammoniakalische Lauge. Nach der Zersetzung . wird die Flüssigkeit von dem gebildeten Monocarbonat durch neue Filtration und Nachwaschung getrennt, wobei der Apparat entsprechend warm zu halten ist. Bei diesem Verfahren hat man den Vortheil, dafs gleichzeitig mit der Zerlegung des' Bicarbonats eine vorläufige Carbonisation des nachher zu verwendenden Ammoniaks erzielt wird.By chemical means, the decomposition of the bicarbonate can be carried out in the following way by using a basic substance which can be mixed with the excess of Carbonic acid combines and forms a monocarbonate. For this purpose I use Ammonia gas, which I add to the sodium bicarbonate in the filter or in the apparatus, Fig. 24 direct, or I bring the latter into an ammoniacal lye. After decomposition . the liquid is separated from the monocarbonate formed by new filtration and washing, the apparatus is to be kept warm accordingly. With this method one has the advantage that this is done simultaneously with the decomposition of the bicarbonate, a preliminary carbonization of the one to be used afterwards Ammonia is achieved.
B. Das Calciniren der Soda.B. The calcination of soda.
Wenn das Bicarbonat zerlegt und vom Ammoniak gereinigt ist, mufs das erhaltene Monocarbonat cälcinirt werden, was ich in einem rotirenden Ofen, der ein Schmelzen der Soda nicht zuläfst, vornehme. Mein Ofen hat konische oder cylindrische Form, ist geneigt und vorn und hinten offen. Je intensiver das Feuer, desto schneller lasse ich rotiren, wobei die Fortbewegung der Soda eine gröfsere ist.When the bicarbonate has been broken down and purified from ammonia, the monocarbonate obtained must To be calcined what I am in a rotating furnace, which is a melting of the soda not allowed, gentleman. My stove is conical or cylindrical in shape, sloped and forward and open at the back. The more intense the fire, the faster I let it rotate, with the locomotion the soda is a larger one.
Es ist im Längsschnitt, Fig. 27, und Querschnitt, Fig. 28, A ein drehbarer Cylinder, dessen Inneres mit feuerbeständigen Ziegeln bekleidet ist. Die rotirende Bewegung erhält er durch ein Zahngetriebe E und e; er ruht auf Rollen r und r'. Die ihn erwärmenden Feuergase werden in F erzeugt. Der Brennstoff wird durch den Trichter T, die zu calcinirende Soda durch den schiefen Kanal B eingebracht. Diese sammelt sich cälcinirt in C an und wird durch die Thür O entleert.It is in longitudinal section, Fig. 27, and cross-section, Fig. 28, A, a rotatable cylinder, the interior of which is lined with fire-resistant bricks. The rotating movement is obtained by a gear mechanism E and e; it rests on rollers r and r '. The fire gases that warm it are generated in F. The fuel is introduced through the funnel T, the soda to be calcined through the inclined channel B. This accumulates in C and is emptied through door O.
C. Apparat zum Zerlegen und Calciniren der Soda.C. Apparatus for decomposing and calcining soda.
Wird die Zerlegung des Bicarbonats und die Calcination des Monocarbonats in einem einzigen Apparat vorgenommen, der von aufsen geheizt wird, wie in Fig. 29 und 30 dargestellt, so ist es nöthig, besonders bei Anwendung einer hohen Temperatur, die heifsen inneren Kesselflächen fortwährend abzuschaben. Die hierbei sich zeigenden grofsen Schwierigkeiten überwinde ich dadurch, dafs ich die Schabeisen D in eine geneigte Stellung bringe, und zwar mit dem stumpfen Winkel nach vorn, mit dem spitzen nach rückwärts, so dafs sie mit ihrer Schneide die angeklebte Soda lösen. Die Form dieser Schneide richtet sich nach der zu schabenden Fläche S, Fig. 31. F deutet die Richtung an, in der sich der Arm C der Welle B bewegt.If the decomposition of the bicarbonate and the calcination of the monocarbonate are carried out in a single apparatus which is heated from the outside, as shown in Figs. 29 and 30, it is necessary, especially when a high temperature is used, to continually scrape the hot inner surfaces of the kettle. I overcome the great difficulties that arise here by bringing the scraper D into an inclined position, with the obtuse angle forwards and with the acute angle backwards, so that they loosen the stuck-on soda with their cutting edge. The shape of this cutting edge depends on the surface S to be scraped, Fig. 31. F indicates the direction in which the arm C of the shaft B moves.
XIII. Verschiedene secundäre Apparate.XIII. Various secondary devices.
A. Apparat zur Reduction der Soole aufA. Apparatus for the reduction of soils
den erforderlichen Grad.the required degree.
Die Soole enthält eher zu wenig als zu viel Salz und unterliegt im Verlauf der Fabrikation noch weiterer Verdünnung. Jedoch kommt es auch vor, dafs die ammoniakalische Lauge zu salzhaltig ist und die Röhren durch Absetzung des Salzes verstopft. Zur Vermeidung dieses Uebelstandes habe ich einen Apparat erfunden, welcher die Soole oder das Salzwasser auf dem gewünschten Grad oder Dichtigkeit erhält.The brine contains too little rather than too much salt and is subject to the process of manufacture still further dilution. However, it also happens that the ammoniacal liquor is too is salty and clogs the tubes with sedimentation of the salt. To avoid this Unfortunately I have invented an apparatus which the brine or the salt water on the the desired degree or tightness.
Fig. 32 zeigt diesen Apparat., Das Salzwasser gelangt in die Abtheilung A des Reservoirs R durch die Mündung T und geht durch das gebogene Rohr T1 in die Abtheilung B, um aus dieser durch O dem früher beschriebenen Apparat zuzufliefsen. In der Abtheilung A ist ein Schwimmer F, welcher steigt, wenn das Wasser zu sehr gesättigt ist und so durch den Hebel L den Zuflufs von frischem Süfswasser aus der Wanne S (bei gleich erhaltenem Niveau) durch das Rohr V regelt. Das Rohr V ist vermöge des Kautschukmuffs Y gegliedert, wodurch die nöthigen Oscillationen statthaben können. Das Wasser fliefst aus diesem Rohr in den Trichter E und vermengt sich, durch das Rohr Z gehend, im Rohr !T1 mit dem Salzwasser. Das Süfswasser kommt durch die Mündung M in die Wanne S und der Ueberflufs geht durch die Mündung N ab. Dieser Apparat regelt vermöge seiner grofsen Empfindlichkeit den Grad des Salzwassers genau.32 shows this apparatus. The salt water enters compartment A of the reservoir R through the mouth T and passes through the bent tube T 1 into compartment B, from which it flows through O to the apparatus described earlier. In section A there is a float F, which rises when the water is too saturated and thus regulates the inflow of fresh fresh water from the tub S (at the same level) through the pipe V by means of the lever L. The tube V is divided by means of the rubber sleeve Y , whereby the necessary oscillations can take place. The water flows from this pipe into the funnel E and, going through the pipe Z , mixes in the pipe! T 1 with the salt water. The fresh water comes through the mouth M into the tub S and the overflow goes through the mouth N from. This apparatus, by virtue of its great sensitivity, regulates the degree of salt water precisely.
B. Flüssigkeits-Druck- und Mefsapparat.B. Fluid pressure and metering apparatus.
Dieser in Fig. 33 dargestellte Apparat besteht aus einem Reservoir R, in welches die Flüssigkeit durch die Klappe C einströmt. Dabei wird der Schwimmer F gehoben, und wenn er die erforderliche Höhe erreicht hat, stöfst er an die Scheibe r der Stange t, hebt diese und dadurch das Ventil S, welches sich schliefst, und öffnet das Ventil S1 mittelst des Hebels L, wodurch comprimirte Luft oder sonstiges comprimirtes Gas in den Apparat einströmt und die Flüssigkeit durch die Klappe C' hinausdrückt. Der Schwimmer sinkt nun mit derThis apparatus shown in FIG. 33 consists of a reservoir R into which the liquid flows through the flap C. The float F is lifted, and when it has reached the required height, it hits the disk r of the rod t, lifts it and thereby the valve S, which closes, and opens the valve S 1 by means of the lever L, whereby compressed air or other compressed gas flows into the apparatus and the liquid is forced out through the flap C '. The float now sinks with the
Flüssigkeit, gestattet der Stange, mit den Ventilen in den früheren Stand zurückzukehren, wodurch der Eintritt des Gases bei S1 geschlossen, der Austritt bei S geöffnet wird und der Eintritt von Flüssigkeit von neuem beginnt. Der Apparat ist mit einem Zählwerk verbunden.Liquid, allows the rod to return to the previous position with the valves, closing the gas entry at S 1 , opening the exit at S , and restarting the entry of liquid. The device is connected to a counter.
Bei ammoniakalischen Flüssigkeiten ist es wichtig, das Gas, wenn es den Druckapparat verläfst, zu waschen oder beim Durchführen der Operation Kohlensäure zu verwenden, um Verluste zu vermeiden.In the case of ammoniacal liquids, it is important to have the gas if it is the pressure apparatus Failing to wash or aerate while performing the operation Avoid losses.
C. Selbstthätige Waage.
Zum Wägen der verschiedenen Materialien und Fabrikate habe ich eine eigene Waage
construirt, die in Fig. 34 dargestellt ist. Sie besteht aus einer Balancirplatte P, welche durch
das Gegengewicht Q im Gleichgewicht gehalten wird. Auf dieser Platte P ist ein Gestell befestigt,
als Stütze der Schale P1. Die Stützung erfolgt nahe am hinteren Ende, so dafs die
Schale überkippen würde, wenn sie nicht der Sperrhaken e daran verhinderte. F ist eine
feste Stange, die beim Herabsinken der Platte P vermöge ihrer Starrheit die Sperre e auslöst.
Die Function ist folgende: das Material fällt durch den Trichter T auf die Schale P1 und
senkt die Platte P, sobald die durch das Gewicht Q. genau bestimmte Last auf der Schale
ist. Der nun mitsinkende, schräg an F anliegende Sperrhaken e wird durch F zurückgedrängt
und somit ausgelöst, wodurch die Platte P1 kippt und das erhaltene Quantum in
den Trichter T1 gleiten läfst. Entlastet wird
nun die Platte P sich erheben und P1 durch Gegengewicht q in seine frühere Stellung zurückgebracht,
so dafs der Sperrhaken e wiederum in Thätigkeit kommt. Die Beschüttung kann
nun von neuem erfolgen. Ein angebrachtes Zählwerk zeigt die Anzahl der abgewogenen
Quantitäten.C. Automatic scales.
For weighing the various materials and makes I have constructed my own balance, which is shown in Fig. 34. It consists of a balancing plate P, which is kept in equilibrium by the counterweight Q. A frame is attached to this plate P to support the shell P 1 . The support takes place close to the rear end, so that the shell would tip over if it was not prevented by the locking hook e. F is a solid rod which, due to its rigidity, triggers the lock e when the plate P descends. The function is as follows: the material falls through the funnel T onto the bowl P 1 and lowers the plate P as soon as the load precisely determined by the weight Q. is on the bowl. The locking hook e, which now sinks and rests diagonally on F , is pushed back by F and thus triggered, whereby the plate P 1 tilts and the quantity obtained slides into the funnel T 1. The plate P is now relieved and P 1 is brought back to its previous position by the counterweight q , so that the locking hook e comes into operation again. The filling can now take place again. An attached counter shows the number of weighed quantities.
D. Wa s chap ρ ar a te.D. Wa s chap ρ ar a te.
Das Waschen und Abkühlen der Gase ist während verschiedener Phasen der Sodafabrikation nothwendig. Ich verwende zu diesem Zwecke einen Apparat X, welcher in den Fig. 35 und 36 dargestellt ist und mit Salzwasser versorgt wird. Y Y zeigen die Durchgänge des Gases. A A sind Ueberlaufröhren für die Kühlflüssigkeit, welche bei B in die obere Abtheilung eintritt, um bei der unteren Mündung C abzufliefsen. P P sind Besichtigungsthüren, Z perforirte Platten, ähnlich den bereits oben bei Fig. 3 beschriebenen.The washing and cooling of the gases is necessary during different phases of the soda manufacture. For this purpose I use an apparatus X, which is shown in FIGS. 35 and 36 and which is supplied with salt water. YY show the passages of the gas. AA are overflow tubes for the cooling liquid, which enters the upper compartment at B in order to flow off at the lower mouth C. PP are inspection doors, Z are perforated panels, similar to those already described above in FIG. 3.
Das, was ich als neu und meine Erfindung beanspruche, habe ich in jedem Abschnitte meiner Beschreibung bezeichnet. Ich beanspruche die beschriebenen Apparate und Verfahrungsweisen nur insofern, als sie mit der Sodafabrikation nach dem Ammoniakprocefs (Solvay's Procefs) in Zusammenhang stehen. Aber ich beanspruche insbesondere die von mir hervorgehobenen Punkte in den verschiedenen Formen, Dimensionen etc., welche sie unbeschadet dem eigentlichen Wesen meiner Erfindung erhalten können.What I claim to be new and my invention I have in every section referred to in my description. I claim the apparatus and procedures described only insofar as they are concerned with the manufacture of soda according to the ammonia process (Solvay's Procefs) related. But I particularly claim that of me highlighted points in the different shapes, dimensions etc. which they without prejudice to the essence of my invention.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.In addition 3 sheets of drawings.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1733T | 1877-11-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1733C true DE1733C (en) |
Family
ID=70860449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1733DA Expired - Lifetime DE1733C (en) | 1877-11-26 | 1877-11-26 | Innovations in the manufacture of sodium, mono- and bi-carbonate according to the ammonia process and the associated apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1733C (en) |
-
1877
- 1877-11-26 DE DE1733DA patent/DE1733C/en not_active Expired - Lifetime
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