Zur Herstellung und Verwendung der Ammoniaksoda. Mit Abbildungen auf Tafel 7. Zur Herstellung und Verwendung der Ammoniaksoda. Während man beim Löschen von gebranntem Kalk mit Wasser das Kalkhydrat in einem pulverförmigen oder breiigen Zustande erhält, welcher seine Verwendung in der Sodafabrikation erschwert, will E. Solvay in Brüssel (* D. R. P. Nr. 8180 vom 5. Juli 1879) den Kalk mittels einer Lösung von Chlorcalcium oder Chlorammonium löschen, um so das Kalkhydrat in Stücken und Körnern zu erhalten. Mittels dieses granulirten Kalkes kann man nun das in Lösung befindliche Chlorammonium selbst ohne Erwärmung vollständig zersetzen, indem man es nur mit dem Kalke in innige Berührung bringt. Dadurch ist es möglich, bei der Darstellung von Soda mittels Ammoniak die Zersetzung des Chlorammoniums durch Kalk von der Destillation des frei gewordenen Ammoniaks zu trennen, indem man die Salmiaklösung über den mit Chlorcalcium gelöschten Kalk flieſsen läſst, die erhaltene Lösung aber in besonderen Apparaten abdestillirt. Bringt man den gebrannten Kalk direct mit der bei der Sodafabrikation (vgl. * 1879 231 438) abfallenden Salmiaklösung zusammen, so löst sich unter gleichzeitiger Entwicklung von Ammoniak eine gewisse Menge Kalk auf, während der Rest desselben je nach der Beschaffenheit des Materials in gröſseren oder kleineren Körnern zurückbleibt. Zur Ausführung dieser Umsetzung bedient man sich am zweckmäſsigsten eines geschlossenen säulenartigen Behälters, welcher fast ganz mit Kalk gefüllt wird. Die Chlorammoniumlösung wird unten in den Behälter eingeführt und flieſst oben ab, nachdem sie die erforderliche Menge Kalk gelöst hat. Unter Umständen kann es vortheilhaft sein, das Gefäſs zur Beförderung der Reaction zu erwärmen. Statt des einen Zersetzungsgefäſses lassen sich mehrere anwenden und in systematischer Weise mit einander verbinden, so daſs die Flüssigkeit von einem zum andern strömt. Zur Erzeugung von Aetznatron genügt es, eine angemessen verdünnte Lösung von Soda, welche vortheilhaft erwärmt wird, über eine hinreichend dicke Lage von granulirtem Kalk flieſsen zu lassen, um dieselbe vollständig in Aetznatron umzuwandeln. Der dabei entstehende kohlensaure Kalk bleibt körnig, so daſs er mit groſser Leichtigkeit ausgewaschen werden kann. Die Ausführung dieses Verfahrens kann in der Weise geschehen, daſs die von Kohlensäure zu befreiende Flüssigkeit innerhalb eines geeigneten Apparates dem Kalk entgegengeführt wird. Die Reinigung der Salzlösung von Kalk und Magnesia in der früher angegebenen Weise (* 1879 231 438) ist nicht immer vollständig, da häufig ein kleiner Theil Magnesia in der amoniakalischen Salzlösung zurückbleibt. Dieser Rest wird beseitigt, indem man der Lösung etwas kohlensaures Natron zusetzt. Um ferner die Absorption des Ammoniaks durch die Salzlösung zu einer ununterbrochenen zu machen und derart zu regeln, daſs die zur weiteren Behandlung gelangende Flüssigkeit stets einen gleichen Ammoniakgehalt aufweise, verwendet Solvay jetzt so groſse Gefäſse, daſs ein Ausgleich der Flüssigkeiten von verschiedenem Ammoniakgehalt in denselben stattfinden kann. Da bei einem regelmäſsigen Gang der Fabrikation die täglich entwickelte Menge Ammoniak stets nahezu gleich ist, so bedarf es nur einer Regelung des Zuflusses der frischen Kochsalzlösung in das Absorptionsgefäſs, um trotz der zu verschiedenen Zeiten eintretenden wechselnden Ammoniakmengen eine Flüssigkeit zu erzielen, welche nach jedesmaligem Verlauf von einigen Stunden nahezu denselben mittleren Ammoniakgehalt besitzt. Die Einführung groſser Flüssigkeitsbehälter hat noch den Vortheil, daſs, während früher mehrere Gefäſse zum Absetzen des gebildeten Schlammes erforderlich waren, das jetzt angewendete gröſsere Gefäſs allein dazu ausreicht. Das durch Destillation entwickelte Ammoniak wird nun in ein Absorptionsgefäſs geleitet, in welches gleichzeitig ein durch einen Hahn zu regelnder Strom frischer Salzlösung eintritt. Die mit Ammoniak geschwängerte und dabei trübe gewordene Flüssigkeit läuft durch ein von dem oberen Theil des Apparates sich abzweigendes Ueberlaufrohr in einen zweiten, sehr groſsen Behälter zum Absetzen des Schlammes, welcher zeitweilig mittels eines Hahnes abgezogen und der Destillation unterworfen werden kann, um das darin enthaltene Ammoniak wieder zu gewinnen. Die geklärte ammoniakalische Salzlösung flieſst durch ein Ueberlaufrohr in einen dritten Behälter, welcher dem zweiten ähnlich ist, oder wenigstens annähernd dieselbe Gröſse hat. Das Zufluſsrohr, welches innerhalb desselben bis zum Boden herabreicht, ist mit einer Reihe von Löchern versehen, um durch den in verschiedenen Höhen stattfindenden Eintritt der Salzlösung eine möglichst innige Mischung der zu verschiedenen Zeiten einflieſsenden Mengen herbeizuführen und dadurch die vorkommenden Unterschiede in deren Ammoniakgehalt auszugleichen. Statt des besagten inneren Rohres kann man auch von einem äuſseren Rohr aus mehrere Zweigröhren in verschiedenen Höhen in den Behälter münden lassen. Nachdem in solcher Weise eine Lösung von mittlerem Ammoniakgehalt erzeugt worden ist, wird dieselbe zum Zweck der Aufnahme von Kohlensäure den hierzu bestimmten Gefäſsen zugeführt. Um einen bestimmten, gleichmäſsigen Gehalt an Ammoniak zu erzielen, braucht man nur den Eintritt der frischen Salzlösung in das Absorptionsgefäſs nach dem Ammoniakgehalt zu regeln, den die Flüssigkeit im dritten Behälter hat. Die Schwankungen im Ammoniakgehalt sind übrigens in Folge der groſsen Flüssigkeitsmenge nur gering. Die Behälter werden zweckmäſsig so groſs gemacht, daſs sie eine Flüssigkeitsmenge aufnehmen können, welche für eine Betriebszeit von 12 Stunden ausreicht; doch ist es auch möglich, statt dessen ein einziges Gefäſs von hinreichender Gröſse anzuwenden. Die Zersetzung des Natriumbicarbonates soll ununterbrochen und in geschlossenen Gefäſsen erfolgen. Dies geschieht durch Anwendung eines aus Eisenblech oder besser noch aus Guſseisen hergestellten Cylinders A (Fig. 1 und 2 Taf. 7). Derselbe wird von der Feuerung B aus derart erhitzt, daſs ihn die Flammen völlig umspülen, bis die Rauchgase durch den Fuchs C entweichen. Das Aufgeben des feuchten Bicarbonates geschieht durch eine oder mehrere Füllröhren D, welche von der Seite in den Cylinder einmünden und fortdauernd gefüllt erhalten werden, so daſs das darin befindliche Salz den Abschluſs der Luft bewirkt. Die Abführung der calcinirten Soda findet durch das Rohr E statt, welches beinahe bis auf den Fuſsboden herabreicht. Je nachdem man die Entleerung dieses Rohres mehr oder weniger fördert, ist die im Cylinder enthaltene Menge Soda kleiner oder gröſser; doch empfiehlt es sich, den Cylinder halb gefüllt zu erhalten. Kohlensäure, Wasserdampf und Ammoniak entweichen durch das Rohr F. Durch den Apparat geht der ganzen Länge nach die durch Stopfbüchsen gedichtete, mittels Zahnrädergelege L bewegte Welle G, welche mit zahlreichen Armen H besetzt sind. Die an den Armen befestigten beweglichen Schaber und Messer haben die Aufgabe, das Salzgemisch aufzurühren und vorwärts zu bringen, sowie dasselbe von den Wänden abzukratzen, wenn es sich festsetzt (vgl. 1879 234 308). Das eingeführte Bicarbonat trifft hierbei immer schon auf eine theilweise calcinirte Salzmenge, wodurch das Zerflieſsen und Breiigwerden der Masse verhindert wird. Für Fabriken, welche das Kochsalz weither beziehen müssen, kann es vortheilhaft sein, das Salz, welches in der am Ende des Processes übrig bleibenden Chlorcalciumlösung enthalten ist, wiederzugewinnen. Zu diesem Zweck kann die vorher mit Salzsäure neutralisirte Flüssigkeit in besonderen Röhrenkesseln (vgl. * 1879 231 58) abgedampft werden, so daſs hierbei gleichzeitig der für die Betriebsmaschine erforderliche Dampf gewonnen wird. Um möglichst zu verhüten, daſs die zu concentrirende Flüssigkeit beim Eintritt in den Kessel sich mit schon concentrirter Flüssigkeit mische, wird das Speiserohr mit dem unteren Verbindungsrohr sämmtlicher Siederöhren verbunden. Bei der geringen Wandstärke der Siederohre dieses Kessels soll die Chlorcalciumlösung Dampf von so hoher Spannung erzeugen, daſs er zu allen möglichen Zwecken verwendet werden kann. Das Kochsalz scheidet sich in einem mit dem Kessel verbundenen Absatzbehälter aus der concentrirten Chlorcalciumlösung ab. Der Abfluſs der concentrirten Flüssigkeit kann durch einen Schwimmer derart geregelt werden, daſs der Abfluſs selbstthätig bewirkt wird, sobald der gewünschte Concentrationsgrad erreicht ist. Die Flüssigkeit kann auch in Pfannen A (Fig. 3 bis 5 Taf. 7) von Eisenblech eingedampft werden, deren geneigte Seitenwände in einen verhältniſsmäſsig kleinen Halbcylinder übergehen. Erstere werden von B aus durch besondere Feuerungen oder abziehende Gase anderweitiger Feuerungsanlagen erhitzt, während die halbkreisförmige Mulde der Pfanne keine directe Wärme empfängt. Der Vortheil dieser Anordnung liegt darin, daſs alles ausgeschiedene Salz sich in dieser Mulde sammelt. Eine die ganze Länge der Pfanne einnehmende und mit einer Schnecke oder schraubenförmig gestellten Schaufeln D versehene Welle C wird mit der Hand oder durch Maschinenkraft langsam gedreht und bringt dadurch das abgeschiedene Salz nach dem heiſsesten Ende der Pfanne, wo die Flüssigkeit am concentrirtesten ist und schlieſslich durch das Rohr K abläuft. Hier hat die Pfanne vollständig die Form eines Cylinderabschnittes (Fig. 4 und 5). Eine mit Armen L und mit den durch Gelenke an letzteren befestigten Messern P versehene Welle E hat die Aufgabe, das hier bei H angekommene Salz zusammenzustreichen und es über den Rand F der Pfanne zu werfen (vgl. Thelen 1879 234 307). Dieser Theil der Pfanne wird von dem rechten äuſsersten Ende I derselben durch eine Wand f getrennt, so daſs die in I befindliche Flüssigkeit sich in fast vollständiger Ruhe befindet. Die concentrirte Flüssigkeit läuft klar durch Rohr K ab, während das Salz, welches sich etwa in dieser Abtheilung abscheidet, auf der schrägen Wand derselben herunterfällt und durch die Oeffnung e in der Scheidewand nach H zurückgelangt, wo es mit den übrigen Salzkrystallen von der Schaufel P aufgenommen wird. Die Lauge, welche bei genügender Verdampfung nur noch Chlorcalcium enthält, flieſst bei K ab; man kann sie in Formen laufen lassen, in denen sie während der Abkühlung erstarrt. Die Speisung der Pfanne mit frischer Flüssigkeit findet am entgegengesetzten Ende derselben statt. Damit aber diese sich nicht mit der bereits concentrirten Flüssigkeit zu einer Lösung von gleichförmiger mittlerer Dichtigkeit mische, sondern deren Concentrationsgrad nach dem heiſseren Theil der Pfanne hin zunehme, sind in gewissen Abständen von einander Scheidewände acb (Fig. 3) aus Blech an den schrägen Wänden der Pfanne festgenietet; dieselben reichen aber nur etwa bis zu der halbkreisförmigen Mulde herab oder bis zur Welle C. Das so erhaltene Salz muſs nun gut ausgewaschen werden. Zu diesem Zweck bringt man es in einen langen Trog (Fig. 6 und 7 Taf. 7), in welchen zwei mit Schneckengängen oder mit schraubenförmig gestellten Schaufeln besetzte Wellen sich derart in entgegengesetzter Richtung drehen, daſs sie das aufgegebene Salz von A nach B bringen und dabei gleichzeitig aufrühren. Das Waschwasser flieſst umgekehrt von B nach A, wird bei C geklärt und läuft dann ab, während das gewaschene Salz bei B herausgenommen wird. Eine andere Anordnung eines solchen Waschapparates zeigen Fig. 8 und 9 Taf. 7, welcher aus einer Reihe von kleinen Trögen A bis E besteht, die oben mit einander in Verbindung stehen und so einen gemeinschaftlichen langen Trog bilden. Jeder Einzel trog ist mit einer mechanisch bewegten Welle versehen, welche mit Schabern oder Schaufeln besetzt ist; diese bringen das Salz von E aus nach A, von wo es entfernt wird, während das Wasser umgekehrt von A nach F flieſst und, nachdem es hier geklärt ist, abläuft. Um das dem Salze noch anhängende Chlorcalcium zu zersetzen, kann man demselben während des Waschens etwas Soda hinzusetzen. Das gleiche Verfahren läſst sich anwenden zum Auswaschen des erzeugten Bicarbonates, des erhaltenen Kalkschlammes und ähnlicher Stoffe. Nach dem Verfahren zur Herstellung der Ammoniaksoda vom Grafen Ch. de Montblanc und L. Gaulard in Paris (* D. R. P. Nr. 8498 vom 20. Mai 1879) wird das Chlornatrium in einen cylindrischen Behälter a (Fig. 10 Taf. 7) von Eisenblech gebracht, in welchem eine Röhre p die Zuführung von Wasser gestattet, die durch den mit Schwimmer f verbundenen Hahn r geregelt wird. Der Behälter a steht in einem gröſseren Bottich b, welcher durch die Leitungsröhren d und e mit dem Behälter c verbunden ist. Die durch Wasserzufluſs in dem Behälter a erzeugte Kochsalzlösung flieſst nach b und c, bis sie die Verbindungsröhre e erreicht, worauf der Schwimmer f selbstthätig den Zutritt des Wassers durch Schlieſsen des Hahnes r unterbricht. Nach dem Oeffnen des Hahnes i flieſst die Chlornatriumlösung nun durch das Rohr t in den cylindrischen Behälter h aus Eisenblech, welcher seiner ganzen Höhe nach durch Scheidewände n getheilt ist, die mit kleinen, abwechselnd auf der rechten und linken Seite des Apparates angebrachten Verbindungsstutzen u versehen sind. Die Säule k an der Seite des Apparates gestattet, mittels des Hahnes v die einzelnen Abtheilungen direct mit einander zu verbinden. Das Ammoniakgas tritt unten durch die Brause g ein, steigt in dem Apparate auf und sättigt die in den einzelnen Abtheilungen befindliche Chlornatriumlösung, bis schlieſslich der durch das Manometer m angegebene Druck das Ende der Operation anzeigt. Die Anordnung der Apparate, in welchen die Sättigung mit Kohlensäure und die Ausscheidung des Natriumbicarbonates vor sich geht, zeigen Fig. 11 und 12 Taf. 7. Der guſseiserne Behälter A hat eine hohle Mittelwelle s, welche mit ihren drei Rührstäben t durch das Kegelrad e in Umdrehung versetzt werden. Durch Einschnitte bei u in der Hohlwelle s tritt die Kohlensäure in den Apparat, deren Zufuhr durch den Hahn g geregelt wird. Durch das Rohr c mit Hahn d steht der Apparat mit einem Speisebehälter in Verbindung, welcher die in dem Cylinder h (Fig. 10) erzeugte und durch die Oeffnung o abgelassene Mischung enthält. Ein bewegliches Sieb n vor den Hähnen m und v soll den Uebergang fester Stoffe von einem Apparat zum andern verhindern. Sind nun die Hähne h und v geschlossen, g und m aber offen, so gelangen die mit Ammoniak gesättigte Chlornatriumlösung und die Kohlensäure gleichzeitig in den Apparat, so daſs sich sofort Natriumbicarbonat bildet. Die Flüssigkeit steigt bis zum Hahn m, durch welchen sie sich in den zweiten Apparat ergieſst, während das nicht verwerthete, Ammoniak haltige Gas durch die Oeffnung f entweicht. Gas und Flüssigkeit durchlaufen so der Reihe nach sämmtliche Apparate. Hat sich nun in den ersten Apparat eine genügende Menge Natriumbicarbonat ausgeschieden, so wird derselbe durch Schlieſsung der Zuführungshähne ausgeschaltet und geleert, während Flüssigkeit und Gas in den nächsten Apparat geführt werden. R. Hoffmann (Chemische Industrie, 1879 S. 417) führt aus, daſs die nach dem Leblanc'schen Verfahren hergestellte Soda jetzt ebenso rein und billig geliefert werde als die Ammoniaksoda nach Solvay's Methode, daſs somit kein Grund vorliege, die letztere in der Ultramarinfabrikation anzuwenden (vgl. 1879 232 177).