W. Weldon's Verfahren und Apparat zur Darstellung von Chlor. Mit Abbildungen auf Tafel 4. Weldon's Darstellung von Chlor. Nach einem früheren Vorschlage von W. Weldon in London (vgl. 1872 203 501) wurde eine gemischte Lösung von Manganchlorür und Chlormagnesium zunächst in offenen Gefäſsen concentrirt, dann im Muffelofen zur Trockne verdampft, die dabei entweichende Salzsäure verdichtet, der Rückstand in einem anderen Ofen unter Luftzutritt geglüht, das entweichende Gemisch von Chlor und Salzsäure entsprechend verdichtet, während die gebildete Verbindung von Mangandioxyd und Magnesia (Magnesiamanganit) mit wässeriger Salzsäure zur Herstellung von Chlor behandelt wurde, um die erhaltene Lösung von Manganchlorür und Chlormagnesium aufs Neue einzudampfen. Dieses Verfahren hat W. Weldon (*D. R. P. Kl. 12 Nr. 17 050 vom 4. Mai 1881, Englisches Patent Nr. 964 bis 968 vom 7. März 1881) jetzt dahin geändert, daſs er die auf einen passenden Concentrationsgrad eingedampfte Lösung der gemischten Chloride von Mangan und Magnesium mit in früheren Operationen erhaltenem Magnesiummanganit mischt, das Gemenge eintrocknet und schlieſslich bei Luftzutritt erhitzt. Auf diese Weise kann das Eintrocknen der Mischung ohne Schaden für den Trockenapparat geschehen. Die Masse läſst sich leicht in Formen bringen, welche einerseits porös genug sind, um von der Luft durchdrungen zu werden, andererseits hart und unschmelzbar sind, so daſs sie bei Luftzutritt erhitzt werden können. Dieses neue Verfahren erfordert weniger Brennstoff als das frühere, gibt aber mehr freies Chlor. Durch die Wirkung des Magnesiummanganits auf wässerige Salzsäure wird nämlich ¼ des Chlores der letzteren in Freiheit gesetzt, ¾ aber werden in Magnesium- und Manganchlorür verwandelt. Durch die Erhitzung dieser gemischten Chloride bei Luftzutritt kann man höchstens die Hälfte des Chlores derselben als solches entwickeln, also die Hälfte jener 75 Procent der Salzsäure, zusammen 62,5 Procent von dem Chlor der überhaupt in Anwendung kommenden Salzsäure. Beim Erhitzen der gemischten Chloride mit Magnesiummanganit bei Luftzutritt dagegen erhält man ebenso gut wie früher 25 Procent des Chlores der Salzsäure direct und 0,9 von 75 Procent aus den Chloriden, zusammen also 92,5 Proc. Wenn das Manganit vorher auf die Temperatur der Lösung der beiden Chloride erhitzt war, so saugt es die letztere so schnell auf, daſs man schon durch geringes Umrühren eine innige Mischung erzeugen kann. Man kann nun die Mischung in solchen Verhältnissen machen, daſs sie in der Hitze ein kaum feuchtes und nur wenig anhängendes Pulver darstellt, welches mittels Handarbeit oder Maschinen entsprechend geformt wird. Durch diese geformten Massen wird dann Luft hindurch getrieben, welche in einem Winderhitzungsapparate auf hohe Temperatur gebracht worden ist. Von einem hierzu bestimmten, aus 8 Oefen A bis H bestehenden Apparat veranschaulichen auf Taf. 4 Fig. 12 den Grundriſs, Fig. 13 die Oefen H und G im Längsschnitt und einen Theil des Ofens F im Aufriſs, Fig. 14 einen Querschnitt durch die Oefen B und G. Jeder der S Oefen ist in 4 Abtheilungen getheilt mittels der Scheidewände d, welche mit Oeffnungen e für den Uebergang der Gase von einer Abtheilung zur anderen versehen sind. Die durch Röhren I zugeführte erhitzte Luft tritt durch Oeffnungen f mittels beweglicher Bogenröhren L in die Oefen durch die Kanäle a ein. Der Gasstrom geht durch Kanäle b und die beweglichen Bogenröhren M von einem Ofen zum anderen und verläſst schlieſslich den Apparat durch die Röhren K, welche man mittels der Oeffnungen g und der beweglichen Bogenröhre N nach Belieben mit jedem der 8 Oefen in Verbindung setzen kann. Von den Oefen sind immer nur 7 zu gleicher Zeit in der Arbeit, der 8. bleibt zum Entleeren und Beschicken ausgeschaltet. Wenn die verschiedenen Verbindungsröhren die in Fig. 12 angedeutete Stellung haben, so sind die Oefen A bis G in Arbeit, während H ausgeschaltet ist. Alle Oeffnungen f auf Röhre I sind geschlossen, mit Ausnahme derjenigen, welche die Verbindung dieses Rohres durch Rohr L und Kanal a mit dem Ofen A herstellt. Von den Oeffnungen g auf den Röhren K wird nur jene nicht geschlossen, durch welche der Ofen G mit K mittels der beweglichen Verbindungsröhre N verbunden wird. Durch die verschiedenen Verbindungsröhren M steht der Kanal b von A mit Kanal a von B, in gleicher Weise B mit C und schlieſslich F mit G in Verbindung. Nachdem alle 4 Abtheilungen der 7 Oefen A bis G mit kleinen Klumpen der Mischung von Magnesium- und Manganchlorür mit Magnesiummanganit gefüllt und die Thüren c aller dieser Oefen fest verschlossen worden sind, wird heiſse Luft von I nach A eingelassen; diese streicht durch die 4 Abtheilungen eines jeden der Oefen A bis G hindurch und entweicht schlieſslich aus G durch das Verbindungsrohr N nach einer der Röhren K. Während bei A reine Luft eintritt, wird beim Durchgang durch die 7 Oefen allmählich der Sauerstoff' mehr und mehr aufgezehrt und Chlor tritt an seine Stelle, bis das aus G austretende Gasgemenge etwa 30 Gewichtsprocent freies Chlor enthält. Inzwischen ist der Ofen H frisch beschickt worden. Wenn nun die Chloride der Beschickung von A völlig zersetzt sind, unterbricht man einen Augenblick die Zufuhr von heiſser Luft, hebt die Verbindungsröhren L und N auf, schlieſst die Oeffnungen f und g, mit welchen sie bisher verbunden waren, setzt Rohr I mit Ofen B durch das bewegliche Rohr L und Ofen H mit einer der Röhren K durch das bewegliche Rohr N Verbindung und schaltet das bewegliche Rohr M, welches bis jetzt den Kanal b von A mit dem Kanal a von B verbunden hatte, zwischen G und H ein. Der Ofen A ist jetzt ausgeschaltet und kann entleert und neu beschickt werden. Wenn man die Gebläsemaschine wieder in Gang setzt, so tritt die heiſse Luft in B ein und der Gasstrom geht der Reihe nach durch B bis H und durch das Verbindungsrohr N nach K. In derselben Weise wird einer der 8 Oefen nach dem anderen ausgeschaltet oder wird zum ersten oder letzten der Reihe. Auf diese Weise kann kein Luftüberschuſs in den Apparat eintreten und die Luft gibt ihre Hitze fast vollständig wieder ab, ehe sie den Ofen verläſst. Da ferner der Gasstrom in dem Maſse, als er ärmer an Sauerstoff wird, stets mit an Chlor reicheren Theilen der Masse in Berührung kommt, so wird er schlieſslich sehr reich an freiem Chlor und zwar in stets sich gleichbleibendem Maſse, da dieselbe Menge heiſser Luft immer mit sich stets gleichbleibender Menge von Chloriden zusammentrifft. Wenn man die Luft in die Oefen entweder kalt, oder nicht bis zu dem Punkte erhitzt einläſst, daſs sie die Beschickung auf die nöthige Temperatur bringen kann, so muſs man die Oefen so bauen, daſs man Feuer unter der Sohle jedes Ofens anbringen kann; es kann sogar wünschenswert]! sein, sie als Muffelöfen zu construiren, so daſs man sie auch von oben ebenso wie von unten erhitzen kann. In diesem Fall wendet man am besten Gasfeuerung an und richtet es so ein, daſs man immer je 4 auf einander folgende Oefen hinter einander nach Belieben heizen kann. Wenn die Heizvorrichtung genügend wirksam ist, wird es hinreichen, wenn die ersten 4 Oefen der Reihe von 7 zusammen arbeitenden geheizt werden. Beim eben beschriebenen Verfahren muſs man die Mischung der concentrirten Lösung von Chloriden mit den durch die Wirkung von Hitze und Luft auf andere Mengen von Chloriden entstandenen Oxyden so machen, daſs sie höchstens 15 bis 20 Proc. Chlor enthält, weil an Chlor reichere Mischungen, selbst wenn sie in der Kälte hart und fest sind, bei der zum Trocknen erforderlichen Temperatur weich und plastisch werden. Um daher auch an Chlor reichere Mischungen verarbeiten zu können, muſs man dieselben erst einer besonderen Trocknung unterwerfen, deren Art von der Natur der zu behandelnden Chloride abhängt. Eine Mischung von Magnesium- und Manganchlorürlösung mit Magnesiummanganit gibt bei der Trocknungstemperatur Chlor ab und muſs daher in geschlossenen Apparaten getrocknet werden, was nicht der Fall ist bei Manganchlorür oder einem Gemisch von Manganchlorür und Chlorcalcium mit den durch die Erhitzung derselben bei Luftzutritt erhaltenen Oxyden. Im ersteren Falle wird man daher einen Muffelofen anwenden, für letztere Massen aber einen Flammofen oder eine ähnliche Trockenvorrichtung. Durch diese Trocknung erhält man harte, aber hinreichend poröse Massen, welche in kleine Stücke zerbrochen und in die eben beschriebenen Apparate gebracht werden. Für die härteren Stücke, wie man sie durch Trocknen von grösseren Massen einer viel Chloride enthaltenden Mischung erhalten kann, ist der in Fig. 9 bis 11 Taf. 4 dargestellte Apparat vorzuziehen. Die 8 eisernen, mit feuerfesten Stoffen gefütterten Cylinder A bis H sind mit Eintrittsöffnungen a und b für den Gasstrom, Entleerungsthüren c und senkrechten Scheidewänden d versehen, deren Oeffnungen e den Gasstrom durchstreichen lassen. Die durch Rohr I zugeführte erhitzte Luft tritt durch Oeffnungen f und Rohre L in die Cylinder, während ähnliche Röhren M zur Ueberführung des Gasstromes von einem Cylinder zum anderen dienen. Durch Oeffnungen g in den Röhren K kann man mittels der beweglichen Röhre N den Gasstrom aus jedem der Cylinder in Röhren K ableiten. Man arbeitet mit dem Apparate in derselben Weise wie mit dem vorhin beschriebenen; doch werden die Cylinder durch die Oeffnungen a und b beschickt. Auch hier sind stets 7 Cylinder hinter einander in Arbeit begriffen, während der 8. ausgeschaltet wird, um entleert und frisch beschickt zu werden. Wenn ein Cylinder oder Ofen entleert worden ist, nachdem die in seiner Beschickung enthaltenen Chloride zersetzt worden sind, muſs man die entleerte Masse in zwei Theile theilen, wovon man den einen in wässeriger Salzsäure auflöst. Mit der so erhaltenen Lösung, weiche zuerst auf einen hinreichenden Concentrationsgrad verdampft wird, mischt man den anderen Theil der entleerten Masse. Nach diesem Verfahren geschieht die Herstellung des Chlores somit durch Lösen eines Theiles dieses Rückstandes in Chlorentwickelungsgefäſsen mit wässeriger Salzsäure. Die so erhaltene neutrale Lösung wird bis zu einem passenden Concentrationsgrade verdampft, mit dem übrig gebliebenen Theile des festen Rückstandes gemischt und nach passender Formung mit erhitzter Luft behandelt. Das in der ersten Operation erhaltene Chlor ist nicht mit anderen Gasen verdünnt, kann daher in gewöhnlicher Weise absorbirt werden. Das beim Behandeln der Gase mit erhitzter Luft erhaltene Chlor ist dagegen mit anderen Gasen verdünnt und kann auch etwas Salzsäuredampf enthalten. Man muſs es daher erst durch einen Condensationsapparat für Salzsäure leiten und dann das Chlor durch irgend eine der Methoden absorbiren, welche für indifferente Gase enthaltene Gasgemische üblich sind.