Neuerungen in der Herstellung von Alkalien. Patentklasse 75. Mit Abbildungen auf Tafel 34. Neuerungen in der Herstellung von Alkalien. Herstellung von schwefelsaurem Natrium und Kalium. Nach J. Hargreaves und Th. Robinson in Widnes, England (*D. R. P. Nr. 17409 vom 4. Juni 1881) wird, um bei der Herstellung von Sulfaten durch Einwirkung von Schwefligsäure, Luft und Wasserdampf auf die Chloride von Kalium und Natrium (vgl. 1879 231 * 67) eine gröſsere Menge Schwefelsäure aus der durch die Verbrennung von Schwefel oder Schwefelkies gewonnenen Schwefligsäure zu erhalten und um Staub, welcher von dem brennenden Schwefelkies mit fortgerissen wurde, zu entfernen, die Schwefligsäure durch geröstete, Kupfer haltige Eisenkiese filtrirt. Diese sind über den Kiesröstöfen A (Fig. 1 bis 4 Taf. 34) auf in verschiedener Weise eingerichteten, durchlöcherten Gewölben c in mehr oder weniger dicker Schicht e ausgebreitet. Die hindurch geleitete Schwefligsäure geht durch Kanal n zur Zersetzungskammer. Die bei der Verbrennung der Schwefelkiese oder des Schwefels und der Bildung der Alkalisulfate erzeugte Wärme ist, wenn Ausstrahlung möglichst vermieden wird, gröſser als die Wärme, welche erforderlich ist, um den Inhalt der Verwandlungskammern auf der nöthigen Temperatur zu erhalten, so daſs Brennmaterial nur nöthig ist, um die frisch aufgegebenen Chloride auf die zum Beginn des chemischen Prozesses nöthige Temperatur zu erwärmen. Während der Verwandlung der Chloride in Sulfate ist es daher manchmal nöthig, die Stoffe abzukühlen, um nicht den Temperaturgrad zu erreichen, bei welchem die Chloride schmelzen. Die Abkühlung wird dadurch erreicht, daſs man kalte Luft in die Zersetzungskammern eintreten läſst, wobei es jedoch manchmal vorkommt, daſs durch irrthümliches Beurtheilen diese Abkühlung zu weit getrieben wird, so daſs der Prozeſs zu langsam stattfindet, Es ist dann nöthig, ihm Inhalt der Kammern wieder leicht zu erwärmen, was aber bei dem groſsen Durchmesser der Zersetzungskammern sehr schwierig ist, da die Wärmeleitungsflächen im Vergleich zu der Masse des Inhaltes klein sind; ferner ist es schwierig, Wärme in die Mitte der Masse oder in die von den Wänden der Kammer entfernten Theile zu leiten. Um diese Schwierigkeiten zu überwinden und schnell, billig und gleichmäſsig die Temperatur der Masse zu erhöhen, erhitzt man die in dem erwähnten Apparat herumziehenden Gase an oder nahe dem Punkte, wo sie von einer Kammer B (Fig. 5) in die andere Kammer A eintreten, deren Inhalt erhitzt werden soll. Hierzu dient ein tragbarer Ofen a, welcher so gebaut ist, daſs die Luft an dem oberen Theil und den Seiten der Brennstoffmasse bei c eintritt, während die Verbrennungsprodukte nahe am Boden desselben bei n austreten. Damit diese heiſsen Verbrennungsgase nicht auf einen Theil der in den Zersetzungskammern enthaltenen Salze zu stark einwirken, sich aber doch mit den Säuregasen gut vermischen, treten sie in das Rohr r ein, durch welches die Gase auf ihrem Wege zu der zu heizenden Kammer hindurchgehen und zwar der Richtung der Gase entgegengesetzt. Asche oder geschmolzene Schlackentheile, welche in dem tragbaren Ofen erzeugt werden, fallen in das genannte Rohr, auf dessen Boden sie liegen bleiben, bis sie bei der Entleerung der davor liegenden Kammer entfernt werden. Um den Wärmeverlust durch Ausstrahlung möglichst zu verringern, setzt man den Trockenapparat für die Chloride, welche in Sulfate verwandelt werden sollen, über und zwischen 2 Reihen von Zersetzungskammern A (Fig. 6 und 7 Taf. 34) oberhalb des Kanales für die Chlorwasserstoffsäure. Ein endloses Band und das Paternosterwerk p heben die Chloride zum Mischapparate m, von wo sie auf das endlose Band v fallen, welches über dem Kanal k für Chlorwasserstoffsäure durch einen Ofen hindurch geht, der durch Feuergase geheizt wird. Ein Apparat w saugt die Gase aus den Cylindern ab. Um Zersetzungskammern von groſsem Durchmesser leicht bauen und aufstellen zu können, werden solche Kammern aus Segmenten a (Fig. 8 bis 10 Taf. 34) zusammengesetzt, welche durch schwalbenschwanzförmige Keile c zusammengehalten werden. An jeden dieser Kreisabschnitte sind Ränder gegossen, welche einen den Keilen entsprechenden Raum b umschlieſsen und auf einander passen, wenn die Segmente zusammen an ihrem Platz stehen, so daſs die Keile c eingetrieben werden können und die Segmente zusammenhalten. Die Keillöcher sind auſsen enger als innen, die Keile selbst aber hinten dicker als vorn, so daſs sie gerade nur in die Keillöcher hineingehen, jedoch, wenn sie vollständig in richtiger Weise eingetrieben sind, einen hinreichenden Raum z für Dichtung der Seiten lassen, daher die Verbindung luftdicht schlieſsend gemacht werden und hierdurch der Eintritt der Luft vermieden werden kann. Die zwischenliegenden Seitentheile der Segmente sind durch Bolzen und Flanschen n so mit einander verschraubt, daſs Raum für die Dichtungsmasse bleibt. Der Boden m ist mit kreisförmiger Nuth v versehen, in welche die unteren Enden der Segmente passen. Der Deckel w der Zersetzungskammern ist in gleicher Weise aus Stücken mittels ähnlicher Keile zusammengesetzt. Die oberen Enden der Kammern und die aus Segmenten gebildeten Cylinder sind durch Vertiefungen und Flanschen oder Rippen mit einander verbunden., wobei Platz für Dichtung vorgesehen sein muſs. Werden Sulfate von groſser Reinheit und frei von Eisen verlangt, so bedeckt man die Seiten der Zersetzungskammer und Roste mit einer Schicht von kohlensaurem Natrium oder Kalium, welches man in aufgelöstem Zustande aufträgt und trocknen läſst. Wenn die Zersetzungskammern A (Fig. 11 und 12 Taf. 34) im Durchmesser gröſser gemacht werden, so wird weniger Brennmaterial gebraucht, um die zu erwärmenden Stoffe auf dem erforderlichen Wärmegrad zu halten, und die Erzeugung der schwefelsauren Salze mit gröſserer Billigkeit und Regelmäſsigkeit geführt werden, auf der anderen Seite aber die Fortbringung des fertigen Salzes mehr Arbeit machen in Folge der gröſseren Entfernung, auf welche es befördert werden muſs, um es aus der Zersetzungskammer herausschaffen zu können. Um diese Nachtheile zu vermindern, hat man Zugänge gemacht bis an die Entleerungsöffnungen und Thüren a durch die die Kammern umschlieſsenden Mauern m, so daſs die Arbeiter bis dicht an den abzufahrenden Stoff herankommen können, ohne in die Kammern einzutreten; Schubkarren s oder zum Wegführen der schwefelsauren Salze geeignete Gefäſse können unmittelbar gegen die erwähnten Cylinder gestellt werden, um das fertige schwefelsaure Salz direkt herein zu hacken, ohne daſs es, wie bisher immer nothwendig war, über die Thorplatten geschaufelt wird. Um ferner die Entleerung der Zersetzungskammern A zu erleichtern, werden dieselben im Boden mit einer oder mehr Oeffnungen versehen und passende Entleerungshälse e (Fig. 13 bis 18 Taf. 34) angebracht, um die Sulfate in einen gewölbten Gang Z oder einen anderen passenden Raum unter dem Boden der erwähnten Zersetzungskammern fallen zu lassen. Diese an den Böden der Kammern befestigten Entleerungshälse sind oben und unten mit Deckeln x (Fig. 15 und 16) geschlossen, damit keine Luft in die Kammern dringt, während der Apparat in Arbeit ist. Um den Wärmeverlust durch Ableitung von der Innenseite der Kammern zu verhindern, füllt man den Raum zwischen den Deckeln mit schwefelsaurem Natron oder einem anderen schlechten Wärmeleiter. Der untere Deckel wird luftdicht mit dem Hals verbunden durch ein Gemisch von gewöhnlichem Salz mit Mörtel und wird durch Schrauben y, welche durch Ohren am Entleerungshals gehen, in seiner Lage gehalten. Das Sulfat wird in auf Schienen laufende Wagen gestürzt, oder mittels Band ohne Ende m (Fig. 17 und 18) bezieh. mittels Schnecke S abgeführt. Zur Vermeidung von Wärmeverlusten werden die Umfassungsmauern der Zersetzungskammern ihrer ganzen Länge nach mit Hohlräumen m (vgl. Fig. 6 und 7) versehen, welche durch mit Wasser gemischten Gyps gefüllt werden. Zur Gewinnung von reinen Aetzalkalien mittels Elektrolyse wird nach L Wollheim in Wien (*D. R. P. Nr. 16126 vom 13. April 1881) schon bei Beginn der Arbeit in die Abtheilung der Zersetzungsvorrichtung von der negativen Elektrode eine Lösung des zu erzeugenden Aetzalkalis gebracht und in die Abtheilung der positiven Elektrode die Salzlösung eingeführt, aus welcher Aetzalkali gewonnen werden soll. Zur Ausführung dieses Verfahrens dient ein Zerlegungstrog T (Fig. 19 Taf. 34), welcher durch ein Diaphragma D in zwei Kammern getheilt ist. In die eine wird die negative Elektrode E, in die andere die positive e eingesetzt. Soll nun z.B. Aetzkali aus einer Lösung von Carnallit (KMgCl3.6H2O) dargestellt werden, so muſs in die Trogabtheilung der negativen Elektrode eine Lösung von Aetzkali, in die von der positiven Elektrode e dagegen die Carnallitlösung eingeführt werden. Bei der Elektrolyse bilden sich dann immer neue Mengen von Aetzalkali, welche die Alkalilösung an der Kathodenseite anreichern. Man läſst die Salzlösung so lange an der Anodenseite, bis sie entsprechend zerlegt ist, oder läſst fortwährend neue Mengen derselben von Z nach A hindurch flieſsen, während die Aetzalkalilösung von Z nach a hindurch geleitet wird. (Vgl. Wastchuk 1881 239 * 54) Die Société anonyme des Produits chimiques de Sud-ouest in Paris (*D. R. P. Nr. 18709 vom 27. Oktober 1881) bringt zur Herstellung von Soda mittels Ammoniak die gesättigte Lösung von Chlornatrium in eine Batterie von horizontalen Röhren C (Fig. 20 und 21 Taf. 34), welche dünn genug sind, um eine schnelle Abkühlung herbeiführen zu können, und die eine mit Rührflügeln versehene drehbare, hohle, durchlöcherte Achse c haben zum Einführen von Gasen in die Flüssigkeit. Man leitet nun der Reihe nach durch die zu ⅔ gefüllten Cylinder einen Strom von Ammoniak, bis der durchschnittliche Gehalt des Inhaltes sämmtlicher Cylinder auf 10 Proc. Ammoniak gebracht ist. Die ersten Cylinder sind hierbei mit Ammoniak gesättigt, während die folgenden Cylinder einen mehr und mehr zurückgehenden Ammoniakgehalt besitzen. Hierauf leitet man in demselben Sinne durch die Batterie der Cylinder unreine, aus dem Kalkofen stammende Kohlensäure, bis der Punkt der einfachen Carbonisation etwas überschritten ist, d.h. bis man bereits eine kleine Bildung von Sesquicarbonat voraussetzen kann. Diese Carbonisation vollzieht sich ohne Druck, so daſs ein einfacher Wasserverschluſs w mit einer Wassersäule von 1m genügt, um Verluste an Kohlensäure zu vermeiden. Das Flüssigkeitsgemisch gelangt dann durch Entleerungsrohre a in den Sammelraum D, um durch Zusammenführen der verschiedenen Cylinderinhalte gleichmäſsig starke Lösungen zu erzielen. Die Lauge gelangt endlich in eine Reihe von Batterien aus je zwei über einander stehenden Cylindern A und B, in denen sie mit reiner, von der Calcination des Natriumbicarbonates herrührender Kohlensäure behandelt wird. Man füllt zu diesem Zweck die oberen Cylinder A, welche einen Wasserverschluſs von 0m,5 Höhe haben, zu ¾ mit dem Flüssigkeitsgemisch, läſst die Kohlensäure in die leer gelassenen Cylinder B eintreten, damit sie in die Cylinder A aufsteigt, wo sie so lange absorbirt wird, bis die Flüssigkeiten nur noch Sesquicarbonat nebst etwas Bicarbonat enthalten. Sie werden dann in die Cylinder B abgelassen, um dort mit reiner Kohlensäure in Bicarbonat übergeführt zu werden, während sich die nicht absorbirte Kohlensäure unter mäſsigem Druck im Cylinder A sammelt, um entsprechend weiter verwendet zu werden. G. LungeG. Lunge: Die Industrie der Steinkohlentheer-Destillation und Ammoniakwasserverarbeitung. 356 S. in 8. Mit 89 Textfiguren. Preis 9 M. (Braunschweig 1882. Friedr. Vieweg und Sohn.) bespricht sehr eingehend die Verwerthung des Ammoniakwassers und des Steinkohlentheeres; es möge auf das in jeder Beziehung empfehlenswerthe Buch besonders aufmerksam gemacht werden. G. Lunge gibt ferner in der Chemischen Industrie, 1882 S. 77 einen Nachtrag zu den Untersuchungsmethoden für Sodafabriken (vgl. 1882 243 * 418). Zur Bestimmung von Wasserstoff in Generatorgasen bringt Lunge an den Apparat von Muencke (1877 225 * 557) noch eine Verbrennungsvorrichtung mit Palladiumasbest an. Dabei enthalten die das Absorptionsgefäſs c (Fig. 22 Taf. 34) für Kohlenoxyd füllenden Glasröhren Kupferspiralen, um das Kupferchlorür zu regeneriren. Für Sauerstoff verwendet Lunge bei Temperaturen über 15° Phosphor, für niedrigere Temperaturen Pyrogallol. Um nun nach der Absorption von Kohlensäure, Sauerstoff und Kohlenoxyd noch den Wasserstoff zu bestimmen, ist an dem Hahn e eine 2mal rechtwinklig gebogene Capillare angeschmolzen, welche durch ein Stückchen dicken Kautschukschlauches mit der gleichfalls 2mal im rechten Winkel gebogenen Verbrennungscapillare verbunden ist. Letztere enthält ein nach Cl. Winkler (Industriegase, Bd. 2 S. 258) angefertigtes Schnürchen von Palladiumasbest. Das Gefäſs h ist bis zu einer Marke in seinem capillaren Halse mit Wasser gefüllt. Eine kleine Messinglampe g steckt mit ihrem dünnen Stiele in einer federnden Hülse, welche mit dem Drahte i hin und her bewegt werden kann. Durch passende Oeffnung des Dreiwegehahnes k wird nun so viel Luft zu dem in der Bürette a verbliebenen Gasreste gesaugt, daſs das Volumen so nahe als möglich auf 100cc kommt. Obwohl nur ⅕ der angesaugten Luft aus Sauerstoff besteht, also nur ⅖ des Luftvolumens an Wasserstoff verbrennen kann, so genügt dies doch für gewöhnliche Generatorgase. Bei Wassergas dagegen muſs man entweder durch Hahn k Sauerstoffgas einführen, oder aber nach geschehener Verbrennung, wobei ja eine Volumenabnahme eintritt, noch einmal Luft einsaugen und wiederum verbrennen. Nach Ablesung des Gasvolumens wird die Lampe g angezündet, so daſs die Capillare f mäſsig warm wird; dann stellt man die Flasche F hoch, öffnet e und treibt somit das Gas aus a nach h. An der Eintrittseite geräth der Palladiumasbest in lebhaftes Glühen und die Vereinigung von Wasserstoff und Sauerstoff geht vor sich. Man beobachtet nun die eingetretene Volumenabnahme, von welcher ⅔ als Wasserstoff berechnet werden. Bekanntlich verbrennen unter diesen Umständen nicht nur Wasserstoff, sondern auch Aethylen und deren Homologe, während Methan unverändert bleibt. Bei Gegenwart von Aethylen sollte man daher nach Messung der Volumenabnahme noch das rückständige Gas in das Absorptionsgefäſs für Kohlensäure übertreiben, die neue Abnahme messen und daraus das Aethylen berechnen, dessen Volumen gleich dem halben Volumen der gebildeten Kohlensäure ist; die Differenz zwischen der ersten und der zweiten Volumenabnahme, mit ⅔ multiplicirt, gibt das Volumen des Wasserstoffes. Da man aber der unvermeidlichen Versuchsfehler wegen geringe Mengen von Aethylen auf diese Weise nicht bestimmen kann, so wird man für gewöhnlich von dieser Bestimmung absehen. Wollte man endlich auch noch das Methan bestimmen, so müſste man für die Capillare f eine andere einschieben, in welcher sich ein elektrisch glühend zu machender Palladiumdraht befindet.