DE85240C - - Google Patents

Description

Diejenigen patentirten Verfahren, welche zum Gegenstand die Gewinnung reiner bezw. gereinigter Salpetersäure aus· gewöhnlichem, mit Halogensalzen verunreinigtem Salpeter haben und sich dabei der Gesetze über die Verdrängung von Gasen aus Flüssigkeiten durch Einblasen von Luft oder anderen indifferenten Gasen im Ueberschufs bedienen, wenden dieses Gesetz entweder auf destillirende oder schon überdestillirte Säure an. Bei diesen Verfahren wird also die an. und für sich verunreinigte Salpetersäure destillirt. Die gasförmigen Verunreinigungen begleiten die Salpetersäure während der ganzen Dauer der Destillation, so dafs die Principien der Reinigung von Anfang bis zu Ende der Destillation in gleicher Intensität angewendet werden müssen, wodurch die Darstellung einer chemisch reinen Säure sehr erschwert wird.

Bei dem vorliegenden Verfahren wurde von der Thatsache ausgegangen, dafs schon im Entwickelungsgefäfs unmittelbar nach dem Mischen von Salpeter mit Schwefelsäure in entsprechenden Verhältnissen fertig gebildete Salpetersäure vorhanden ist, und zwar in einer höchst concentrirten Form, da das mit dem Salpeter und der Schwefelsäure mitgeführte Wasser bei den hier zunächst in Betracht kommenden Temperaturen durch das saure Sulfat gebunden ist. Die Folge davon ist die, dafs bei verhältnifsmäfsig niederen Temperaturen — ca. 50 bis 6o° C. -— sämmtliche aus dem Salpeter stammenden Halogenwasserstoffsäuren zu freiem Halogen oxydirt und eine entsprechende Menge Salpetersäure zu niederen Oxyden des Stickstoffes reducirt werden. Leitet man nun gleich von Anfang an und während des Anwärmens des Entwickelungsgefäfses irgend ein inertes Gas (Luft, Kohlensäure, Stickstoff u. s. w.) durch die Reactionsmasse, so ist man im Stande, sämmtliche gasförmigen Verunreinigungen, also hauptsächlich Halogene und niedere Oxyde des Stickstoffes, aus der Salpetersäure schon vor der Destillation vollständig zu beseitigen, d. h. man destillirt nicht verunreinigte, sondern gereinigte Salpetersäure.

Dieser grofse Vortheil kommt namentlich dann in Betracht, wenn man einen mit viel Chlornatrium verunreinigten Salpeter verwendet. Denn auch in diesem Falle erlaubt das vorliegende Verfahren die Gewinnung einer reinen, von Halogen und Nitrosen freien Salpetersäure, was nach den anderen üblichen Verfahren nicht oder nur unvollständig erreicht werden kann.

Da es nur schwer zu vermeiden ist, dafs während der Destillation, wenn auch in geringer Menge, gasförmige Zersetzungsproducte auftreten und zu einer, wenn auch nur geringen, Verunreinigung des Destillats Veranlassung geben, so wird während der Destillation selbst durch den Inhalt des Destillirapparates ein langsamer indifferenter Gasstrom, am einfachsten Luft, geleitet. Durch die Begleitung und innige Vermischung der Salpetersäure, von ihrem ersten Auftreten bis zu ihrer Condensation im Kühler, mit dem eingeblase-

nen indifferenten Gas wird eine Absorption der oben erwähnten, der Destillation selbst ihre Entstehung verdankenden gasförmigen Zersetzungsproducte der Salpetersäure, also vornehmlich salpetrige Säure, vollständig verhindert.

Dafs bei diesem Durchblasen eines langsamen indifferenten Gasstromes durch den Inhalt des Destillirapparates keine Oxydationswirkung in Betracht kommen kann, geht daraus hervor, dafs erstens derselbe Effect mit jedem indifferenten Gase, sei es Stickstoff oder Kohlensäure, erzielt werden kann, dafs zweitens bei Anwendung von Luft oder Sauerstoff die aus dem unten näher bezeichneten Kühler abziehenden Gase ihre charakteristische rothe Farbe bis zum Eintritt in den Condensthurm behalten, dafs drittens salpetrige Säure sich unter den bei einer Destillation gegebenen Bedingungen auch bei Gegenwart von Luft zu oxydiren bekanntlich nicht im Stande ist.

Das Gesetz, nach welchem das Durchblasen eines langsamen indifferenten Gasstromes durch den Inhalt des Destillirapparates zur Gewinnung von reiner Salpetersäure durchgeführt wird, sagt, dafs die Absorption eines Gases durch eine Flüssigkeit verhindert werden kann, wenn man die Flüssigkeit in inniger Berührung mit einem anderen Gase läfst, welches ersterem Gas gegenüber sich im Ueberschufs befindet. Da nun die Menge der während der Destillation sich bildenden Zersetzungsproducte der Salpetersäure eine verschwindend geringe ist, so folgt daraus, dafs zur Verhütung ihrer Absorption eine ganz geringe Luftmenge ausreicht, wodurch die Condensation im Kühler bezw. Entgasungskanal (s. nachfolgende Beschreibung des Kühlers) eine möglichst vollständige, d. h. die Ausbeute an reinem Destillat eine fast theoretische ist.

Naturgemäfs mufs dieses die überdestillirende Salpetersäure begleitende Gasgemisch im gegebenen Momente, das ist sofort nach Condensation der reinen Salpetersäure, also im Kühlgefäfse, von dem Condensationsproducte abgeschieden werden. Dieses geschieht durch Entgasung der Salpetersäure in der Kühlschlange, wobei Anordnungen zu treffen sind, dafs die während des Entgasungsprocesses mitgerissenen Salpetersäuredämpfe von den abzuleitenden Gasen nicht fortgeführt, sondern condensirt und aufgefangen werden.

Um nun den ' in Vorstehendem in der Theorie niedergelegten Vorgängen die für die praktische Durchführung nöthige Unterlage zu geben, wurde der nachstehend beschriebene Kühlapparat construirt, welcher für. eine sofortige und vollständige Abführung der mit den verunreinigenden Gasen beladenen Luft bezw. anderen inerten Gase während der Condensation fortwährend Sorge trägt, um nicht nur einer Absorption derselben durch das Destillat, sondern auch einer Oxydation, überhaupt jeder chemischen Veränderung derselben vorzubeugen.

Fig. ι veranschaulicht den Thonkühlschlangenapparat im Querschnitt, Fig. 2 im Grundrifs.

Fig. 3 stellt den Apparat in einer Variante im Querschnitt dar,

Fig. 4 einen Grundrifs von Fig. 3.

Diese Apparate unterscheiden sich von allen anderen bekannten Kühlschlangen dadurch, dafs eine in der Verticale seitlich oder in der Mitte der Kühlschlange stehende Röhre b durch Röhrchen α mit je einer Kühlrohrwindung verbunden ist und in ein mit einem Syphonhahn versehenes Reservoir ausläuft.

Durch diese Construction des Kühlers wird bezweckt, dafs die aus dem Entwickelungsgefäfs A durch das Rohr d in den Apparat eintretende, die verunreinigenden Gase mitführende Luft, welche mittelst des.Rohres B direct in das Gemisch im Entwickelungsgefäfs geblasen worden ist, aus dem Kühlrohr durch die Röhrchen α nach dem Rohre b, dem hier die Bezeichnung »Entgasungskanal« gegeben wird, getrieben bezw. rasch und vollständig aus den Kühlröhren abgeführt wird. Hier¹-durch wird erreicht, dafs der sich darin condensirenden Salpetersäure keine Gelegenheit geboten ist, diese Verunreinigungen in sich aufzunehmen. Aufserdem wird dadurch bei Anwendung von Luft einer Oxydation, überhaupt jeder chemischen Veränderung der verunreinigenden Gase vorgebeugt, welche zu ihrem Zustandekommen eine lange Reactionsdauer voraussetzt, wie dies bei der Oxydation der Nitrosen zu Salpetersäure thatsächlich der Fall ist, ;

Damit sich die Condensation der Salpetersäure zunächst ungestört vollziehen kann, was in den obersten drei bis vier Windungen des Apparates geschieht, sind dieselben von einer Verbindung vermittelst Kanalröhrchen mit dem Entgasungskanal b ausgeschlossen. Auf diese Weise wird der Effect erzielt, dafs eine halogen- und nitrosenfreie Salpetersäure aus dem Kühler gewonnen wird und in dieser Beschaffenheit in die Vorlage gelangt.

Da die höchst concentrirte Salpetersäure schon bei gewöhnlicher Temperatur eine ziemlich grofse Tension besitzt, so ist nicht zu vermeiden, dafs gleich zu Anfang des Einleitens von Luft in den Inhalt des Entwickelungsgefäfses, bevor noch die vollständige Entchlorung und Bleichung stattgefunden hat, geringe Mengen Salpetersäure in den Kühler mitgerissen werden, die noch schwach gefärbt sind und auch eine geringe Chlorreaction aufweisen. Um' diesen Vorlauf für sich aufzufangen , ist zwischen Kühler und der Vorlage

ein Zweiwegrohr mit eingeschliffenen Syphonhähnen f und g angebracht. Durch den Syphonhahn f wird der Vorlauf aufgefangen bezw. abgelassen. Nach Beendigung des Vorlaufes wird Hahn f geschlossen und Hahn g geöffnet, worauf die eigentliche Destillation ihren Anfang nimmt. Der separat aufgefangene Vorlauf gelangt zur nächsten Destillation wieder behufs Reinigung in den Destillirkessel. Ferner ist nicht zu vermeiden, dafs mit der Luft durch die Kanalröhrchen α nach dem Entgasungskanal b während der ganzen Destillationszeit geringe Mengen von Salpetersäuredämpfen mitgerissen werden, welche sich im Entgasungskanal wieder condensiren. Um diese Säure für sich auffangen zu können, erklärt sich das bereits erwähnte, am unteren Ende des Entgasungskanal befindliche Reservoir mit am Boden desselben eingeschliffenem Syphonhahn h. Das Reservoir wird, wie ersichtlich , . dadurch gebildet, . dafs der Entgasungskanal b erst in einer gewissen Länge unter den Kanalröhrchen α seinen Abschlufs findet. Durch den Syphonhahn h kann nun entweder die stärkere Kanalsäure fortwährend abtropfen und dadurch für sich aufgefangen werden, oder sie gelangt durch Schliefsen dieses Hahnes durch das unterste Kanalröhrchen α der letzten Windung y des Kühlers hindurch mit in die Vorlage K und wird dadurch mit dem anderen Destillat vereinigt. Beide Syphonhähne f und h gestatten zudem noch, während der Destillation zu jeder Zeit Proben zu entnehmen.

Die in dem Kanal sich condensirende Säure ist naturgemäfs stärker, wie die schon im Kühler sich condensirende Säure. Der Entgasungskanal ist, wie ersichtlich, im gröfseren Lichtquerschnitt als die Kühlröhren angeordnet und kann, nach oben beliebig verlängert, nach einem Absorptionsapparat geleitet werden.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Darstellung von halogen- und nitrosenfreier Salpetersäure in einer Destilliroperation unter theilweiser Benutzung des durch Patent Nr. 73421 geschützten Verfahrens durch Einblasen von Gasen in das Salpeterschwefelsäuregemisch unmittelbar nach dessen Herstellung bis zur Beendigung der Destillation vortheilhaft unter Benutzung eines Condensators, welcher die Entgasung der Salpetersäure unmittelbar nach ihrer Condensation gestattet.

2. Zur Durchführung dieses Verfahrens ein Condensations- bezw. Kühlapparat, dessen Kühlrohrwindungen durch aufsteigende Kanalröhrchen a a mit einem senkrechten Entgasungskanal (b), welcher an seinem unteren Ende in ein Reservoir mit Syphonhahn (h) ausläuft, verbunden sind, zwecks Abführung der Gase.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.