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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

JVl 166598 KLASSE i2i. JVl 166598 CLASS i2i.

Es ist bekannt, daß Salzsäure aus Chlor und Wasserstoff fortlaufend erzeugt werden kann, wenn diese beiden Gase in molekularen Mengen unmittelbar auf eine Kontaktsubstanz, wie Kohle oder Platin, zur Einwirkung gebracht werden.It is known that hydrochloric acid is continuously generated from chlorine and hydrogen can, if these two gases in molecular quantities directly on a contact substance, such as coal or platinum, are brought into action.

Ein solches Verfahren besitzt, wie sich herausgestellt hat, gewisse Ubelstände. So können weder genügende Ausbeuten erzieltIt has been found that such a procedure has certain drawbacks. So can neither achieve sufficient yields

ίο noch mit Sicherheit Explosionen vermieden werden, auch wenn ein gewisser Überschuß an Wasserstoff angewendet wird.ίο Avoided explosions with certainty even if a certain excess of hydrogen is used.

Diese Übelstände lassen sich nun gemäß vorliegender Erfindung vermeiden, wenn man das Gemisch aus Chlor und Wasserstoff nicht auf eine Kontaktsubstanz, sondern auf gewisse Metallchloride zur Einwirkung bringt, wobei die Bildung von Salzsäure mittels chemischer Reaktion vonstatten geht.These inconveniences can now be avoided according to the present invention if one the mixture of chlorine and hydrogen does not relate to a contact substance, but to certain Brings metal chlorides to action, whereby the formation of hydrochloric acid takes place by means of a chemical reaction.

Das Verfahren beruht einerseits auf der Beobachtung, daß eine Mischung von Chlor und Wasserstoff von basischen Chloriden bezw. Oxychloriden und Hydroxyden unter Bedingungen, wie sie weiter unten angegeben sind, aufgenommen wird und Chlorid und Wasser bildet, andererseits auf der an sich bekannten Tatsache, daß verschiedene Metallchloride, wie z. B. im besonderen Chloraluminium, Chlorzink, Chlorzinn, wenn sie in Gegenwart von Wasser .erhitzt werden, zum Teil in basische Chloride bezw. Hydroxyde (bei weiterem Erhitzen in Oxyde) und Salzsäure zersetzt werden. Es ist die fernere Beobachtung, daß die hierbei gebildeten basischen Chloride bezw. Hydroxyde immer wieder '35 für den Prozeß der Aufnahme von Chlor und Wasserstoff unter Bildung von Chlorid und Wasser praktisch benutzt werden können, noch für die Erfindung maßgebend geworden.The method is based on the one hand on the observation that a mixture of chlorine and hydrogen from basic chlorides respectively. Oxychlorides and hydroxides under conditions as given below are, is absorbed and forms chloride and water, on the other hand on the per se known fact that various metal chlorides, such as. B. in particular chloroaluminum, Chlorine zinc, chlorine tin when heated in the presence of water for Part in basic chlorides respectively. Hydroxides (with further heating in oxides) and hydrochloric acid be decomposed. It is further observation that the basic Chlorides resp. Hydroxides again and again in '35 for the process of absorbing chlorine and hydrogen can be put to practical use with the formation of chloride and water, still become authoritative for the invention.

Die Reaktionen verlaufen z. B. bei Anwendung von Zinkverbindungen nach folgenden Gleichungen:The reactions take place e.g. B. when using zinc compounds according to the following Equations:

1. Zn Cl(OH) + Cl + H=ZnCl₂ + H₂O. 1. Zn Cl (OH) + Cl + H = ZnCl ₂ + H ₂ O.

2. ZnCl₂ + H₂O = ZnCl(OH) + HCl, ZnCl(OH) + H₂O = Zn(OH)₂ + HCl. 2. ZnCl ₂ + H ₂ O = ZnCl (OH) + HCl, ZnCl (OH) + H ₂ O = Zn (OH) ₂ + HCl.

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Die erwähnte Eigenschaft kommt auch schon in den wäßrigen Lösungen der betreffenden Metallchloride zum Ausdruck, indem solche Lösungen eine durch Lackmus erkennbare saure ν Reaktion zeigen, eine Erscheinung, welche auf eine schon eingetretene Spaltung in basisches Chlorid bezw. Hydroxyd und Salzsäure hinweist.The mentioned property already occurs in the aqueous solutions of the relevant Metal chlorides are expressed in that such solutions show an acidic ν reaction recognizable by litmus, a phenomenon which bezw on an already occurred cleavage in basic chloride. Hydroxide and hydrochloric acid.

Die angeführten Reaktionen lassen sich nun gemäß vorliegender Erfindung zum Überführen von Chlor und Wasserstoff in Salzsäure in verschiedener Weise nutzbar verwerten. 'The reactions listed can now be used according to the present invention Conversion of chlorine and hydrogen into hydrochloric acid can be used in various ways utilize. '

So kann man das vorzugsweise bei der Elektrolyse von Kochsalz-, Chlorkalium- und ähnlichen Chloridlösungen auftretende Gemenge von Chlor und Wasserstoff nach Sättigung mit Wasserdampf bei geeigneter Temperatur entwederSo you can do that preferably in the electrolysis of sodium chloride, potassium chloride and Mixtures of chlorine and hydrogen that occur in similar chloride solutions after saturation with water vapor when suitable Temperature either

I. über poröse Körper leiten, die mit den zu zersetzenden Metallchloriden gefüllt oder mit deren konzentrierten wäßrigen Lösungen getränkt sind, oderI. pass through porous bodies that are filled with the metal chlorides to be decomposed or are soaked with their concentrated aqueous solutions, or

2. im Gegenstrom auf die Chloridlösungen einwirken lassen, indem die Gase den herabträufelnden Flüssigkeiten entgegenströmen, oder2. Allow the chloride solutions to act in countercurrent by causing the gases to trickle down Liquids flow in the opposite direction, or

3. die wäßrigen Lösungen der Metallchloride durchstreichen lassen, was sich unter Druck oder Unterdruck, z. B. durch Absaugen der Gase aus den Elektrodenräumen, erreichen läßt.3. The aqueous solutions of the metal chlorides can be crossed out, which is under Pressure or negative pressure, e.g. B. by sucking the gases out of the electrode spaces leaves.

Die Wirkung beruht in allen Fällen auf einer abwechselnden Zersetzung des vorhandenen bezw. gebildeten Chlorides durch die Wärme und einer vorübergehenden Neubildung von Chlorid durch das einwirkende Gasgemisch.The effect is based in all cases on an alternating decomposition of what is present respectively formed chloride by the heat and a temporary new formation of chloride by the acting Gas mixture.

Zur Ausführung des Verfahrens eignen sich, entsprechend dem oben Gesagten, die Chloride, deren Lösungen auf Lackmus sauer reagieren; so eignen sich außer den schon genannten Chloriden des Aluminiums, Zinks und Zinns auch die des Magnesiums, Antimons, Cadmiums, Wismuts und Bors, ferner die des Eisens, Chroms und Mangans bezw. Mischungen dieser Chloride.In accordance with what has been said above, the Chlorides, the solutions of which react acidic to litmus; so besides those are already suitable called chlorides of aluminum, zinc and tin also those of magnesium, antimony, Cadmium, bismuth and boron, also those of iron, chromium and manganese respectively. Mixtures of these chlorides.

Die einzuhaltende Temperatur ist für die einzelnen Chloride eine verschiedene, und es hängt auch der Grad der Zersetzung von der angewendeten Temperatur ab. Im allgemeinen geben Temperaturen von etwa 100⁰C. gute Resultate, bei einigen Chloriden ist eine höhere Temperatur anzuwenden, bei Zinnchlorid z. B. ist die Temperatur sogar eine tiefere.The temperature to be maintained is different for the individual chlorides, and the degree of decomposition also depends on the temperature used. In general, temperatures of about 100 ^° C. give good results. For some chlorides, a higher temperature is to be used; B. the temperature is even lower.

Die Abspaltung bezw. das Überdestillieren der Säure ist mit einer Abgabe bezw. Überdestillieren von Wasser verbunden. Letzteres wird zweckmäßig in dem Maße ergänzt bezw. wieder zugesetzt, als es abgegeben wird.The spin-off respectively. the overdistillation of the acid is BEZW with a discharge. Overdistill connected by water. The latter is expediently supplemented respectively. added again when it is dispensed.

In analoger Weise läßt sich Brom in Bromwasserstoffsäure überführen.In an analogous manner, bromine can be converted into hydrobromic acid.

Daß tatsächlich die angegebene Umsetzung in genügender Weise stattfindet, wird durch folgenden Versuch bewiesen.That the specified conversion actually takes place in a sufficient manner is shown by proved the following experiment.

Man bringt in einen Destillierkolben von etwa 300 ecm Inhalt, der mit einem Kühler nebst Vorlage, einem Tropftrichter o. dgl. behufs Zuführung von Wasser, einem Thermometer und Gaszuleitungs- und -ableitungsrohr versehen ist, 150 ecm einer Aluminiumchloridlösdng von 1,33 bis 1,35 spezifischem Gewicht,Place in a distillation flask of about 300 ecm capacity, which is equipped with a condenser together with a template, a dropping funnel or the like for the supply of water, a thermometer and gas supply and discharge pipe is provided, 150 ecm of an aluminum chloride solution from 1.33 to 1.35 specific weight,

welche rund 26 Prozent Chlor enthält. Eine solche Lösung fängt an bei ITO° C. Wasser, bei etwa 120⁰C. Säure abzugeben, und es Averden darin, wenn man vorsichtig weiter erhitzt, alsbald Ausscheidungen gebildet.which contains around 26 percent chlorine. Such a solution starts with ITO ° C water to give acid at about 120 ⁰ C., and Averden when further heated gently immediately precipitates formed therein.

In einen zweiten Kolben von etwa 250 ecm Inhalt, der mit einem Gasableitungsrohr, einem nach unten zu kapillar ausgezogenen Rohr, behufs Durchsaugens von Luft, und zwei Elektroden (z. B. aus Kohle) versehen ist und mittels einer Wasser enthaltenden Flasche, welche man zweckmäßig erwärmt, mit dem ersteren Kolben in Verbindung steht, bringt man für diesen Versuch 200 ecm Salzsäure (1 : 1).In a second flask with a volume of about 250 ecm, which is connected to a gas discharge tube, a tube drawn out downward to form a capillary for the purpose of sucking air through, and two electrodes (e.g. made of carbon) and one containing water Bottle, which is appropriately warmed up, is connected to the former flask, For this experiment, add 200 ecm of hydrochloric acid (1: 1).

Alsdann elektrolysiert man mit einer Stromstärke von 1,5 Amp. bei einer Spannung von etwa 4 Volt, erhitzt die in dem ersteren Kolben befindliche Aluminiumchloridlösung z. B. in einem Sandbade auf 120 bis 130⁰C. und saugt in langsamem Strom das entwickelte Gasgemisch durch den Apparat, indem man zuerst warmes, dann heißes Wasser zu der Aluminiumchloridlösung in dem Maße zufließen läßt, als solches abdestilliert.Then electrolyze with a current of 1.5 amp. At a voltage of about 4 volts. B. in a sand bath to 120 to 130 ^° C. and slowly sucks the gas mixture evolved through the apparatus by allowing first warm, then hot water to flow into the aluminum chloride solution to the extent that it is distilled off as such.

Unterbricht man nach 2 Stunden die Reaktion und saugt unter Erkalten der Flüssigkeit Luft durch den ersteren Kolben behufs Entfernens von aufgelöstem freien Chlor, so finden sich in dem in der Vorlage angesammelten Destillat, aus welchem zuvor ebenfalls gelöstes Chlor vermittels Durchsaugens von Luft oder durch Erhitzen entfernt wird, 2,5 g Chlor = 2,6 g Salzsäure. Berechnet man, daß in 1 Stunde 1,3 X 1,5 = etwa 2,0 g Chlor und die äquivalente Menge Wasserstoff entwickelt werden, so ergibt sich, daß von diesen 2,0 g Chlor 1,25 g = 62,5 Prozent in Salzsäure umgewandelt werden.The reaction is interrupted after 2 hours and the liquid is suctioned while cooling Air through the former flask to remove dissolved free chlorine will be found in that accumulated in the receiver Distillate, from which chlorine that has previously been dissolved is removed by sucking air through or by heating, 2.5 g chlorine = 2.6 g hydrochloric acid. It is calculated that 1.3 X 1.5 = about 2.0 g in 1 hour Chlorine and the equivalent amount of hydrogen are evolved, it follows that from this 2.0 g of chlorine 1.25 g = 62.5 percent are converted into hydrochloric acid.

Das überschüssige Chlor kann man in beliebiger Weise verwerten, indem man es z. B. auf Chlorkalk verarbeitet.The excess chlorine can be used in any way by z. B. processed on chlorinated lime.

Die anfänglich 20.Prozent Chlor enthaltende Aluminiumchloridlösung zeigte bei diesem Versuch nach Beendigung der Reaktion nur 25,4 Prozent Chlor, was sich dadurch erklären läßt, daß der Mindergehalt von 0,6 Prozent als Salzsäure beim Durchleiten der Luft abgespalten wurde.The aluminum chloride solution initially containing 20 percent chlorine showed this After the end of the reaction, attempt only 25.4 percent chlorine, which can be explained by this lets the low content of 0.6 percent split off as hydrochloric acid when the air is passed through became.

Die Bestimmung der Salzsäure wurde unter geeigneter Verdünnung nach der Volhardsehen Methode mittels Y₅ Normalsilbernitratlösung und Rhodanammonium bestimmt.The determination of the hydrochloric acid was determined with suitable dilution according to the Volhard's method using Y ₅ normal silver nitrate solution and rhodanammonium.

Bei dem angegebenen Versuch ist zum leichteren Nachweis der Wirkung des Verfahrens das zu verarbeitende Gemisch von Chlor und Wasserstoff durch Elektrolyse von Salzsäure hergestellt. Für das praktische Verfahren der Herstellung von Salzsäure nach vorliegender Erfindung werden Gemische aus Chlor und Wasserstoff verwendet, wie die Technik sie darbietet; so verwendet man, wie bereits oben angedeutet, Wasserstoff-Chlorgemische, welche bei der technischen Elektrolyse von Chloridlösungen gewonnen werden. Diese Gemische werden dann ebensoThe specified experiment is intended to facilitate the verification of the effect of the procedure the mixture of chlorine and hydrogen to be processed is produced by electrolysis of hydrochloric acid. For the practical Process for the preparation of hydrochloric acid according to the present invention are mixtures of Uses chlorine and hydrogen as technology presents them; this is how you use as already indicated above, hydrogen-chlorine mixtures, which in the technical Electrolysis can be obtained from chloride solutions. These mixtures are then as well

wie das für den obigen Versuch durch Elektrolyse von Salzsäure gewonnene Wasserstoff-Chlorgemisch der beschriebenen Einwirkung einer der gekennzeichneten Chloridlösungen unterworfen.like the hydrogen-chlorine mixture obtained for the above experiment by electrolysis of hydrochloric acid subjected to the described action of one of the marked chloride solutions.

Die praktische technische Ausführung des Verfahrens geschieht im übrigen in gleicher Weise, wie bei dem vorgeschriebenen Versuch angegeben. Man hat hierbei nur nötig, die ίο Mengen und die Apparate entsprechend z. B. auf das Zehn- bis Hundertfache zu vergrößern.The practical technical execution of the process happens in the same way Manner as indicated in the prescribed experiment. You only need that ίο quantities and the apparatus according to z. B. to enlarge ten to a hundred times.

In analoger Weise wird nach vorliegender Erfindung auch Bromwasserstoffsäure hergestellt. According to the present invention, hydrobromic acid is also produced in an analogous manner.

Claims

Patent claim:

Process for the preparation of hydrochloric acid and hydrobromic acid from their Ingredients, characterized in that the mixture of the ingredients in the moist state with water in the Heat decomposable metal chlorides respectively. -bromides in interaction with heat brings.