DE303123C

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Publication number: DE303123C
Application number: DENDAT303123D
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konzentrieren von Schwefelsäure mit Hilfe von Elementen, die kaskadenförmig angeordnet sind und untereinander in Verbindung 5' stehen, so daß die Schwefelsäure von dem oberen^ Element nach dem unteren fließt, während die durch die Verdampfung der Säure unter dem Einfluß einer Heizvorrichtung erzeugten Dämpfe von dem untersten Element zum obersten aufsteigen.The invention relates to a method for concentrating sulfuric acid with the aid of elements that are arranged in a cascade and connected to one another 5 'so that the sulfuric acid flows from the upper element to the lower one, while that by the evaporation of the acid under the influence of a heating device generated vapors rise from the lowest element to the uppermost.

Die Erfindung· bezweckt eine möglichst vollständige Ausnutzung der in diesen Dämpfen enthaltenen Hitze zu erzielen unter gleichzeitiger möglichst schwacher Entwicklung von Schwefelsäuredämpfen. Sie besteht im wesentlichen darin, die in jedem der Elemente erzeugten Dämpfe in die im nächstliegenden höheren Element oder in dem letzten Elemente, dem die frische Säure zugeführt wird, enthaltene Flüssigkeit zu schicken, so daß die in den. ersten Dämpfen enthaltene und durch ihre Kondensation in Freiheit gesetzte Wärme ausgenutzt wird, um eine neue Dampfmenge von niedrigerer Temperatur und von geringerem Gehalt an Schwefelsäure zu erzeugen. The invention aims at the maximum possible utilization of the in these vapors to achieve contained heat while at the same time developing as weakly as possible of sulfuric acid vapors. It essentially consists of those in each of the elements generated vapors in the next higher element or in the last element, to which the fresh acid is supplied to send the contained liquid so that the in the. contained in the first vapors and set free by their condensation Heat is used to generate a new amount of steam from lower temperature and from to produce a lower content of sulfuric acid.

Das Verfahren wird in der Praxis mit Hilfe einer Vorrichtung ausgeführt, die in bekannter Weise aus kaskadenförmig angeordneten Elementen besteht und durch eineThe method is carried out in practice with the aid of a device which is described in known way consists of cascaded elements and by a

geeignete Heizquelle geheizt wird. jDie Vorrichtung ist im wesentlichen dadurch charakterisiert, daß die Säure von den oberen nach den unteren Elementen durch besondere Verbindungsrohre fließt, welche ausschließlich für die Zirkulation der Säure dienen, während die in jedem Elemente entwickelten Dämpfe in das unmittelbar darüber gelegene Element durch ein Rohr geführt werden, das in die in dem höher gelegenen Elemente enthaltene Säure mündet.suitable heating source is heated. jThe device is essentially characterized by that the acid from the upper to the lower elements through special connecting pipes flows, which serve exclusively for the circulation of the acid while the vapors developed in each element into the element immediately above it be passed through a tube, which is contained in the elements contained in the higher Acid flows.

Die anliegende Zeichnung stellt in einem Ausführungsbeispiel schematisch den Gegenstand der Erfindung dar.The attached drawing shows the subject matter schematically in an exemplary embodiment of the invention.

In der Zeichnung sind a die geschlossenen Elemente, die aus einem geeigneten Material, beispielsweise aus säurebeständigem Quarz oder aus Platin (für starke Säuren) oder auch aus gewöhnlichem oder Hartblei (für schwache Säuren) bestehen. Diese EIemente sind kaskadenförmig angeordnet und stehen untereinander durch Rohre b in Verbindung, die zur Zirkulation der Säure dienen und ein konstantes Niveau in jedem Element aufrecht erhalten. Das unterste Element ist mit einem Rohr für den Abfluß der konzentrierten Säure versehen, während das oberste Element mit einem Rohr d ausgestattet ist, das zu einem Erhitzer für die zufließende frische Säure führt. Die ElementeIn the drawing, a are the closed elements made of a suitable material, for example acid-resistant quartz or platinum (for strong acids) or of ordinary lead or hard lead (for weak acids). These elements are arranged in a cascade and are connected to one another by pipes b which serve to circulate the acid and maintain a constant level in each element. The lowest element is provided with a pipe for the discharge of the concentrated acid, while the uppermost element is equipped with a pipe d which leads to a heater for the incoming fresh acid. The Elements

sind außerdem durch Rohre/ miteinanderare also through pipes / with each other

. verbunden, welche bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel dazu bestimmt sind, die in dem einen Element erzeugten Dämpfe zu dem unmittelbar darauffolgenden oberen zu leiten. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, mündet jedes Rohr / in dem oberen EIe-' ment unter dem Niveau der darin enthaltenen Säure. Das letzte Element, dem die frische. connected, which are intended in the example shown in the drawing to the vapors generated in one element to the immediately following upper one conduct. As can be seen from the drawing, each tube / opens into the upper egg- ' ment below the level of acid contained in it. The last element to which the freshness

ίο Säure zugeführt wird, ist mit einem Rohr g versehen, das zu einem Schlangen- oder sonstigen Rohr führt, welches dazu dient, die es außen bespülende, zu konzentrierende Säure zu erhitzen. Das Schlangenrohr selbstίο acid is supplied, is provided with a pipe g , which leads to a snake or other pipe, which is used to heat the acid to be concentrated which is flushed on the outside. The snake pipe itself

!5 ist mit einem zweiten Schlangenrohr i verbunden, das sich in einem Kühlbottich / befindet, der mit Zu- und Abflußrohren k für eine Wasserzirkulation versehen ist. Wenn man die in der Vorrichtung erzeugten Dämpfe in anderer Weise verwerten will, können die Schlange oder die sonstigen Organe h und i oder eines von ihnen fortgelassen werden. Der gesamte Apparat ist derart angeordnet, daß die Konzentrationselemente den Gasen eines Herdes oder einer sonstigen geeigneten Heizquelle eine möglichst, große Oberfläche bieten.! 5 is connected to a second coiled pipe i which is located in a cooling tub / which is provided with inlet and outlet pipes k for water circulation. If you want to use the vapors generated in the device in another way, the snake or the other organs h and i or one of them can be omitted. The entire apparatus is arranged in such a way that the concentration elements offer the gases of a stove or other suitable heating source as large a surface as possible.

Während der Arbeit fließt die durch Rohr d von einem Erhitzer e kommende Säure durch die Rohre b in die verschiedenen Elemente der Vorrichtung herab. Die Dämpfe steigen in entgegengesetzter Richtung auf, brodeln in den Flüssigkeiten der folgenden Elemente und gelangen schließlich durch das letzte Element, das die Säure zuführt, und von dort in den Erhitzer e für die zu konzentrierende Säure.During operation, the acid coming from a heater e through tube d flows down through tubes b into the various elements of the device. The vapors rise in the opposite direction, boil in the liquids of the following elements and finally pass through the last element, which supplies the acid, and from there into the heater e for the acid to be concentrated.

Die in einem bestimmten Element erzeugteThe one generated in a particular element

Mischung von Schwefelsäuredämpfen und Wasser . muß also jedesmal einer flüssigen Mischung von Schwefelsäure und Wasser von geringerer Stärke als die Flüssigkeit, aus der die Dämpfe entstanden sind, begegnen.Mixture of sulfuric acid vapors and water. so every time a liquid one Mixture of sulfuric acid and water of lesser strength than the liquid from which it is made encounter the vapors.

Folglich muß Kondensation der Schwefelsäure eintreten und die dadurch in Freiheit gesetzte Wärme dient zur Verdampfung einer gewissen Wassermenge. Wenn dann zu gleicher Zeit eine gewisse Wasserdampfmenge kondensiert wird, so sind die Kondensations-As a result, condensation of the sulfuric acid must occur and that in freedom The heat applied is used to evaporate a certain amount of water. If then at the same time Time a certain amount of water vapor is condensed, the condensation

, wärme dieses Dampfes und die Reaktiöns-, heat this steam and the reaction

So wärme zwischen diesem kondensierten Wasser und der Schwefelsäure der Wärmemenge äquivalent, die nötig ist, um von neuem eine gleiche Wassermenge zu verdampfen, allerdings mit dem Unterschiede, daß die neuerzeugten Dämpfe'eine niedrigere Temperatur haben als die ersten Dämpfe.So warm between this condensed water and sulfuric acid is the equivalent of the amount of heat required to generate anew to evaporate the same amount of water, but with the difference that the newly generated Vapors have a lower temperature than the first vapors.

Hieraus folgt, daß die in einem unteren Element erzeugten Dämpfe durch das Brodeln in der Flüssigkeit eines oberen Elementes durch eine entsprechende andere Dampf menge ersetzt werden, die eine niedrigere Temperatur und einen schwächeren Gehalt an Schwefelsäure hat. Da aber die Temperatur der in dem einen Element erzeugten Dämpfe merklich geringer ist, als die Temperatur der siedenden Flüssigkeit, so wird die Temperatur der in der Flüssigkeit des folgenden Elementes brodelnden Dämpfe geringer sein, als die Verdampftemperatur dieser Flüssigkeit. Andererseits erfordert aber die Verdampfung einer anderen Wassermenge als diejenige, welche der Kondensation der von dem vorhergehenden Element herrührenden Dämpfe entspricht, außer der Verdampf- ■ wärme eine neue Wärmemenge, die gleich der Reaktionswärme zwischen der Schwefelsäure und dem Wasser ist. Diese äußere Zufuhr der zur Erzielung einer wirksamen Verdampfung in dem folgenden Element nötigen Wärme wird durch den Herd L oder eine sonstige geeignete Wärmequelle erzielt, beispielsweise durch Heizschlangen, die mit Gasen oder Dämpfen von genügend hoher Temperatur geheizt werden.It follows that the vapors generated in a lower element are caused by the boiling in the liquid of an upper element by a corresponding other amount of vapor be replaced, which have a lower temperature and a weaker content of sulfuric acid Has. But since the temperature of the vapors generated in the one element is noticeable is less than the temperature of the boiling liquid, so will the temperature the vapors bubbling in the liquid of the following element must be lower than the evaporation temperature of this liquid. On the other hand, however, the evaporation requires a different amount of water than that resulting from the condensation of that resulting from the preceding element Apart from the heat of evaporation, vapors correspond to ■ a new amount of heat that is equal to the The heat of reaction between the sulfuric acid and the water is. This external supply of the heat necessary for effective evaporation in the following element is achieved by the stove L or some other suitable heat source, for example by heating coils that are heated with gases or vapors at a sufficiently high temperature.

Jedes der Elemente, aus denen sich die Vorrichtung zusammensetzt, könnte natürlich auch in verschiedene Teile, die stufenförmig angeordnet sind, geteilt sein, um die Zahl der Brodelstellen zu vermehren. ' · .'Any of the elements that make up the device could, of course also be divided into different parts, which are arranged in steps, to the number of To multiply boiling spots. '·.'

Claims

Patent claim:

Process for the concentration of sulfuric acid in elements that cascade are arranged and are interconnected in such a way that the acid from the upper element after the lower element flows, while that due to the evaporation of the acid underneath exposure to an external heat source generated vapors from the lower elements ascending according to the upper elements, characterized in that the ones made in each of the elements Directs vapors into the acid contained in the immediately following upper element. -. ■

. 1 sheet of drawings.