30644. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a levegő nitrogénjének lekötésére

- 3 — Ezenkívül az eljárás foganatosítására szükséges chemiai egyesülést előidéző hőmennyiség is kisebb, mint az ismert eljárásoknál, a reakczió kevc'sbbé andothermikus, ha a fűtést eilikatsnlakkal vagy azonos tulajdonságokkal biró sókkal végezzük, bár ugyanazt a cyanidot ugyanazokból a reagensekből — szóda, szén és nitrogén — képezzük, minek az oka, hogy az alkálikarbonat a fölső (i) övben bomlik el, ezenközben a natriumoxyd a silikátba lép be és ezt básisosabbá teszi, a reaktióövben pedig a silikatból nátriumgőz száll el, míg a levált széndioxyd molekula (C02) — mely az (a) övben az itt uralkodó magas hőmérséklet miatt a szénnel kereken 40000 kalória hőfejlődése és megfelelő szén fogyasztása mellett szénoxyddá (CO) alakul át — emez öv fölött az (m) csövön távozik. Minthogy a gyakorlatban mindig alkálikarbonátból indulunk ki, melyet akkor, mikor a cyanidokat vízgőz hozzávezetésével ammóniákká alakítjuk át, ismét regenerálunk, a karbonátnak az (i) övben történő elbontása igen nagy jelentőségű és 40% hő megtakarításával jár. Úgy mint a hősziikséglet, a reakczió hőmérséklet is csökken az eljárás alkalmazásánál. Az endothermia csökenése azonban a ' physikai chemia alapelvei szerint is várható. Hozzájárul eme körülményhez még egy tényező. Mikor az alkálisílikat (salak) a kemenczébeu kering, az az elégett szénből származó hamut fölveszi, miért is mindig fog vasoxydot tartalmazni. Ezt avasoxydot a szén a középső (a) övben fémes vassá redukálja (és pedig gyakorlatilag véve költség okozása nélkül, mert a redukczióhoz szükséges hőt az alkálisilikáttal — salakkal — a kemenczébe visszavezetett és a fölső (i) övben elégő fémes vas födözi), a fémes vas pedig a nitrogénvegyületek képződését tudvalevőleg renkívül elősegíti, mert katalytikus hatást gyakorol. Magától érthető, hogy a leírt eljárást — bár kevésbbé előnyösen akként is foganatosíthatnék, hogy a szükséges alkálit részben vagy teljesen a szénhez keverjük. Az új eljárás foganatosítására a 2. ábrán látható berendezés is használható. Az aknakemenczét eme rajzon (a b) jelzi, (a) a generátort képezi, melyet a (c) csövön lehet legelőnyösebben meleg, nitrogéntartalmú gázokkal (levegővel vagy más, szabad nitrogént tartalmazó gázkeverékkel) fúvatni, (b) a reakczióöv, melyben a (d) csövön bejutó hevenfolyó salak gyűlik össze. Az aknatöltést aránylag finomra aprózott koksz képezi. A salak (f)-nél válik el a koksztól, a termelt cyanidok az (e) csövön az égésterményekkel távoznak, a (g) csövön salak folyik le, melyet összegyűjtünk és alkálival (pl. nátriumkarbonáttal) keverve a (d) csövön ismét a kemenczébe vezetünk vissza. Enné! a kemenczénél az eljárás még kedvezőbben alakúi, ha generátorgázzal fuvatjuk azt. A kemenczében a salak mennyisége az elfogyasztott szénből származó salakmennyiséggel növekedik, mely akkor, mikor a fűtésre generátorgázt is használunk, kisebb, mintha a fűtést közvetlenül szénnel végezzük. Méginkább csökkenthetjük a salakmennyiséget, ha az egész kemenczét reakcziótér gyanánt használjuk, vagyis a salakot a kemenczén kívül hevítjük föl és a nitrogéntartalmú gázt egy külön (esetleg a salak fűtőgázait is szolgáltató) generátorból vesszük, mikor a nitrogén elvonása által dúsított és a kemencze fölső végén elszálló gázt más czélra hasznosíthatjuk. Ez a gáz rendkívül értékes, ha a kemenczét nem kokszszal, hanem szénnel tápláljuk, mit a melegszükséglet lényeges fokozása nélkül lehet végezni. A gáz fűtőértéke ebben az esetben jóval nagyobb, mint a vízgőzé, különösen, ha kis nitrogénfölösleggel dolgozunk, ezenkívül a gyártási költségeit már a cyanidtermelés is fedezi. A leírt cyanideljárás nem követeli meg, hogy a hőt meleg silikát, illetve salak vigye át, lehet erre a czélra meleg fémeket, pl. vasat a reakcziótérbe vezetni, ha a szükséges alkálit más módon, pl. akként pótoljuk, hogy azt a vas-sugár mellett öntjük a (d) csőbe. Ily fémek a hőt még kedvezőbben viszik át, mint a salak, mert míg a salak 18000-szer annyi hőt visz át mint a gáz, a vas által átvitt hő a gáz által átvittnek 39000-szerese.