117789. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kénsavnak kontaktuseljárással való előállítására

den ködképződés nélkül, teljesen tisztán hagyja el. Az eljárást elméleti megfontolások támasztják alá, melyekből azonban nem 5 lehetett előre megállapítani, hogy az eddigi felfogással ellentétesen az (S03

) és a vízgőz abszorbeálása még olyan magas hőmérsékeken is lehetséges, amelyek magasabbak az (S03

) és vízgőz kénsavvá 10 való egyesülési hőfokánál és a kénsav kondenzációfokánál. Ha a különböző, kb. 89—99.3% töménységű kénsavak Landolt—Börnstein (Phys. Chem. Tabellen, o. kiadás, I., 15 757. lap) közölte gőznyomásait és hőmérsékeit a 2. ábra érteimében közös diagrammba foglaljuk össze, melyben a hőmérsékletek abszcisszákként, a nyomások higany-milliméterben ordinátaként 20 vannak felrakva és a teljesen kihúzott görbék a parciális gőznyomást és a vonalkázva kihúzott görbék az (S03

[H2

SOJ) parciális nyomását adják meg, úgy megállapíthatjuk, hogy van egy olyan kb. 25 98%-os sav, melynek (S03

) és (H2

0) parciális gőznyomásai alacsonyabbak, mint a többi, magasabb vagy alacsonyabb töménységű savé. A magasabb vagy alacsonyabb töménységű savaknál feltűnő, hogy 30 a 9Ő %-nál tömenyebb savnál az (S03

) parciálisnyomás, a 98%-nál kisebb töménységű savaknál pedig a (H2

0) parciálisnyomás a hőmérsékkel aránylag nagymérvben emelkedik, míg a másik 85 komponens (H2

0), illetve (S03

) parciális nyomása igen alacsony marad. A fizikokémiai törvények szerint egy oldatnak a gázfázisban lévő alkatrészei az oldattal egyensúlyban kell hogy legye-40 nek. Ha tehát egyrészt levegő (S03

) gáz-, vízgőz mint gázfázis és másrészt nagytöménységű kénsav van jelen, akkor a kénsav addig fog (S03

) gázt és vízgőzt 45 abszorbeálni, amíg egyensúly jön létre. A 3. ábrában nagytöménységű kénsav 200°-nál észlelhető parciális nyomásait a töménységekkel kapcsolatban foglaltuk diagrammba ; az abszcissza a tömény-50 séget, az ordináta a nyomást higanymilliméterben jelenti. A (W) görbe a (H2

0) nyomás, az (S) görbe az (S03

) nyomás. Láthatjuk, hogy a vízgőz parciális nyomása a 92% (H2

S04

) tömény-65 ség felé közeledve, rohamosan csökken. Másrészt az (S03

) parciális nyomása csak jóval 98%-ot meghaladó töménységeknél válik észlelhetővé. Áz (Á) és (B) vízszintes vonalak az (S03

), illetve a (H2

0) parciális nyomásait jelzik (A) olyan gaz- t>0 ban, mely 6 tfgt.% (S03

)-at és 6 tl'gt.% (Ha

O)-t, illetve (B) 3 tfgt.% (S03

)-at és 3 tfgt.% (H2

0)-t tartalmaz. E két egyenesnek az egyensúly-parciálisnyomásgcrbékkel létesített metszőpontjai a sav- 65 töménységnek azokat a határéitékeit adják meg, melyek 200°-nyi hómérséken az abszorbeálás számára még tekintetbe jönnek. Látható, hogy az optimum a kb. 98%-os kénsavtöménységnél van. 70 A 3. ábrához hasonló diagrammokat más hőmérsékek számara is készíthetünk és ezáltal módunkban van azokat a hőmérsékhatárokat megállapítani, amelyeken belül még abszorbeálás lép fel. Ily- 75 módon megállapítottuk, hogy az abszorbeálóképesség lelső határa kb. 240°-nál van. Az alsó határt az a hőmérsék szabja meg, amelyen a kénsav kondenzálódik és ködképződés lép fel ; ez kb. It0°. 80 A fentiekből kitűnik, hogy lehetségesnek kell lennie 1Ö0 és 240° között a gázban lévő vízgőzt majdnem tökéletesen, a gázban lévő (S03

)-at pedig részlegesen, nagytöménységű kénsavval abszorbeál- 85 tatni. Minthogy az abszorbeálás ilyen módjánál az (S03

) és a vízgőz külön-külön oldódnak az abszorbeálósavban és a kénsavképződés már csak az oldódás után 90 megy végbe, kénsavköd fellépte lehetetlen. A gyakorlati eredmények beigazolták, hogy a találmány szerinti eljárásnál ténylegesen abszorbeálás lép fel, nem pedig 95 olyan kondenzálás, mint aminőt pl. a 606.235., 607.216. és 613.677. sz. német szabadalmak ismertetnek. Alkalmaztunk pl. olyan gázt, melynek moláris (S03

) és víztartalma lényegileg 100 egyforma volt. A két toronyban abszorbeálásra használt kénsav töménysége pontosan 98.8% volt. Kitűnt már most, hogy az abszorbeálás után az első toronyból kicsurgó sav tö- 105 ménysége 98.2—98.3%-ra csökkent, ellenben a második toronyból kilépő sav töménysége 99.3%-ra növekedett. Kitűnik ebből, hogy az első toronybáh gyakorlatilag csak víz, a másodikbaíi 110 csak (S03

), abszorbeálódott. Ha kondenzáció lépett volna fel, akkor a sav töménysége nem változhatott volna, mert hiszen csak monöhidrát kondenzálódhatott. lift Á találmány gyakorlati alkáliíiazááá-