|
Иллюстрация к статье на тему "Камерное производство". Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии, очерки, аннотации, описания.
Камерное производство - (тех.) — представляет обыкновенный способ заводского получения серной кислоты Н 2SO4 [О других способах образования, составе, физических и химических свойствах и о способах получения одноводной (Н 2 SО 4), дымящей и безводной (SO 3) серной кислоты см. статьи: Купоросное масло, Нордгаузенская кислота и Серная кислота.], состоящий в окислении и соединении с водой сернистого ангидрида SO 2, получаемого сжиганием серы или обжигом сернистых металлов, за счет кислорода воздуха. Непосредственно соединение сернистого ангидрида с сухим кислородом не происходит; в присутствии влажности оно хотя и совершается, но идет крайне медленно и неполно. Для достижения полного соединения необходимо участие третьего тела, каким могут быть некоторые пористые вещества, подобные губчатой платине, а в Камерное производство производстве, в частности, служат кислородные соединения азота (NO, N 2O3, NO2 и HNO 3), которые способны окислять в присутствии воды или водяного пара сернистый газ, переводя его в серную кислоту, и которые при этом являются лишь передатчиками кислорода воздуха сернистому газу, но сами в конце процесса остаются в первоначальном виде и, таким образом, при достаточном количестве воздуха и воды, теоретически могут превращать в серную кислоту неопределенно большие количества сернистого газа (см. ниже теорию). Так как окисление сернистого газа в данном случае ведется в свинцовых камерах, то основанному на нем способу присвоено название камерного. Серная кислота до начала XVII ст. приготовлялась исключительно из железного купороса, и только со времени Ангелуса Салы (1613) стали готовить в аптеках серную кислоту, сжигая серу в прикрытых сосудах в присутствии влажности и при доступе воздуха. Усовершенствование, введенное Лефевром и Лемери в 1666 г., состояло в прибавке к сере при ее сжигании некоторого количества селитры; оно дало возможность перейти впоследствии к добыванию серной кислоты в заводских размерах. Первые маленькие заводы серной кислоты были поставлены в Англии Корнелием Дреббелем и затем Вардом. На заводе последнего, устроенном в 1730 г. в Ричмонде, близ Лондона, сжигание серы в смеси с 1/3 частью по весу селитры производилось в больших стеклянных сосудах около 300 литров емкостью, содержавших на дне немного воды, служившей для поглощения продуктов реакции. Цена серной кислоты после этого, несмотря на все несовершенство способа, сразу упала с 32 на 6 фр. за килограмм. Дальнейшее падение цен произошло с заменой стеклянных сосудов свинцовыми камерами. Первая свинцовая камера была построена Робаком (Roebuck) в 1746 г. в Бирмингаме и имела кубическую форму с ребром всего лишь в 6 фт. В нее на дно наливалась вода; смесь серы с селитрой (8: 1) вводилась на железной тележке, двигавшейся по рельсам, зажигалась, и отверстие камеры закрывалось. По окончании реакции тележка выдвигалась для вторичного наполнения, и процесс продолжался периодически, пока раствор кислоты на дне камеры не достигал достаточной крепости. К концу XVII ст. число заводов Камерное производство кислоты в Англии и Шотландии сильно возросло, камеры стали строить больших размеров (до 40 и более куб. м емкостью), в большом числе, придавая им различную форму: то кубическую, то цилиндрическую, то с крышей в виде домиков. Кислоту в камерах доводили до плотности 1,25; сгустив затем до 1,375, пускали в продажу. Около этого времени цена на кислоту в Глазго стояла 54 фн. ст. за тонну, что составит около 1 ¼ фр. за килограмм. Во Франции первая камера была построена в Руане Голькером в 1766 г., и там же вскоре (в 1774 г.) по указанию Ла-Фолли стали вводить в камеры водяной пар во время самого процесса сжигания серы. В 1793 г. Клеман Дезорм нашел, что протягивание через камеру медленной струи воздуха во время совершающегося в ней процесса весьма содействует образованию серной кислоты и ведет к экономии в селитре; далее (в 1806 г.) он показал, что окисление сернистого ангидрида в камерах на 9/10 происходит на счет кислорода воздуха и что селитра (т. е. газы, из нее развивающиеся) играет между ними (сернистым ангидридом и воздухом) лишь роль посредника, переносящего кислород от одного к другому. Это открытие легло в основание современной теории Камерное производство процесса и непосредственно вслед за собою повело к установлению непрерывности в Камерное производство производстве, что и было почти одновременно, именно около 1810 г., осуществлено на практике как во Франции, так и в Англии. После этих крупных успехов теории и практики дальнейшие усовершенствования стали быстро следовать одно за другим. Кестнер ввел регулирование Камерное производство процесса на основании исследования кислоты, сгущающейся на стенках камер. В 1827 г. Гей-Люссак предложил улавливание уносимых воздушной тягой из камер селитряных газов в коксовой башне с помощью крепкой серной кислоты. Усовершенствование это привилось, однако, не скоро, и первая Гей-Люссакова башня (см. ниже, Гей-Люссакова башня) была устроена лишь в 1842 г. в Шони, во Франции. В 1837 г. работы Перре во Франции показали возможность замены серы в Камерное производство производстве колчеданами. Наконец, устройство в 1859 г. англичанином Гловером денитрирующего аппарата, так называемой Гловеровой башни (см. ниже, Гловерова (горячая) башня), явившейся необходимым дополнением изобретения Гей-Люссака, завершило цикл важнейших усовершенствований в Камерное производство производстве и привело его к современному, столь блестящему состоянию, что в настоящее время химические заводы получают почти теоретические выходы серной кислоты и продают ее, при содержании около 95% моногидрата, даже в СПб. не выше 5 коп. за кг, а местами до 2 к. Камерное производство производство в том виде, как оно существует теперь, составляется собственно из двух тесно связанных между собой отделов: 1) добывания сернистого ангидрида сжиганием чаще всего серы или пиритов в серных или колчеданных печах, через посредство которых происходит и снабжение камер необходимым для дальнейшего окисления SO 2 количеством воздуха, а также часто, особенно прежде, и парами азотной кислоты; 2) превращения SO 2 в серную кислоту крепостью в 50-55° Б. в свинцовых камерах вместе с операциями уловления уносимых тягой окислов азота в башне Гей-Люссака, денитрирования нитрозы в Гловеровой башне, питания камер водяным паром или водой и введения в них азотной кислоты. К этим двум отделам весьма часто присоединяется еще и третий — сгущение слабой Камерное производство кислоты, но этот последний отдел относится уже собственно к производству купоросного масла (см. Купоросное масло).
|