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Salpetersäure.
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beute) bestenfalls nur 14,5—2,5% beträgt. Nur 3% der angewandten Stromenergie dienen zur
Bildung von Stickoxyd, die Verfahren sind daher wirtschaftlich nur möglich, wenn billigste Wasser-
kraftenergie verschwendet wird.
Das Stickoxyd vereinigt sich dann bei weiterer Temperaturerniedrigung unter 150° mit Luft-
sauerstoff, und zwar bei 0° 3,5mal schneller als bei 90° (Bodenstein) zu dem die bekannten roten
Dämpfe bildenden Stickstoffdioxyd: 2NO-+0O,==2NO,, das mit überschüssigem Stickoxyd teilweise
Salpetrigsäureanhydrid N,O, gibt: NO + NO, > N,O,. NO, tritt mit Wasser zu Salpetersäure, N,O;
zur unbekannten salpetrigen Säure HNO, zusammen, deren wichtigstes Salz, das Natriumnitrit,
bei der Luftverbrennung zum Hauptprodukt Salpetersäure als Nebenprodukt gewonnen wird.
Man arbeitet nach den vier Verfahrenreihen von Birkeland-Eyde, Schönherr, Pauling und
Siebert, die sich im Prinzip durch die Art des Flammbogens unterscheiden, dessen Form’ auf
möglichst besten Wärmeeffekt berechnet ist, da der technische Prozeß ein vorwiegend thermischer
ist. Stickoxyd bildet sich jedoch auch unter dem Einflusse kalter elektrischer Glimmentladungen,
vor allem aber gelang es Haber und Koenig, im Minderdruckofen (80 mm Hg) mit gekühlten Elek-
troden, also bei Temperaturen, die unter den oben genannten lagen, aus dem normalen Luftgemenge,
bis zu 10%, aus gleichen Teilen Stickstoff und Sauerstoff bis zu 14% Stickoxyd zu erhalten. Dieses
Verfahren, das wohl nur wegen der technischen Schwierigkeit nicht ausgeführt wird: dauernd im
Flammbogenraum mit 80 mm Hg-säule-Unterdruck und wahrscheinlich auch mit Elektrolyt- statt
mit Metallelektroden arbeiten zu müssen, ist dadurch besonders als nichtthermisches gekennzeichnet,
jaß jene Ausbeuten bei geringer Geschwindigkeit der Gase (0,2 m/sec) erhalten werden, es also im
Gegensatz zu den jetzt zu besprechenden Systemen nicht nötig ist, das gebildete Stickoxyd so rasch
als möglich der Heißzone (die eben hier gar nicht vorhanden ist) zu entreißen.
Im Birkelandofen (300—4000 KW) wird der zwischen wassergekühlten Kupferrohrelek-
troden erzeugte Flammbogen mittels eines durch Gleichstrom betriebenen Elektromagneten zu
einer kreisrunden Fläche von 1 bis bzw. 3 m Durchmesser ausgebreitet. Dieser „Sonne“ parallel
stehen beiderseitig je eine Schamottescheibe mit senkrecht auf die Sonne gerichteten Durchboh-
rungen in einem mit Schamotte ausgekleideten Radkastengehäuse, in das an der Peripherie pro
Minute 15 bis bzw. 35 cbm Luft eingeblasen werden. Sie verbreitet sich der Gehäuseinnenwand
entlang, prallt durch die Löcher der Schamottescheiben auf die scheinbar ruhig stehende Sonne,
in deren Oszillationen sich die Bildung des Stickoxydes vollzieht und gelangt mit diesem in einen
sie peripher umgebenden Ringkanal, den sie 800—1000° heiß, also unterhalb der gefährlichen Zer-
setzungstemperatur verläßt.
Schönherrs hochgespannter Wechselstrom-Flammbogen entsteht in einem 6 m langen
„geerdeten‘“ Eisenrohr zwischen einer in ihm isoliert eingebauten, von einem Kupfermantel um-
gebenen, verschiebbaren Eisenstiftelektrode und der 6 m weit von ihr entfernten, jedoch leitend
mit dem Eisenrohrmantel verbundenen Gegenelektrode dadurch, daß zuerst mittels eines der iso-
lierten Elektrode benachbarten, ebenfalls leitend mit dem Rohr verbundenen Eisenstabes Strom-
schluß erzeugt und sodann etwa gegenüber diesem Stabe Luft in das Rohr geblasen wird. Der
Flammbogen wird dadurch bis zum oberen Gegenpol in die Länge gezogen, es erfolgt die Stick-
»xydbildung und die Gase verlassen mit etwa 850° den Ofen. Dadurch, daß vier Eisenrohre kon-
‚entrisch ineinander geschoben sind, entstehen vier voneinander geschiedene Kanäle, der innerste
'ür den Flammbogen, die anderen zur Vorwärmung der Luft, zur Wasserkühlung des oberen Rohr-
teiles und zur Abführung der Gase,
. Paulings Flammbogen, der zwischen den nahen unteren Enden zweier in einer Ebene
liegender wassergekühlter Hörnerelektroden aus Kupfer, man könnte sagen, konzentriert entsteht,
wird durch einen von unten in den Bogen eingeblasenen Luftstrom fächerartig auseinander ge-
breitet und in der Fläche nach oben fortschreitend verdünnt, so daß die obere, die Elektroden-
»nden in einer stumpfen Spitze überragende Flammengrenze, aus der das Stickoxyd-Luftgemenge
antweicht, zerfetzt erscheint. Je zwei Hörnerpaare stehen in einem gemauerten, mit Schamotte
ausgekleideten Ziegelofen, an dessen oberem Ende das die 800—1000° heißen Gase abführende
Sammelrohr einmündet.
Siebert (Nitrum A.-G.) erzeugt zwischen drei den Winkel von je 120° bildenden, ebenfalls
wassergekühlten Elektroden eine kreisförmige. Flammbogenfläche, die durch die seitlich tangential
eingeblasene Luft zu einer rotierenden Linse geblasen wird, aus der das Stickoxyd-Luftgemisch
durch ein doppelwandiges, wassergekühltes Rohr, in dem es abgeschreckt wird, unter dem Einflusse
der hohen Geschwindigkeit der nachdrängenden Luft zur Weiterverarbeitung den Apparat verläßt.
Diese Weiterverarbeitung besteht bei jedem der Systeme zunächst in der Ausnutzung
der Wärme, die das Gasgemisch in sich trägt, zur Dampferzeugung, Luftanwärmung, Konzentration
der Nitrat- und Nitritlaugen usw. Es wird dann mit Hilfe von Aluminiumventilatoren angesaugt
und nach künstlicher Kühlung in meist zwei großen Oxydationskammern mit Luft in Berührung
gebracht, so daß sich (s. o.) Stickstoffdioxyd bildet, das nun mit dem Luftstrom eine Reihe von
fortschreitend mit immer dünnerer Salpetersäure berieselten Absorptionstürmen passiert, in denen