第十七章 改良铅室法 (4 / 4)
好在作为一个镜子厂的厂主手里最不缺少的原料就是玻璃板,先用铁管搭起反应室的架子,再用熔化的铅汁把2米多高的厚玻璃板一块块的焊接在一起,整个过程十分艰难,必需要把玻璃先预热倒上铅汁时才不会炸裂,搭好玻璃反应室之后还要在每一道铅的接缝上涂上沥青避免反应气体从这里跑出来。
沥青当然不如水玻璃效果好,但弗里兹现在上哪找那么多纯碱去制水玻璃啊,有了氨和铵盐山寨一下侯氏制碱法并不难,但这么好的事还是等以后再说吧。
前后两段玻璃反应室搭好后经过肥皂水检漏,正式反应就可以开始了。
所谓改良铅室法的意思是在铅室法的基础上增加了一段硫酸吸收塔,这是因为长期使用中发现未反应完的氧化氮气体对把亚硫酸氧化成硫酸效果非常好,以至于原来只是用水吸收未反应的氧化氮,现在却成为了主力。
弗里兹自然知晓这个反应的关键是在氮氧化物和亚硫酸之间发生,但实际上反应并非一定要按照这个模式来进行,所以他的方法充满了未来感,从沸腾炉中燃烧硫铁矿产生的含硫气体被通进反应室,由水车驱动的喷淋液喷洒到反应室中。
但这些喷淋液里的成分是超过一定浓度的硝酸和硫酸铁混合溶液,当富含二氧化硫的气体被通入之后奇妙的反应发生了,那些溶解到溶液中的亚硫酸根很快被三价铁离子氧化为硫酸根,而二价铁离子则几乎是立刻被硝酸氧化回三价,产生的氮氧化物则又重新和氧气反应后形成硝酸,如此循环反复,反应速度较单纯的水吸附反应更快。{酸性溶液中的三价铁离子氧化性很强,再生能力也非常强,工业上用三价铁溶液作为蚀刻剂}
一阶段反应完成后取出的混合溶液通过蒸馏可以分离出硝酸,蒸发水分后剩下的溶液中析出晶体是硫酸铁,液体则是稀硫酸和硫酸铁,可以直接用于和硝石共煮蒸馏制取硝酸没有影响。
而第二反应室的喷淋液体主要成分是处理废气用的碳酸钾溶液,待到亚硫酸根浓度很高后加入大量硫酸铁溶液最终可以分离出硫酸钾、硝酸钾和硫酸亚铁{绿矾},这样可以最大程度的减少改良铅室法的三废。
为了增加反应室中的氧气含量,弗里兹还使用了类似拉瓦锡的办法,加热红汞制取富氧空气保存在水洗储气瓶里面,缓慢注入到玻璃反应室,生成的汞回头再和空气反应制成yǎng huà gong循环利用。
虽然这样反应下来的硫酸产量并不大,但已经足以应付制镜厂每天所需的不到九十平米镜面镀银的需要,还能有剩余,以至于弗里兹都在想有没有必要开发硝酸的新用途,或者进行二期产能扩建。
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