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Verfahren zur Darstellung von Stickstoff-Sauerstoffverbindungen.
Die Darstellung von Stickstoff-Sauerstoffverbindungen, z. B. Salpetersäure, aus stiekstoff-sauer- stoffhaltigen Gasen, z. B. Luft, wird bereits in grösstem Massstabe auf elektrischem Wege durchgeführt. Hiebei ist jedoch die Erzeugung infolge der notwendigen elektrischen Lichtbogen aus Wirtschaftlichkeitsrücksichten an Orte gebunden, in welchen sich Strom mit einem Mindestaufwand an Kosten gewinnen lässt, da die Ausbeute nur 2-3 Volumprozent NO des abgehenden Gases beträgt. Es ist hinreichend bekannt, welch ungeheure Energien bei diesen Lichtbogenprozessen sofort vernichtet werden müssen.
Aus diesem Grunde ist es auch schon versucht worden, auf anderm Wege als dem des Lichtbogens zum Ziel zu gelangen. So ist es auch bereits vorgeschlagen worden, elektrische Funken unter gleichzeitiger Bestrahlung mit Röntgenstrahlen auf die Luft einwirken zu lassen.
Ferner ist es bekannt geworden, Gase, jedoch bei Durchführung durch ein flüssiges Medium, mit hochfrequenten Strömen zu behandeln. Hiebei ist aber die Stromspannung eine geringe.
Es gibt auch ein Verfahren, in welchem die Reaktion unmittelbar an den Elektrodenflächen, ohne Zwischenschaltung eines andern Dielektrikums, als der zu behandelnden oder für die Behandlung wirksamen Stoffe unter Einwirkung von Hochfrequenz durchgeführt wird.
Es ist ferner die Erzeugung eines Quecksilberdampflichtbogens durch Hochfrequenzströme bekannt, in welchem die Reaktion stattfindet.
Das Verfahren gemäss der Erfindung bezieht sich auf die Darstellung von Stickstoff-Sauerstoffverbindungen aus stickstoff-sauerstoffhaltigen Gasen, z. B. Luft, mit Hilfe von Hochfrequenzströmen.
Es unterscheidet sieh von den bisherigen Verfahren durch die grundsätzliche Erkenntnis, dass für die Durchführung der Reaktion, wenn sie praktischen wirtschaftlichen Wert besitzen soll, die angewandten Frequenzen und Spannungen von ausschlaggebender Bedeutung sind. So führen z. B. Frequenzen bis 100. 000 Per. jsele nur zu relativ geringen Ausbeuten, während diese mit steigender Frequenz sofort erheblich werden. Dasselbe gilt für die Spannung.
Mit Hilfe derartiger Hochfrequenzströme gelingt es mit Leichtigkeit, 50% und mehr der theoretisch möglichen Mengen des in der Luft enthaltenen Stickstoffes an den ebenfalls in der Luft anwesenden Sauerstoff zu binden.
Zweckmässig werden hiebei innerhalb des Reaktionsraumes katalytisch wirkende Stoffe, z. B.
Kupfer, angeordnet, welche beispielsweise als Zwischenelektroden wirken können. Ausserdem ist es von Vorteil, die Luft feucht zu halten.
Zur Durchführung des Verfahrens kann folgende Einrichtung dienen, wie sie die beigefügte Zeichnung veranschaulicht.
Die Abbildung zeigt einen auseinandernehmbaren Porzellanhohlkörper. Durch die Öffnung a tritt das zu behandelnde Gasgemisch, z. B. Luft, ein, während durch die Öffnung b das Reaktionsgas die Vorrichtung verlässt. Das gelochte Blech c ist als eine Elektrode durch die Leitung f mit einer der heute üblichen Hochfrequenzgeneratoranlagen verbunden, die eine Regelung von Frequenz und Spannung in weiten Grenzen gestatten. Das gelochte Blech d ist die Erdelektrode. Die Zwischenelektrode e besteht aus einem Sieb aus katalytisch wirkendem Metall, z. B. Kupfer, und kann auch als Träger für andere Stoffe dienen.
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Beispiel : Wird durch die beschriebene Vorrichtung feuchte Luft mit einer Geschwindigkeit von 10 cm/se & geleitet und an die Elektroden c und d ein elektrischer Sehwingungskreis gelegt, der auf 200.000 Volt und 800.000 Frequenzen abgestimmt ist, so werden je Kubikmeter 105 g Stiekstoff gebunden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Darstellung von Stickstoff-Sauerstoffverbindungen aus stickstoff-sauerstoffhaltigen Gasen, dadurch gekennzeichnet, dass diese Gase durch ein elektrisches Hoehfrequenzfeld von über 100.000 Volt hoher Spannung geleitet werden.