<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zum Erzeugen von Kohlenwasserstoffe enthaltenden Gasgemisehen aus Kohle.
Es ist bereits versucht worden, Kohlenwasserstoff in der Weise unter dem Einfluss des hoeh- frequenten Kraftfelaes zu gewinnen, dass man bituminöse Kohle erhitzte und die so entstehenden Schwel- gase mit Wasserstoff mischte und dann das SchweIgas-Wasserstoff-Gemisch der Einwirkung eines hochfrequenten Kraftfeldes aussetzte.
Es hat sich aber gezeigt, dass es gar nicht erforderlich ist, Wasserstoff mit Schwelgase zu mischen, die aus der Kohle unter Anwendung von hohen Temperaturen ausgetrieben werden müssen, sondern, dass man unmittelbar aus Kohle und Wasser Kohlenwasserstoffe enthaltende Gase gewinnen kann, wenn man Wasser, insbesondere in der Gestalt von Wasserdampf, mit Kohle im hochfrequenten Kraftfeld zusammenbringt. Es entstehen dann gasförmige Kohlenwasserstoffe, die man in beliebiger Weise weiterverarbeiten kann.
Unter Kohle ist hier zu verstehen : Steinkohle, Braunkohle, Koks, Holzkohle und überhaupt jeder
Körper, der Kohlenstoff in ähnlicher Weise wie die vorbezeichneten Stoffe enthält.
Die Ausbeute sowie die Art der entstehenden Kohlenwasserstoffe hängt ab von dem Körnungsgrad der Kohle, von dem Mengenverhältnis, in dem die Kohle zum Wasser oder zum Wasserdampf steht, von der Art des hochfrequenten Kraftfeldes, von der benutzten Wellenlänge und von der Zeitdauer der Einwirkung des Feldes. Bei Anwendung von Koks erhält man das aus dem Beispiel ersichtliche Gasgemisch. Bei Anwendung von Steinkohle oder Braunkohle erhält man neben teerartigen Produkten ähnliche Gasgemische.
Die zur Herstellung benutzte Apparatur hängt ebenfalls von den Rohstoffen ab. Es hat sich dabei als besonders zweckmässig erwiesen, den Koks oder die Kohle in einem Rohr aus einem Stoff unterzubringen, der für die elektrischen Wellen durchlässig ist. Das Rohr wird von einer Spule umgeben, von der das hochfrequente Kraftfeld ausstrahlt. An Stelle der Spule kann auch eine unter oder neben dem Rohr befindliche Spirale benutzt werden.
Wahrscheinlich entstehen die Kohlenwasserstoffe in der Weise, dass unter dem Einfluss des hochfrequenten Feldes zwischen den einzelnen Kohlenteilchen elektrische Entladungen (Mikrolichtbogen) entstehen. Die dabei auftretende hohe Wärme zerlegt das benachbarte Wasser, und der Wasserstoff in statu naseendi verbindet sich mit dem Kohlenstoff. Ausserdem treten hier vermutlich Ionisationsvorgänge auf, die die Reaktion unterstützen. Die auftretende Wärme wird als Bildung, wärme verbraucht, so dass nach aussen hin nur eine geringe Temperaturerhöhung merklich wird. Da kein Druck erforderlieh ist, bedarf man keiner besonders widerstandsfähiger Gefässe, und da bei der Reaktion nach aussen keine hohe Wärme auftritt, so ist auch keine Kühlung erforderlich.
Beispiel :
100 g Koks werden in einem Rohr aus Porzellan untergebracht und durch eine um das Rohr gelegte Spule wird ein hochfrequenter Wechselstrom geschickt. Darauf wird Wasserdampf von 1000 während der Einwirkung eines hochfrequenten Kraftfeldes mit einer Frequenz von etwa 1'2 Millionen und 1500 Volt Spannung hindurehgeleitet. Das dabei entstehende Gas wird aufgefangen und kann auf beliebige Weise weiterverwendet werden.
<Desc/Clms Page number 2>
Das Gas selbst besteht aus 5'2% Kohlendioxyd, 32'4% Kohlenoxyd, 0'3% Sauerstoff, 25-2% Methan, 28. 6% Wasserstoff und" 8'3% Stickstoff.
Sofern das Arbeitsgut Schwefel enthält, können störende Schwefelverbindungen auftreten, z. B. Schwefelwasserstoff oder Schwefelkohlenstoff oder geschwefelte Kohlenwasserstoffe. Es hat sich nun gezeigt, dass die Zugabe fester sehwefelbindender Stoffe den Schwefel nicht restlos bindet, da die Oberflächen und Poren des Arbeitsgutes zu gross sind und sich ständig ändern.
Anders verhält es sich mit Lösungen, die das Arbeitsgut völlig durchdringen. In ihrer Gegenwart ist dem Schwefel keine Möglichkeit geboten, sich mit Kohle, Wasserstoff oder Kohlenwasserstoffen zu verbinden
So wurde beobachtet, dass mit Ätznatronlauge getränkter Koks im Stromfeld weder flüchtige Verbindungen abgibt noch schwefelhaltige Öle erzeugt. Dasselbe ergab sich bei Durchtränkung mit
Metallsalzen, wie Eisen-oder Kupfersulfat, wodurch Schwefelmetalle ausgefällt werden. Es folgt daraus, dass bei gänzlicher Umhüllung des Kohlenstoffes mit Lösungen ein ausgiebiges Abfangen und Binden des Schwefels möglich wird.
Ferner kann der bei der Einwirkung des Kraftfeldes aus dem Wasser entstehende freiwerdende
Sauerstoff die Ausbeute an Kohlenwasserstoff sehr beeinträchtigen und schädliche Nebenwirkungen erzeugen.
So kann unter diesen Umständen der Sauerstoff den Kohlenstoff zu Kohlensäure verbrennen, die das Reaktionsgemisch durchsetzt und durch Bildung von Gasräumen in der Reaktionszone die.
Reaktion selbst erschwert. Auch kann der Sauerstoff durch Einwirkung auf das Wasser Wasserstoffsuperoxyd erzeugen und auch aus den entstehenden Kohlenwasserstoffen sehr störende Verbindungen sauerer Art bilden, die die gebildeten reinen Kohlenwasserstoffe verunreinigen. Endlich ist bei Durchführung des Verfahrens im grossen mit der Möglichkeit von Explosionen zu rechnen, z. B. wenn Benzol mit Sauerstoff in Metallröhren oder mit den ldeinen Mikroliehtbögen in Berührung kommt. Es ist also unter allen Umständen erforderlich, den Sauerstoff sofort zu beseitigen.
Soweit Kohlensäure entsteht, wird diese zweckmässigerweise durch Zusatz'von gebranntem oder gelöschtem Kalk oder Magnesia zum Arbeitsgut gebunden. Man kann den Sauerstoff auch durch Metallpulver binden, etwa durch Eisenpulver oder Kupferpulver als Oxyd oder Oxydul. Auch andere den Sauerstoff bindende Mittel sind brauchbar.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Erzeugen von Kohlenwasserstoffe enthaltenden Gasgemischen aus Kohle, dadurch gekennzeichnet, dass Kohle im Gemisch mit Wasser der Einwirkung eines Hochfrequenzfeldes ausgesetzt wird.