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Österreichische
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Für gewisse Zwecke, z. B. zum Ozonisieren von Sauerstoff, zum Umwandeln des Stickstoffs der Atmosphäre in salpetrige Säure u. s. w. ist es nötig, Luft, Gase und Gasgemische, Gas- und Gasluftgemische, Dämpfe aller Art u. s. w., welche eventuell Flüssigkeiten in fein verteiltem Zustande enthalten können, allein oder mehrere derselben gleichzeitig der Einwirkung elektrischer Funken auszusetzen. Bisher verfuhr man dabei in der Weise, dass man innerhalb eines mit dem betretenden Gase gefüllten Raumes oder in einem Gasstrome zwischen zwei gewöhnlichen Elektroden den elektrischen Funken überspringen liess.
Es ist ohneweiters einleuchtend, dass der Funken jeweilig nur auf eine sehr geringe Gasmenge einwirken konnte und dass es als ausgeschlossen angesehen werden musste, alle Teile eines gegebenen Gasvolumcns gleichmässig der Einwirkung des elektrischen Funkens auszusetzen.
Gegenstand vorliogender Ertindnng ist nun ein Verfahren, weiches ein kontinuierliches Behandeln von Gasen u. s. w. mittels des elektrischen Funkens in solcher Weise ermög-
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Apparate, welche zur Ausführung dieses Verfahrens dienen.
Das Verfahren beruht im wesentlichen darauf, dass durch eine geeignete Form der Elektrodeu, zwischen welchen dor Funke überspringt bezw. durch geeignete Bewegung der Elektroden gegeneinander der Funke xu einer Fläche \on Band-. Kegel-oder Scheibenform auseinander gezogen und die Gase durch die so gebildete Funkenfläche parallel, achsial oder quer zu derselben hindurchgoblasen oder gesaugt werden.
Eine bandförmige Funkenfäche kann z. B. erzeugt werden, indem man die Punkte, zwischen denen der Funke überspringt, eine schnelle seitliche Verschiebung ausführen lässt. Eine kegelförmige Funkenfläche kann man z. 11. dadurch erzeugen, dass man den Funken zwischen cinar spitzen und einer plattenförmigen Elektrode überspringen lässt. Eine scheibenförmige Funkenfläche wird z. B. erhalten, wenn der Funke zwischen zwei Elektroden überspringt, von denen die eine ringförmigen Querschnitt besitzt, während die andere im Mittelpunkt dieses Ringes rotiert.'
Die Berührung des Gases mit der Funkenfläche kann in verschiedener Weise erfolgen.
Ist die Funkentläche bandförmig, so kann das Gas in der Querrichtung oder in der
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Kegels austretend, achsial in denselben hineingeblasen und so zum Durchtritt durch den Kegelmantel gezwungen werden. Dasselbe kann aber auch, aus einer im Hohlraum des Kegels angeordneten Düse austretend, sich strahlenförmig nach allen Seiten ausbreiten und auf diese Weise durch den Funkenkegelmantc ! hindurchtreton.
Bei der scheibenförmigen FunkenflächeschliesslicherfolgtderDurchtrittdesGasesparalleloderquerzurFunkenbahn oder gleichzeitig in beiden Richtungen.
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dargestellt, von denen die erste (Fig. 1 und 2) die Verwendung einer bandförmigen
Funkenfäche, die zweite (Fig. 3-6) die Anwendung eines Funkenkegels, die dritte
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Weise angetrieben werden kann. Auf dem Zylinder a ist ein Draht c aus leitendem Material in Form eines Schneckenganges aufgewunden. Die Enden desselben stehen mit der Achse b in leitender Verbindung. In einiger Entfernung von dem Zylinder a ist ein Metallstreifen d parallel zur Achse b angeordnet, dessen Länge derjenigen des Zylinders a entspricht. Der Streifen d steht mit dem einen Pol eines Funkeninduktors in Verbindung.
Der andere Pol desselben ist mittels Schleiffedern an die Achse b angeschlossen. e sind eine Reihe Düsen, welche parallel zum Streifen d in einiger Entfernung von demselben
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Das Ganze ist zweckmässig von einem Gehäuse f umschlossen.
Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende : d und c stehen mit den Polen des Funkeninduktors in Verbindung. An derjenigen Stelle, an welcher die Entfernung zwischen d und c am kleinsten ist (zwischen x und ), wird der Funken überspringen. Derselbe wird dabei den aus der gegenüberliegenden Düse austretenden Gasstrom durchschlagen.
Dreht man den Zylinder (in der Richtung des Pfeiles, so wird die Entfernung zwischen j und xl grösser, dagegen nähert sich der Punkt y dem Punkte yl soweit, dass wieder ein Funken überspringen kann und so fort. Macht man die Umdrehungsgeschwindigkeit von a genügend gross, so wird sich dieses Überspringen der Funken von c und d in so schneller Aufeinanderfolge wiederholen, dass sich tatsächlich zwischen a und dem Streifen d ein zu- sammenhängendes Funkenband bildet, dass also alle aus den Düsen c austretenden Gasteilchen mit dem elektrischen Funken notwendigerweise in Berührung kommen müssen.
Statt, wie gezeichnet, eine Reihe nebeneinander gestellter Düsen für den Austritt der Gase zu verwenden, könnte man selbstverständlich auch dieselben aus einem Schlitz von genügender Länge austreten lassen. Ebenso könnte man das Austreten der Gase unter einem beliebigen Winkel zu dem Funkenbande stattfinden lassen.
Die zweite Ausführungsform ist in den Fig. 3-6 dargestellt und beruht auf der an und für sich bereits bekannten Einrichtung, den elektrischen Funken zwischen zwei Elektroden überspringen zu lassen und durch die eine derselben die zu behandelnden Gase, Luft etc. in den überspringenden Funken hineinzublasen bezw, durch die andere aus dem
Apparat abzusaugen. Das Neue besteht darin, dass man als positive Elektrode eine solche in Form einer Spitze. a ! s negative eine solche in Plattenform verwendet, wodurch das Überspringen der Funken in Form eines Kegp ! s erfolgt, dessen Hasis gegen die Platte gekehrt ist und dessen Spitze in der als Elelitrode dienenden Spitze liegt.
Das Einblasen der zu behandelnden Gase erfolgt durch dies ? Spitze in Richtung der Achse des Funken-
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Verfahrens zur Verwendung gelangenden Apparat, Fig. 4 eine Seitenansicht und Fig. 5 mncn Querschnitt nach Linie A--A der Fig. 1. Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der in einer Schale endigenden Röhrenelektrode, In dem Zylinder h sind die beiden Elektroden i und k in Richtung der Achse eingeführt und mit den Polen eines Funkeninduktors verbunden. Diese Elektroden sind in Röhrenform ausgebildet und in geeigneter Weise gegen den Zylinder isoliert. Die eine der Elektroden i endet in eine Düse nu, während die andere k an ihrem dieser Düse gegenüberstehenden Ende eine Schale 1 trägt.
Das lherspringen des Funkens erfolgt bei geeigneter Schaltung des Induktors in Form eines mit seiner Basis gegen den Rand der Schale 1 gerichteten liegels, dessen Spitze in der litt m liegt. Durch die Röhre i wird mittels eines Gebläses oder von einem Gasometer das zu behandelnde Gas oder Gasgemisch eingeblasen. Die Gase, welche der Einwirkung unterworfen worden sind, werden durch die zweite Röhre k aus dem Zylinder h abgesaugt und ihrer weiteren Verwendung zugeführt. Die die Schale l tragende Elektrode kann durch eine Scheibe, die eine Anzahl feiner Durchbohrungen trägt, gegen die zweite Elektrode i zu abgedeckt sein.
Die dritte Ausführnngsform des Verfahrens beruht auf der Bildung einer Funken- schohe und dem Blasen oder Saugen von Gas, Luft u. s. w. parallel oder quer durch dieselbe. Ein für diese Ausführungsform des Vetfahrens bestimmter Apparat ist in zwei verschiedenen Ausführungsformen in Fig. 7 und 8 beiliegender Zeichnung im Längsschnitt dargestellt. In geeigneten Lagern ist eine Achse M drehbar gelagert. Dieselbe erhält ihren Antrieb durch einen um die Riemenscheibe o laufenden Riemen oder in beliebiger anderer
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Teile, aus leitendem Material und ist an dem anderen Pol des Funkeninduktors angeschlossen.
Wählt man den Funkeninduktor genügend stark, so springt von der Spitze p ein Funken nach} über. Setzt man gleichzeitig die Welle n in Rotation, so wird sich die Stelle, wo das Überspringen des Funkens stattfindet, stetig verschieben und bei genügend schneller Rotation eine kreisförmige Funkenscheibe entstehen. Saugt man gleichzeitig durch t'die Luft aus dem Gefäss q an, so wird die aus der Umgebung nachströmende atmosphärische Luft die Funkenscheibe durchströmen müssen und dadurch der Zersetzung durch den elektrischen Funken ausgesetzt werden.
Um zu verhüten, dass auch an einer anderen Stelle als bei p ein Funken überspringt, umgibt man das Vorderende der Achse n zweckmässig mit einem isolierenden Mantel s, aus welchem die leitende Spitze j) hervorragt.
In Fig. 8 ist eine andere Ausführungsform des zuletzt beschriebenen Apparates dargestellt. Bei derselben ist der Trichter q geschlossen und die Achse ragt durch den Boden t hindurch und ist mittels Stopfbüchse darin abgedichtet. An Stelle der vollen Achse n ist eine hohle getreten, deren radialer Ansatz t ebenfalls hohl ist. Die elektrische Verbindung der Teile ist dieselbe wie vorher. Wird die Achse in Rotation versetzt, so bildet sich die Funkenscheibe zwischen dem zur Düse ausgebildeten Ansatz t und dem Trichter q. Die zu behandelnden Gase werden in bekannter Weise durch die hohle, in der Düse als Elektrode dienende Achse 11 eingeblasen und gelangen durch die Düse J1 in die Trommel.
Dieser Austritt findet innerhalb der Bahn der von dieser ausgehenden Fankenscheibe statt und die Gase werden, da sie längere Zeit der Wirkung des Funkens ausgesetzt sind, energischer durch denselben zersetzt, als wenn sie die Funkenbahn einfach kreuzen würden.
Man kann auch die Wirkungen, die durch die beiden letzt beschriebenen Apparate erzielt werden, kombinieren, indem man den in Fig. 8 dargestellten Verschlussboden t mit Durchbohrungen versieht, so dass die Luft gleichzeitig durch die Düse und durch diese Durchbohrungen im Boden t angesaugt bezw. eingeblasen wird. Bei einer solchen Anordnung tritt die Luft teils parallel zur Funkenbahn, teils quer zu derselben durch sie hindurch.
Bei sämtlichen oben beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens, welches den
Gegenstand vorliegender Erfindung bildet, können die Gase, Gasgemische oder Dämpfe sowohl in mehr oder weniger abgekühltem oder erhitztem Zustande, unter normalem oder höherem Drucke oder in beliebiger Verdünnung der Behandlung unterworfen werden.
Ebenso können dieselben mit fein verstäubter Flüssigkeit gesättigt sein. Die Regelung der Durchgangsg6schwindigkeit der Gase durch die Funkenbahn, welche zur Vermeidung von t'berreaktionen bezw. völliger Zersetzung nicht unter ein bestimmtes Minimum sinken darf, kann durch jedes geeignete Mittel, am besten durch Drosselung oder dgl. geschehen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren, um Luft, Gase, Gas-und Gasluftgemische, Dämpfe aller Art u. s. w. allein oder mehrere derselben gleichzeitig der Einwirkung des elektrischen Funkens aus- zusetzen, dadurch gekennzeichnet, dass man den elektrischen Funken, durch welchen die
Luft, Gase u. s. w. in Parallel-, Quer-oder Achsialrichtung oder auch in mehreren Richtungen zugleich durchgeblasen werden, zu einer bandförmigen, kegelförmigen oder scheibenförmigen Funlienfliche auseinander zieht.