AT39558B - Gaselement. - Google Patents

Description

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  Gaselement. Die vorliegende Erfindung hat Bezug auf eine Vorrichtung zur Umwandlung der kalorischen Energie nach der Reaktion : 
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 in einen elektrischen Strom, wobei durch die nachfolgende Reduktion der Schwefelsäure durch
Kohlensto : ff oder einen anderen geeigneten reduzierenden Stoff die schwefelige Säure nach der folgenden Reaktion wiedergebildet wird ; 
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 sodass also eine direkte Umwandlung der Energie des Kohlenstoffes in elektrischen Strom stattfindet. 



   Es wurden zwar früher galvanische Elemente vorgeschlagen mit Luft als Depolarisator 
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 der Energie brennbarer Stoffe in Elektrizität entweder angestrebt oder erreicht worden wäre. 



   Wird schweflige Säure mit in hochkonzentrierter   Schwefelsäure   aufgelöster Nitrosylsrhwefelsäure zusammengebracht, so tritt, wie bekannt, die folgende Reaktion ein : 
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Findet diese Reaktion in Gegenwart des Sauerstoffes der Luft statt, so wird die Nitrosyl-   schwefelsäure wiedergebildet uud zwar nach   der folgenden Reaktion : 
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Auf der angeschlossenen Zeichnung ist ein auf diesen Grundsatz aufgebautes elektrisches Element dargestellt. Ein Behälter b aus Steingut oder einem anderen geeigneten Material ist durch eine poröse, nichtleitende Platte p z. B. aus gebranntem Ton, in zwei voneinander getrennte   Kammern   abgeteilt. Die Platte kann an den Wandungen des Behälters mittels eines geeigneten Kittes z. B. aus Leinöl und   Mennig,   Asphalt oder Paraffin befestigt werden. 



   In jeder dieser Kammern sind Platten a und d aus leitender Kohle, vorzugsweise Graphit oder aus einem geeigneten Metall eingesetzt. Von diesen Platten ist die eine a als der unwirksame Ableiter der   reduzierenden,   die andere d als unwirksamer Ableiter der oxydierenden Elektrode vorgesehen. An beiden Seiten der Platte d sind kleine   Stückehen   g aus poröser, elektrisch leitender   Kohic, vorzugsweise   aus   porösem   Graphit eingepackt, die mit einer Lösung von Nitrosylschwefelsäure in hochkonzentrierter Schwefelsäure angefeuchtet werden sind. 



   Auch an beiden Seiten der Platte a sind kleine Stücke k aus poröser, leitender Kohle vorgesehen. die jedoch einfach mit Schwefelsäure   getränkt   sind. 



   Die Kohlenstückchen werden zum Erhalten einer möglichst grossen Oberfläche, sehr klein gewählt, jedoch von solcher Grösse, dass die während der Stromerzeugung gebilde e Schwefelsäure nicht infolge der Kapillarkraft in den Zwischenräumen zwischen den Kohlenstückchen 
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Auch die poröse Zwischenwand ist mit Schwefelsäure getränkt. 



   Die Porosität dieser Wand soll indessen eine solche sein, dass sämtliche Poren beständig mit Schwefelsäure gefüllt gehalten werden. 



   Durch den Deckel 1, welcher sich luftdich an das Gefäss anschliesst und einen luftdichten Abschluss zwischen den beiden Kammern bewirkt, gehen sowohl die Ableiter a und d als auch die Zulauf-bzw. Ablaufrohre r und s, durch welche, wie auf der Zeichnung ersichtlich, die Gase durch die Kohlenschicht geleitet werden können. 



   Mehrere derartige Elemente können miteinander zusammengeschaltet werden, wie auf der Zeichnung dargestellt. 



   Wird ein Luftstrom durch die Röhre r und ein Strom von schwefliger Säure durch das Rohr   8   geleitet und werden die Pole der Batterie durch einen geeigneten Widerstand verbunden, so erhält 
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   Man sieht also hieraus, dass das Endergebnis eine Vereinigung von schwefliger Säure, Sauerstoff und Wasser zur Bildung von Schwefelsäure ist, während die übrigen reagierenden Stoffe   unverändert   bleiben. 



   Die Schwefelsäure wird, an den   Kokes8tücken   bei a gebildet und fliesst von dort zum Boden des Gefässes, wo dieselbe von Zeit zu Zeit durch den Hahn m abgelassen wird. 



   Aus der in dieser Weise gebildeten Schwefelsäure kann in bekannter Weise durch Erhitzung derselben mit einem Brennstoff, z. B. Steinkohle, Kokes, Holzkohle, Torf, Hobelspäne, Sägemehl   u.   dgl. schweflige Säure hergestellt werden. 



   Auch andere reduzierende Stoffe können zu diesem Zwecke verwendet werden. 



   Infolge der Diffusion enthält die abgezapfte Schwefelsäure, etwas Nitrosylschwefelsäure und bei deren Reduktion durch Kohlenstoff entsteht daher auch ein wenig Stickstoffoxyd. Dieses   kann zweckmässig   in einer Lösung von   Ferrosulfat     aufgenommen   werden und dann aus dieser durch geringe   Erhitzung   in den die Batterie durchlaufenden Sauerstoffstrom eingeführt werden   wobei sich   aufs Neue   Nitrosylschwefelsäure   bildet. 



   Die der schweflige Säure mitfolgende   Kohlensäure   sammelt sich allmählich in der letzten Zelle an und wird von dort von Zeit zu Zeit abgelassen. 



   Andere   Verunreinigungen, wie Wasserstoff, Schwefelwasserstoff, Kohlenoxyd, Kohlen-     sasserst, off u.   s. w. wirken auch reduzierend und tragen, gleich wie die schweflige Säure zu der Stromerzeugung bei. 



   Da die Nitrosylschwefelsäure in thermochemischer Hinsicht an einer hochkonzentrierten Saure fester gebunden ist, als an einer solchen von verhältnismässig niedrigerer Konzentration, 
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   ungefähr   0.5 Volt, während die Spannung beim Gebrauch einer hochkonzentrierten Säure   (90prozentig   oder mehr) kaum 0.3 Volt erreicht. 



   Andererseits vermag eine Säure stärkerer Konzentration eine bedeutend grössere Menge   Nitrosylschwefelsäure   zu binden als eine verdünnte Säure. 



     Die zum praktischen, Gebrauch am besten geeignete   Konzentration ist etwa   70%.   



   Aus den Reaktionen geht hervor, dass Wasser an dem Pol der   schwefligen   Säure bei der Stromerzeugnng aufgenommen wird. Um zu verhindern, dass die Konzentration zu stark wird, ist es vorteilhaft die Säure bei diesem Pol von Zeit zu Zeit mit Wasser zu verdünnen. 



   Es ist klar, dass es unter gewissen Umständen bei der Herstellung grösserer Mengen Schwefelsäure z. B. bei Anlage   einer grösseren   Batterie der erwähnten Art wirtschaftlich vorteilhafter sein   kann,   andere Rohstoffe   Ulld   andere Methoden zur Herstellung der schwefligen Säure, als oben angegeben, zu verwenden, z. B. durch Verbrennung von Schwefel, Rösten von Schwefelmetallen. Schwefel enthaltenen Erzen, Reduktion von Sulfaten mittels Kohlenstoff u. s. w. 



   Die der Batterie zugeführte Luft kann zweckmässig in geeigneter Weise reicher an Sauerstoff gemacht werden, z. B. durch Filtrierung derselben durch eine Membrane aus Kautschuk oder in anderer Weise.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Gaselemellt mit Schwefelsäure als Elektrolyt, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Stromerreger aus in Schwefelsäure gelöster Nitrosylschwefelsäure und Sauerstoff (zweckmässig Saut'r- stoff der Luft) und der andere aus schwefliger Säure besteht. EMI3.1