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Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung von Kohlensäure und von Stickstoff aus Verbrennungsgasen in der Weise, dass die Verbrennungsgase einer flammenlosen Verbrennung und darauf einer Trennung in Kohlensäure und in Stickstoff unterworfen werden. Bei der Gewinnung von Kohlensäure und Stickstoff auf diesem Wege ist man bisher so verfahren, dass man die Verbrennungsgase, so wie sie als Ergebnis eines Verbrennungsprozesses, beispielsweise bei der Verbrennung eines brennbaren Gemisches im Zylinder eines Explosionsmotors entstanden, über hocherhitzte feuerfestes Material leitete. Der Zweck der flammenlosen Verbrennung besteht dabei darin, die brennbaren Bestandteile möglichst restlos aus den Verbrennungsgasen herauszuschaffen, bevor die Kohlensäure vom Stickstoff getrennt wird.
Wenn man jedoch die Verbrennungsgase unmittelbar über hocherhitzte feuerfestes Material leitet, dann gelingt die vollständige Verbrennung der brennbaren Bestandteile entweder überhaupt nicht oder doch nur dann, wenn das feuerfeste Material besonders katalytische Eigenschaften besitzt. Dadurch wird die erfolgreiche Durchführung der Gewinnung von Kohlensäure und Stickstoff auf diesem Wege erschwert.
Gemäss vorliegender Erfindung werden die Schwierigkeiten der vollständigen Entfernung der brennbaren Bestandteile der Verbrennungsgase vermittels flammenloser Verbrennung dadurch überwunden, dass man den Verbrennungsgasen, bevor man sie über das hocherhitzte feuerfeste Material leitet, eine kleine Menge feinverteilten Brennstoff, vorzugsweise brennbares Gas und gegebenenfalls die zur Ermöglichung der vollständigen Verbrennung erforderliche Luft beimischt. Wenn man so verfährt, dann kann die vollständige Verbrennung der brennbaren Substanz in den Gasen ohne Benutzung einer im eigentlichen Sinne katalytiseh wirkenden Substanz ohne Schwierigkeit durchgeführt werden.
Es genügt, die Verbrennungsgase nach der Zumischung der kleinen Menge Brennstoff und gegebenenfalls von Luft über hocherhitzte Ziegelbrocken, Tonscherben od. dgl. zu leiten, um den Zweck zu erreichen.
Die Wirkung beruht anscheinend darauf, dass bei Benutzung von Verbrennungsgasen, denen eine kleine Menge Brennstoff und gegebenenfalls Luft zugemischt werden, bevor sie über hocherhitzte feuerfestes Material geleitet werden, die Temperatur innerhalb des feuerfesten Materials genügend hoch gehalten wird, um den glatten Verlauf der vollständigen Reaktion sicher zu stellen, während eine genügend hohe Reaktionstemperatur bei Benutzung von Verbrennungsgasen, denen kein Brennstoff zugemischt worden, höchstens dann aufrecht erhalten werden kann, wenn das feuerfeste Material besondere katalytische Eigenschaften besitzt.
Man hat zwar bereits vorgeschlagen, bei der Durchführung einer bei hoher Temperatur sich vollziehenden Gasreaktion die Reaktionstemperatur durch geeignete Verbrennungsvorgänge im Innern der Gasmasse sicher zu stellen. Das geschah so, dass man bei der Reaktion zwischen Wasserdampf und Kohlenwasserstoff oder zwischen Wasserdampf und organischen Verbindungen, welche neben Kohlenstoff und Wasserstoff noch Sauerstoff enthalten, dem Gemenge von Kohlenwasserstoff und Kohlenwasserdampf ein gewisses Quantum Sauerstoff zumischte, so dass ein Teil der Kohlenwasserstoffe mit dem Sauerstoff verbrennt, und durch diesen Verbrennungsprozess die Reaktionstemperatur sicher gestellt wird.
Gegen- über dem erwähnten vorbekannten Verfahren handelt es sich aber bei der vorliegenden Erfindung nicht um die Sicherung einer bestimmten Reaktionstemperatur innerhalb eines Reaktionsgemisches im allgemeinen, sondern um die Erreichung des Zweckes einer Beseitigung eines unerwünschten Bestandteiles,
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bei dem erwähnten vorbekannten Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff durch Umsetzung von Wasserdampf mit Kohlenwasserstoff od. dgl. keine Rede.
Nach Durchführung der vollständigen Verbrennung in dem Verbrennungsgasgemisch durch Berührung mit heissem feuerfesten Material ist das Gasgemisch vollständig in Stickstoff und Kohlendioxyd übergeführt und wird dann in an sich bekannter Weise durch Wascher, Absorptionskammern oder sonstige Vorrichtungen geleitet, in welchen es von suspendierter Feuchtigkeit und von Unreinigkeiten befreit wird und worin das Kohlendioxyd absorbiert wird, während der Stickstoff entweicht.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung dient die beigefügte Zeichnung. In derselben bezeichnet 2 eine geschlossene Kammer, welche zweckmässig mit einem feuerfesten Futter versehen ist, und die eine Füllung 3 aus feuerfestem Material, wie z. B. Bruchstücken von Ziegeln usw. enthält, welches dazu bestimmt ist, in hocherhitzte Zustande eine vollkommene Verbrennung der in Verbrennungsgasen vorhandenen brennbaren Bestandteile herbeizuführen. Die Verbrennungsgase, welche in der Kammer 2 behandelt werden sollen, werden einer Maschine 16 mit Innenverbrennung entnommen, der explosibles Gemisch durch einen Mischer zugeführt wird.
Die Verbrennungsgase durchströmen das Auspuffrohr 18 und gelangen durch das Rohr 20 in die Kammer 2, nachdem sie auf ihrem Wege durch zusätzliches reduzierendes Gas, welches ihnen durch das Zweigrohr 19 zugeführt wird, angereichert worden. Der Kammer 2 wird durch das Rohr 21 Luft in solcher Menge zugeführt, als für die vollkommene Verbrennung der in den Verbrennungsgasen enthaltenen brennbaren Bestandteile erforderlich ist. Das Rohr 8 fÜhrt die entstehenden Gase zu dem unteren Teil einer Kammer 9, in welcher sie gewaschen werden. Die Kammer 9 enthält poröses Material 10, wie zerkleinerten Koks, und es wird ihr durch ein Rohr 11 ein Sprühregen von Wasser zugeführt. 12 ist ein Abflussrohr für das überschüssige Wasser und.
M ein von dem Wäscher 9 nach einem zweiten Wascher 14 führendes Verbindungsrohr. Auch der Wascher 14 ist mit porösem Material 10'beschickt und mit einer Brause 11'und einem Abflussrohr 72'versehen.
75 bezeichnet ein Abflussrohr, durch welches die Gase den Wascher 14 verlassen.
Der Vorgang in der bisher beschriebenen Apparatur ist wie folgt :
Die durch Frischgas angereicherten Verbrennungsgase des Motors 16 erfahren durch Berührung mit dem hocherhitzten feuerfesten Material. 3 beim Durchgange durch die Kammer 2 eine vollständige Verbrennung und gelangen dann durch das Rohr 8 nach dem Wascher 9, wo sie abgekühlt werden und wo ein Teil der Unreinigkeiten zurückgehalten wird. Beim Durchgang durch den Wascher 14 kann das Kohlendioxyd zurückgehalten werden, indem man durch das Rohr 11'einen Sprühregen von Alkali-
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bringen.
Anstatt das Kohlendioxyd in dem Wascher 14 durch Chemikalien zu binden, kann man auch eine Trennung desselben von dem im Gasgemisch enthaltenen Stickstoff auf rein physikalischer Grundlage in einer nicht zum Wesen dieser Erfindung gehörigen Weise durchführen, indem man beispielsweise das Gasgemisch abwechselnd der Absorption in Wasser unter hohem Druck, vorzugsweise bei niedriger Temperatur und der Expandierung unter niedrigem Druck, vorzugsweise bei gleichzeitiger Erwärmung unterwirft.