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Verfahren zur Durchführung elektrochemischer Reaktionen mittels elektrischer Entladungen durch Gase und Dämpfe.
Bei der Anwendung elektrischer Entladungen durch Gase für elektrochemische Zwecke hat (s sich in manchen Fällen als vorteilhaft erwiesen, während der Entladung Flüssigkeiten in den Entladungraum einzubringen, sei es, um wie bei den Österreichischen Patenten Nr. 36984 und 46562 aktivierte
Gase zur unmittelbaren Wirkung auf Flüssigkeiten zu bringen, sei es, um wie bei den Österreichischen Patenten Nr. 79425 und Nr. 95303 durch Absorption der gasförmigen Reaktionsprodukte in der eingebrachten Flüssigkeit d'. n elektrochemischen Wirkungsgrad der Gasreaktion selbst zu erhöhen.
Bei allen bisher vorgeschlagenen Anordnungen nimmt die eingebrachte Flüssigkeit jeweils nur einen Teil des Entladungsraumes ein ; Gas und Flüssigkeit sind im Entladungsraume in gleichbleibender oder wechselnder Verteilung nebeneinander gegenwärtig, und es besteht daher immer die Möglichkeit, dass Teile des gasförmigen R3aktionsproduktes, ohne mit der Flüssigkeit in Berührung gekommen zu sein, ungenutzt entweichen.
Gelegentlich von Versuchen, Entladungen zwischen zwei flüssigen Elektroden zu verwirklichen, wurde nun gefunden, dass es b ? i Haltung bestimmter Stromverhältnisse gar nicht notwendig ist, die beiden als Elektrodenflächen benützten Flüssigkeitsschichten voneinander getrennt zu halten. Vielmehr gelingt es, vielfach verwendbare Gasentladungen dadurch zu erzielen, dass man das elektrisch zu beeinflussende Gas oder Gasgemisch Blase für Blase durch eine zwischen festen Elektroden oder Elektrodengruppen zirkulierende Flüssigkeit hindurchleitet, derart, dass jede Gasblase für sich einen Entladungsraum bildet. Soweit erforderlich, werden hiebei die Stromverhältnisse eingehalten, welche eine elektrolytische Wirkung auf die Flüssigkeit ausschliessen oder in den Hintergrund rücken, was z.
B. durch Verwendung von Wechselströmen hoher Frequenz zu erreichen ist.
Zur Ausführung dieses Verfahrens geeignete Anordnungen sind in der Zeichnung an zwei Beispielen schematisch dargestellt.
In Fig. 1 ist a ein zylindrisches Gefäss, das oben mit einem Zulauf b, unten mit einem Ablauf c ausgestattet ist. Es wird entweder aus leitendem Metall oder aus Glas mit einem leitenden Belag hergestellt und ist durch eine Leitung d mit der einen Klemme der Stromquelle verbunden. Im Gefäss a befindet sich ein Rohr f, das nahe an den Boden des Gefässes heranreicht und durch eine Leitung g an
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Die Fig. 2 zeigt eine schematische Anordnung in Serie geschalteter Elemente, gemäss welcher die Rohre durch Platten ersetzt sind. Die Platten h sind an dem Deckel i, die Platten k an dem Boden m angeschlossen und derart angeordnet, dass die bei n eintretende Flüssigkeit die durch die Platten gebildeten Kammern der Reihe nach durchströmt. Das zu behandelnde Gas wird durch ein System am Gefässboden korrespondierend den einzelner Kammern angeordneter Düsen o zugeführt, durchströmt die Kammern von unten nach oben und tritt durch den Stutzen p aus. Die Platten h sind durch eine Leitung r, die Platten k durch eine Leitung s an die Stromquelle angeschlossen.
Lässt man z. B. in einer Anordnung gemäss Fig. 1 durch den ringzylindrisehen Raum, der durch die beiden röhrenförmigen Elektroden gebildet ist, als Absorptionsflüssigkeit Wasser hindurchtreten und das in Reaktion zu bringende Gasgemisch in Blasen senkrecht zur Entladungsrichtung hindurchstreichen, do vollzieht sich, wenn man bei einem Röhrenabstand von 2 bis 3 mm eine Spannung von
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6000 bis 20.000 V mit 100.000 bis 1,000. 000 Wechseln per Sekunde an die Belegungen legt, die Entladung so gut wie ausschliesslich durch die Gasblasen, was sich in einem gleichmässigen Aufleuchten derselben äussert ; je nach der Natur des Gasses tritt hiebei eine verschiedene Farbenerscheinung auf.
Während unter diesen Verhältnissen die elektrolytische Wirkung des Stromes auf die Flüssigkeit ganz zurück- tritt, wird das Gas ausgiebig jonisiert, so dass es den elektrischen Ausgleich vorwiegend oder zur Gänze übernimmt.
Bei den bisherigen Anordnungen zur gemeinsamen Behandlung von Gasen und Flüssigkeiten mit elektrischen Entladungen kann noch die Möglichkeit bestehen, dass einzelne Teile des Gases an der
Reaktion nicht teilhaben bzw. ein Teil der R3aktionsprodukte nicht vollkommen absorbiert wird ; hingegen bietet das vorliegende Verfahren, bei welchem jede Gasblase innerhalb der Flüssigkeit der elektrischen Behandlung unterliegt, volle Sicherhc-it dafür, dass das Gas voll zur Reaktion und die Reaktionsprodukte vollständig zur Absorption gelangen. Daher eignet sich dasselbe vor allem zur Durchführung von Reaktionen, bei welchen es auf besonders innige Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit, sowie auf möglichst vollständige Ausnutzung des Gases ankommt, wie dies z. B. bei Hydrierungen, Chlorierungen usw. der Fall ist.
Dadurch, dass bei der beschriebenen Anordnung kein zusammenhängender Gasraum zwischen den Elektroden auftritt, sondern immer nur einzelne, abgeschlossene Gasblasen zwischen denselben stehen, eignet sich dieselbe speziell auch in jenen Fällen, wo die zur Behandlung gelangenden Gase und Flüssigkeiten brennbare oder explosible Gemische zu bilden vermögen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Durchführung elektrochemischer Reaktionen mittels elektrischer Entladungen durch Gase und Dämpfe, dadurch gekennzeichnet, dass man das zu behandelnde Gas oder Gasgemisch Blase für Blase durch eine zwischen festen Elektroden oder Elektrodengruppen zirkulierende Flüssigkeit hindurchtreten lässt, derart, dass jede Gasblase für sich einen Entladungsraum bildet.