Elektrisches Verfahren zur Darstellung von Stickstoff-Sauerstoffverbindungen. Es ist bekannt, Stickstoff-Sauerstoffverbin- dungen, zum Beispiel Salpetersäure, aus Stick stoff und. Sauerstoff enthaltenden Gasen, zum Beispiel Luft, in grösserem Massstab durch Ausnützung der Wärmewirkung elektrischer Ströme darzustellen.
Hierbei ist jedoch die Darstellung von Stickoxyden infolge der für die Erzeugung wirksamer Temperaturen not wendigen elektrischen Lichtbogen und der damit aufzuwendenden Energiemengen an Orte gebunden, in welchen sich Strom mit geringen Kosten gewinnen lässt, da die Aus beute nur 2-3 vol '/o <B>NO</B> des abgehenden Gases beträgt und weiterhin bei diesem Ver fahren zur Abwendung des Wiederzerfalles der gebildeten Stickoxyde die zugeführten Wärmemengen unmittelbar hinter dem Licht bogen wieder vernichtet werden müssen.
Aus diesem Grunde ist auch schon ver sucht worden, ionisierende Wirkungen für die Erzeugung von Stickstoff-Sauerstoffver- bindungen heranzuziehen. So wurde Luft der Einwirkung elektrischer Funkenentladungen unter gleichzeitiger Bestrahlung mit Röntgen strahlen ausgesetzt. Auch Wechselstrom von <B>50</B> Hertz und<B>15000</B> Volt wurde bereits ver wandt, um gegebenenfalls unter Zusatz von Ozon N2Ors herzustellen.
BeieinemandernVerfahrenwurdeLuftdurch ein mit Hilfe eines Funkeninduktors erzeugtes elektrisches Feld geführt, und ein weiteres Verfahren sieht die Verwendung elektrischer Ströme von<B>30-150000</B> Volt und 20-100000 Hertz vor, wobei eine den Reaktionsraum durchströmende Absorptionsflüssigkeit als Elektrode verwendet wird.
Es gibt auch ein Verfahren, in welchem die Reaktion mittelst elektrischer Hochfre quenz- Wechselströme unmittelbar zwischen den elektrodenflächen ohne Zwischenschal tung eines andern DielektrikuLns als der zu behandelnden oder für die Behandlung wirk samen Stoffe durchgeführt wird.
Auch wurde bekannt, für die Erzeugung von StickoxydeD Luft durch einen Queck- silberdampfliehtbogen der eine Xiindesttem- peratur von 2000' abs. besitzt, oder durch eine elektrische Funken-<B>-</B> beziehungsweise Hochfrequenzentladung zwischen Quecksilber elektroden hindurch zu führen.
Von keinem dieser Verfahren sind wirt schaftliche Ausbeuten bekannt geworden. Demgegenüber kann beim vorliegenden Verfahren eine Ausbeute von mindestens 4011,10 der (unter der Annahme der Bildung von<B>NO)</B> theoretisch möglichen erzielt werden, indem gemäss der Erfindung die Ausgangsstoffe durch ein elektrisches Hochfrequenzfeld geleitet wer den, worin eine sichtbare Entladung statt findet bei einer Potentialdifferenz von mehr als<B>50000</B> Volt und einer Frequenz von mehr als<B>100000</B> Hertz.
Die Erfindung gründet sich auf die Erkenntnis, dass für die Durch führung der Reaktion, wenn sie praktischen wirtschaftlichen Wert besitzen soll, die an gewandten Frequenzen und die Spannungs- höbe von ausschlaggebender Bedeutung sind. So führen Frequenzen unterhalb<B>100000</B> Hertz zu relativ geringen Ausbeuten während die Ausbeuten mit steigender Frequenz sofort erheblich werden.
Der für die Reaktion vorge sehene Raum kann dabei als Kondensator in einen abstimmbaren Hochspannungs-Hochfre- quenzkreis eingeschaltet werden, wobei für letz teren zweckmässig der Sekundärkreis eines Auf wärtstransformators Verwendung findet.
Zweckmässig werden innerhalb des Reak tionsraumes die Oxydation beschleunigende Stoffe, züm Beispiel Kupfer, angeordnet, welche beispielsweise als Zwischenelektroden wirken können.
Ausserdem ist es von Vorteil, die Luft feucht zu halten.
Zur Durchführung des Verfahrens kann eine, Einrichtung dienen, wie sie die beige- fügteZeichnungbeispielsweiseveranschaulicht.
Die Abbildung zeigt einen auseinander- nehmbaren Porzellan-Hohlkörper. Durch die Öffnung a tritt das zu behandelnde Gasge misch, zum Beispiel Luft ein, während durch die Offnung <B>b</B> das Reaktionsgas die Vorrich- tung verlässt. Das gelochte und mit Spitzen zur gleichmässigen Verteilung der Entladung über<U>den</U> Querschnitt des Reaktionsraumes versehene Blech c ist als eine Elektrode durch die Leitung<B>f</B> mit einer Einrichtung zur Er zeugung von Hochfrequenzstrom verbunden, die mit Mitteln zur Regelung von Frequenz und Spannung in weiten Grenzen versehen ist.
Das ebenfalls gelochte und mit Spitzen versehene Blech d ist als andere Elektrode wirksam und mittelst der Leitung<B>g</B> an die Erde gelegt. Die Zwischenelektrode e besteht aus einem Sieb zweckmässigerweise aus ka talytisch wirkendem Metall, zum Beispiel Kupfer; sie kann aber auch als Träger für andere katalytisch wirksame Stoffe dienen.
<I>Beispiel:</I> Wird durch die beschriebene Vorrichtung feuchte Luft mit einer Geschwindigkeit von <B>10</B> cm/Sek. (gemessen unmittelbar vor der Elektrode<B>e)</B> geleitet und zwischen den elek- troden c und<B>d,</B> die im Abstand von<B>150</B> mm voneinander liegen, eine elektrische Wech selspannung von zirka 200000 Volt mit <B>800000</B> Hertz unterhalten, wobei das Netz e aus Kupfer besteht, unter welchen Umstän- ständen ein Stromübergang in Form einer sichtbaren Entladung stattfindet, so werden <B>je</B> Kubikmeter<B>105</B> gi- Stickstoff gebunden.
Electrical method for the representation of nitrogen-oxygen compounds. It is known that nitrogen-oxygen compounds, for example nitric acid, from nitrogen and. Oxygen-containing gases, for example air, to be represented on a larger scale by utilizing the thermal effect of electrical currents.
Here, however, the representation of nitrogen oxides is tied to places where electricity can be obtained at low cost, as the yield is only 2-3 vol '/ o <, as a result of the electric arc required to generate effective temperatures and the amount of energy to be expended B> NO </B> of the outgoing gas and continue to drive in this process to avert the recomposition of the nitrogen oxides formed, the amount of heat supplied immediately behind the arc must be destroyed again.
For this reason, attempts have already been made to use ionizing effects for the production of nitrogen-oxygen compounds. Air was exposed to electrical spark discharges while being exposed to X-rays. Alternating current of <B> 50 </B> Hertz and <B> 15000 </B> volts has already been used to produce N2Ors with the addition of ozone, if necessary.
In another method, air was passed through an electric field generated with the aid of a spark inductor, and another method involves the use of electric currents of 30-150,000 volts and 20-100,000 Hertz, with an absorption liquid flowing through the reaction space being used as the electrode.
There is also a method in which the reaction is carried out by means of electrical high-frequency alternating currents directly between the electrode surfaces without the interposition of a dielectric other than the substances to be treated or effective for the treatment.
It was also known that for the generation of nitrogen oxide air by means of a mercury vapor arc with a minimum temperature of 2000 abs. owns, or through an electrical spark <B> - </B> or high-frequency discharge between mercury electrodes through.
Economic yields are not known from any of these processes. In contrast, in the present process, a yield of at least 4011.10 of the theoretically possible (assuming the formation of NO) can be achieved by passing the starting materials through a high-frequency electric field, in which a A visible discharge takes place at a potential difference of more than <B> 50,000 </B> volts and a frequency of more than <B> 100,000 </B> Hertz.
The invention is based on the knowledge that for carrying out the reaction, if it is to have practical economic value, the frequencies used and the voltage levels are of decisive importance. For example, frequencies below <B> 100,000 </B> Hertz lead to relatively low yields, while the yields immediately become significant with increasing frequency.
The space provided for the reaction can be switched on as a capacitor in a tunable high-voltage high-frequency circuit, the secondary circuit of an upward transformer being expediently used for the latter.
The oxidation-accelerating substances, for example copper, are expediently arranged within the reaction space and can act as intermediate electrodes, for example.
It is also beneficial to keep the air moist.
A device such as that illustrated in the accompanying drawing, for example, can be used to carry out the method.
The illustration shows a removable porcelain hollow body. The gas mixture to be treated, for example air, enters through the opening a, while the reaction gas leaves the device through the opening b. The perforated sheet metal c, which is provided with tips for evenly distributing the discharge over the cross section of the reaction space, is connected as an electrode by the line f to a device for generating high-frequency current, which is provided with means for regulating frequency and voltage within wide limits.
The sheet metal d, which is also perforated and provided with points, acts as the other electrode and is connected to earth by means of the line <B> g </B>. The intermediate electrode e consists of a sieve expediently made of catalytically active metal, for example copper; but it can also serve as a carrier for other catalytically active substances.
<I> Example: </I> If moist air is fed through the device described at a speed of <B> 10 </B> cm / sec. (measured directly in front of the electrode <B> e) </B> and between the electrodes c and <B> d, </B> which are at a distance of <B> 150 </B> mm from one another, a electrical alternating voltage of around 200,000 volts at <B> 800,000 </B> Hertz, the network e being made of copper, under which circumstances a current transfer takes place in the form of a visible discharge, then <B> each </ B > Cubic meters <B> 105 </B> gi- nitrogen bound.