CH89232A - Ofen zur Herstellung von Stickoxyd mittels elektrischer Flammenbögen. - Google Patents

Description

  Ofen zur     Herstellung    von     Stiekoxyd    mittels elektrischer     Flammenbögen.       Nach den bis jetzt anerkannten Theorien  erfolgt die     Bildung    von     Stickoxyd    im elek  trischen     Flammenbogen    auf rein     tliermischein     Wege.

   Die Gasmasse wird     finit    Hilfe elektri  scher     Energie    auf eine sehr hohe Temperatur  gebracht,     bei    welcher sich nach der     Nernst-          sehen    Theorie eine der     jeweiligen        Temperatur          entsprechende        NO-Konzentration        einstellt,     die zum     Teil    durch schnelle Abkühlung er  halten bleibt.  



  Bei den bekannten im grossen     ausgeführ-          ten    Verfahren wird die theoretisch-     geforderte     schnelle Abschreckung dadurch erreicht,     da,ss     man mit einem grossen     Luftübersehuss    ar  beitet, welcher relativ kalt     bleibend,    sich mit  den     geringeren    durch die     Flamme        geführten          Anteilen    mischt und diese dadurch schnell ab  kühlt.

   Deshalb ist die     iiri    Grossbetriebe bis  her     erreichte        Konzentration    an NO sehr ge  ring und     seliwankt    um 1 bis 1,5 % NO.  



  Gegenstand     vorliegender        Erfindung    ist  ein Ofen zur Herstellung von     Stickoxyd        mit-          telst    elektrischer Flammenbögen, bei dessen         Betrieb    eine N     0-Konzentra.tion        von        ?,5        \.'1)          erhältlich    ist.

   Der Ofen ist     eine        Weiterbil-          dmir,    des aus der     Patentschrift   <B>56593</B> be  kannten Ofens. bei welchem die     Flammen-          bögen    in einem     zylindrischen    Ofenraum zwi  schen     Elekt=roden.    deren Spitzen in einer     zur          Ofenachse        senkrechten        Ebene    liegen,

   gebil  det     werden    und die     zii        behandelnde    Luft in  so schnell rotierender     Beive.-@un-    durch den  Ofenrahm     lefiilirt        wird,    dass die Flammen  bögen eine     zusammen        längende    Flamme bil  den, die     senkrecht:    zur Ofenachse     selieiben.-          artig        ausgebreitet    ist.

   Die behandelte Luft       -wird    hinter der     scheil@cnarligen        Flaiim.e    in  Gier     Ofenachse        abgefiilirt.        An    dieser Stelle, an       -welcher    die     höchste    Temperatur     berrseht,    ist  gemäss der     Erfindung    ein     Kühler        vorgesehen.     welcher auch     bei    den grossen     öfen    von meh  reren     Tausend    Kilowatt nur aus einem ein  zigen     wassergekühlten,

          ineta,llenen        Abzugs-          rohr    besteht. Dieses Abzugsrohr ist so  bemessen,     class    das     abziehende    Gas in ihm  in     Bruchteilen    von     Sekunden        geniigend    ab-           geschreckt    wird.

   Durchmesser und Länge  des Rohres sind nämlich so     -ewählt,    dass die  Gase durch das Rohr mit ausserordentlich  hoher     Gesehwindibl,#eit,    einige hundert Meter  irr der Sekunde,     hindurcliströnien,    und dass die  durch beide Grössen bestimmte     I%iililfl@)che     des Rohres zur momentanen     Abschrechun.-          der    Gase um<B>1000'</B> ausreicht.

   Da im Zen  trum der     Flammenbögen    die Spannung Null  herrscht, nehmen keine Flammenbögen auf  dem     Küldrohr    ihren     Eisprung,    so dass ein  sehr dünnwandiges Rohr     beirutzt    werden  kann, ohne dass ein Durchbrennen zu be  fürchten ist.  



  Es hat sich überraschenderweise     erwiesen,     dass unter diesen     Voraussetzungen    ein     inetal-          lenes    Rohr mit nur einigen Millimetern       'Wandstärhe    benutzt werden kann, welches  trotz der hohen     Beanspruchung    im Dauer  betrieb nicht der     geringsten    Abnutzung un  terworfen ist.

   Bei der     ausserordentlich    hohen       Gasgeschwindigkeit    und bei dem     starken          Temperaturgefälle    ergibt sich eine ungeheure       Wit.rmeübertra;gun-,    welche es ermöglicht, auf  der Strecke von wenigen Metern die 2000 bis  3000   heissen     Flammengase    gerade so weit       alizii.\ehrecli:

  en,    dass eine weitere     Zersetzung     des     Stickoxydes    nicht eintreten     harn.        Ein     grosser Teil der in den     Flammenbasen    ent  haltenen     Wä_rine    kann ferner in Dampf  kesseln für andere     Zwecke    ausgenutzt werden.  



  Es ist vorteilhaft,     zur        Bildung    des     Flani-          menboo;ens        DrPlistrom        zii.    benutzen und zu  diesem Zwecke drei     Elektroden    vorzusehen,       deren    Spitzen     wieder    in einer zur     Ofena.clise     senkrechten Ebene lieben,     -Lind    von denen jede  an eine andere Phase angeschlossen ist.

   Da  die drei     Phasenströme    im Zentrum sich ver  einigen und hier die Spannung Null herrscht,       kaiirr    das     wassergekühlte    Rohr bis nahe an  die     Flammenscheibe        herangeführt        \werden,     ohne dass     eine    Bildung von     Flammenbögen     auf dem     dünnwandigen        Kühlrohr    erfolgt.  



  In der Zeichnung ist eine beispielsweise       Aiisfiihrunbsform    des Ofens im     Vertihal-          schnitt        dargestellt.    In den mit feuerfesten    Steinen ausgemauerten     kesselartigen    Ofen  raum a ragen die beiden     Elektroden    E     lind    E\  hinein, zwischen     denen    der     Flammenbogen    -e  bildet wird.

   Die Luft wird durch ein     rins-          förmibes    Rohr     l)    und durch die Düsen c in  den Ofen     eingeführt    und bewirkt -durch     tan-          bentiales    Einblasen (Patentschrift     56593)     die     scheibenartige    Ausbreitung der Flammen  bögen. In den oberen Deckel des Ofens ist  ein doppelwandiges, metallenes Rohr     g    einge  führt, welches mit Wasser     gekühlt    ist.

   Die  heissen Ofengase     belangen    nun direkt ans der  Flammenzone in     das        zwasser--ekiihlte    Rohr  und werden dadurch so stark     abgeschreckt,     dass eine     weitere        Z'erminderunb    der Konzen  tration vermieden wird.

   Die Länge und der  Durchmesser des     Isülilrohres    sind so     @@ezwä.hlt:,     dass die Gase mit einer     Geschwindigkeit.    von       nichreren    hundert Meter in der     Sekunde          durchgepresst    werden können, so dass beim       ,Austritt    der Gase aus dem     Iiülrlrohr    eine       Temperatur    von zirka 1200 bis 1500       lierrsclit.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Ofen zur 1d'erstellirn'-,, von-Stickozvd mil;- telst elektrischer @la.mrnenbögen, bei %vel- chein die F'lainmenbögeri in einem zvl.inder- förmiben Ofenrani-n zwischen Elektroden, deren Spitzen in einer zur Ofenachse senk rechten Ebene lieben, @"-ebildet werden und die zu behandelnde Luft in so schnell rotie render Bewegun.(,

   durch den Ofenraum ge- ftlirt wird, dass ,die Flainmenböben eine zii- sammenbärigende Flamme bilden, die seirh- recht zur Ofenaehse scheibenartig ausgebrei tet ist, belreirnzeiclinet durch ein hinter der Flammenscbeibe in der Ofenachse angeord netes, zur Abschreckung der Flammengase di"- nendes,

   wassergekühltes metallenes1.bzug@- rolir, welches so bemessen ist, dass die Ab- schreckung der Gase irr Bruchteilen @-on Se kunden erfolgt.