DE1047201B

DE1047201B - Process and device for carrying out photochemical conversions of organic compounds

Info

Publication number: DE1047201B
Application number: DEST7043A
Authority: DE
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1952-09-26
Filing date: 1953-09-23
Publication date: 1958-12-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung photochemischer Umsetzungen organischer Verbindungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung photochemischer Reaktionen. Im besonderen ist die Erfindung auf ein Verfahren zur Erhöhung der Ausbeute an durch photochemische Reaktionen herstellbaren Produkten gerichtet. Method and device for carrying out photochemical reactions of organic compounds The invention relates to a method and an apparatus for carrying out photochemical reactions. In particular, the invention is based on a process for increasing the yield of photochemical reactions Products directed.

Das vorliegende Verfahren beruht auf der Verwendung eines photochemischen Reaktionsgefäßes, das eine Kammer besitzt, in welcher mindestens ein Elektrodenpaar angeordnet ist, das außerhalb der Kammer mit elektrischen Leitungen zur Speisung der Elektroden und zur Erzeugung eines Lichtbogens in der Kammer zwischen den Elektroden versehen ist. The present method relies on the use of a photochemical Reaction vessel which has a chamber in which at least one pair of electrodes is arranged, the outside of the chamber with electrical lines for feeding of the electrodes and to create an arc in the chamber between the electrodes is provided.

Die Kammer kann mit mehreren Elektrodenpaaren ausgestattet sein oder mehrere Anoden und eine gemeinsame Kathode enthalten. Ferner ist die Kammer mit mindestens einem Reaktionsrohr ausgestattet, das den Strömungsweg des fliissigen oder gasförmigen Behandlungsgutes in ihr in seitlichem Abstand von dem geometrischen Mittelpunkt (Achse) des Lichtbogens bestimmt. Das Reaktionsrohr kann als Rohrschlange oder U-Rohr ausgebildet oder eine Rohranordnung sein, bei welcher ein Rohr von gröBerem Durchmesser ein Rohr von kleinerem Durchmesser umgibt und die Reaktionsteilnehmer durch das engere Rohr einströmen und durch den ringförmigen Raum zwischen dem weiteren und dem engeren Rohr ausströmen. The chamber can be equipped with several pairs of electrodes or contain multiple anodes and a common cathode. Furthermore, the chamber is with equipped with at least one reaction tube, which the flow path of the liquid or gaseous material to be treated in it at a lateral distance from the geometric one Center (axis) of the arc determined. The reaction tube can be used as a coil or U-tube or a tube arrangement in which a tube of larger Diameter a tube of smaller diameter surrounds and the reactants flow in through the narrower pipe and through the annular space between the wider one and flow out the narrower pipe.

Nach vorliegender Erfindung werden ferner photochemische Reaktionen organischer Verbindungen in einer Reaktionszone durchgeführt, in welcher die organische Verbindung einer Lichtstrahlung von Erregerfrequenz in einem Lichtbogen in Gegenwart eines auf diese ansprechenden Sensibilisators ausgesetzt wird, wobei das besondere Merkmal der Erfindung darin besteht, daß der Strömungsweg der organischen Verbindung in dem Reaktionsgefäß in seitlichem Abstand von dem geometrischen Mittelpunkt (Achse) des Lichtbogens liegt. According to the present invention, photochemical reactions are also used of organic compounds carried out in a reaction zone in which the organic Connection of light radiation of excitation frequency in an arc in the presence a sensitizer that responds to this is exposed, with the special The feature of the invention is that the flow path of the organic compound in the reaction vessel at a lateral distance from the geometric center (axis) of the arc.

Die als Ausgangsgut für die Zwecke der Erfindung dienenden organischen Verbindungen können Paraffinkohlenwasserstoffe, wie Methan, Athan, Propan, Normalbutan, Isobutan, Normalpentan, Isopentan, die Hexane, Heptane, Octane und die höheren Glieder der homologen Paraffinreihen sein. Man kann auch Schmierölfraktionen verwenden. Allgemein läßt sich sagen, daß die organischen Verbindungen aliphatische Verbindungen sein können, z. B. geradkettige, verzweigtkettige oder cyclische, gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe, Carbonsäuren und Alkohole. The organic used as starting material for the purposes of the invention Compounds can be paraffinic hydrocarbons such as methane, ethane, propane, normal butane, Isobutane, normal pentane, isopentane, the hexanes, heptanes, octanes and the higher terms of the homologous paraffin series. It is also possible to use fractions of lubricating oil. In general it can be said that the organic compounds are aliphatic compounds can be, e.g. B. straight-chain, branched-chain or cyclic, saturated and unsaturated hydrocarbons, carboxylic acids and alcohols.

Die organischen Verbindungen können bis zu etwa 50 Kohlenstoffatome enthalten. Selbstverständlich können auch Gemische organischer Verbindungen, wie Gemlische von Paraffinkohllenwassersltoffen oder cy- clischen und ungesättigten KohllenwasserstoSen, verwendet werden. Insbesondere können bei der Reaktion Olefine und aromatische Kohlenwasserstoffe benutzt werden. Ferner können andere organische Stoffe, einschließlich der halogenierten und anderer Derivate der vorerwähnten Verbindungen, als Ausgangsgut verwendet werden.The organic compounds can have up to about 50 carbon atoms contain. Of course, mixtures of organic compounds such as Mixtures of paraffin hydrocarbons or cy- clic and unsaturated carbon dioxide, be used. In particular, olefins and aromatic hydrocarbons can be used in the reaction to be used. Other organic substances, including halogenated and other derivatives of the aforementioned compounds can be used as starting materials.

Wenn der durch die Erregerfrequenz der Lichtstrahlung anregbare Sensibilisator ein Metall ist, kann jedes Metall verwendet werden, das den nachstehend aufgeführten Voraussetzungen eines geeigneten Dampfdruckes, der Lichtabsorption und des Energieinhaltes im aktivierten Zustand entspricht. When the sensitizer that can be excited by the excitation frequency of the light radiation is a metal, any metal including those listed below can be used Requirements of a suitable vapor pressure, light absorption and energy content when activated corresponds to.

Der metallische Sensibilisator wird unabhängig davon, welchen man hierfür verwendet, dem Reaktionsgemisch von Kohlenwasserstoffen einverleibt und das Gemisch einer Strahlungsenergie ausgesetzt, die Frequenzen enthält, auf die der Metallsensibilisator anspricht. Bei der Wahl eines Metallsensibilisators und einer Strahlungsquelle für die Reaktion müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein : (a) Der Dampfdruck des als Sensibilisator verwendeten Metalls muß hoch genug sein, damit der Metalldampf im Kohlenwasserstoffgemisch in einer Konzentration vorliegt, die ausreicht, um das aktinische Licht wirksam und in einem solchen Ausmaß zu absorbieren, daß die Reaktion rasch abläuft ; dieser Dampfdruck beträgt zweckmäßig mindestens 0, 001 mm Hg bei einer Temperatur unterhalb etwa 343° C.The metallic sensitizer will be regardless of which one used for this purpose, incorporated into the reaction mixture of hydrocarbons and the mixture is exposed to radiant energy containing frequencies at which the metal sensitizer responds. When choosing a metal sensitizer and a radiation source for the reaction must meet the following requirements be: (a) The vapor pressure of the metal used as the sensitizer must be high enough so that the metal vapor in the hydrocarbon mixture is present in a concentration sufficient to absorb actinic light effectively and to such an extent that that the reaction is rapid; this vapor pressure is expediently at least 0.001 mm Hg at a temperature below about 343 ° C.

(b) Die Strahlungsernergie muß eine solche Frequenz haben, daß sie durch den metallischen Sensibilisator in seinem Grundzustand im Kohlenwasserstoffgemisch absorbiert, werden kann. Diese Frequenz muß mindestens einer der Resonanzlinien des-Metallsensibilisators entsprechen.(b) The radiation energy must have such a frequency that it by the metallic sensitizer in its ground state in the hydrocarbon mixture can be absorbed. This frequency must be at least one of the resonance lines des metal sensitizer.

(c) Die Summe aus der Energie der Resonanzfrequenz, die durch den Metallsensibilisator absorbiert wird und aus der Energie der Metall-Wasserstoff-Bindung mu8 gleich oder gober als derjenige Betrag sein, der für die Trennung einer der gewünschten Bindungen erforderlich ist.(c) The sum of the energy of the resonance frequency generated by the Metal sensitizer is absorbed and made up of the energy of the metal-hydrogen bond must be equal to or greater than the amount required for the separation of one of the desired bindings is required.

Obwohl eine Anzahl metallischer Sensibilisatoren einigen der vorstehend genannten Anforderungen entspricht, sind die für die Durchführung der Erfindung bevorzugt verwendeten Metallsensibilisatoren die Metalle der NebengruppeB der Gruppe II des Periodischen Systems der Elemente (Periodic Chart of the Atoms, revised edit : ion, 1947, W. F. Meggers, W. M. Although a number of metallic sensitizers match some of the above requirements mentioned are those for the implementation of the invention metal sensitizers preferably used the metals of subgroup B of group II of the Periodic Chart of the Atoms (revised edit : ion, 1947, W. F. Meggers, W. M.

Welch Mfg. Co., Chikago, Ill.) nämlich Quecksilber, Cadmium und Zink. Obwohl jedes dieser Metalle für die Reaktion verwendet werden kann, ist Quecksilber vorzuziehen, da es leicht zu beschaffen ist und eine hohe Aktivierungsenergie im Dampfzustand und andere besondere Eigenschaften besitzt.Which Mfg. Co., Chicago, Ill.) Namely mercury, cadmium and zinc. Although any of these metals can be used for the reaction, mercury is preferable because it is easy to obtain and has a high activation energy in the Has vapor state and other special properties.

Die Resonanzlinien der für die Durchführung der Erfindung geeigneten metallischen Sensibilisatoren sind in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben : Tabelle 1 Element Resonanzlinien, A Hg 2537 1850 Cd 3261 2289 Zn 3076 2139 Außer den genannten Metallen können auch andere Sensibilisatoren verwendet werden. Beispielsweise kann man Chlor als Sensibilisator bei der Sulfochlorierung von Kohlenwasserstoffen verwenden. Im allgemeinen können Halogene als Sensibilisatoren bei der Sulfohalogenierung von Kohlenwasserstoffen verwendet werden. Carbonylverbindungen, wie Aceton, können ebenfalls als Sensibilisatoren verwendetwerden.The resonance lines of the metallic sensitizers suitable for practicing the invention are given in Table 1 below: Table 1 Element resonance lines, A Hg 2537 1850 Cd 3261 2289 Zn 3076 2139 In addition to the metals mentioned, other sensitizers can also be used. For example, chlorine can be used as a sensitizer in the sulfochlorination of hydrocarbons. In general, halogens can be used as sensitizers in the sulfohalogenation of hydrocarbons. Carbonyl compounds such as acetone can also be used as sensitizers.

Die Reaktion kann bei Temperaturen zwischen etwa 27 und 343° C und Drücken von etwa Atmosphärendruck und darüber durchgeführt werden. Temperatur und Druck werden dabei innerhalb des gegebenen Bereiches so gewählt, daß gewünschtenfalls eine Dampfphase und bzw. oder flüssige Phase aufrechterhalten wird. The reaction can take place at temperatures between about 27 and 343 ° C and Pressures of about atmospheric pressure and above can be carried out. Temperature and Pressure are chosen within the given range so that if desired a vapor phase and / or liquid phase is maintained.

Für das erfindungsgemäBe Verfahren sind ein verengter Lichtbogen und die hÇaBnahme wesentlich, daß die Reaktionsrohre von außen her nicht weiter in den Lichtbogen hineinragen als 25% des Radius des Lichtbogens. Bei einem bekannten Verfahren zur Ausführung photochemischer Reaktionen wird ein sich verbreiternder Lichtbogen angewandt. Außerdem liegen die Reaktionsrohre bei der zur Ausübung des bekannten Verfahrens benutzten Vorrichtung im wesentlichen parallel zu den geometrischen Mittellinien der Lichtbögen, sind also derart angeordnet, daB sie eine maximale Einstrahlung innerhalb des zwischen den Elektroden erzeugten, möglichst großflächigen Eleltronenfeldes erhalten. A narrowed arc is required for the method according to the invention and the substantial decrease in the fact that the reaction tubes do not go any further from the outside protrude into the arc more than 25% of the arc radius. With a well-known Method of carrying out photochemical reactions is becoming a widespread one Arc applied. In addition, the reaction tubes are in the exercise of the known method used device essentially parallel to the geometric Center lines of the arcs are therefore arranged in such a way that they have a maximum Irradiation within the area generated between the electrodes, as large as possible Eleltronenfeldes received.

Tabelle 2 gibt drei Versuchsreihen wieder, und zwar A mit einem Reaktionsgefäß nach dem Stande der Technik, B mit einer Anordnung nach der Erfindung und C mit einer Anordnung, bei der das Reaktionsrohr in ähnlicher Weise mit dem Lichtbogen konzentrisch verläuft, wie es bei den Reaktionsrohren nach dem älteren Verfahren in bezug zur Hauptachse der sich ausbreitenden Lichtbögen der Fall ist. Table 2 shows three series of tests, namely A with a reaction vessel according to the prior art, B with an arrangement according to the invention and C with an arrangement in which the reaction tube is similar to the arc runs concentrically, as is the case with the reaction tubes according to the older process is the case with respect to the main axis of the propagating arcs.

Die in Tabelle 2 zusammengestellten Versuchsergebnisse zeigen, daB die erfindungsgemäBe Anordnung, verglichen mit der Versuchsreihe A (Stand der Technik), eine 70mal gröBere Flüssigkeitsausbeute und, verglichen mit der konzentrischen Anordnung der Versuchsreihe C, bei einem fast 4mal geringeren Strombedarf einebeinahelOmal sogroBeFlüssigkeitsausbeute liefert. The test results compiled in Table 2 show that the arrangement according to the invention, compared with test series A (prior art), a 70 times greater liquid yield and, compared to the concentric arrangement of test series C, with an almost 4 times lower power requirement almost 100% provides so high liquid yield.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dient die Zeichnung. In ihr zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt einer Anordnung gemäß der Erfindung mit einem U-förmigen Reaktionsrohr, Fig. 2 eine andere Ausführungsform zu Fig. 1, bei welcher konzentrischeReaktionsrohre vorgesehen sind, Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Anordnung gemäB der Erfindung, bei welcher ein Reaktionsrohr die Form einer Rohrschlange hat, Fig. 4 eine den Fig. 1 bis 3 ähnliche Ansicht einer Ausführungsform, bei welcher mehrere Reaktionsrohre vorgesehen sind, Fig. 4a einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 4, Fig. 5 einen Schnitt durch eine Anordnung gemäß der Erfindung mit mehreren Reaktionsrohren und mehreren Anoden mit einer gemeinsamen Kathode, Fig. 6 eine weitere der Fig. 5 ähnliche Ausführungsform, welche eine Anordnung mit mehreren Elektrodenpaaren darstellt, Fig. 7 eine Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung, bei welcher Elektroden mit einem Oxydüberzug ohne Quecksilber vorgesehen sind, Fig. 8 eine Ansicht einer Anordnung gemäß der Erfindung mit einem zusätzlichen Reaktionsgefäß um die AuBenseite des LampenhüllgefäBes. The drawing serves to further explain the invention. In her Fig. 1 shows a longitudinal section of an arrangement according to the invention with a U-shaped Reaction tube, Fig. 2 shows another embodiment to Fig. 1, in which concentric reaction tubes are provided, Fig. 3 shows a further embodiment of the arrangement according to the invention, in which a reaction tube has the shape of a pipe coil, FIG. 4 shows a FIG. 1 to 3 similar view of an embodiment in which several reaction tubes are provided, Fig. 4a shows a cross section along the line IV-IV of Fig. 4, Fig. 5 shows a section through an arrangement according to the invention with a plurality of reaction tubes and several anodes with a common cathode, FIG. 6 shows another of FIGS. An embodiment similar to FIG. 5 showing an arrangement with a plurality of electrode pairs 7 shows an embodiment of the arrangement according to the invention, in which Electrodes with an oxide coating without mercury are provided, Fig. 8 is a view an arrangement according to the invention with an additional reaction vessel around the Outside of the lamp envelope.

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile. Mit 11 ist eine Kammer für das ReaktionsgefäB gemäß der Erfindung bezeichnet, die aus einem Rohr aus feuerfestem Glas besteht, das mit senkrecht nach unten hängenden Elektrodenschenkeln 12 und 13 versehen ist, in welchen Wolframelektroden 13 a und 14 angeordnet sind, die auBerhalb der Kammer an elektrische Leitungen 15 bzw. 16 angeschlossen sind. Die Elektroden 13 a und 14 liegen in den Schenkeln 12 und 13 unter Quecksilber (17 bzw. 18). In the drawings, like reference numerals indicate like parts. 11 with a chamber for the reaction vessel according to the invention is designated, which consists of a tube made of refractory glass, which is hanging vertically downwards Electrode legs 12 and 13 is provided, in which tungsten electrodes 13 a and 14 are arranged, which are connected to electrical lines 15 and 16 outside the chamber are connected. The electrodes 13 a and 14 lie in the legs 12 and 13 under mercury (17 and 18, respectively).

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist im waagerechten Teil der Kammer 11 ein U-Rohr 19 aus Quarzglas angeordnet, das einen Einlaß 20 und einen Auslaß 21 hat. Das Rohr 19 ist mit dem Einlaß 20 und dem Auslaß 21, die aus feuerfestem Glas bestehen, durch geeignete Verbindunigsstücke 22 und 23 verbunden.In the embodiment shown in Fig. 1 is in the horizontal Part of the chamber 11 is a U-tube 19 made of quartz glass, which has an inlet 20 and has an outlet 21. The tube 19 is with the inlet 20 and the outlet 21, which from made of refractory glass, connected by suitable connecting pieces 22 and 23.

Die in Fig. 2 gezeigte Kammer 11 ist mit einem Hilfsrohr 30 versehen, an welches ein Stutzen 31 rechtwinklig angesetzt ist, durch welchen die Kammer 11 mit einer Vakuumpumpe evakuiert werden kann. The chamber 11 shown in Fig. 2 is provided with an auxiliary pipe 30, to which a connecting piece 31 is attached at right angles, through which the chamber 11 can be evacuated with a vacuum pump.

Um die zur Erzeugung eines Lichtbogens erforderlichen Bedingungen in der Kammer 11 herzustellen, ist im Rohr 30 eine Hilfselektrode 31 a angeordnet, die durch eine elektrische Leitung 32 mit der Stromquelle verbunden ist. In der Kammer 11 der Fig. 2 ist ferner ein Rohr 33 angeordnet, das einen Einlaß 34 hat, durch welchen die Reaktionsteilnehmer eingeleitet werden. Dieses Rohr 33 ist konzentrisch innerhalb eines Rohres 35 von größerem Durchmesser in der Kammer 11 angeordnet. Rohr 35 besteht aus Quarzglas, Rohr 33 aus feuerfestem Glas. Rohr 35 ist durch ein geeignetes Verbindungsstück 36 mit dem aus feuerfestem Glas bestehenden AuslaBende 37 verbunden, das eine Auslaßleitung 38 besitzt. Die Rohre 33 und 35 sowie das AuslaBende 37 des Rohres 35 können durch den VerschluR 39 zusammengehalten und abgedichtet werden.To create the conditions necessary to create an arc produce in the chamber 11, an auxiliary electrode 31 a is arranged in the tube 30, which is connected to the power source by an electrical line 32. In the Chamber 11 of Fig. 2 is further arranged a tube 33 which has an inlet 34, by which the respondents initiated will. This Tube 33 is concentric within a tube 35 of larger diameter in the Chamber 11 arranged. Tube 35 consists of quartz glass, tube 33 of refractory glass. Tube 35 is connected to the refractory glass by a suitable connector 36 existing outlet end 37, which has an outlet line 38. The pipes 33 and 35 and the outlet end 37 of the tube 35 can be held together by the lock 39 and sealed.

Nach Fig. 3 befindet sich in der Kammer 11 eine Rohrschlange 50 aus Quarzglas, die außerhalb der Kammer 11 mit einem Einlaß 51 und einem Auslaß 52 versehen ist. Sonst gleicht die Anordnung nach Fig. 3 derjenigen nach Fig. 1. According to FIG. 3, a coil 50 is located in the chamber 11 Quartz glass, which is provided with an inlet 51 and an outlet 52 outside the chamber 11 is. Otherwise the arrangement according to FIG. 3 is the same as that according to FIG. 1.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist die Kammer 11 mit mehreren Reaktionsrohren 60 versehen, in welche die Reaktionsteilnehmer über die Sammelleitung 61 eingeleitet werden, während man die Endprodukte durch Sammelleitung 62 abzieht. In the embodiment shown in Fig. 4, the chamber 11 is with provided a plurality of reaction tubes 60, in which the reactants via the Manifold 61 are introduced while the end products are passed through manifold 62 deducts.

Die in Fig. 5 dargestellte Kammer 70 ist mit mehreren voneinander abgesetzt angeordneten Anoden 71 ausgerüstet, die durch elektrische Leitungen mit einem mit 73 bezeichneten Gleichrichterkreis verbunden sind. Eine Beschreibung dieses Gleichrichterkreises ist in dem Werk von Marti und Winograd, » Mercury Arc Power Rectifiers « Theorv and Practice, First Edition, Fourth Impression, McGraw-Hill Book Company, Inc. New York, angegeben, das eine vollständige Darstellung von Aufbau und Arbeitsweise solcher Gleichrichter enthält. Die Kammer 70 ist mit einem Schenkel 74 versehen, in welchem sich eine Quecksilberfüllung 75 befindet, welche als gemeinsame Kathode für die Anoden 71 dient. Die Kathode 75 ist über eine Leitung 76 mit dem Gleichrichterkreis 73 verbunden, der durch die Stromquelle 77 aufgehoben wird. Ferner befinden sich in der Kammer 70 mehrere U-förmige Reaktionsrohre 78, die über eine EinlaB-sammelleitung 79 und eine Auslaßsammelleitung 80 derart verbunden sind, daß das Reaktionsgut in die parallel geschalteten Rohre 78 eingeleitet und aus diesen abgezogen werden kann. The chamber 70 shown in Fig. 5 is with several of each other remotely arranged anodes 71 equipped with electrical lines a rectifier circuit denoted by 73 are connected. A description of this The rectifier circuit is in the work of Marti and Winograd, “Mercury Arc Power Rectifiers "Theorv and Practice, First Edition, Fourth Impression, McGraw-Hill Book Company, Inc. New York, stated that this is a complete representation of structure and operation of such rectifiers. The chamber 70 is with one leg 74 provided, in which there is a mercury filling 75, which is used as a common Cathode for the anodes 71 is used. The cathode 75 is via a line 76 with the Rectifier circuit 73 connected, which is canceled by the current source 77. Further are located in the chamber 70 several U-shaped reaction tubes 78, which have a Inlet manifold 79 and an outlet manifold 80 are connected such that the reaction material is introduced into the parallel pipes 78 and out of these can be deducted.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Anordnung gemäß der Erfindung sind in der Kammer 90 mehrere voneinander abgesetzte Anoden 91 und Kathoden 92 angeordnet. Die Anoden 91 können ähnlich den Anoden 71 der Anordnung gemäß Fig. 5 ausgebildet sein, während die Kathoden 92 Kathoden üblicher Art sein oder durch einen mit Quecksilber gefüllten Schenkel gebildet werden können. In der Kammer90 sind mehrere U-förmige Reaktionsrohre 93 ähnlich der Fig. 5 an einer gemeinsamen Sammelleitung angeordnet. Die Beschickung kann jedoch auch gesondert in ein Reaktionsrohr 93 durch einen Einlaß 94 eingeleitet und durch einen Auslaß 95 abgezogen werden, während im Bedarfsfalle durch die anderen Reaktionsrohre eine andere Beschickung geleitet wird. Es empfiehlt sich jedoch, die Reaktionsrohre 93 miteinander durch Sammelleitungen zu verbinden, um sie parallel beschicken und entleeren zu kö, nnen. In the arrangement according to the invention shown in FIG. 6, FIGS a plurality of anodes 91 and cathodes 92 separated from one another are arranged in the chamber 90. The anodes 91 can be designed similar to the anodes 71 of the arrangement according to FIG. 5 while the cathodes 92 be cathodes of the usual type or by one with mercury filled legs can be formed. In the chamber 90 there are several U-shaped ones Reaction tubes 93, similar to FIG. 5, arranged on a common collecting line. However, the feed can also be separately fed into a reaction tube 93 through an inlet 94 are introduced and withdrawn through an outlet 95, while if necessary another feed is passed through the other reaction tubes. It recommends however, to connect the reaction tubes 93 to one another by manifolds, so that they can be loaded and emptied at the same time.

Um in Kammer 90 den erforderlichen Unterdruck herzustellen, ist eine Leitung 96 vorgesehen, die an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist. In Leitung 96 ist ein Ventil 97 zur Steuerung des Druckes angeordnet. Ferner zweigt von Leitung 96 eine Leitung 98 ab, durch welche ein geeignetes Inertgas in die Kammer 90 eingeführt werden kann. In order to produce the required negative pressure in chamber 90, one is Line 96 is provided which is connected to a vacuum pump. In line 96 a valve 97 is arranged to control the pressure. Further branches of line 96 from a line 98 through which a suitable inert gas is introduced into the chamber 90 can be.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher keine mit Quecksilber gefüllten Rohrschenkel vorhanden sind, sondern mit Barium-Stron- tium-Oxyd überzogene Elektroden verwendet werden. Fig. 7 shows an embodiment of the invention in which none tube legs filled with mercury are present, but with barium stron tium oxide coated electrodes can be used.

Die mit 100 bezeichnete Reaktionskammer umschließt eine Rohrschlange 101 mit einem Einlaß 102 und einem Auslaß 103. Die Rohrschlange 101 ist zweckmäßig aus Quarzglas gefertigt, während Einlaß 102 und Auslaß 103 vorzugsweise aus feuerfestem Glas bestehen. Auch die Kammer 100 kann aus feuerfestem Glas bestehen. Der Einlaß 102 und der Auslaß 103 sind mit dem Quarzrohr 101 jeweils mit geeigneten Verbindungsstücken 104 verbunden.The reaction chamber labeled 100 encloses a coil of pipes 101 with an inlet 102 and an outlet 103. The coil 101 is useful made of quartz glass, while inlet 102 and outlet 103 are preferably made of refractory Made of glass. The chamber 100 can also consist of refractory glass. The inlet 102 and the outlet 103 are connected to the quartz tube 101 with suitable connecting pieces, respectively 104 connected.

Die an den entgegengesetzten Enden der waagerechten Kammer 100 befindlichen mit Barium-Strontium-Oxyd überzogenen Elektroden 105 und 106 sind über die Leitungen 107 und 108 mit einer Stromquelle verbunden. Those located at opposite ends of the horizontal chamber 100 electrodes 105 and 106 coated with barium strontium oxide are over the leads 107 and 108 connected to a power source.

Das in Fig. 8 gezeigte Gefäß entspricht im wesentlichen demjenigen gemäß Fig. 1, jedoch ist um die Außenseite der Kammer 11 ein weiteres Reaktionsgefäß 110 angeordnet. In Fig. 8 sind für die mit Fig. 1 identischen Teile gleiche Bezugsziffern verwendet, und zwar bezeichnet 11 eine Kammer, die zweckmäßig aus feuerfestem Glas besteht und senkrecht nach unten gerichtete Elektrodenschenkel 12 und 13 aufweist. In diesen sind die Wolframelektroden 13 a und 14 angeordnet, die außerhalb der Kammer mit einer elektrischen Leitung 15 bzw. 16 verbunden sind. Die Elektroden 13 a und 14 liegen in den Schenkeln 12 und 13 in Ouecksilber 17 bzw. 18. In der Kammer 11 ist ein U-fõrmiges Reaktionsrohr 19 aus Quarzglas angeordnet, das einen Einlaß 20 und einen Auslaß 21 hat, welche mit dem Rohr 19 durch geeignete Verbindungsstücke 22 und 23 verbunden sind. The vessel shown in Fig. 8 corresponds essentially to that according to FIG. 1, but around the outside of the chamber 11 is a further reaction vessel 110 arranged. In FIG. 8, the same reference numerals are used for parts that are identical to those in FIG used, namely 11 denotes a chamber, which is expediently made of refractory glass and has electrode legs 12 and 13 directed vertically downwards. In these the tungsten electrodes 13 a and 14 are arranged, which are outside the chamber are connected to an electrical line 15 and 16, respectively. The electrodes 13 a and 14 are located in the legs 12 and 13 in mercury 17 and 18, respectively. In the chamber 11 a U-shaped reaction tube 19 made of quartz glass is arranged, which has an inlet 20 and has an outlet 21 which is connected to the pipe 19 by suitable connectors 22 and 23 are connected.

Die Kammer 11 ist von einem konzentrischen Mantel, dem zusätzlichen Reaktionsgefäß 110, umgeben, das zweckmäßig aus feuerfestem Glas besteht und mit einem Einlaß 111 und einem Auslaß 112 versehen ist. The chamber 11 is of a concentric jacket, the additional Reaction vessel 110, which is suitably made of refractory glass and with an inlet 111 and an outlet 112 is provided.

Die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung dienen zur Erzeugung eines verengten Lichtbogens zwischen räumlich voneinander getrennten Elektroden in der Kammer des Reaktionsgefäßes. Das Reaktionsrohr ist jeweils im Lichtbogen der Kammer so angeordnet, daß nur ein Teil des Reaktionsrohres im verengten Lichtbogen liegt. Mit anderen Worten ist das Reaktionsrohr in der Kammer so angeordnet, daß das gasförmige oder flüssige Behandlungsgut in der Kammer außerhalb des geometrischen Mittelpunktes des verengten Lichtbogens geführt wird. The various embodiments of the invention are used to generate a narrowed arc between spatially separated electrodes in the chamber of the reaction vessel. The reaction tube is always in the arc the chamber so arranged that only part of the reaction tube in the narrowed arc lies. In other words, the reaction tube is arranged in the chamber so that the gaseous or liquid material to be treated in the chamber outside the geometric Center of the narrowed arc is performed.

Der Bau der Anordnung gemäß der Erfindung ist einfach. Aus einem Rohr von geeigneter Länge und geeignetem Durchmesser kann eine Kammer hergestellt werden, indem man an dem einen Ende des Rohres eine Elektrode mit einer kleinen Entlüftungsöffnung und am anderen Ende einen Glaskernschliff anschmilzt. Durch die Kappenschliffverbindung können die Enden des U-Rohres und eine Elektrode eingeschmolzen werden. Für den Betrieb wird das U-Rohr in die Kammer eingesetzt und durch den Glasschliff verschlossen. Hierauf wird die Lampe ausgepumpt, der Quecksilberdruck sowie der Druck des Inertgases, wie Neon oder Krypton, eingestellt, worauf die Lampe durch Anlegen einer geeigneten Spannung gezündet werden kann. Die beschriebene Lampe kann gegebenenfalls zur Reinigung leicht auseinandergenommen werden. Bei der Führung des Behandlungsguts nach der Erfindung ist jedoch die Notwendigkeit einer Reinigung auf ein Mindestmaß herabgesetzt. The construction of the arrangement according to the invention is simple. From a Tubing of suitable length and diameter can make a chamber by placing an electrode with a small at one end of the tube The vent opening and a glass core cut at the other end melts. Through the The ground cap connection can melt the ends of the U-tube and an electrode will. For operation, the U-tube is inserted into the chamber and through the ground glass locked. Then the lamp is pumped out, the mercury pressure and the Pressure of inert gas, such as neon or krypton, is set, causing the lamp to pass through Applying a suitable voltage can be ignited. The lamp described can can be easily disassembled for cleaning if necessary. In leadership of the items to be treated according to the invention, however, is the need for cleaning reduced to a minimum.

Vorzugsweise soll kein Reaktionsgefäß mehr als 25 °/o des Bogendurchmessers in den Lichtbogen hineinragen. Preferably, no reaction vessel should be more than 25% of the arc diameter protrude into the arc.

Das von den Reaktionsteilnehmern durchströmte Reaktionsrohr ist derart angeordnet, daß es zu nicht mehr r als 25%. gerechnet von dem Umfang des Lichtbogens auf seine geometrische Achse zu, in den Lichtbogenradius hineinragt, mit anderen Worten, daß das Reaktionsrohr sich in dem ringförmigen Raum befindet, der durch den äuReren Umfang des Lichtbogens und dem Umfang eines mit der Achse des Lichtbogens konzentrischen Zylinders begrenzt wird, dessen Radius 75 °/o des Lichtbogenradius beträgt. The reaction tube through which the reactants flow is of this type arranged that it should not be more than 25%. calculated from the extent of the arc towards its geometric axis, into the arc radius, with others Words that the reaction tube is located in the annular space that passes through the outer circumference of the arc and the circumference of one with the axis of the arc concentric cylinder is limited, the radius of which is 75% of the arc radius amounts to.

Es wurde ein Reaktionsgefäß der in Fig. l dargestellten Ausführungsform hergestellt, bei dem das Rohr 19 einen Innendurchmesser von la mm hatte, während der Innendurchmesser der Kammer 11 50 mm betrug. Das Rohr 19 war in der Kammer 11 in einem Abstand von etwa 10 mm vom Mittelpunkt des verengten Lichtbogens angeordnet, der Stromfluß durch die Elektroden 13a und 14 entstand. A reaction vessel of the embodiment shown in FIG produced, in which the tube 19 had an inner diameter of la mm, while the inside diameter of the chamber 11 was 50 mm. The tube 19 was in the chamber 11 located at a distance of about 10 mm from the center of the narrowed arc, the current flow through the electrodes 13a and 14 arose.

Ferner wurde ein Reaktionsgefäß nach der Ausführungsform der Fige 2 gebaut, bei dem das Rohr 33 einen Innendurchmesser von 8, 5 mm, das Rohr 35 einen solchen von 19, 5 mm und die Kammer 11 einen Innendurchmesser von 34 mm hatte. Die Wandstärke jedes Rohres betrug 1 mm. Furthermore, a reaction vessel according to the embodiment of FIGS 2 built, in which the pipe 33 has an inner diameter of 8.5 mm, the pipe 35 a those of 19.5 mm and the chamber 11 had an inner diameter of 34 mm. the The wall thickness of each tube was 1 mm.

In dieser Anordnung kann man auch andere Metalle als s Quecksilber, z. B. Kadmium und Natrum, verwenden. Die erßndungsgemäße Anordnung hat gegen- über den GefäBen der bisher bekannten Art den Vorteil eines erhöhten Wirkungsgrades, geringerer Selbstumschaltung und einer höheren. Strahlungsintensität. In this arrangement one can also use metals other than mercury, z. Use e.g. cadmium and natrum. The arrangement according to the invention has contrary above the vessels of the previously known type have the advantage of increased efficiency, lower auto-switching and a higher one. Radiation intensity.

Ein weiteres Merkmal der beschriebenen Anordnung besteht d d'aß sieh im Reaktioasrohr, in welchem em der Strömungsweg dees Behandlungsguts außerhalb des geometrischen Mittelpunktes des Lichtbogens verläuft, eine turbulente Strömmung erzielen läßt.Another feature of the arrangement described is that see in the reaction tube, in which em the flow path of the material to be treated outside the geometric center of the arc is a turbulent flow can be achieved.

Um die Vorteile der Erfindung zu zeigen, wurden drei versehiede} photoehemische Reaktionsgefäße gebaut. Das erste war ein Gefäß der bisher üblichen Art, bei welchem die Lampe innerhalb des Gefäßes angeordnet ist. DaszweiteGefäR wurde gemäß Fig. 1 gebaut und hatte ein U-Rohr, durch welches ein Stromuogsweg für das Behandlungsgut außerhalb des geometrischen Mittelpunktes des verengten Lichtbogens geschaffen wurde. Das dritte Gefäß war mit einem konzentrich innerhalb des Reaktionsrohres angeordeneten Einlaßrohr finir die Beschickung ausgerastet. Die gemeinsame Mittellinie von Beschickungsrohr und Reaktionsrohr wurde so gelegt, daB sie mit der Mittellinie des verengten Lichtbogens zusammenfiel. Durch jedes der Reaktionsgefäße wurde 1 Stunde lang Normalbutan geleitet, das Quecksiberdampf als Sensibilisator enthielt. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle 2 gezeigt. To show the advantages of the invention, three different} photo-chemical reaction vessels built. The first was a vessel of the usual ones Type in which the lamp is arranged within the vessel. The second vessel was built according to Fig. 1 and had a U-tube through which a Stromuogsweg for the item to be treated outside the geometric center of the narrowed arc was created. The third vessel was concentric with one inside the reaction tube The inlet pipe arranged for the feeder is disengaged. The common center line the feed tube and reaction tube were placed so that they line up with the center line of the narrowed arc collapsed. Through each of the reaction vessels, 1 Normal butane passed for an hour, which contained mercury vapor as a sensitizer. The results of these experiments are shown in Table 2.

Tabelle 2 Art des reaktionsgefäßes ABC Reaktionsgefäß U-förmig geebogenes Konzentrisches Reaktions- üblicher Bauart Reaktionsgefäß außerhalb rohr im geometrischen des geometrischen Mittel-Mittelpunkt punktes des Lichtbogens des Lichtbogens Reaktionstemperatur, °C .................... 117 bis 122 121 bis 149 149 bis 177* Leistung, Watt ..................... 15 825 3075 Lei stungs Verhältnis. B oder C .......................... 1 55 204 A Verhältnis des flüssigen Produktes, B oder C ..................... 1 70 7,5 A *) Geschätzt. Table 2 Type of reaction vessel ABC Reaction vessel U-shaped bent concentric reaction usual design reaction vessel outside tube in the geometric of the geometric mean center point point of the arc of the arc Reaction temperature, ° C .................... 117 to 122 121 to 149 149 to 177 * Power, watts ..................... 15 825 3075 Performance ratio. B or C .......................... 1 55 204 A. Ratio of liquid product, B or C ..................... 1 70 7.5 A. *) Estimated.

Aus den Werten der vorstehenden Tabelle sieht man. daß das Reaktionsgefäß B gegenüber den Reaktionsgefäßen A und C bessere Ergebnisse brachte. From the values in the table above, one can see. that the reaction vessel B brought better results compared to reaction vessels A and C.

Trotz der viel größeren Leistungsaufnahme des Reaktionsgefäßes C wurde nur etwa ein Achtet der Produktmenge des Reaktionsgefäßes B erzielt. Aus dem Vergleich des Reaktionsgefäßes B mit dem Reaktionsgefäß A ergibt sich, daß im Reaktionsgefäß B eine siebxigfach höhere Produktmenge als im Reaktionsgefäß A erzielt wurde. Ferner ist bemerkenswert, daß das ReaktionsgefäB,obwohl es nicht soviel Leistung aufnimmt wie das Reaktionsgefäß C. wesentlich bessere Ergebnisse als dieses letztgenannte liefert und eine wesentlich höhere Leistung hat als das Reaktionsgefäß A.Despite the much greater power consumption of the reaction vessel C was only about one eighth of the amount of product in reaction vessel B is achieved. From the comparison of the reaction vessel B with the reaction vessel A results in that in the reaction vessel B a seven times higher amount of product than was achieved in reaction vessel A. Further It is noteworthy that the reaction vessel, although it does not draw as much power like the reaction vessel C. much better results than the latter and has a significantly higher output than reaction vessel A.

Die Erfindung kann auch auf andere photochemische Reaktionen angewendet werden, als sie hier besonders beschrieben wurden. Beispielsweise können so photochemische Kettenreaktionen, wie die Sulfohalogenie- rung eines Paraffinkohlenwasserstoffes. wie Normalheptan, mit Schwefeldioxyd und Chlor durchgeführt werden. Für Reaktionen dieser Art ist die Verwencl ng von nichtmetallischen Sensibilistoren charakteristisch. Bei manchen Reaktionen kann der Sensibilisator einer der Reaktionsteilnehmer sein, wie z. B. bei der Reaktion von Chlor, Schwefeldioxyd und Normalheptan zum Sulfochlorieren des letztgenannten. The invention can also be applied to other photochemical reactions as they are specifically described here. For example, photochemical Chain reactions such as sulfohalogenicity tion of a paraffinic hydrocarbon. like normal heptane, with sulfur dioxide and chlorine. For reactions the use of non-metallic sensitisers is characteristic of this type. In some reactions, the sensitizer can be one of the participants in the reaction, such as B. in the reaction of chlorine, sulfur dioxide and normal heptane for sulfochlorination the latter.

Bei der Durchführung der Erfindung ist es erwünscht, dem Behandlungsgut einen Sensibilisator der beschriebenen Art zuzusetzen. Ferner empfiehlt es sich, das Behandlungsgut vor dem Einleiten in das Reaktionsrohr mit dem Sensibilisator zu sättigen, obwohl der Sensibilisator auch in anderer Weise beispielsweise gesondert zugesetzt werden kann. Die Kammer, in welcher die Elektroden angeordnet sind und durch welche das Reaktionsrohr geführt ist, kann eine Füllung eines geeigneten Inertgases, wie Neon, Argon, Krypton und Xenon, enthalten, und der Innendruck wird auf einen solchen Wert eingestellt, daß beim Anlegen einer Spannung ein verengter Licht-I) o, gen 0 g e l zwischen den Elektroden entsteht. When carrying out the invention, it is desirable that the material to be treated add a sensitizer of the type described. It is also recommended the material to be treated before being introduced into the reaction tube with the sensitizer to saturate, although the sensitizer also in other ways, for example separately can be added. The chamber in which the electrodes are arranged and through which the reaction tube is passed, a filling of a suitable inert gas, such as neon, argon, krypton and xenon, and the internal pressure will set to such a value that when a voltage is applied, a narrowed Light-I) o, gen 0 g e l arises between the electrodes.

Beim Betrieb der Anordnung nach Fig. 1 können die Reaktionsteilnehmer, beispielsweise mit Quecksilber gesättigtes Butan, durch den Einlaß 20 eingeleitet werden und durch das Rohr 19 strömen, das außerhalb des geometrischen mittelpunktes des Lichtbogens zwischen den Elektorden 13 und 14 angeordnet ist, welcher schen den Elektroden 13 und 14 angeordnet ist, welcher durch das Anlegen einer Spannung an die Leitungen 15 und 16 erzeugt wird. Die Produkte treten aus den Rohren 19 durch den Auslaß 21 aus. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird das Reaktionsgut, beispielsweise mit Quecksilber gesättigtes Butan, durch den EinlaR 34 eingeleitet und strömt auf dem durch die Pfeile angedeuteten Weg, der sich außerhalb des geometrischen Mittelpunktes des verengten Lichtbogens zwischen den Elektroden 13a und 14 befindet. When operating the arrangement according to FIG. 1, the reaction participants, for example butane saturated with mercury, introduced through inlet 20 and flow through the pipe 19 that is outside the geometric center of the arc is arranged between the Elektord 13 and 14, which rule the electrodes 13 and 14 is arranged, which by the application of a voltage to lines 15 and 16 is generated. The products pass through the tubes 19 the outlet 21 out. In the embodiment of FIG. 2, the reaction mixture, for example butane saturated with mercury, introduced through inlet 34 and flowing up the path indicated by the arrows, which is outside the geometric center of the narrowed arc between the electrodes 13a and 14 is located.

Die Produkte, die verzweigtkettige Octane enthalten, können durch Rohrleitung 38 3 8 abgezogen werden. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird die Beschickung, beispielsweise mit Quecksilber gesättigtes Butan, durch Rohrleitung 51 zugeführt und strömt durch Rohrschlange 50 zum Auslaß 52. Rohrschlange 50 liegt außerhalb des geometrischen Mittelpunktes des verengten Lichtbogens zwischen den Elektroden 13 und 14.The products that contain branched chain octanes can by Pipeline 38 3 8 can be withdrawn. In the embodiment shown in FIG the feed, for example butane saturated with mercury, is carried out by pipeline 51 and flows through coil 50 to outlet 52. Coil 50 is located outside the geometric center of the narrowed arc between the Electrodes 13 and 14.

In ähnlicher Weise kann bei der in Fig. 4 und 4 a a dargestellten Ausführungsform Kohlenwasserstoff, z. B. mit Quecksilber gesättigtes Butan, durch die Sammelleitung 61 zugeführt z u g e f ü h r t und in den Rohren60 zur Sammelleitung 62 strömen, wobei das Produkt dimerisierten Kohlenwasserstoff enthält. Similarly, in the case of the one shown in FIGS. 4 and 4 a a Embodiment hydrocarbon, e.g. B. butane saturated with mercury the collecting line 61 is supplied and leads in the pipes 60 to the collecting line 62 flow, the product containing dimerized hydrocarbon.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform bestehen die Rohre 78 aus einem Werkstoff von hohem Schmelzpunkt, z. B. Quarzglas u. dgl. In die Sammelleitung 79 wird ein Kohlenwasserstoff, beispielsweise mit Quecksilber gesättigtes Butan eingeleitet. Wenn der truck des durch Kammer 70 begrenzten Innenrames durch Einleiten eines Inertgases der erwähnten Art auf den zur Erzeugung des verengten Lichtbogens passenden Wert eingestellt ist, so wird zwischen der ersten der Anoden 71 d e n 7 1 und der Kathode 75 ein verengter Lichtbogen erzeugt. Beispielsweise kann durch den Gleichrichter 73 eine Wechselspannung angelegt werden, so daß sich die Anoden 71 7 1 in der Reihenfolge entladen, in der die Spannung an jeder Anode auf einen positive Wert ansteigt, der ausreicht, um das Entstehen eines Lichtbogens zwischen der betreffenden Anode und der gemeinsamen Kathode 75 zu bewirken. In the embodiment shown in FIG. 5, the tubes 78 are made made of a material with a high melting point, e.g. B. quartz glass and the like 79 is a hydrocarbon, for example butane saturated with mercury initiated. When the truck of the inner frame limited by chamber 70 by introducing an inert gas of the type mentioned to generate the narrowed arc a suitable value is set, between the first of the anodes 71 d e n 7 1 and the cathode 75 creates a narrowed arc. For example, through the rectifier 73 an AC voltage are applied, so that the anodes 71 7 1 discharged in the order in which the voltage on each anode is reduced to one positive value increases, which is sufficient to cause an electric arc to occur between the relevant anode and the common cathode 75 to effect.

An jeder Anode liegt eine sinusförmige Spannung, so daß diese sich nur während des Teils der Periode entladen kann, in welchem die Anode positiv ist und eine ausreichend hohe Spannung hat, den Widerstand der Atmosphäre zwischen ihr und der Kathode 75 zu tuberwinden. Ahnliche Verhältnisse liegen bei den übrigen Anoden 71 vor. Die Merkmale des elektrischen s c h e n Dreiphasensystems, wie des in der Fig. 5 gezeigten, bestehen darin, daß die Sinuswellen eine Phasenverschiebung von 120° haben und sich infolgedessen die Anoden 71 nicht gleichzeitig entladen, da die erforderliche positive Spannung nicht an mehr als einer Elektrode gleichzeitig vorhanden ist.There is a sinusoidal voltage at each anode, so that these can discharge only during the part of the period in which the anode is positive and has a sufficiently high voltage, the resistance of the atmosphere between it and the cathode 75 to overcome. The situation is similar with the others Anodes 71 before. The characteristics of the three-phase electrical system, such as the shown in Fig. 5 are that the sine waves have a phase shift of 120 ° and as a result the anodes 71 do not discharge at the same time, because the required positive voltage is not applied to more than one electrode at the same time is available.

Die Arbeitsweise der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist ähnlich derjenigen nach Fig. 1, so daß sich hier eine Beschreibung weiterer Einzelheiten erübrigt. The operation of the embodiment shown in FIG. 6 is as follows similar to that of FIG. 1, so that here is a description of further details unnecessary.

Das in Fig. 7 dargestellte Reaktionsgefäß entspricht in seiner Arbeitsweise den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis 4. Die Beschickung oder das Behandlungs- gut wird bei 102 eingeführt, strömt durch die Rohrschlange 101 und tritt durch den AwuslaB 1Q3 aus. Im Hüllgefäß 100 befindet sich ein Quecksibertropfen 120 durch dessen Dämpfe die Reaktion sensibilisiert wird. Die Elektroden 105 werden zur Erzeugung eines elektrischen Lichtbogens durch die Leitungen 107 und 108 geladen, der dann eine Reaktion bewirkt, wenn beispielsweise Butan oder ein anderer Kohlenwasserstoff bei 102 eingeleitet wird. The reaction vessel shown in FIG. 7 corresponds in its mode of operation the embodiments according to Fig. 1 to 4. The charging or the treatment Well is introduced at 102, passes through coil 101 and passes through the AwuslaB 1Q3 off. A mercury drop 120 is located in the envelope vessel 100 due to its vapors the reaction is sensitized. The electrodes 105 are used to generate a electric arc charged through lines 107 and 108, which then a Reaction is effected when, for example, butane or another hydrocarbon is added 102 is initiated.

Die Arbeitsweise der in Fig. 8 dargestellten Anordnung entspricht im allgemeinen derjenigen nach Fig. 1, jedoch mit dem Unterschied, daß hier höhere Wirkungsgrade dadurch erzielt werden, daß man einen Strom des Behandlungsgutes durch das Hilfsgefäß 110 führt. In diesem besonderen Falle erfolgt eine Strömung sowohl durch Einlaß 20 als auch durch den Einlaß 111. Man kann, je nach der Art des Ausgangsgutes und dem Grad der gewünschten Reaktion, durch den Einlaß 20 und durch den Einlaß III das gleiche Behandlungsgut einleiten oder das aus 21 abströmende Produkt bei 111 zuführen oder das aus 112 abströmende Produkt bei 2Q einleiten. Hieraus ergibt sich, daß die Ausführungsform gemäß Fig. 8 vielseitige Verwendungsmöglichkeiten hat, die hier nicht im einzelnen beschrieben werden sollen. The mode of operation corresponds to the arrangement shown in FIG generally that of FIG. 1, but with the difference that here higher Efficiencies can be achieved by a stream of the material to be treated the auxiliary vessel 110 leads. In this particular case there is a flow both through inlet 20 as well as through inlet 111. One can, depending on the nature of the starting material and the degree of reaction desired, through inlet 20 and through inlet III introduce the same material to be treated or the product flowing out of 21 Add 111 or introduce the product flowing out from 112 at 2Q. From this it follows that the embodiment of FIG. 8 versatile uses which should not be described in detail here.

Bei der technischen Durchführung der Erfindung kann das bei den verschiedenen Ausführungsformen entstehende und aus der Anlage abströmende Reaktionsgut in eine Destilliervorrichtung, beispielsweise in eine geeignete trennscharfe Rektifizierkolonne eingeleitet werden, in welcher nicht zur Reaktion gekommene Gase oder andere Stoffe ausgeschieden und flüssiges Produkt gesammelt und gewonnen werden kann. In the technical implementation of the invention, this can be the case with the various Embodiments arising and flowing out of the system reaction material in a Distillation device, for example in a suitable selective rectifying column are introduced in which gases or other substances that have not reacted excreted and liquid product can be collected and recovered.

Die nicht umgesetzten, beispielsweise gasförmigen Ausgangsstoffe können im Kreislauf der Beschickung wieder zugeführt werden. Das Produkt kann, falls nur ein Kohlenwasserstoff als Ausgangsstoff verwendet wurde, als Bestandteil für Flugmotorentreibstoff, oder. falls der Ausgangsstoff sulfohalogeniert wurde, in geeigneter Weise bei chemischen Synthesen oder zur Herstellung von Waschmitteln verwendet werden.The unreacted, for example gaseous starting materials can be fed back in the feed circuit. The product can, if only a hydrocarbon was used as a raw material, as a component for aircraft engine fuel, or. if the starting material has been sulfohalogenated, suitably in the case of chemical Syntheses or used for the production of detergents.

Wenn auch in der Beschreibung besondere Beispiele für verschiedene Arten von Behandlungsgut angegeben worden sind, soll die Erfindung nicht auf besondere Ausführungsformen oder Arbeitsweisen beschränkt sein, sondern sie ist allgemein auf die Verbesserung photochemischer Reaktionen mittels einer Vorrichtung gerichtet, bei welcher das Behandlungsgut in einer Anlage der beschriebenen Art einen Strömungsweg außerhalb des geometrischen Mittelpunktes eines verengten Lichtbogens nimmt.Even if in the description there are specific examples of different Types of items to be treated have been specified, the invention is not intended to be specific Embodiments or modes of operation may be limited but it is general aimed at improving photochemical reactions by means of a device, in which the material to be treated has a flow path in a system of the type described takes outside the geometric center of a narrowed arc.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for carrying out photochemical reactions of organic compounds, especially hydrocarbons, through action an arc radiation of excitation frequency to a stream of gaseous or liquid reactants at a temperature of 27 to 343 ° C, optionally in the presence of sensitizers, characterized in that the current is the Reactants so by a narrowed arc of circular cross-section conducts that it is at least partially in the outer annular part of the arc. but does not protrude into the inner, cylindrical part of the arc, of which Radius from which Longitudinal axis of the arc measured from, 75 / ° / o of the radius of the entire arc.

2. Procedure according to. Claim 1, characterized in that the Reaction participants in the longitudinal direction of the arc, preferably on a U-shaped or a spiral path.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1 and 2, consisting of a chamber with at least one pair of electrodes inside is located, means for applying an electrical voltage to the electrodes and to create an arc between them inside the chamber and inside the chamber located guide tubes for the flow of a gaseous and or or liquid reaction material, characterized in that the guide tubes for Conducting the flow of the reaction participants when working with a narrowed arc at a distance of at least 75% of the arc radius from the geometric axis of the arc.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the chamber is arranged horizontally and in the vicinity of their ends one vertically each has a leg extending below, each containing an electrode.

5. Apparatus according to claim 3, characterized in that the chamber several horizontally spaced anodes and one common, Cathode arranged at a vertical distance from the anodes and several reaction tubes contains, which each have an inlet and an outlet outside the chamber.

6. Apparatus according to claim 3 to 5, characterized in that the chamber is surrounded by another reaction vessel through which a flow can be performed by reactants outside the chamber.

Publications considered: German Patent No. 528 040; French patent specification No. 647 730.