DE144371C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Verwendung von Kohlenwasserstoffen bezw. Rohpetroleum und Petroleumrückständen für die Gaserzeugung ist bekannt, ebenso die Verwendung von Spiritus. Ersteres leidet an dem Übelstande, daß die schwerer flüchtigen Kohlenwasserstoffverbindungen nicht vollständig vergasen und in den Retorten einen Rückstand bilden, der sich schwer entfernen läßt und die Retorten zerstört. Bei der Verwendung von Spiritus zur Gaserzeugung verursacht die Aldehydbildung Schwierigkeiten; für die vollständige Vergasung ist daher eine höhere Vergasungstemperatur erforderlich.The use of hydrocarbons respectively. Crude petroleum and petroleum residues for the generation of gas is known, as is the use of alcohol. The former suffers the disadvantage that the less volatile hydrocarbon compounds are incomplete gasify and form a residue in the retorts which is difficult to remove and which Retorts destroyed. When using alcohol to generate gas, it causes aldehyde formation Trouble; a higher gasification temperature is therefore required for complete gasification necessary.

Vorliegende Erfindung bezweckt die gemeinsame Verdampfung und Vergasung vorgenannter, wenig oder gar nicht miteinander mischbarer Flüssigkeiten; hierbei ist infolge der Anwesenheit der Kohlenwasserstoffe die Aldehydbildung vermieden.The present invention aims at the joint evaporation and gasification of the aforementioned, Liquids that are difficult to mix or not mix with one another; here is due to the The presence of hydrocarbons prevents aldehyde formation.

Es muß als bekannt vorausgesetzt werden, daß bei der Verdampfung von innigen Gemengen technisch nicht mischbarer Flüssigkeiten, wie z. B. Öl und Wasser, das Mengenverhältnis der Bestandteile in den gebildeten Dämpfen nicht von der Höhe der Siedepunkte der einzelnen Substanzen abhängig ist, sondern von dem Verhältnis der Produkte aus den Molekulargewichten und den Dampfspannungen dieser Flüssigkeiten. Die Siedetemperatur dieser Flüssigkeitsgemische liegt nicht zwischen der am leichtesten und der am schwersten flüchtigen Substanz, wie dieses bei den technisch mischbaren Flüssigkeiten der Fall ist, sondern noch unterhalb des Siedepunktes der am leichtesten flüchtigen Substanz. Es ist hierbei nicht nur von zwei oder mehreren Flüssigkeiten die Rede, die unter sich physikalisch nicht mischbar sind, wie Öl und Wasser, sondern auch von solchen nicht physikalisch mischbaren, eine Emulsion bildenden Flüssigkeitsgemengen, von denen eines oder mehrere ein physikalisches Gemisch bilden, z. B. Alkohol und Wasser einerseits und verschiedene unter sich lösliche Kohlenwasserstoffe andererseits. Die Benutzung dieses physikalischen Naturgesetzes ist im wesentliehen der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung. It must be assumed as known that in the evaporation of intimate mixtures technically immiscible liquids, such as B. Oil and water, the proportion the constituents in the vapors formed does not depend on the height of the boiling point of the individual substances, but rather on the ratio of the products of the molecular weights and the vapor tensions of these liquids. The boiling point of these liquid mixtures is not between that the easiest and the least volatile substance, like this one with the technically miscible Liquids is the case, but still below the boiling point of the easiest volatile substance. We are not just talking about two or more liquids, which are not physically miscible with each other, such as oil and water, but also from such physically immiscible, emulsion-forming liquid mixtures of which one or more form a physical mixture, e.g. B. alcohol and water on the one hand and various inter-soluble hydrocarbons on the other hand. Using this physical law of nature is essentially the basic idea of the present invention.

Zum Zwecke der gemeinsamen Verdampfung bei niederer Temperatur gemäß jenem ist die Regelung der Zufuhr der Flüssigkeiten entsprechend dem Verhältnis der Produkte aus Molekulargewicht und Dampfspannung erforderlich. Es tritt jedoch vielfach das Erfordernis ein, Gas von leichtem oder schwerem spezifischen Gewicht zu erzeugen; ersteres zur Füllung des Ballons im Felde, letzteres als komprimiertes Gas zur Beleuchtung der Eisenbahnwagen. Die Mengenverhältnisse der einzelnen Flüssigkeiten müssen hiernach getroffen werden je nach den gewünschten Eigenschaften des zu erzeugenden Gases. Derartige mechanischen Gemische haben dann allerdings nicht ganz die gesetzmäßige Siedetemperatur, und können Rückstände gebildet werden, die sich dann abscheiden. Selbstverständlich wird man in der Regel von dem eingangs erwähnten Grundsatz nicht abweichen und nur je nach Zweckbestimmung Ausnahmen eintreten lassen.For the purpose of co-evaporation at low temperature according to that is the Regulation of the supply of liquids according to the ratio of the products Molecular weight and vapor tension required. However, the requirement arises in many cases one to generate gas of light or heavy specific gravity; the former for Filling of the balloon in the field, the latter as compressed gas for lighting the railroad cars. The proportions of the individual liquids must then be determined according to the desired properties of the gas to be generated. Such mechanical mixtures, however, then do not have quite the lawful boiling temperature, and residues can be formed, which are then deposit. Of course, you will usually hear of what was mentioned at the beginning Do not deviate from the principle and only allow exceptions depending on the intended purpose.

In dem Falle, daß das Mengenverhältnis der die eine Flüssigkeit zusammensetzenden Bestandteile oder deren einzelne Molekulargewichte und Dampfspannungen nicht bekannt sirid_? In the event that the quantitative ratio of the constituents making up a liquid or their individual molecular weights and vapor tensions are not known _?

muß man durch Versuche das zweckmäßigste Verhältnis feststellen, in welchem die beiden Flüssigkeiten vermengt werden müssen.one has to establish by experiments the most expedient relationship in which the two Liquids need to be mixed.

Die zur Verdampfung gelangenden, technisch wenig oder gar nicht mischbaren, vorherrschend Kohlen- und Wasserstoff enthaltenden Flüssigkeiten, wie verdünnter Alkohol und Kohlenwasserstoffe (Rohpetroleum, Teeröle usw.), werden einem zu diesem Zweck eigens gebautenThose that evaporate, technically difficult to mix or immiscible at all, predominate Liquids containing carbon and hydrogen, such as dilute alcohol and hydrocarbons (Crude petroleum, tar oils, etc.), are specially built for this purpose

ίο und auf der Zeichnung dargestellten Ofen zugeführt. ίο and fed to the furnace shown in the drawing.

Derselbe besteht der Hauptsache nach aus mehreren, Verdampfer, Überhitzer und Vergaser bildenden, hintereinander geschalteten Rohren.The main thing is that it consists of several, evaporator, superheater and carburetor forming pipes connected in series.

Beabsichtigt wird dabei, die zur Verfugung stehende Verbrennungswärme vollständig auszunutzen, indem die Feuergase zuerst den Vergaser bestreichen. Die gemeinsam zu verdampfenden Flüssigkeiten haben eine sehr niedere Siedetemperatur und daher wird der eigentliche Verdampfer zuletzt von den Feuergasen berührt. Des weiteren werden die abziehenden, vom Vergaser kommenden heißen Gase zur Vorwärmung und Verdampfung der Flüssigkeiten ausgenutzt, und wird aus diesem Grunde der Verdampfer aus zwei konzentrisch ineinander gesteckten Rohren gebildet, indem der äußere Raum dieser Rohre den heißen Gasen zum Abzug dient.The intention is to make those available Take full advantage of the standing heat of combustion by first passing the combustion gases through the carburetor coat. The liquids to be evaporated together have a very low boiling temperature and therefore the actual vaporizer last touched by the fire gases. Furthermore, the withdrawing ones coming from the carburetor are called Gases are used for preheating and evaporation of the liquids, and is made from this Basically the evaporator is formed by two concentrically nested tubes the outer space of these pipes is used to extract the hot gases.

Die Verdampfung, Überhitzung und Vergasung rindet in getrennten Vorgängen statt, da, wie leicht verständlich, die Zersetzung der Dämpfe um so schwerer erfolgt und höhere Temperaturen erfordert, als noch Flüssigkeit in demselben Räume sich befindet, wie dieses bei bekannten Ölgasöfen tatsächlich der Fall ist. Besonders würde sich dieses bei dem vorliegenden Vergasungsprozeß zeigen, weil durch die Erniedrigung der Verdampfungstemperatur die Vergasung in demselben Räume erschwert werden würde.The evaporation, overheating and gasification take place in separate processes, since, as is easy to understand, the decomposition of the vapors is all the more difficult and higher Temperatures required when there is still liquid in the same room as this is actually the case with known oil gas stoves. This would be particularly important in the case of the present Show gasification process because the lowering of the evaporation temperature makes gasification in the same room more difficult would be.

Versuche haben ergeben, daß Alkoholwassermischungen im ungefähren Prozentgehalt von 60 bis go Alkohol die günstigsten Erfolge geben. Bei Verwendung von hochprozentigem oder absolutem Alkohol würde die Löslichkeit desselben in den Kohlenwasserstoffen zunehmen und die Verdampfung erschweren.
Auf der Zeichnung zeigt:Tests have shown that alcohol-water mixtures in the approximate percentage of 60 to 100% alcohol give the best results. If high-percentage or absolute alcohol is used, the solubility of the same in the hydrocarbons would increase and evaporation would be more difficult.
The drawing shows:

Fig. ι den Ofen im Längsschnitt nebst Flüssigkeitsbehältern und Zuflußregelung,Fig. Ι the furnace in longitudinal section together with liquid containers and inflow control,

Fig. 2 den oberen Teil des Verdampfers und Berieselungseinrichtung in vergrößertem Maßstabe im Längsschnitt.2 shows the upper part of the evaporator and sprinkling device on an enlarged scale in longitudinal section.

Die zur Gaserzeugung bestimmten Flüssigkeiten werden in zwei Behälter A¹ A² gefüllt, und zwar gleich hoch, damit der Flüssigkeitsdruck während des Ausflusses ein gleichmäßiger ist. Von den Behältern gelangen die Flüssigkeiten in zwei Regelungs- und Mischausläufe B¹B², und hier werden die abfließenden Mengen durch zwei Hähne b¹ b² nach dem Verhältnis der Produkte aus den Molekulargewichten und den Dampfspannungen dieser Flüssigkeiten bei der gemeinsamen Siedetemperatur geregelt. Diese Regelung kann mit Rücksicht auf das Nichtbekanntsein der Dampfspannung der einzelnen physikalischen Gemische bei der Siedetemperatur nicht berechnet werden, sondern wird lediglich durch praktische Versuche bestimmt. The liquids intended for gas generation are filled into two containers A ¹ A ² , namely at the same height, so that the liquid pressure is more even during the outflow. The liquids pass from the containers into two regulating and mixing outlets B ¹ B ² , and here the outflowing quantities are regulated by two taps b ¹ b ² according to the ratio of the products from the molecular weights and the vapor tensions of these liquids at the common boiling point. In view of the fact that the vapor tension of the individual physical mixtures at the boiling point is not known, this regulation cannot be calculated, but is only determined by practical tests.

Bei der Fortbewegung der Flüssigkeit in der Rohrleitung bildet sich eine Emulsion, welche in das Kopfstück C¹ des Verdampfers fließt und sich innerhalb des Raumes, der durch den Berieselungskranz gebildet wird, ansammelt. Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß eine Emulsionierung der Flüssigkeiten zum Zwecke der gemeinsamen Verdampfung erforderlich ist. Der Berieselungskranz hat zweckmäßig zylindrische Form und besitzt oben ringsherum feine Einschnitte von 25 mm Tiefe. Infolge der geringen Breite der Einschnitte kommt die Adhäsionswirkung zur Geltung und steigt die Flüssigkeit erst bis zu einer gewissen Höhe, bevor sie sich auf die innere Oberfläche des Verdampfers ergießt und in feinen Strahlen gleichmäßig verteilt. Die Ausbuchtungen bezw. Absätze der Rohre unterhalb des Berieselungskranzes haben den Zweck, die in feinen Strahlen heruntersickernde Emulsion auszubreiten, damit eine vollständige Verdampfung im Verdampferteil C³ bei niederer Temperatur bewirkt wird.When the liquid moves in the pipeline, an emulsion is formed which flows into the head piece C ^{1 of} the evaporator and collects within the space formed by the sprinkling ring. It should be noted at this point that it is necessary to emulsify the liquids for the purpose of co-evaporation. The sprinkling ring is expediently cylindrical in shape and has fine incisions 25 mm deep around the top. As a result of the small width of the incisions, the adhesive effect comes into play and the liquid only rises to a certain height before it pours onto the inner surface of the evaporator and is evenly distributed in fine jets. The bulges respectively. Steps in the pipes below the sprinkling ring have the purpose of spreading the emulsion, which seeps down in fine jets, so that complete evaporation in the evaporator part C ^{3 is} effected at a low temperature.

Die sich entwickelnden Dämpfe treten vom Verdampfer durch das Bogenrohr C^B in den Überhitzer D und gehen von hier durch ein zweites Bogenrohr D¹ in den Vergaser E, um dort zersetzt zu werden. Oberhalb des Vergasers ist ebenfalls ein Kopfstück E¹ aus Gußeisen vorgesehen, in dessen ringförmigem Raum sich die Gase, welche aus E nach oben steigen, ansammeln. Der Vergaser E wird aus Gußeisen oder Schamotte gefertigt und ist zweckmäßig innen mit Rippen versehen, um den zu zersetzenden Dämpfen eine möglichst große Berührungsfläche zu geben. Durch ein Einhängerohr E'² werden die überhitzten Dämpfe dem Vergaser E zugeführt und, von unten nach oben gehend, zersetzt.The vapors that develop pass from the evaporator through the curved pipe C ^B into the superheater D and from here go through a second curved pipe D ¹ into the carburetor E, where they are decomposed. Above the carburetor there is also a head piece E ¹ made of cast iron, in the ring-shaped space of which the gases that rise from E collect. The carburetor E is made of cast iron or chamotte and is expediently provided with ribs on the inside in order to give the vapors to be decomposed as large a contact area as possible. The superheated vapors are fed to the carburetor E through a suspension tube E ' ² and, going from bottom to top, are decomposed.

Die Wärme der abziehenden heißen Gase, welche sich in dem oberhalb des Vergasers angeordneten Raum E¹ ansammeln und eine Temperatur von etwa 400⁰ C. besitzen, wird zur Vorwärmung und Verdampfung der eintretenden Flüssigkeiten benutzt. Dies wird dadurch erreicht, indem der Verdampfer aus zwei konzentrisch ineinander gefugten Rohren besteht, in dessen äußeren Raum, der durch die Rohre C⁴ und C^e gebildet wird, die heißen Gase vermittels des Anschlußrohres E^s nach oben steigen und die äußere Wand des eigentlichen Verdampfers bespülen. Die Gase gehen,The heat of the hot gases drawn off, which collect in the space E ¹ arranged above the gasifier and have a temperature of about 400 ^° C., is used to preheat and vaporize the incoming liquids. This is achieved in that the evaporator consists of two concentrically joined tubes, in whose outer space, which is formed by the tubes C ⁴ and C ^e , the hot gases rise by means of the connecting tube E ^s and the outer wall of the actual Rinse the evaporator. The gases go

teilweise abgekühlt, aus diesem Raum durch das Rohr E* zum Kühler, von da aus zu den Reinigungsapparaten und gelangen schließlich zum Gasometer.partially cooled, from this room through the pipe E * to the cooler, from there to the cleaning equipment and finally to the gasometer.

Die für die Verdampfung und Vergasung der Flüssigkeitsgemische erforderliche Wärme erfolgt durch Feuerung mittels Koks, Steinkohle oder Braunkohle. Es gilt als selbstverständlich, daß die Feuerungsanlagen dem Brennstoff entsprechend angepaßt werden. Dieser wird durch den Schacht F auf den Rost geschüttet. Die Luftzuführung wird durch eine Öffnung entsprechend reguliert.The heat required for the evaporation and gasification of the liquid mixtures is provided by firing with coke, hard coal or lignite. It goes without saying that the firing systems are adapted to the fuel accordingly. This is poured through the shaft F onto the grate. The air supply is regulated accordingly through an opening.

Die Feuergase umstreichen zuerst den Ver-The fire gases first encircle the

gaser E, treten durch die Öffnung I in den Schacht II, in welchem sich der Überhitzer befindet, strömen dann abwärts, passieren die Öffnung IH und gelangen zum Schacht IV, um von hier durch Rohr V in den Schornstein zu entweichen. Die Ausnutzung der Wärme der Feuergase ist infolge des Weges, den dieselben zurückzulegen haben, eine vollkommene, so daß nur eine geringe Menge Feuerungsmaterial genügt, um die Verdampfung und Vergasung herbeizuführen. Die Verdampfung ist durch die Wärme der überhitzten, abziehenden Gase schon ziemlich vollständig, und ein großer Teil der Dämpfe wird schon in C³ überhitzt. Es können selbstverständlich drei, vier und mehr derartige, aus Verdampfer, Überhitzer und Vergaser gebildete Rohrgruppen nebeneinander gereiht werden, je nach Umfang des Betriebes.Gasers E, pass through opening I into shaft II, in which the superheater is located, then flow downwards, pass through opening IH and get to shaft IV, in order to escape from here through pipe V into the chimney. The utilization of the heat of the flue gases is perfect, owing to the distance which they have to cover, so that only a small amount of fuel is sufficient to bring about evaporation and gasification. The evaporation is already fairly complete due to the warmth of the superheated, withdrawing gases, and a large part of the vapors is already superheated ^{in C 3.} It goes without saying that three, four and more such tube groups formed from evaporator, superheater and carburetor can be lined up next to one another, depending on the scope of the operation.

Nebenbei wird in den Retorten ein Farbstoff in Form von Ruß gewonnen, der sich gut verwerten läßt.In addition, a dye in the form of soot is obtained in the retorts, which is can be used well.

Claims

Patent Claims:

ι. Process for the production of luminescent heating gas, characterized by the common Evaporation and gasification of an emulsion of two or more technically poorly or not at all miscible, flammable liquids, especially diluted alcohol and hydrocarbons.

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized by equipping the sprinkler ring arranged above the evaporator with attached to the edge of the same fine incisions to ensure that the walls are evenly sprinkled and thus the emulsion state of the liquids to maintain in the evaporator.

1 sheet of drawings.

Berlin. Printed the Reichsdruckerei do.