DE15298C - Verfahren und Apparat zur Gewinnung des Sauerstoffs aus der atmosphärischen Luft - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Knv.irnu nun I'.am bis ungciahr zur DunkclrotlicUihhit/c, so hat er die Fähigkeit, sich mit tk'vt! Sauerstoff von atmosphärischer Luft zu RvryitrmnperiHyd zu verbinden, während der S!;«*'si!i>fi timtnorbirt bleibt, den man in einem C.Ti.uiicicf sich ansammeln oder in die äufsere At«Kv%j>lurc entweichen, lassen kann. Wenn rr.Sn darm <!ic Temperatur des entstandenen iiAr.'.inr-v.jifTotyds nur um ein Geringes erhöht, Suinn nun den gebundenen Sauerstoff" wieder ",T.iwhetelen. Picker Ausscheidungsprocefs wird befördert durch Krzcugung eines theilweisen V.-!Ci:;;m.*, einer Quecksilbersäule von ca. 55 l>i.« 70 cm entsprechend.

Zu diestrn Behul'e wird der. Baryt in Röhren o«!cr Retorten eines Ofens gebracht. Da es, νm (!ic vorcrw.ihntc Fähigkeit der Sauerstoffai:i"n,i!ir«c «1« Baryts zu erhalten, erforderlich hi, tu Is man jede plötzliche Wirkung des Feuers ' (tiurrh Anblasen "oder Schüren) vermeidet, sowie ferner, .dafs man in dem Augenblick, wo «!er Uaryt Satierstoft' aufzunehmen beginnt, die 'l'emperatur mlifsigt, ist der Ofen mit Apparaten verbunden, welche diese Temperaturregulirun 1;, den verschiedenen Operationsperioden entsprechend, automatisch bewirken.

Der Ofen ist ferner mit Einrichtungen versehen, vermittelst welcher der Beginn, die Dauer und das Aufhören des Luftzutrittes ■ .zum Baryt .regulirt werden kann; mit Hülfe von barometrischen Apparaten und Uhrwerken, welche unter einander elektrisch verbunden sind, wird aufserdem abwechselnd mit diesem Luftzutritt ein theilweises Vacuum zur Ausscheidung des Smicrstoftes automatisch hergestellt.

In dieser Beziehung überlassen wir nichts dem Zufall. Wir bringen an einer passenden Stelle unseres Ofens einen oder mehrere Metallstäbe (Eisenstäbe z. B.) an, welche infolge ihrer Ausdehnung durch die zunehmende Ofentemperatur, wenn diese einen bestimmten Grad erreicht hat, einen elektrischen Strom schliefscn. Dieser schaltet mittelst Elektromagneten ein Hebelwerk aus, das dann einen Hahn (Schieber oder Ventil) für die Zuführung von Luft in die Gefäfse oder Tiegel öffnet.

Dieselben Metallstangen haben noch den weiteren Zweck, bei fortschreitender Erhöhung der Ofentemperaur mit Hülfe des Elektomagnetismus andere Mechanismen in Thätigkeit zu setzen, welche den Lufteintritt in den Ofen beendigen, und einer zu hohen Ofentemperatur vorbeugen.

Mit Hülfe unserer Einrichtungen stellen wir ferner den Äugenblick fest, wo der betreffende Körper den Zustand der höchsten Oxydirung erreicht, und in demselben Augenblick treten dann andere, von der Wirkung der ersteren abhängige Mechanismen in Thätigkeit, welche das Ofenregister verschieben und dadurch eine passende Temperaturerhöhung bewirken. Diese Erhöhung der Temperatur im Verein mit dem bereits erwähnten, theilweisen Vacuum gestattet dann eine continuirliche Ausscheidung und Gewinnung von Sauerstoff, ohne dabei die absorbirenden Eigenschaften des Baryts oder anderer zur Aufnahme von Sauerstoff geeigneter Körper zu zerstören.

Fig. ι zeigt die Gesammtanordnung der einzelnen Theile; Fig. 2 stellt einen Verticallängen-

schnitt durch die barometrische Pumpe dar; Fig. 3 zeigt eine Detailansicht des Pyrometers zur Regulirung des Luftzutrittes; Fig. 4 veranschaulicht eine Anordnung, deren man sich bedienen kann, um unter Druck in den Retorten arbeiten zu können. In diesen verschiedenen Figuren sind gleiche Theile mit gleichen Buchstaben bezeichnet.

a, Fig. i, ist ein Gebläse, welches Luft in die Retorten b des Ofens c gelangen läfst.

Bevor die Luft zu den Retorten b gelangt, wird sie von ihrer Kohlensäure befreit und auf den erforderlichen Feuchtigkeitsgehalt gebracht.

Durch Rohr d, Fig. 1, gelangt die Gebläseluft in den Absorptionsbehälter c, welcher Kalilauge enthält; von hier geht sie weiter durch -das Rohr/ in einen Sättigungsapparat g, welcher baumwollene Dochte enthält, die in Wasser eintauchen; der Wasserstand des Sättigungsapparates wird von einem darüber angebrachten Behälter h auf einer constanten Höhe erhalten. Von g aus wird dann die Luft durch ein Rohr /, das mit einem Hygrometer j und mit einem automatisch funetionirenden Hahn k versehen ist, in die Retorten b geführt.

Falls die Luft in dem Sättigungsapparat zu viel Feuchtigkeit aufgenommen haben sollte, kann sie durch ein mit einem Hahn versehenes Rohr / in einen mit Chlorcalcium oder einer anderen, Wasser absorbirenden Substanz gefüllten Recipienten m behufs Entfeuchtung geführt werden. Von diesem Recipienten führt dann ein Rohr tn^l die Luft weiter durch Rohr i in die Retorten.

Eine zweite, mit einem Hahn versehene Rohrabzweigung m² gestattet eine directe Einführung der Luft in die Retorten, wenn sie aus dem Recipienten e, in dem sie von ihrer Kohlensäure befreit wird, austritt. Es geschieht dies in dem Fall, wo die Luft schon einen passenden Feuchtigkeitsgrad besitzt, so dafs eine besondere Durchführung derselben durch den Sättigungsapparat dann überflüssig ist.

η ist ein Manometer, welches das durch den Aspirationsapparat in den Retorten erzeugte Vacuum angiebt. Dies Manometer ist mit einem elektrischen Läutewerk in Verbindung, welches den Zeitpunkt angiebt, bei welchem das Vacuum seinen zulässigen Höhepunkt erreicht hat, und zugleich dem Heizer andeutet, dafs nun das Feuer seiner Wartung bedarf.

ρ ist eine kleine Controllampe, welche durch ihre Flamme anzeigt, wenn Stickstoff oder Luft in den zur Aufnahme des Stickstoffes bestimmten Gasometer entweicht. ·

Die Retorten b können erstens auf eine Temperatur gebracht werden, bei welcher der Baryt das gröfste Absorptionsvermögen für Sauerstoff erlangt, und zweitens auf eine etwas höhere Temperatur, bei welcher der gebundene Sauerstoff wieder frei wird.

Ein Pyrometer q, Fig. 1, 3 und 4, besteht : aus einer oder mehreren Metallstangen, die quer durch den Herd gehen und an ihrem äufsersten Ende eine gezahnte Stange tragen, welche mittelst der Zahnrädchen r r¹ r² den Lufthahn k dreht und dadurch den Luftzutritt regulirt. Das Rädchen r² ist aufserdem mit einem vorspringenden Zahn r³ versehen, welcher in dem Moment, wo die höchste, bei Absorption zulässige Temperatur erreicht ist, das Pendel s ausschaltet, durch dessen Zurückschwingen dann der Schieber s¹ den Luftzutritt zu dem Aschenfall für das Herdfeuer abstellt. Wenn die Temperatur wieder fällt, kehrt der Haken wieder zurück, schiebt das Pendel wieder in seine alte Lage und stellt den früheren Luftzutritt zum Herdfeuer wieder her.

Ein zweites Pyrometer t, das bei einer etwas höheren Temperatur als das vorige in Thätigkeit kommt, regulirt den Luftzutritt zum Aschenfall während der Periode des Entweichens des Sauerstoffgases.

Der Mechanismus, der ein automatisches Functioniren der barometrischen Pumpe, welche das aus den Retorten kommende Sauerstoffgas ansaugt, gestattet, hat die in Fig. 2 im Detail dargestellte Anordnung.

■ i, 2, 3 ist das Triebwerk der Uhr, die durch das Gewicht 4 getrieben, und deren Gang durch den Flügelregulator 5 regulirt wird. Die Uhr bewegt eine an ihrer Peripherie mit Kerben versehene Scheibe 6, ganz analog derjenigen, wie sie bei dem Schlagwerk einer gewöhnlichen Uhr ebenfalls im Gebrauch ist.

In jedem der beiden Pumpencylinder ist ein Schwimmer 8 angebracht, der mittelst Hebels 12 eine in der Hülse 11 liegende Drehaxe 9 bei seiner Auf- und Abwärtsbewegung hin- und herdreht. Jede Drehaxe 9 trägt an ihrem Ende einen Knaggen, mit dem sie am Ende ihrer Drehbewegung mittelst Stangen 15 einen Daumen 10 aus einer der Kerben der Scheibe 6 ausrückt, wodurch nun das Uhrwerk in Thätigkeit kommt. Dasselbe verändert die Stellung der in den Röhren 22 sitzenden Hähne der Pumpe und aufserdem die Stellung der Hähne 17 der beiden Cylinder 7 jedesmal, wenn die Flüssigkeit in 7 ihren höchsten Stand erreicht, wobei aus dem einen Cylinder 7 Sauerstoffgas durch Rohr 20 nach dem Gasometer 16 gedrückt wird, während Gas aus den Retorten durch Rohr 19 in den anderen Cylinder einströmt.

Es tritt Stillstand des Uhrwerkes dann wieder ein, wenn der Daumen 10 in eine folgende Kerbe der Scheibe 6 einfällt.

Die Drehaxen 9 sind innerhalb der Cylinder Von Büchsen 11 umschlossen, deren eines Ende

mit den Drehaxen bei 12 verlöthet ist, und deren anderes Ende einen Flantsch trägt, der aufsen mit der Cylinderwand bei 13 fest verbunden ist. Bei der Drehung der Drehaxen 9 werden diese Büchsen ein wenig auf Torsion beansprucht, sie federn also zurück und bilden . zugleich einen hermetischen Verschlufs.

Mannlöcher 14 dienen dazu, die Schwimmer zuganglich zu machen.

In Fig. 4 beiliegender Zeichnungen ist eine Modification des Apparates dargestellt, mittelst dessen geprefste Luft bei automatischer Regulirung durch die Retorten geführt wird.

Wie in Fig. 1, sind bb wieder die Tiegel oder Retorten, c ist der Ofen, q s t ist das Pyrometer-Pendelwerk zur Rcgulirung des Luft-.. Zutrittes und der Temperatur, i ist das vom Sättigungsapparat kommende Zuführungsrohr, m¹ ist das vom Entfeuchtungsapparat und m^% das vom Kohlensäure-Entziehungsapparat kommende Rohr, j ist das Hygrometer.

Das von letzterem weiter führende Rohr 1 führt die Luft nach einer Saug- und Druckpumpe 2, welche es durch Rohr 3 in die Retorten b befördert. Auf diese Weise wird der Luft eine passende Spannung ertheilt, deren Stärke sich automatisch durch folgenden Mechanismus reguliren läfst, welcher in das Luftabführungsrohr 4 der Retorten eingeschaltet ist.

Dies Rohr 4 hat eine zu einem Manometer führende Abzweigung 5. Es trägt an seinem Ende ein mit einem Ventil 7 versehenes Kniestück 6; das Ventil wird von einer Feder verschlossen gehalten. Wenn das Ventil gehoben wird, so strömt Stickstoff aus den Retorten durch Rohr 9 und 10 in seinen Recipienten aus.

Während der Periode, wo der von dem glühenden Baryt absorbirte Sauerstoff abgegeben wird, ist der Dreiweghahn 11 so gestellt, dafs der Sauerstoff nach seinem Gasometer durch Rohr 12 entweichen kann.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   Bei Apparaten zur Sauerstoffgewinnung aus

   Baryt u. s. w.:

   i. In Combination mit einem Retorten b b enthaltenden Ofen c, worin der Baryt u. s. w. erhitzt wird, die Pyrometer q t, welche sowohl zur Angabe wichtiger Temperaturgrade dienen, als auch das Feuer dadurch reguliren, dafs sie durch Veranlassung einer Verschiebung der Pendel ss, Fig. 1, die Schieber s¹ i¹ der Röhren mehr oder weniger schliefsen,. durch welche der Luftzutritt durch den Aschenfall in das Herdfeuer fegulirt wird.

   ι. In Combination mit dem Gebläse α ein Behälter c, mit Kohlensäure absorbirender Substanz gefüllt, aus dem durch Rohr,/ die Gebläseluft in den Sättigungsapparat g gelangt, um vor dem Eintritt in die Retorten durch das mit einem Hygrometer/ und mit einem automatisch verschliefsbaren Hahn k versehene Rohr i der' Luft den nöthigcn Feuchtigkeitsgehalt zu ertheilen. ;. In Verbindung mit einem Sättigungsapparat g ein mit Wasserabsorptionssubstanz, z. B. Chlorcalcium, angefüllter Recipient m behufs Entfeuchtung der Luft vor dem Eintritt in die Retorten.

   . Die zum Ansaugen des aus den Retorten kommenden Sauerstoffgases dienende barometrische Pumpe, Fig. 2, bestehend aus den beiden Cylindern 7 mit Schwimmern 8 an den horizontalen Drehaxen 9 und Com-■ municationsröhren 22, durch welche Wasser abwechselnd in den einen und anderen Cylinder dann überströmt, wenn durch das Steigen des einen der Schwimmer der Daumen 10 aus der Scheibe des Uhrwerkes ausgerückt wird, wodurch dieses durch ein Gewicht 4 in Thätigkeit kommt und dadurch einen Hahn verstellt, so dafs durch diese Einrichtung Sauerstoffgas aus den Retorten angesaugt und automatisch bald aus dem einen, bald aus dem anderen Cylinder durch Rohr 20 in den Gasometer gedruckt wird.

   . Die Anordnung von Büchsen 11, Fig. 2, welche innerhalb der Cylinder die Drehaxen 9 umschliefsen, damit einerseits verlöthet und andererseits durch einen Flantsch mit dem Cylindergehäuse fest verbunden sind, so dafs sie sowohl hermetisch dicht halten, als auch vermöge ihrer bei der Drehung der Drehaxen eintretenden Torsion zurückfedern.

   Die Verbindung des Rohres / des Sättigungsapparates, Fig. 4, mit einer Saug- und Druckpumpe 2, welche die Luft in die Retorten b b befördert, wobei die Spannung durch die in dem Kniestück 6 enthaltene Pfeife rcgulirt wird, dessen Ventil durch eine Feder geschlossen gehalten wird, die der gewünschten Spannkraft der Luft entspricht.

   , Hierzu ι Blatt Zeichnungen.