DE1765C - Verfahren zur Darstellung von Kohlensäure beliebiger Spannung - Google Patents

Description

1877.

Klasse 12. /

HENDRIK BEINS in GRONINGEN. Verfahren zur Darstellung von Kohlensäure beliebiger Spannung.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 14. August 1877 ab, Längste Dauer: 6. October 1888.

Meine Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur directen Darstellung von Kohlensäure beliebiger Spannung, und deren Anwendung zu technischen Zwecken der verschiedensten Art.

Das Verfahren beruht auf der von mir gemachten Beobachtung, dafs doppeltkohlensaures Natron oder Kali bei Erhitzung in einem geschlossenen Gefäfse Kohlensäure Unter Druck entwickelt, welch letzterer um so stärker wird, je mehr Bicarbonat zur Verwendung kommt und je länger man die Erhitzung fortsetzt, so dafs, wenn man das Bicarbonat öfter erneuert und die Erhitzung genügend lange fortsetzt, die Kohlensäure in der Vorlage, in welche sie übergeführt wird, zuletzt in flüssigen Zustand übergeht.

Eine höhere Hitze bewirkt höhere Spannung. So bekommt man bei ungefähr 100" C. drei bis vier Atmosphären Druck, während man schon bei 350 bis 400⁰C. die höchsten Spannungen erreicht. Fängt man die Kohlensäure in Behälter auf, welche die normale Temperatur unserer Atmosphäre, also ungefähr 15⁰C. haben, so erhält man in denselben flüssige Kohlensäure von 60 bis 67 Atmosphären Druck. Wird das Reservoir gehörig kalt, ζ. B. auf 0⁰C. gehalten, so bekommt man flüssige Kohlensäure von ungefähr 37,5 Atmosphären, was dem Druck entspricht, unter dem die Kohlensäure bei 0⁰C. flüssig wird. Unter entsprechenden Maafsnahmen bekommt man also flüssige Kohlensäure von jeder beliebigen Spannung. Ich nenne diese flüssige Kohlensäure »Carboleum«, weil mir diese Benennung (Kohlenöl) für die Praxis passend erscheint.

Für verschiedene Zwecke können sehr verschiedene Spannungen der so entwickelten Kohlensäure erzielt werden, jedoch wird die flüssige Form die wichtigste und wirksamste sein.

Ich habe mich davon überzeugt, dafs Sammelbehälter von verschiedenem Material, von gehämmertem Kupfer, Gufsstahl, Glas vollkommen undurchdringlich für die unter hoher Gasspannung stehende Kohlensäure sind.

Gewöhnliche gut geschliffene Hähne sind vollkommen hinreichend, um das Gas abzuschliefsen. Jedoch gebrauche ich einen besonders construirten Häupthahn, wenn ich das Gas für längere Zeit abschliefsen will, z. B. für Tage, Wochen und länger. Dieser Haupthahn unterscheidet sich von den gewöhnlichen einfach dadurch, dafs ich ihn an den Stellen, wo er nicht gasdicht ist, mit bleigefütterten aufgeschraubten Deckeln abschliefse.

Die Schraubenverbindungen, welche vor und nach dem Procefs gelöst werden müssen, sind mit bleiernen Ringen oder Platten versehen, die angeprefst vollkommen abschliefsen. Werden diese Stellen später erwärmt, so schliefst das Blei um so besser, nur darf man es nicht über 100⁰C. erhitzen, weil es dann zu weich wird und nicht mehr dem Drücke des Gases widersteht. Ich wende in diesen Fällen immer mit dem besten Erfolg Wasserkühlung an.

Zum besseren Verständnifs meines Verfahrens mag das im Folgenden beschriebene Experiment dienen, mittelst dessen man auf einfache und bequeme Weise Kohlensäure von sehr hoher Spannung herstellen kann.

Eine an dem einen Ende offene schmiedeiserne Röhre wird der Länge nach an einem einfachen Feuer erhitzt, so dafs das offene Ende sich ungefähr ι ο cm aufserhalb des Feuers befindet. Durch dieses Ende schiebt man in einer passenden eisernen Hülse das gepulverte Natronbicarbonat hinein und verschliefst darauf die OefFnung rasch mit einer Schraube mit bleiernem Ringe. Auf dieses Blei wird dann ein Strahl kalten Wassers gerichtet. Die Entwicklung beginnt unmittelbar nach Erreichung des geeigneten Wärmegrades. Der Abführungskanal für das entwickelte Gas ist mit Kupfer, an die Entwicklungsröhre angelöthet und führt zum Reservoir, das mit Wasserstandglas und Manometer versehen ist.

Im allgemeinen genügen 2 kg Metall pro Liter Carboleum, um ein gutes Reservoir darzustellen (das wegen der grofsen Ausdehnungsfähigkeit des Carboleums durch Erwärmung nie ganz gefüllt sein darf), und da das Reservoir immer kühl gehalten, d. h. die Verdampfungswärme den Wänden des Reservoirs entzogen werden mufs, so ist es am besten, gröfsere Reservoirs aus vielen kleinen Röhren oder Kästen herzustellen; dieselben sind auch relativ leichter.

Für kleinere Versuche bedient man sich einer starken Glasrohre, die vorher geprüft worden ist. Das Glas wird erwärmt und mittelst geschmolzenen gewöhnlichen Siegellacks genügend fest an das Metallrohr gekittet.

Hat man das Ganze in Ordnung gestellt, aus begreiflichen Gründen jedoch so, dafs das entwickelte Gas gehörig abgekühlt wird, und ist die Entwicklungsröhre bis 350 oder 400⁰C. erhitzt, dann bleibt das Manometer stehen und das Carboleum sammelt sich flüssig im Reservoir an. Die Oberfläche ist wellenförmig in Bewegung und zusehends mehrt sich die ganz wasserhelle Flüssigkeit. In wenigen Minuten ist abdestillirt. Ist ungefähr ein Drittel des Volumens und ein Viertel des Gewichts des angewendeten doppeltkohlensauren Natrons als Carboleum gewonnen, so schliefst man ab, erneuert die Ladung und fährt so fort, bis man die verlangte Menge Carboleum gewonnen hat.

Die nach diesem Verfahren dargestellte flüssige Kohlensäure (Carboleum) ist aufserordentlich billig und wegen ihrer hohen Spannung vortrefflich als motorische Kraft zu gebrauchen, ι 1 Carboleum (bei 12⁰C. von ungefähr 0,8 spec. Gewicht) liefert nämlich 400 1 Gas; 16 1 aber geben eine Pferdekraft pro Stunde.

Zur Darstellung der Kohlensäure für technische Zwecke, namentlich für die Fabrikation künstlicher Mineralwasser, bediene ich mich des in beiliegender Zeichnung dargestellten Apparates.

Auf das Gufsstück A A ist mittelst Eisenring B B die Eisenretorte c c c c c c befestigt. Diese Retorte besteht aus zwei concentrischen Röhren; zwischen diesen beiden Röhren befindet sich ein ringförmiger Raum ο ο ο ο. In diesen Raum wird das Natriumbicarbonat gebracht. In die centrale Röhre steckt man das GlüheisenNN, wodurch das umgebende Natriumbicarbonat erhitzt und Kohlensäure entwickelt wird. Diese entweicht aus der Retorte durch den aufgeschraubten Deckel D D und gelangt dann durch Röhre E G in den Behälter H. Das mitgeführte und unterwegs condensirte Hydratwasser bleibt im Gefäfs F zurück. In H wird das Gas je nach der Menge, die entwickelt wird, durch Selbstcompression auf beliebige Spannung condensirt, also nach Umständen flüssig gemacht. In dem Falle liest man den Stand der Flüssigkeit an dem Wasserstandglase / ab. Das Manometer K giebt den Druck an.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   τ. Das oben beschriebene Verfahren zur Erzeugung von Kohlensäure beliebiger Spannung in der Art, dafs man doppeltkohlensaures Natron oder Kali in einem geschlossenen Gefäfse erhitzt und die entweichende Kohlensäure in einer hinlänglich starken Vorlage auffängt, von welcher aus man die gespannte Kohlensäure, je nach Bedürfhifs, für technische und industrielle Zwecke aller Art entnehmen kann.
2. 2. Den oben beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Apparat und seine Verbindung mit Miner.alwasserapparaten und anderen den verschiedensten technischen Zwecken dienenden Apparaten und Maschinen.
3. 3. Die Anwendung meines Verfahrens für technische und industrielle Zwecke aller Art.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.