DE196114C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 196114 KLASSE 12 L GRUPPE

A. GORBOFF und VLADIMIR MITKEVITCH in ST. PETERSBURG.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Juni 1906 ab.

Es ist bekannt, daß im elektrischen Lichtbogen und in der diesen umgebenden Luft stets gewisse Mengen von Sticksto.ffoxyden gebildet werden. Diese Stickstoffoxyde stellen endothermische Verbindungen dar, die bei den für den Lichtbogen in Betracht kömmenden Temperaturen zwischen 3000 und 4000° stabil sind, diesen Zustand aber mit der Abkühlung verlieren. Der labile Zustand dauert fort, bis die Temperatur auf etwa 500 ° gesunken ist, und unterhalb dieser Temperatur ist eine weitere Zersetzung nicht mehr . bemerkbar. Es ist daher ohne weiteres klar, daß während der Abkühlung der Stickstoffoxyde von der Temperatur des Lichtbogens bis zur Temperatur unter 500 ° um so weniger von diesen Verbindungen verloren geht, je schneller die Abkühlung vorgenommen wird. Man. hat nun bereits verschiedene Mittel vorgeschlagen,, um diese Abkühlung rechtzeitig und schnell herbeizuführen und so bei den im elektrischen Ofen entstehenden Stickstoffoxyden eine mit Rücksicht auf die verbrauchte Energie quantitative günstige Ausbeute zu erlangen. So ist von Birkeland und Eyde, die den Lichtbogen eines Wechselstromes durch ein magnetisches Feld zu einem Flammenkreise ausbilden, vorgeschlagen worden, die Abkühlung der Stickstoff oxyde dadurch herbeizuführen, daß in den Ofen eine hinreichende Menge kalter Luft eingetrieben wird. Diese kalte Luft vermischt sich mit den aus dem Lichtbogen tretenden Produkten und setzt deren Temperatur bis auf etwa 700 ° herab. Die Wände des Ofens bestehen aus wärmeisolierenden Materialien, so daß die Wärme des Ofens zurückgehalten wird.

Des weiteren wurde z. B. von Heibig vorgeschlagen, die Verbindungen in flüssiger Luft, in welcher der Lichtbogen erzeugt wurde, zu kühlen. B ro de erreicht eine qantitativ günstige Ausbeute, indem er den Lichtbogen auf einen Porzellan- oder Platindeckel richtet, der mittels Wasser oder kalter Luft abgekühlt wird. Jedoch ist die kalte Wand in der Weise, wie sie Brode verwandte, praktisch nur ein unvollkommenes Mittel zur Abkühlung, weil nur ein Teil der aus dem Lichtbogen kommenden Produkte mit dieser Wand in Berührung kommen kann, während der übrige größere Teil an derselben vorbeizieht. Daher erlangte auch Brode gute Resultate nur in dem Fall, wo der Lichtbogen in einer vollständig geschlossenen Kammer erzeugt wurde, was jedoch praktisch große Nachteile hatte.

Die vorliegende Erfindung will nun eine quantitativ günstige Ausbeute an Stickstoffoxyden . mit Hilfe des elektrischen Lichtbogens dadurch erzielen, daß einerseits die mit gewisser Geschwindigkeit eingeblasene Luft durch eine Kammer von verhältnismäßig kleinen Dimensionen geht, die vom Lichtbogen möglichst vollständig ausgefüllt wird, andererseits dadurch, daß die Produkte

des Ofens nach ihrem Austritt aus der Kammer mit großer Geschwindigkeit durch einen besonderen, sich unmittelbar an die erwähnte Kammer anschließenden Kühler gehen, wo sie schnell auf die gewöhnliche Temperatur abgekühlt werden. Diese Ausbildung des Ofens hat den Vorteil, daß das Volumen der durch den Ofen hindurchgeblasenen Luft bedeutend verringert und den tatsächlich bestehenden Bedürfnissen angepaßt wird, so daß der prozentuale Gehalt an Stickstoffoxyden in den aus dem Ofen tretenden Gasen ganz erheblich erhöht wird.

Die Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung in schematischer Ansicht zur Veranschaulichung gekommen.

Der Lichtbogen wird zwischen den Elek^ troden 1 und 2 erzeugt, die in dem Raum 3 angeordnet sind. Oberhalb des kastenförmigen Raumes 3 ist ein Kühlbehälter 4 angeordnet, dessen Boden einen Raum 5 bildet, dem sich unmittelbar eine Kühlschlange 6 oder ähnliche Mittel anschließen. Die Anordnung des Raumes 5 erfolgt derart, daß der zwischen den Elektroden I und 2 erzeugte Lichtbogen, diesen Raum vollständig ausfüllt, wie dies aus der Zeichnung ersichtlich ist. Die Luft tritt durch eine öffnung 7 ein, umspült den Lichtbogen, wobei sie intensiv mit demselben in Berührung kommt, so daß in bekannter Weise Stickstoffoxyd gebildet wird, worauf die gesamten Gase durch den Raum 5 und durch die Kühlschlange 6 hindurch den Ofen bei 8 verlassen. Der Kühlbehälter 4 wird mit Wasser oder einem anderen Medium umspült, das bei 9 zu- und bei 10 abgeleitet wird. Der Lichtbogen kann entweder durch einen Gleich- oder Wechselstrom erzeugt werden, und in letzterem Falle kommen zwei drei oder mehr Elektroden zur Anwendung, je nachdem man einen ein-, drei- oder mehrphasigen Wechselstrom benutzt. Die Elektroden können aus Metall oder Kohle bestehen, und ihre Anordnung kann eine beliebige sein. Wichtig ist jedoch, daß die Enden der Elektroden so zueinander stehen, daß ein konstantes gleichmäßiges Brennen gesichert ist. Die Wände der Kammer 5, d. h. der Boden des Kühlbehälters 4, können aus Metall, Porzellan oder irgendeinem anderen geeigneten Material bestehen, das große Temperaturdifferenzen aushält. Da hierbei die Menge der zugeführten Luft nur eine beschränkte ist und nur so viel Luft einströmt, als mit dem Lichtbogen in Berührung kommt und zur Erzeugung von Stickstoffoxyd Benutzung finden kann, da die Ableitung der Gase durchaus durch die vom Lichtbogen eingenommene Kammer 5 und durch den Kühler 6 hindurch erfolgen muß, so ergibt sich hieraus ohne weiteres, daß die Ausbeute an Stickstoffoxyd bei der zur Anwendung kommenden Energie eine überaus günstige sein muß.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ofen zur Erzeugung von Stickstoffoxyden aus Luft im elektrischen Lichtbogen mit von außen gekühlter Lichtbogenkammer und an diese anschließender Kühlschlange, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbar mit der Kühlschlange (6) in Verbindung stehende Decke der Lichtbogenkammer (3) über dem Lichtbogen zu einem nach der Einmündung der Kühlschlange sich verjüngenden Kanal (5) ausgebildet ist, welcher von dem durch den eingeführten Luftstrom nach oben geblasenen Lichtbogen vollkommen ausgefüllt werden kann, so daß einerseits die gesamte, den Apparat passierende Luft der Einwirkung des Lichtbogens unterliegen muß, andererseits die Reaktionsprodukte sofort nach Passieren des Lichtbogens der Einwirkung der Kühlvorrichtung unterliegen, ohne nochmals mit dem Lichtbogen in Berührung zu kommen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.