DE198303C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-— JVl 198303 -KLASSE 121. GRUPPE

Dr. GEORGE FRANCOIS JAUBERT in PARIS.

verhaltende Stoffe.

Patentiert im Deutschen Reiche vom !.Januar 1907 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und die. zu seiner Durchführung geeignete Einrichtung zur Gewinnung von Wasserstoff durch Einwirkenlassen von Wasser auf Calciumhydrid oder andere sich ähnlich wie dieses gegen Wasser verhaltende Stoffe. Durch die Erfindung wird bezweckt, die Wasserstofferzeugung so durchzuführen, daß bei möglichst geringem Wasserverbrauch ein

ίο trockenes und infolge der Abwesenheit von niederschlagbaren Dämpfen leicht abkühlbares Wasserstoffgas gewonnen wird, welches sich beispielsweise zur Füllung von Luftballons besonders eignet.

Das Verfahren unterscheidet sich von ähnlichen Gaserzeugungsverfahren, bei welchen beispielsweise durch Einwirkenlassen von Wasser auf Calciumkarbid Acetylen gewonnen wird, hauptsächlich dadurch, daß letztere Verfahren sich unter verhältnismäßig schwacher Wärmeentwicklung (400 bis 500 Kai. pro Kilogramm) vollziehen, während bei der Erzeugung von Wasserstoff durch Einwirkenlassen von Wasser auf Calciumhydrid oder andere wasserstofferzeugende Stoffe eine sehr beträchtliche Wärmeentwicklung (1200 bis 1500 Kai. pro Kilogramm) stattfindet. Bei der Erzeugung von Acetylen müssen derartig hohe Temperaturen sorgfältig vermieden werden, weil es sich schon bei etwa ioo° zersetzt. Deshalb sind in dem erzeugten Acetylen größere. Mengen von Wasserdampf nicht enthalten, weil dieser sich naturgemäß erst bei über ioo° liegenden Temperaturen bildet. Bei der Überleitung des Acetylens aus einem Entwickler in den nächstfolgenden wird ^daher in letzterem keine nennenswerte Gasentwicklung mehr stattfinden, weil hierzu »die geringen, in dem Acetylen enthaltenen Wassermengen nicht ausreichen. Es findet vielmehr in dem zweiten Entwickler nur eine Anreicherung des in dem ersten Entwickler' erzeugten Gases statt. _ ; Bei dem vorliegenden Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff bilden sich dagegen unter sehr starker Wärmeentwicklung große Mengen von Wasserdampf; welche zur weiteren Zersetzung des Calciumhydrids oder sich ähnlich wie dieses gegen Wasser verhaltende Stoffe verwendet werden sollen. Nach dem Verfahren wird daher die Wasserstofferzeugung in paarweise miteinander verbundenen Gasentwicklern in solcher Weise bewirkt, daß die in dem ersten Entwickler in jeder Gruppe durch Einwirkung von Wasser auf da's CaI-ciumhydrid o. dgl." mit Wasserstoff gleichzeitig entwickelten großen Wasserdampfmengen in den "zweiten Entwickler übergeführt und dort zur Zersetzung des darin' befindlichen wasserstofferzeugenden Stoffes nutzbar gemacht werden. Hierdurch wird einerseits der Wasserverbrauch bei der Durchführung des Verfahrens wesentlich verringert, andererseits'infolge der- Beseitigung des niederschlagbaren 'Wasserdampfes ein. trockenes, leicht abkühlbares' Wasserstoffgas gewonnen. '.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der zur Durchführung des Verfahrens dienenden Einrichtung dargestellt, welche zwecks Füllung von Luftballons auf freiem Felde fahrbar angeordnet ist.

Fig. ι zeigt eine teilweise im Schnitt gezeichnete Seitenansicht der Einrichtung,
Fig. 2 den Grundriß-der Fig. ι und
Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie

ίο A-B der Fig. 2.

Auf dem Boden des Wagenrahmens α ist vorn ein Wasserbehälter b, hinten ein Vorratsbehälter c angeordnet, der beispielsweise mit Calciumhydrid gefüllt ist. In der Mitte des Wagens sind in dem Rahmen α mittels Querträger die Gasentwickler η {η -\-ι), {η -j- 2) ... (η -j- 5) aufgehängt, von denen zweckmäßig je drei reihenweise in der Längsrichtung des Wagens so angeordnet sind, daß zwischen beiden Reihen ein freier Raum verbleibt. Die Gasentwickler bestehen aus stehenden Zylindern, die oben durch Deckel/mittels eines durch eine Schraube anziehbaren Bügelverschlusses verschließbar und unten mit Bodenöffnungen versehen sind, die durch Verschlußpfropfen g verschlossen werden können. Die Pfropfen g sitzen an Stangen la, die den Gasentwickler fast der ganzen Höhe nach durchdringen (Fig. 3). Auf jeder Stange h sind durchlochte Scheiben i verschiebbar angeordnet, durch welche das Calciumhydrid oder die sonst verwendete wasserstofferzeugende Masse in einzelne Schichten unterteilt wird.

An den Boden des Behälters b ist ein Hauptrohr j angeschlossen, von welchem Zweigrohre k, k¹, k².. . &⁵ ausgehen, die in den unteren Teil der Gasentwicker ή .... (n-\- 5) münden und vom Boden des Wagens aus durch Handräder abgesperrt werden können, die auf den senkrechten Spindeln %, ^¹... ^⁶ der in die Zweigrohre eingeschalteten Absperrventile »ι, »ζ¹... Ot⁵ sitzen.

Jeder Gasentwickler, beispielsweise der Entwickler n, ist mit dem folgenden Entwickler in -f- 1) durch ein von dessen Gasraum ausgehendes und in den unteren Teil des nächsten Entwicklers mündendes Überströmrohr 0 verbunden. In jedes Überströmrohr 0, o¹... o^B ist ein Dreiweghahn p,p^l . . .p* eingeschaltet, an dessen eine Bohrung ein Zweigrohr q, q¹... q⁵ angeschlossen ist. Sämtliche Zweigrohre q, q¹. .. qS münden in ein Gassammelrohr r, das sich von der Rückseite des Wagens unter dessen Boden bis nach vorn erstreckt, wo es nach unten abgebogen ist, wie Fig. 1 zeigt, und durch Zweigrohre mit zwei Reinigern t, t¹ (Fig. 2) in Verbindung steht. In diesen Reinigern befinden sich Stoffe, durch welche die in dem entwickelten Gase enthaltenen Verunreinigungen, besonders das Ammoniak, zurückgehalten werden. Die Austrittsrohre (in der Zeichnung nur eines, u¹, sichtbar) der Reiniger t, t^l führen in den Wasserbehälter b, sind mit den auf dessen Boden liegenden Rohrschlangen (nur eine, v¹, sichtbar) verbunden und an deren Austrittsstelle an die Gasentnahmerohre χ, χ¹ angeschlossen.

Das Verfahren wird mittels dieser Einrichtung in folgender Weise durchgeführt:

Bei geschlossenen Absperrorganen wird der Behälter b mit Wasser gefüllt, und die Gasentwickler werden beschickt, indem ihre Bodenöffnungen durch die Pfropfen g verschlossen werden und über die Stangen h zunächst eine durchlochte Scheibe i geschoben wird, welche im unteren Teile des Entwicklers aufsitzt. Auf diese Scheibe wird eine Schicht Calciumhydrid gebracht, dann eine zweite Scheibe i über die Stange h geschoben, eine zweite Schicht Calciumhydrid aufgegeben und so fort, bis die Gasentwickler ganz gefüllt sind, worauf sie durch die Deckel/dicht verschlossen werden. Der Dreiweghahn ρ wird dann so eingestellt, daß der Gasentwickler η von der Sammelleitung r abgeschaltet und mit dem folgenden Entwickler (n + 1) verbunden ist, der mittels des Dreiweghahnes p¹ von dem Gasentwickler (n -f- 2) abgesperrt und mit der Sammelleitung r in Verbindung gesetzt wird. Wenn nunmehr das Absperrventil m zwischen der Hauptleitung j für die Zuführung des Wassers und dem Entwickler η geöffnet wird, so-tritt das Wasser unten in diesen Entwickler ein und steigt darin unter Erzeugung von Wasserstoff und Wasserdampf empor. Dieses Gemisch von Wasserstoff und Wasserdampf strömt in den Entwicker (n -f- 1) über und wirkt hier auf das frische Calciumhydrid zersetzend ein, welches den Wasserdampf absorbiert und eine neue Menge Wasserstoff entwickelt. Der Wasserstoff strömt nun durch das zugehörige Zweigrohr in die Gassammelleitung r, tritt aus dieser in den Reiniger t und gelangt dann durch das Austrittsrohr' dieses Reinigers und die Rohrschlange in dem Behälter b in das Gasentnahmerohr χ.

Hört in dem Gasentwickler η die Wasser- no Stoffentwicklung auf, so wird er mittels des Absperrventils m und des Dreiweghahnes ρ ganz ausgeschaltet. Alsdann werden die Entwickler (n -\- 1) und (n -f- 2) miteinander verbunden, indem letzterer mit der Gassammeileitung r in Verbindung gesetzt und gegen den Entwickler (n -)- 3) abgesperrt wird. Durch Öffnung des Absperrventils m¹ wird nun dem Entwickler (n -\- 1) Wasser zugeführt, so daß die Einrichtung, wie vorher, mit zwei Gasentwicklern, nämlich (n -f- 1) und (n -f- 2), in der beschriebenen Weise arbeitet. Diese

Schaltungen werden so ,lange fortgesetzt, bis auch in dem Entwickler (n -J- 5) kein frisches Calciumhydrid mehr vorhanden ist. Sämtliche Gasentwickler können dann entleert und von neuem beschickt werden, worauf der beschriebene Arbeitsvorgang, von dem Entwickler (n + 5) ausgehend, von neuem beginnt.

Das Verfahren kann natürlich auch bei

ίο einer ortsfesten Anlage Verwendung finden. Zur Durchführung des Verfahrens können beispielsweise auch Kammeröfen benutzt werden, die durch Scheidewände o. dgl. in einzelne Etagen oder Kammern geteilt sind, in welchen sich die Wasserstofferzeugung in der beschriebenen Weise vollzieht.

Die hintereinandergeschälteten Gasentwickler können statt Calciumhydrid auch andere wasserstofferzeugenden Stoffe enthalten, die sich gegen Wasser ähnlich verhalten wie Calciumhydrid.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   I. Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff durch Einwirkenlassen von Wasser auf Calciumhydrid oder andere sich ähnlich wie dieses gegen Wasser verhaltende Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wasserstofferzeugung in paarweise miteinander verbundenen Gasentwicklern in solcher Weise stattfinden läßt, daß die in dem ersten Entwickler einer jeden Gruppe durch Einwirkung von Wasser auf das Calciumhydrid o. dgl. mit Wasserstofif gleichzeitig entwickelten großen Wasserdampfmengen in den zweiten Entwickler übergeführt und dort zur Zersetzung des darin befindlichen wasserstofferzeugenden Stoffes nutzbar gemacht werden, zum Zweck, unter möglichst geringem Wasserverbrauch trockenes und infolge der Abwesenheit von niederschlagbareri Dämpfen leicht abkühlbares Wässerstoffgas zu gewinnen.
2. 2. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei welcher von paarweise miteinander verbundenen Gasentwicklern [n, (n -j- 1). . . (n -\- 5)] der obere Teil des ersten Entwicklers mit dem • unteren Teile des zweiten durch eine Leitung (0, o¹... 0⁵J absperrbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwickler einerseits mit der Wasserzuführungsleitung (J),- andererseits mit der Gassammeileitung (r) in absperrbarer Verbindung stehen, zum Zweck, die paarweisen Gruppen der Gasentwickler zwecks Erzielung einer ununterbrochenen Gaserzeugung gegeneinander abschließen zu können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.