DE204882C

DE204882C -

Info

Publication number: DE204882C
Application number: DE1907204882D
Authority: DE
Filing date: 1907-05-21
Anticipated expiration: 1927-05-22

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 204882 KLASSE 12«. GRUPPE

Dr. ADOLPH FRANK in CHARLOTTENBURG und Dr. NIKODEM CARO in BERLIN.

Das vorliegende Verfahren bezweckt die Gewinnung von reinem Stickstoff aus der Luft durch Überführung des Sauerstoffes der Luft in. Kohlensäure durch Verbrennung und Absorption der gebildeten Kohlensäure. Das Charakteristische des hier vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß der gesamte Sauerstoff der Luft restlos in Kohlensäure umgewandelt wird, so daß die Verbrennungsgase

ίο weder Kohlenoxyd noch überschüssigen Sauerstoff enthalten, ferner daß hierbei auch der gesamte zur Verbrennung verwendete Kohlenstoff restlos in Kohlensäure umgewandelt ist, so daß die Verbrennungsgase auch frei von Kohlenwasserstoffen u. dgl. Verbindungen sind. Bei der Verbrennung der Kohle durch Luft erhält man stets Gase, in denen einerseits der Kohlenstoff der Kohle nicht vollkommen in Kohlensäure verwandelt ist, so daß die Verbrennungsgase neben Kohlensäure noch Kohlenoxyd, Kohlenwasserstoff usw. enthalten, andererseits ist auch der Sauerstoff der zur Verbrennung verwendeten Luft nicht vollkommen in Kohlensäure verwandelt und zum Teil in Form von Kohlenoxyd, zum Teil in freier Form in den Verbrennungsgasen vorhanden. Auch bei bester Leitung der Vebrennung er-, hält man Verbrennungsgase, die größere oder geringere Mengen von Kohlenoxyd, Sauerstoff, Kohlenwasserstoffen usw. enthalten.

Läßt man auf solche Verbrennungsgase Absorptionsmittel einwirken, welche nur Kohlensäure binden, wie z. B. Wasser, Kalk, kohlensaure oder fixe Alkalien usw., so erhält man ein Endgas, das neben dem Stickstoff noch größere oder geringere Mengen anderer Beimengungen enthält.

Leitet man aber solche Verbrennungsgase über eine Masse, welche aus einer oxydierend und reduzierend wirkenden Substanz besteht, d. h. einer Substanz, die durch Sauerstoff oxydiert, deren Oxyd aber durch Kohlenoxyd, Kohlenwasserstoffe o. dgl. wieder reduziert wird, wie z. B. ein Gemenge von Kupfer und Kupferoxyd oder anderen ähnlich wirkenden Metallen und Metalloxyden, so wird der im Überschuß in den Verbrennungsgasen enthaltene Sauerstoff zurückgehalten, während das Kohlenoxyd, die Kohlenwasserstoffe usw. zu Kohlensäure verbrennen. Auf diese Weise erhält man Verbrennungsgase, welche nur aus Stickstoff und Kohlensäure bestehen.

Leitet man solche Gase durch Kohlensäure absorbierende Mittel, so erhält man nach der Absorption einerseits ganz reinen Stickstoff, andererseits gelangt zur Absorption in Form von Kohlensäure der gesamte zur Verbrennung verwendete Kohlenstoff.

Zweckmäßig wird das Verfahren in der Weise ausgeführt, daß die in einem Generator gewohnlicher Konstruktion erzeugten Gase durch Sekundärluft verbrannt werden. Die Verbrennungsgase, die hauptsächlich Kohlensäure und geringere oder größere Mengen von Kohlenoxyd, Sauerstoff, Kohlenwasserstoffen usw. neben Stickstoff enthalten, leitet man direkt oder nach vorheriger zweckmäßiger Abkühlung und Reinigung durch eine Retorte, welche

mit einem Gemenge von Kupfer und Kupferoxyd oder anderen ähnlich wirkenden Metallen und Metalloxyden gefüllt ist. Hierbei wird der Sauerstoff durch das Metall zurückgehalten, während das Kohlenoxyd und die Kohlenwasserstoffe unter Einwirkung des Metalloxydes,· das zu Metall reduziert wird, zu Kohlensäure verbrennen.

Dieser Prozeß zeigt den großen Vorteil, daß

ίο er ohne Rücksicht darauf, ob der Generator regelmäßig oder unregelmäßig arbeitet, stets kontinuierlich ein Gemenge, bestehend aus nur Kohlensäure und Stickstoff, liefert. Wird durch einen unregelmäßigen Gang des Generators längere Zeit hindurch ein Gas erhalten, welches besonders großen Überschuß an Sauerstoff enthält, so daß das Metall in der Retorte fast vollständig in Metalloxyd umgewandelt ist und Spuren von Sauerstoff im Endgas sich zeigen, so wird der Zufluß der Sekundärluft eine Zeitlang gedrosselt und auf die Weise das Gemisch in der Retorte in den gewünschten Zustand wieder versetzt.

Umgekehrt verfährt man, wenn das Verbrennungsgas eine Zeitlang einen übermäßig hohen Gehalt an Kohlenoxyd oder Kohlenwasserstoff enthält. In jedem Falle ist es nach diesem Verfahren möglich, ohne Umleitung des Gasstromes in kontinuierlichem Betriebe stets das gewünschte Gemisch von Kohlensäure und Stickstoff, frei von Sauerstoff und Kohlenoxyd, zu erhalten.

Man kann auch auf die Weise verfahren, daß man die Verbrennungsgase zunächst ganz oder teilweise durch Absorption von der Kohlensäure befreit und den erhaltenen unreinen Stickstoff durch die Metall und Metalloxyde enthaltende Retorte führt. Bei einer solchen Arbeitsweise ist dann eine nochmalige Absorption der in der Retorte gebildeten Kohlensäure zur Darstellung von reinem Stickstoff notwendig.

Claims

Patent-An Spruch:

Verfahren zur Herstellung von reinem Stickstoff aus Verbrennungsgasen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgase über ein Gemisch eines Metalloxydes und des entsprechenden freien Metalles, welches durch Sauerstoff oxydiert und dessen Oxyd durch Kohlenoxyd und Kohlenwasserstoffe reduziert wird, geleitet werden, und zwar unter einer derartigen Regulierung des Stromes, daß behufs völliger Umwandlung des zur Verbrennung angewandten Kohlenstoffes und Luftsauerstoffes in Kohlensäure stets ein Gemisch von Metall und Oxyd vorhanden ist, worauf die Kohlensäure von dem Stickstoff durch Absorption getrennt wird.