DE223887C

DE223887C -

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Publication number: DE223887C
Application number: DE1909223887D
Authority: DE
Priority date: 1909-06-01
Filing date: 1909-06-01
Anticipated expiration: 1929-06-02
Also published as: GB191007319A; FR412227A

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 12«. GRUPPE

DAGOBERT TIMAR in BERLIN.

Die wissenschaftliche Forschung der Neuzeit hat ergehen, daß zur Gewinnung von Stickstoffoxyden aus Stickstoffgas durch Erhitzung von Gasmischungen eine möglichst hohe Temperatur und möglichst schnelle Abkühlung der gebildeten Verbindungen von Vorteil sind. Der Gehalt der Gasmischungen an Stickstoffoxyden wächst mit der Temperatur ganz beträchtlich; anderseits ist es aber bei hohen Temperaturen

ίο um so schwieriger, die erforderliche Schnelligkeit der Abkühlung zu erreichen, denn bei höherer Temperatur ist ein höherer Temperatursturz zu bewerkstelligen. Außerdem erfolgt die Selbstzersetzung der gebildeten nitrosen Gase, welche während der Abkühlung möglichst vermieden werden soll, bei hohen Temperaturen mit viel größerer Geschwindigkeit. Um in einem möglichst kurzen Zeitmoment einen möglichst großen Temperatursturz in den bei hoher Temperatur gebildeten nitrosen Gasen zu erzeugen, hat man bereits versucht, die nitrosen Gase in einem von innen geheizten Hohlkörper zu erzeugen und aus einer Düse mit großer Geschwindigkeit ausströmen zu lassen (vgl. britische Patentschrift 20697 v.J. 1907).

Die Heizung erfolgt mit Hilfe des elektrischen Stromes im Innern des Hohlkörpers durch den elektrischen Lichtbogen oder einen elektrisch erhitzten Körper. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die heißen Gase beim Ausströmen schnell in große Entfernung von dem geheizten Hohlkörper gebracht werden können und sehr stark expandieren, wodurch eine äußerst schnelle Abkühlung bewerkstelligt werden kann.

Um diesen Effekt in erhöhtem Maße zu erreichen, wird nach vorliegender Erfindung der Hohlkörper selbst durch elektrische Widerstandserhitzung auf hohe Temperatur gebracht. Die Gase erhalten in diesem Falle an der Wand des Hohlkörpers die höchste Temperatur und befinden sich beim Durchtritt durch .die Wand sofort in der kalten Umgebung des Hohlkörpers, wo sie plötzlich expandieren. Der Temperatursturz erfolgt daher mit viel größerer Geschwindigkeit, als wenn der Hohlkörper durch eine Wärmequelle im Innern geheizt wird, da die Gase sich in diesem Falle von der eigentlichen Heizstelle aus in langsamem Strome zuerst der kälteren Gefäßwand nähern, sich also langsam bis zu einem gewissen Grade abkühlen, und dann erst den Hohlkörper unter weiterer Abkühlung verlassen.

In beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für einen Apparat gezeichnet, der dem vorliegenden Verfahren dient, c möge ein Rohr aus Magnesia vorstellen, welches beim Ingangsetzen des Apparates durch Erhitzen stromleitend gemacht wird und dann durch Stromzuleitung über die Klemmen α und b auf hoher Temperatur erhalten wird. Für den Fall, daß das Rohr aus Metall, z. B. Platin, besteht, ist eine Erwärmung vor Ingangsetzen des Apparates nicht erforderlich. Die zur Reaktion zu bringenden Gase werden bei d und e zugeführt und durchströmen langsam das heiße Rohr bis zu den Öffnungen m, wo sie mit großer Geschwindigkeit in den Pfeilrichtungen ausströmen. Statt die Gase von beiden Seiten in das Rohr eintreten zu lassen,

genügt es auch, sie nur von einer Seite zuzuführen. Die Rohre f und g, die in einiger Entfernung das Rohr c umgeben, dienen dazu, den Wärme verlust zu verringern.
Durch die hohe Temperatur des Hohlkörpers wird die Ausströmungsgeschwindigkeit der Gase sehr vergrößert, da sie nach bekannten Gesetzen mit der Quadratwurzel aus der absoluten Temperatur wächst, wodurch die

ίο Schnelligkeit der Abkühlung sehr begünstigt wird. Der durch Expansion der Gase erzeugte Temperatursturz ist außerdem sehr beträchtlich. Befände sich z. B. im Innern des Gefäßes ein Druck von einer Atmosphäre absolut und in der Umgebung ein solcher von ¹Z₄ Atmosphäre absolut, so dürfte der Temperatursturz, der lediglich durch Expansion der Gase erzeugt wird, allein ungefähr 500 Grad betragen.

Das Gefäß wird zweckmäßig aus möglichst feuerfestem Material, z. B. Magnesia, Nernstmasse usw., hergestellt, deren Feuerbeständigkeit bei den praktisch in Frage kommenden Temperaturen völlig ausreichend ist, zumal wegen der günstigen Abkühlungsverhältnisse die Temperatur der Gase niedriger als bei anderen Verfahren gehalten werden kann. Metalle, wie z. B. Platin, dürften sich als Material für den Hohlkörper ebenfalls gut eignen.

Die Gestalt des erhitzten Hohlkörpers ist für den Gegenstand vorliegender Erfindung gleichgültig, da auch Hohlkörper von unregelmäßiger Gestalt gleichmäßig elektrisch erhitzt werden können, wenn der Materialquerschnitt an den einzelnen Stellen entsprechend gewählt wird. Unter Umständen kann auch eine ungleichmäßige Erwärmung des Hohlkörpers von Nutzen sein, z. B. in der Weise, daß der Hohlkörper an den Stellen, wo die Gase austreten, am stärksten erhitzt wird, was man leicht dadurch erreichen kann, daß man den Hohlkörper an dieser Stelle einengt oder seinen Materialquerschnitt an dieser Stelle verringert.

Die rohrförmige Ausbildung des Hohlkörpers hat den Vorteil, daß die Gase einen verhältnismäßig langen Weg durch den Hohlkörper in langsamem Strome zurücklegen können und dadurch bis zu ihrem Austritt sicher auf die erforderliche hohe Temperatur gebracht werden. Durch ein langes Rohr kann man daher auch größere Mengen Luft durchströmen lassen als durch ein kurzes.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Darstellung von Stickstoffoxyden durch elektrisches Erhitzen eines Stickstoffsauerstoffgemisches in einem Hohlkörper, aus welchem das Gasgemisch in Form eines oder mehrerer Strahlen unter Expansion wieder ausströmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper selber in einen elektrischen Stromkreis eingeschaltet und dadurch auf hohe Temperatur erhitzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch erhitzte Hohlkörper rohrförmig ausgebildet ist

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.