DE230863C

DE230863C -

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Publication number: DE230863C
Application number: DENDAT230863D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 230863 KLASSE 12g. GRUPPE

RUDOLF PAWLIKOWSKI in GÖRLITZ.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. November 1906 ab.

In der Patentschrift 171623 ist ein Verfahren zur Herstellung chemischer Verbindungen aus Gasgemischen, z. B. von Stickoxyd aus Luft, beschrieben, wonach das Primärgemisch 5 ohne oder mit Zufuhr sekundärer Energie durch Kompression erhitzt und zwecks Abkühlung der bei der hohen Temperatur gebildeten Verbindung innerhalb oder außerhalb des Kompressorzylinders zur Expansion gebracht wird.

Ob man das Gemisch innerhalb oder außerhalb des Kompressorzylinders expandieren läßt, muß vor allem auf Grund der geringeren oder größeren Neigung zum Selbstzerfall der gebildeten chemischen Verbindung entschieden werden.

Wenn Stoffe, z. B. Ozon, mit großer Zerfallgeschwindigkeit möglichst unzersetzt abgekühlt werden sollen, muß die Temperaturerniedrigung von der Höchsttemperatur an außerordentlich rasch vorgenommen werden.

Die allerschnellste Abkühlung erzielt man

dadurch, daß man die gesamte Gasmenge nach erreichter Höchsttemperatur sofort und vollständig unter Preisgabe der gesamten Spannungsenergie, wie in der Patentschrift 171623 beschrieben, aus dem Kompressionszylinder in die Auswaschgefäße entweichen läßt.

In vielen Fällen genügt es aber, zur Vermeidung der Wiederzersetzung das Gemisch auf Temperaturen herunterzubringen, die nur einige Hundert Grad unter der Bildungshöchsttemperatur liegen; das Gemisch also über eine verhältnismäßig kleine Spänne gefährlicher Temperaturen¹ mit' größter Schnelligkeit hinwegzuretten. Dieses Ziel wird nach vorliegender Erfindung dadurch erreicht, daß man nach erreichter Höchsttemperatur (im inneren Totpunkt oder in seiner Nähe) einen nur teilweisen Temperatursturz durch teilweise Expansion außerhalb des Kompressors c (siehe Zeichnung) herbeiführt, indem man nur einen Teil des' Kompressorinhalts durch Expansion aus dem Kompressor in einen mit ihm zweckmäßig durch ein Rückschlagventil e o. dgl. in Verbindung stehenden, in an sich bekannter Weise durch Anordnungen von Kühlvorrichtungen oder durch Einleiten verhältnismäßig kalter Gase abgekühlten Raum C₁ und aus diesem direkt ohne besondere Transportmittel in die Räume der Weiterverarbeitung überführt. Durch das Entweichen dieses Anteils entsteht natürlich im Kompressor C ein Druckabfall. Beim Rückgang des Kolbens k und bei geschlossenem Ventil e tritt dann im Kompressor durch Expansion des zurückgebliebenen Teiles des Gasgemisches ein weiterer Druckabfall und ein entsprechender Temperatursturz ein,, dessen Größe durch die entlassene Gasmenge bestimmt wird und der den jeweils zu bildenden Verbindungen entsprechend so gewählt werden muß, daß durch ihn das Gemisch auf Temperaturen abgekühlt

wird, bei denen der Wiederzerfall praktisch unerheblich ist. Beispielsweise muß das bei etwa 2500 bis 3000⁰ gebildete Stickoxyd auf ungefähr 1500 bis 1800° abgekühlt werden, je nach der Schnelligkeit des Maschinenganges. Beim nächsten Kolbenhub wird das im Kompressor verbliebene Gasgemisch durch Ventil i ebenfalls nach den Räumen der Weiterverarbeitung gedrückt. Durch die Einschaltung des mit einem Auslaßventil h versehenen Raumes C₁ ist man in der Lage, die Mengen des infolge Expansion durch das Ventile aus dem Kompressor entweichenden Anteils des Gasgemisches genau abmessen zu können.

Zum Abkühlen des Raumes C₁ kann z. B. das Kühlrohr g dienen.

Das eben beschriebene Verfahren kann auch in der Weise abgeändert werden, daß der in den Raum C₁ übergeführte und gekühlte Teil des Gasgemisches nicht direkt in die Räume der Weiterverarbeitung geschafft, sondern zunächst beim Rückgang des Kolbens durch Offenhalten des Ventils e wieder in den Kompressor hineingesaugt, mit dem im Kompressor verbliebenen Teil des Gasgemisches zusammen zur Expansion gebracht und erst dann mit diesem durch Ventil i nach den Räumen der Weiterverarbeitung befördert wird. Auch hierbei tritt ein genügend starker Temperaturabfall ein, ohne daß es notwendig ist, die gesamte Spannungsenergie, wie bei dem in der Patentschrift 171623 beschriebenen Verfahren, preiszugeben.

Endlich kann man mit dem gleichen Erfolge auch so verfahren, daß man zunächst, wie bei der ersten Ausführungsform des Verfahrens, den im Kompressor verbliebenen Rest des Gasgemisches beim zweiten Rückgang des Kolbens und geschlossenem Ventil e für sich zur Expansion bringt und beim zweiten Kolbenhub durch Ventil i den Räumen der Weiterverarbeitung zuführt. Den in den Raum C₁ beförderten Anteil' des Gemisches läßt man jedoch in diesem Falle nicht direkt in die Räume der Weiterverarbeitung entweichen, sondern saugt ihn beim dritten Rückgang des Kolbens k und geöffnetem Ventil e in den Kompressor C zurück. Er gelangt dadurch ebenfalls zur Expansion und wird beim dritten Kolbenhub durch Ventil i den Räumen der Weiterverarbeitung zugeführt. Die Maschine arbeitet dann also im Sechstakt, d. h. der Kolben saugt beim ersten Rückgang neues Primärgemisch an, komprimiert es beim ersten Kolbenhub, expandiert den einen Gemischteil beim zweiten Rückgang, schiebt ihn beim zweiten Kolbenhub aus, expandiert den im Raum C₁ befindlichen Gemischteil beim dritten Rückgang und schiebt diesen beim dritten Kolbenhub aus.

Während der Ladeperiode des Kompressors, d. h. also beim ersten Kolbenrückgang, kann das Ventil e als Einlaßventil für das Primärgemisch benutzt und dadurch abgekühlt werden. Bei ή wird die sekundäre Energie zugeführt, z. B. in Form dort erzeugter elektrischer Entladungen oder in Form einer Flamme, die durch Einpressen von Brennstoffen und Luft durch die Leitungen / bzw. m erzeugt wird. Die Sekundärenergie kann auch durch direkte Zumischung von Brennstoffen in dem dann zündfähigen Primärgemisch hervorgerufen werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung von gasförmigen chemischen Verbindungen durch Kompressionserhitzung von Gasgemischen in Verbrennungskraftmaschinen, bei welchem das Gasgemisch nach erreichter Höchsttemperatur und vor der arbeitsverrichtenden Expansion so weit abgeschreckt wird, daß ein merklicher Zerfall der gebildeten Verbindungen nicht stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß nach erreichter Höchsttemperatur (im inneren Totpunkt oder in seiner Nähe) ein Teil des Kompressorinhaltes durch Expansion aus dem Kompressor in einen mit ihm zweckmäßig durch ein Rückschlagventil (e) o. dgl. in Verbindung stehenden, in an sich bekannter Weise durch Anordnung von Kühlvorrichtungen oder durch Einleiten verhältnismäßig kalter Gase abgekühlten Raum (C₁) und aus diesem direkt ohne besondere Transportmittel in die Räume der Weiterverarbeitung übergeführt wird, während der im Kompressor verbleibende Teil des Gasgemisches beim Rückgang des Kolbens 10c und bei geschlossenem Ventil (e) zur Expansion gebracht und schließlich beim nächsten Kolbenhub ebenfalls nach den Räumen der Weiterverarbeitung gedrückt wird. · .

2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Raum (C₁) übergeführte Teil des Gasgemisches nicht direkt in die Räume der Weiterverarbeitung geschafft, sondern zunächst beim Rückgang des Kolbens und bei offenem Ventil (e) wieder in den Kompressor hineingesaugt, mit dem im Kompressor verbliebenen Teil des Gasgemisches zusammen zur Expansion gebracht und erst dann mit diesem nach den Räumen der Weiterverarbeitung befördert wird.

3. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der im Kompressor verbliebene Rest

des Gasgemisches beim Rückgang des Kolbens und geschlossenem Ventil (e) für sich zur Expansion gebracht und darauf durch Ventil (i) aus dem Kompressor nach den Räumen der Weiterverarbeitung gedrückt wird, während erst beim nächsten Rückgang des Kolbens und bei geöffnetem Ventil (e) der im Raum (C₁) befindliche Teil des Gasgemisches in dem Kompressor zur Expansion gelangt und ebenfalls nach den Räumen der Weiterverarbeitung geschafft wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.