DE258593C

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Publication number: DE258593C
Application number: DENDAT258593D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 258593 -' KLASSE 12 m. GRUPPE

aus Bariumcarbonat.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Januar 1911 ab.

Die Herstellung von gleichzeitig hochprozentigem und porösem, gut in Bariumsuperoxyd überführbarem Bariumoxyd aus Bariumcarbonat ist mit beträchtlichen Schwierigkeiten verbunden, weil unter den gewöhnlich angewandten Bedingungen die Zersetzung erst bei solchen Temperaturen ausführbar ist, bei denen die Reaktionsmasse in erheblichem Maße die Neigung hat, in stark

ίο gesinterten und sogar teilweise geschmolzenen Zustand überzugehen.

Erfinder hat nun die Beobachtung gemacht,

daß diese Schwierigkeiten sehr weitgehend

. beseitigt werden können, wenn man die Zer-Setzungstemperatur von Gemischen aus Bariumcarbonat und geeigneten Reduktionsmitteln, speziell Kohle, dadurch erniedrigt, daß man diese Gemische nicht mehr wie bisher unter gewöhnlichem Druck, sondern bei verminderten, technisch aber noch mit einfachen Hilfsmitteln gut erreichbaren Drucken reagieren läßt. Während z. B. bei den Versuchen des Erfinders unter Atmosphärendruck dieReaktion erst bei etwa 1100⁰ einigermaßen vollständig verlief, war sie, um nur zwei extreme Gegenbeispiele zu nennen, unter 10 bis 20 mm Hg. Druck bereits bei 86o°, unter 65 bis 70 mm Hg. bei 940⁰ bis 970⁰ mit größter Vollständigkeit durchführbar. Dabei war das unter Atmosphärendruck hergestellte Oxyd stark gesintert, teilweise sogar geschmolzen, während die unter vermindertem Druck erhaltenen Oxydproben die Form eines sehr feinen, nur lose zusammengebackenen Pulvers hatten. Gleichzeitig angestellte Versuche zur Überführung des erhaltenen Oxyds in Bariumsuperoxyd ergaben, trotzdem sie in sehr primitiver Weise ohne Umrühren oder sonstige Bewegung des Oxydes ausgeführt wurden, z. B. bei dem unter 65 bis 70 mm Hg. Druck hergestellten Oxyd ein Superoxyd von durchschnittlich 87 Prozent Ba O₂, während das sonst ganz gleich behandelte, aber unter Atmosphärendruck hergestellte Oxyd nur ein Superoxyd von 47 Prozent durchschnittlichem Ba O₂ - Gehalt lieferte. Hinzugefügt sei noch, daß auch bereits wesentlich geringere Druckerniedrigungen als die in den genannten Beispielen angewandten den Effekt mit Deutlichkeit erkennen lassen; je größer die Erniedrigung des Druckes, um so günstiger allerdings die Wirkung. Da aber andererseits eine stärkere Druckverminderung im allgemeinen auch mit höheren Kosten verbunden sein wird, so werden die einzuhaltenden Drucke je nach den praktisch vorliegenden Bedingungen verschieden sein. Eine Grenze ist nur dadurch gegeben, daß der Druck unter allen Umständen wesentlich weniger als 1 Atmosphäre betragen muß.

Bei der technischen Ausführung des aus diesen Beobachtungen sich ergebenden Verfahrens würde man beispielsweise so vorgehen: Ein (eventuell auch mehrere) Behälter von flacher, muffeiförmiger oder zylindrischer oder sonstwie geeigneter Form aus

feuerfestem, mit Bariumoxyd möglichst wenig reagierendem Material, der zur Aufnahme der Reaktionsmasse dient und durch einen außen umgelegten Widerstandskörper (ζ. B. Spirale aus Eisen, Nickel oder Kohle) elektrisch geheizt werden kann, wird eingebaut in einen größeren Behälter aus starken, luftdicht vernieteten Eisenblechen (Kesselblech) oder sonst einem luftundurchlässigen

ίο und dem Druck der äußeren Atmosphäre genügend standhaltenden Material. Dieser größere Behälter, dessen Wände zur Vermeidung von Wärmeverlusten eventuell innen mit einer hinreichend feuerbeständigen Isolationsmasse belegt sind, ist so eingerichtet, daß all seine Öffnungen, wie Türen, Stromzuleitungen zu den Widerstandskörpern usw., luftdicht abgeschlossen werden können, so daß der ganze Behälter mit Hilfe einer angelegten Vakuumpumpe bis auf sehr niedrige Drucke evakuiert werden kann. Nachdem nun dieser Ofen mit der Reaktionsmasse, z. B. Bariumcarbonat und Holzkohle, beschickt ist, wird er auf den gewünschten, wesentlich unter einer Atmosphäre liegenden Druck evakuiert und der Reaktionsraum mit Hilfe des elektrischen Stromes auf eine Temperatur angeheizt, bei der die Reaktion lebhaft wird und bis zu Ende verläuft, wobei natürlich zur Einhaltung des niedrigen Druckes die Reaktionsgase ständig abgesaugt werden. Das gebildete Bariumoxyd kann dann heiß gezogen und der noch heiße Ofen von neuem beschickt werden usf.

Verlauf bzw. Ende der Reaktion erkennt man, da der Vorgang mit erheblicher Gasentwicklung verbunden ist, an der Stärke dieser Gasentwicklung bz\v. an deren Ende. Die Gasentwicklung ihrerseits macht sich im Gang eines an den Ofen angeschlossenen Manometers durch ein Ansteigen des Druckes um einige Millimeter kenntlich, kann aber natürlich auch auf jede beliebige andere Weise messend verfolgt werden.

Mit dem hier beschriebenen Verfahren hat nun ein älteres, in Patentschrift 77002, Klasse 12 m, angegebenes eine gewisse äußere Ähnlichkeit insofern, als auch bei diesem letzteren die sich während der Umsetzung zwischen Bariumcarbonat und Kohle entwickelnden Gasmengen ständig durch eine Luftpumpe abgesaugt werden. Es sei deshalb noch kurz darauf hingewiesen, daß die beiden Verfahren in Wirklichkeit auf grundlegend verschiedenen Prinzipien beruhen, die auch in den Ausführungsformen selbst zum Ausdruck kommen. Das wesentliche Merkmal des Verfahrens des Erfinders besteht darin, daß man die Reaktion in einem Räume ausführt, in welchem ein wesentlich niedrigerer Druck als eine Atmosphäre herrscht, ein Prinzip, welches sich in der Ausführungsform dadurch kenntlich macht, daß der ganze Ofen mit einem gasundurchlässigen und dem Druck der äußeren Atmosphäre standhaltenden, luftdicht verschließbaren Mantel umgeben wird. Die Herstellung und Einhaltung des verminderten Druckes ist praktisch natürlich nur durch ständiges Absaugen der Reaktionsgase mit einer Luftpumpe zu erreichen. Während aber bei dem Verfahren des Erfinders das Absaugen der Gase ausschließlich eine wesentliche Erniedrigung des Druckes zum Zweck hat, ist bei dem Verfahren von Patentschrift 77002, Kl. 12 m, eine irgendwie in Betracht kommende Druckerniedrigung weder angestrebt (in der ganzen Patentschrift ist mit keinem Wort von Druckerniedrigung die Rede), noch ist sie bei der angegebenen Ausführungsform überhaupt möglieh. Der Prozeß wird nämlich in den einzelnen Kammern eines gewöhnlichen Ringofens ausgeführt und alle Materialien, welche zum Bau derartiger Öfen dienen, sind, besonders bei den in Frage kommenden höheren Temperaturen, derart luftdurchlässig, daß schon bei ganz geringen Unterdrucken im Innern des Reaktionsraumes von diesem so große Mengen Luft oder Feuerungsgase durch die Wände hindurch angesogen werden müssen, daß jede stärkere Druckerniedrigung ausgeschlossen ist. Wenn trotzdem mit diesem Verfahren seinerzeit wirklich gewisse Vorteile erzielt sein sollten, so können diese wohl nur in einer Beschleunigung der Reaktion durch die ständige schnelle Entfernung der Reaktionsgase gesehen werden, jedenfalls nicht in einer durch Druckverminderung hervorgerufenen wesentlichen Erniedigung der Reaktionstemperatur.

Die beiden Verfahren beruhen hiernach auf ganz verschiedenen, bereits an den Unterschieden der Ausführungsformen äußerlich kenntlichen Grundlagen. Das Prinzip der Anwendung des verminderten Druckes auf die Gewinnung von Bariumoxyd aus Bariumcarbonat muß also gegenüber dem in Patentschrift 77002, Kl. 12 m, beschriebenen ebenso wie gegenüber allen sonst bekannt gewordenen und vorgeschlagenen Verfahren als ein durchaus neues bezeichnet werden.

Claims

Patent-Anspruch :

Verfahren zur Gewinnung" sehr porösen und hochprozentigen Bariumoxyds aus Bariumcarbonat, dadurch gekennzeichnet, daß man Gemische aus Bariumcarbonat und geeigneten Reduktionsmitteln, speziell Kohle, nicht mehr wie bisher unter gewöhnlichem Druck bei den hierbei zur Reaktion nötigen sehr hohen Temperaturen, sondern unter vermindertem Druck bei

niedrigeren Temperaturen reagieren läßt, wobei man zur Aufrechterhaltung des niedrigen Druckes die Reaktionsgase ständig absaugt und die ganze Reaktion, am besten unter Anwendung indirekter elektrischer Widerstandserhitzung, in einem Ofen vornimmt, dessen Wände aus einem Material bestehen, das gasundurchlässig ist und dem Druck der äußeren Atmosphäre standzuhalten vermag, dessen sämtliche Öffnungen außerdem luftdicht abschließbar sind.