DE2619363A1

DE2619363A1 - Apparat zur automatischen erzeugung von gasen (wasserstoff-, sauerstoff-, chlorgasen usw.) unter aufladung eines festen stoffes (katalysator oder dergleichen) metalle, salze usw. in einer unter druck stehenden fluessigen loesung, ohne unterbrechung der laufenden reaktion

Info

Publication number: DE2619363A1
Application number: DE19762619363
Authority: DE
Inventors: Guy Ecolasse; Paul Kiehn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-04-30
Filing date: 1976-04-30
Publication date: 1976-11-04
Also published as: FR2309276A1; FR2309276B1

Description

Paul Kiehn, Ing. 8939 Bad Wörishofen, 28.4.1976

Imbergstr. 5

Tel.: 08247 / 239ο

Akt.Zeh.: Ki 25 - 76.

Kiehn, Paul, Ing. 8939 Bad Wörishofen, Imbergstr.

Apparat zur automatischen Erzeugung von Gasen (Wasserstoff-, Sauerstoff-, Chlorgasen u.s.w.) unter Aufladung eine's festen Stoffes (Katalysator oder dergleichen) Metalle, Salze usw. in einer unter Druck stehenden flüssigen Lösung, ohne Unterbrechung der laufenden Reaktion.

Die Erfindung betrifft einen Apparat zur automatischen Erzeugung von Gasen (Wasserstoff-, Sauerstoff-, Chlorgasen usw.) unter Aufladung eines festen Stoffes (Katalysator oder dergleichen) Metalle, Salze usw., in einer unter Druck stehenden flüssigen Lösung, ohne Unterbrechung der laufenden Reaktion.

Ein derartiger Apparat ist von großem praktischen Interesse, denn es ermöglicht dem Handwerker oder Industriebetrieb die benötigten Gase durch obige Vorrichtung an Ort und Stelle in kürzester Zeit in gewünschten Mengen selbst zu erstellen.

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Die derzeitige Praxis ist auf die Belieferung näher oder weiter entfernter Herstellerwerke angewiesen. Die damit verbundenen Transport- und Flaschenvorhaltungskosten "beeinflussen in negativer Richtung hin die anfeilenden Materialkosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Apparat zu schaffen, der es erlaubt ohne großes Risiko die verschiedensten Gase an Ort und Stelle selbst zu erstellen.

Dieser Apparat besteht aus 5 Hauptbestandteilen

3 untereinander zusammengesetzte Behälter A-B-C 1 unter Druck stehendes Aufladegerät 1 Meßvorrichtung

Abbildung 1

1. Der oberste Reserve-Behälter A besteht aus; 1 PüllverSchluß BR

1 Reinigungsverschluß BF

1 Durchsichtiges Nlveauprüfglas UA 1 Auffangrohr K für die Gase H

2. Der Reaktionsbehälter B besteht aus:

1 Tauchrohr T

1 Gitter G

1 Reinigungs- und tJberwachungsverSchluß BT 1 Durchsichtiges Niveauprüfglas NA - NB 1 Meßplatte Z mit einer Axe ΑΣ

3. Trichterförmig ausgebildeter Auffangbehälter C für Rückstände

mit zwei Auffangventilen VN₁ und

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Der Reservebehälter A für die Aufbewahrung der lösung besteht aus;

1. dem Reservebehälter A aus säurefestem Material, ausgestattet mit einem Reinigungs- BN und einem FüllverSchluß BR

2. aus einem durchsichtigen Niveauprüfglas NA, welches durchgehend erlaubt, die Menge der Lösung im Behälter festzustellen

3. aus dem Gasauffangrohr K, ausgestattet mit einem äußeren Sicherheitsventil S und einem Abflußhahn PU. Eine Reinigungs-Vorrichtung E gestattet Verunreinigungen, Wasser oder Wasserdampf, welches bei der Gasgewinnung anfällt, zu beseitigen

4. aus dem Tauchrohr T zur Zuführung des Lösungsmittels.

Darunter; der Reaktionsbehälter B, bestehend im Wesentlichen aus zwei Teilen;

1. dem Reaktionsbehälter B

2. dem Heiz- oder Kühlrohr W

Zu 1) Der Reaktionsbehälter B ist unterhalb des Reservebehälters A angesetzt. In diesem Reservebehälter A kommt die Lösungsflüssigkeit in Kontakt mit dem Katalysator Metall, Salz oder dergleichen. Er hat durchsichtige Reinigungsverschlüsse BT, die eine ständige Überwachung der Reaktion und der Reinigung ermöglichen. Durch ein Niveauprüfglas ΝΑ/NB kann die Menge der Lösungsflüssigkeit in dem Reaktionsbehälter B ständig überprüft werden. Im Innern • des Reaktionsbehälters B befindet sich eine Meßplatte Z , durch die das Gewicht des Katalysators M festgestellt werden kann.

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Über dieser Meßplatte Z ist der Ladeapparat angebracht.

Zu 2) Durch das Heiz- oder Kühlrohr W kann der Reaktion Wärme oder Kälte zugeführt werden, um sie zu beschleunigen oder um sie zu bremsen. Es ermöglicht so jeweilig Kälte- oder Wärmegrade, die bei der Reaktion entstehen könnten, aufzufangen.

Auffangbehälter G zum Auffangen der Abfälle (Reaktionsresiduen)

Der Behälter B ist durch ein gegen elektrische Aufladung isoliertes Gitter G durch Dichtungen U vom Behälter C getrennt. Der am unteren Flansch des Reaktionsbehälters B mit einer Dichtung TJ angesetzte trichterförmig Behälter 0, ist dafür bestimmt Rückstände, Schlamm oder dergleichen, welche aus dem Reaktionsvorgang zwischen der Lösungsflüssigkeit und dem Katalysator M anfallen, aufzunehmen. An der engsten Stelle ist ein Ventilsystem YN* und VFp vorgesehen, welches die Beseitigung der Rückstände ermöglicht, ohne dabei weder den Reaktionsvorgang zu unterbrechen noch den im Behälter befindlichen Druck zu mindern.

Abbildung 2

Aufladeapparat bestehend aus:

1 Rohrgehäuse^ mit 2 Abzweigen:
1 Zuführungsabzweig T₁ außerhalb des Reaktionsbehälters B mit nach oben gerichteter Öffnung

1 Abgangsabzweig I«» innerhalb des Reaktionsbehälters B, mit nach unten gerichteter Öffnung

2 Kolben P₁ und P« erhalten unabhängig voneinander ihren Antrieb durch eine Führungsstange F mit Handgriff C₂ und einem Führungsrohr D mit Handgriff C₁

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Kolben Pp ist als Vollkolben ausgebildet. Der Hohlkolben P₁ besitzt eine, den Vollkolben betätigende durchgehende Führungsstange F, auf welcher im Hohlraum ein Mitnehmer-Kolbenanschlag P, angebracht ist.

Der Hohlkolben P₁ wird vermittels des Handgriffes C₁ innerhalb des Führungsrohres D betätigt. Das Ganze ist durch eine Manchette V auf dem Reaktionsbehälter B durch Bolzen oder dergleichen gehalten. Die Manchette jedoch ist auf dem Mantel des mit den Abzweigen T₁ und T„ ausgestatteten Rohrgehäuses geschweißt.

Die Kolben P₁ und Pp sind mit Dichtungen J₁ u. Jp versehen, wodurch eine absolute Abdichtung der Kolbenwandungen erreicht wird.

Soll der Apparat in großen Dimensionen ausgeführt werden, so können die Kolben durch ein Wagenayetem ersetzt werden, was die Beförderung großer Rohstoffmengen ermöglicht.

Aufladegerät fester Stoffe (Metalle, Salze usw.)

Abbildung 2 Arbeitsvorgang

Fig. 1 Die zwei Kolben P₁ und Pp sind mit Abstand unterhalb des Materialzuführungsabzweiges T₁ gesetzt, (außerhalb am Reaktionsbehälter). Das in der Zuführung T₁ befindliche Gut M (Katalysator) fällt in den Zwischenraum des auf Abstand befindlichen Kolbens bevor es in den unter Druck stehenden Reaktionsbehälter gelangt.

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Fig. 2 Man drückt mittels der Handgriffe C₁ und G₂ die zwei Kolben P₁ und P« bei gleichzeitigem Schieben des Gutes M (Katalysator) bis dieses durch den Materialabgabeabzweig T₂ in die Lösungsflüssigkeit auf die Wagschale Z fällt. Die Lösungsflüssigkeit setzt sich zwischen die zwei Kolben P₁ und P₂.

Fig. 3 TJm die Lösungsflüssigkeit zu verdrängen, zieht man den Griff Cf₂, welcher vermittels der durchgehenden Führungsstange F den Kolben P₂

betätigt, bis zum Hohlkolbenanschlag zurück. Das in den Kolbenzwisehenraum eingedrungene Flüssigkeitsvolumen wird somit verdrängt und vom Kolben P„ geschlossen.

Fig. 4 Man zieht den Handgriff C« bis zu seinem Anschlag zurück, sodann zieht man den Handgriff C₁ um die Kolben P₁ und Pp voneinander zu trennen, die sich dann wieder im Abstand voneinander unter dem Füllabzweig T₁ befinden. Es ist nunmehr möglich den BeschickungsVorgang über den Zuführungsabzweig T₁ zu wiederholen.

Abbildung 1
Meßvorrichtung F

Die Meßvorrichtung F ist in der Lage die in der Lösungsflüssigkeit befindlichen Gewichte von Metallen, Salzen usw., die die Reaktion bewirken, zu messen. Die chemische Reaktion wird unterbrochen sobald das Gut M (Katalysator usw!) nicht mehr in die Lösungs-Flüssigkeit eingetaucht ist, oder wenn durch den Reaktionsvorgang der Verbrauch eingetreten ist. (Eine Anzeigenadel zeigt die Menge des Katalysators an.).

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Diese Meßvorrichtung F besteht aus 4 Teilen;

1. 1 perforierte Meßplatte Z (Gitter), die an einem Ende durch eine Axe AX gehalten ist.

2. Diese Meßplatte Z läuft in eine Anzeigennadel T aus, die auf einer Meßskala I steht.

3. Eine Feder R, welche die Anzeigenadel Y auf Null stellt, sobald die Masse des Metalles oder Salzes verbraucht ist.

4. Die Anzeigenadel Y und die Feder R sind in einem wasserdichten durchsichtigen Behälter B untergebracht. Sie geben die im Reaktionsbehälter B noch vorhandene Menge des Katalysatorgutes H an.

Arbeitsvorgang

Die Füllung des Apparates mit Lösungsflüssigkeit erfolgt durch den Füllstutzen BR bis die Füllung durch Überlaufen am geöffneten Reinigungshahn PU die vollständige Füllung und Funktionsbereitschaft des Gesamten anzeigt, wobei die erste Füllung die im Reaktionsbehälter vorhandene Luft hinausdrückt·

Die Einbringung des festen Katalysators (Metalle, Salze oder dergl.) erfolgt mittels des Aufladegerät es mit Hilfe der Zuführungshebel C₁ und Cp. Wenn das Katalysatorgut M von der Meßauflage Z aufgenommen ist, gibt die Meßvorrichtung bei geschlossenem Reinigungshahn PU und geschlossenem Gashahn YE, das Gewicht des in der Lösungsflüssigkeit eingebrachten festen Katalysators, an·

Das Gas H drückt die Losungsflüssigkeit durch das Tauchrohr T in den aufgestockten Behälter A.

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Wenn das Gasvolumen die lösungsflüssigkeit im Reaktionsbehälter B soweit verdrängt, daß das Katalysatorgut M keine Verbindung mehr mit der Lösungsflüssigkeit hat, endet die Reaktionstätigkeit und somit auch die Gaserzeugung.

Wird das Gas verbraucht drängt die lösungsflüssigkeit in den Reaktionsbehälter B wieder nach, erhält neuen Kontakt zum Katalysatorgut M und es entwickelt sich neues Gas« Die durchsichtigen Niveauprüfglaser NA und NB geben die noch vorhandene Lösungsflü8sigkeitsmenge in den Behältern (A) und (B) an.

Die chemische Reaktion zersetzt das Katalysatorgut M, aus welchem sich- Rückstände ergeben, die durch die perforierte Meßplatte Z und das Gitter G in den Auffangbehälter (C) gelangen.

Die Rückstände können aus dem unter Druck stehendem Behälter (C) durch ein wechselseitig wirkendes Ventilsystem V ../7 « entfernt werden, sodaß eine Reinigung ohne Unterbrechung des Reaktionsverganges oder der Gasproduktion erfolgen kann.

a) Wenn die chemische Reaktion eine zu große Wärme entwickelt, wird die Heiz-Kühl-Vorriehtung W mit einer kühlenden Flüssigkeit gespeist, welche die Reaktionsgeschwindigkeit herabsetzt.

b) Wenn die ehemische Reaktion Wärme zur Beschleunigung benötigt, wird die Heiz-Kühl-Vorrichtung W mit einer wärmenden Flüssigkeit oder Dampf beschickt, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeit beschleunigt bezw. die Produktion erhöht wird.

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Claims

Patentansprüche.

1. Apparat zur automatischen Erzeugung von Gasen (Wasserstoff-, Sauerstoff-, Ghlorgaeen usw.) unter Aufladung eines festen Stoffes (Katalysator oder dergleichen) Metalle, Salze usw., in einer unter Druck stehenden flüssigen Lösung ohne Unterbrechung der laufenden Reaktion, durch die !Tatsache gekennzeichnet, daß der aus einem säurefestem Material bestehende Apparat die flüssige Lösung aufnimmt und mit einem Füll- und einem ReinigungsverSchluß versehen ist.

2. Apparat, nach Anspruch 1, durch die Tatsache gekennzeichnet, daß ein den Reservebehälter durchquerendes Rohr an einem Ende an der Basis, das andere Ende in 2/3 Höhe an der Seitenwandung des Behälters befestigt ist, wobei dem Rohr die Aufgabe zufällt das im darunter befindlichen Reaktionsbehälter erzeugte Gas aufzunehmen.

3. Apparat, nach Anspruch 1 und 2, durch die Tatsache gekennzeichnet, daß sich unterhalb des Reservebehälters ein säurefester Reaktionsbehälter befindet, in welchem die Flüssigkeit mit dem Katalysator in Kontakt kommt. Dieser Kontakt erlaubt die chemische Reaktion und die Erzeugung von Gas,

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4. Apparat, nach Anspruch 1 Ms 3, durch die Tatsache gekennzeichnet, daß der Reaktionsbehälter über ein Tauchrohr mit Lösungsflüssigkeit gespeist wird. Dieser Reaktionsbehälter wird außerdem von Rohren durchlaufen, welche die Zufuhr von Kälte oder Wärme zur Regulierung der chemischen Reaktion erfüllen.

5. Apparat, nach Anspruch 3, durch die Tatsache gekennzeichnet, daß sich unter dem Reaktionsbehälter ein trichterförmiger säurefester Auffangbehälter zur Aufnahme der anfallenden Rückstände angebracht ist,wobei die Beseitigung der Rückstände über ein wechselseitig wirkendes Yentilsystem erfolgt.

6. Apparat, nach Anspruch 1 bis 5, durch die Tatsache gekennzeichnet, daß das Aufladen innerhalb des Reaktionsbehälters mit dem festen Kalysatorgut oder Flüssigkeit, ohne Unterbrechung der laufenden Gas erzeugenden chemischen Reaktion erfolgt, bei welcher ein gewisser Druck erzeugt wird. Die Wand des Reaktionsbehälters ist von einem Rohrgehäuse durdischnitten. Dieses Rohrgehäuse ist mit zwei Abzweigen versehen, wovon einer außerhalb des Reaktionsbehälters das feste Katalysatorgut oder die Flüssigkeit aufnimmt, der andere innerhalb des Reaktionsbehältere das zugeführte feste Katalysatorgut absetzt.

Das Rohrgehäuse ist durch eine Manchette, die eine völlige Abdichtung an der Verbindungsstelle ermöglicht, gehalten.

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7. Apparat, nach Anspruch 6, durch die latsache gekennzeichnet, daß in das Rohrgehäuse zwei Kolben eingesetzt sind. Der eine besitzt einen inneren Antrieb und kann vom Antriebsgestänge des anderen Kolbens durchquert werden. Dieser andere Kolben wird außerhalb des Behälters angebracht· Das Antriebsgestänge besitzt Dichtungen, die eine vollkommene Abdichtung gewährleisten,

8. Apparat, nach Anspruch 7, durch die Tatsache gekennzeichnet, daß zwei Griffe von außen vermittels eines Gestänges und eines Rohres die beiden Kolben betätigen, welche man nach Wunsch aneinander heranführen und voneinander entfernen kann. Das Katalysatorgut, welches sich im äußeren Abzweig befindet, wird zugeführt, indem die beiden Kolben betätigt, bis das Katalyeationsgut an die Öffnung des inneren Abzweiges gelangt und in die Lösung fällt. Die Flüssigkeit des Reaktionsbehälters befindet sich zwischen den beiden Kolben. Indem man den inneren Kolben gegen den äußeren führt, verdrängt diese die Flüssigkeit, wodurch die beiden Kolben ohne Zutun von Flüssigkeit oder Gas, nach außen geführt werden können.

9. Apparat, naoh Anspruch 1 bis 8, durch die Tatsache gekennzeichnet, daß die Lösung ohne Zugabe eines Reaktors oder Katalysators keine Gasbildung erfolgen kann· Ein Waagesystem kontrolliert dessen Gewicht in der Lösung und besteht aus einer um eine Axe drehbar gelagerten Meßplatte mit einer angesetzten Anzeigenadel, die auf einer Meßskala entsprechende Werte anzeigt.

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Die Anzeigenadel und die Meßplatte sind in einem durchsichtigen, abgedichteten Behälter untergebracht.

10. Apparat, nach Anspruch 1 bis 9, durch die Tatsache gekennzeichnet, daß die verschiedenen Behälter graduierte Mveauprüfgläser haben, welche das Ablesen der in ihnen enthaltenen Flussigkeitsmengen ermöglichen.

11. Apparat, nach Anspruch 1 bis 1o, durch die Tatsache gekennzeichnet, daß die lösung nur im Kontakt mit einem Katalysator oder anderem Stoff, ein Gas erzeugen kann.

Sobald das Gas entsteht, wird es im oberen Teil des Reaktionsbehälters aufgefangen und verdrängt die Lösung. Wenn die Gasmenge bedeutend wird, ist der Katalysator oder anderes, was die Reaktion hervorruft, nicht mehr in Kontakt mit der Lösung, da diese durch das Tauchrohr in den Reservebehälter abgeführt wird.

Die Herstellung von Gas ist dadurch unterbrochen. Diese selbsttätige Regulierung ermöglicht die Sicherheit des Systems.

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