DE274870C

DE274870C -

Info

Publication number: DE274870C
Application number: DENDAT274870D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 12f. GRUPPE L-

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. August 1913 ab.

Zur Herstellung von Wasserstoff nach dem Eisen-Kontaktverfahren benutzt man entweder Retortenöfen, bei welchen die Kontaktmasse in kontinuierlich von außen beheizten Retorten angeordnet ist, oder Schachtöfen, bei welchen die Kontaktmasse direkt, und zwar periodisch beheizt wird.

Die Schachtöfen sind im Vergleich mit den Retortenöfen einfacher in der Bauart und

ίο billiger in der Herstellung und im Betrieb. Sie bieten aber den Nachteil, daß eine gleichmäßige Beheizung der in den Schächten aufgestapelten Kontaktmasse nicht möglich ist, denn erfahrungsgemäß streichen die Heizgase an der Schacht wandung in die Höhe, so daß die Kernzonen nicht genügend erwärmt werden. Auch die Reduktionsgase und der Wasserdampf wählen den gleichen Weg wie die Heizgase.

Alle diese Umstände bringen es mit sich, daß die in den Schächten befindliche Kontaktmasse nur sehr unvollkommen ausgenutzt wird und der Betrieb durch Kanalbildung oder Überhitzungen viele Schwierigkeiten bildet.

Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Temperatur der Schachtöfen während der Reaktionsphasen sehr schnell abfällt, wodurch technische Nachteile entstehen, z. B. unreiner Wasserstoff erhalten wird, während gleichzeitig ein häufiges Einlegen von Heizphasen bedingt wird, wodurch wieder die Gesamtleistung des Ofens herabgedrückt wird.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Schachtofen, welcher die genannten Nachteile nicht aufweist. Derselbe beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, das Kontaktmaterial nicht in Schächten von großem Querschnitt, sondern in dünnen Schichten anzuordnen und diesen Schichten allseitig aufgespeicherte Wärme zuzuführen. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß durch die kombinierte direkte Beheizung durch heiße Gase und die indirekte Beheizung durch Wärmespeicher die dünnen Schichten gleichmäßig beheizt werden und auch ihre Reaktionstemperatur sehr lange zu halten vermögen, während gleichzeitig der weitere Vorteil ausgelöst wird, daß die Reaktionsgase mit der gesamten Kontaktmasse in innige Berührung kommen und dieselbe gleichmäßig durchströmen.

Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Zwischen der feuerfest ausgekleideten Schachtmauer ι und dem feuerfesten Füllkörper 2 befindet sich der ringförmig ausgebildete Reaktionsraum 3.

Beim Arbeiten mit diesem Ofen verfährt man beispielsweise wie folgt:

Man leitet durch die Leitungen 4 und 5 Wind und Gas in die ringförmige Mischkammer 6. Von hier aus gelangt das Gasluftgemisch durch die Leitungen 7 in den Reaktionsschacht 3, welcher zunächst aufgeheizt wird. Zweckmäßig nimmt man die Auf heizung abwechselnd von unten nach oben und dann wieder von oben nach unten vor, um eine möglichst gleichmäßige Beheizung der Kontaktmasse, der als Wärmespeicher dienenden Schachtwand 1 und des als Wärmespeieher dienenden Füllkörpers 2 zu erreichen. Zu diesem Behufe wird man zweckmäßig auch

im Oberteil des Schachtes (nicht gezeichnete) Zuleitungsorgane für Gas und Wind vorsehen.

Nach der Aufheizung wird in bekannter Weise reduziert und oxydiert. Zweckmäßig nimmt man die Reduktion mit sogenannter reduzierender Flamme vor, so daß in der Reduktionsperiode gleichzeitig reduziert und geheizt wird. Zu diesem Behufe leitet man

ίο Wassergas mit geringen Mengen von Verbrennungsluft in den Ringkanal 6 ein, in welchem ein inniges Gemisch gebildet wird, welches dann den Reaktionsraum durchströmt. Selbstverständlich kann man auch Vorkehrungen treffen, um die Reduktiohsgase abwechselnd von unten nach oben und von oben nach unten durch die Kontaktmasse zu leiten.

Es hat sich herausgestellt, daß insbesondere der innere Füllkörper 2, wenn er erst einmal auf Rotglut gebracht ist, die im Innern wohnende Wärme ungemein lange hält und dieselbe sehr gleichmäßig an die Kontaktmasse abgibt. Beim Arbeiten mit reduzierender Flamme genügen im allgemeinen die '25 bei der Reduktionsperiode zugeführten Wärmemengen, um die Reaktionstemperatur aufrechtzuerhalten.

Der Ofen bietet den Vorteil, daß die dünngeschichtete Kontaktmasse überaus gleichmäßig durchheizt und in vollkommenster Weise zu den Oxydations- und Reduktionsvorgängen ausgenutzt wird, so daß die Leistungsfähigkeit desselben eine sehr hohe ist. Dieselbe wird noch erhöht durch den Umstand, daß die Einschaltung besonderer Heizphasen nur selten stattzufinden braucht, wenn man die Reaktionsgase genügend vorwärmt.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Schachtofen für die Herstellung von Wasserstoff aus Eisen und Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, daß die in dünnen Schichten angeordnete Eisenmasse durch dieselbe allseitig begrenzende Wärmespeicher kontinuierlich und ferner noch durch direkte Wärmezufuhr periodisch beheizbar ist.

2. Ausführungsform des Schachtofens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohlmantelförmige (z. B. ringförmige) Reaktionsraum von außen durch die Schachtmauer und von innen durch einen als Wärmespeicher dienenden, feuerfesten Füllkörper begrenzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.