DE279007C

DE279007C - Process for the production of nitrogen-oxygen and nitrogen-hydrogen compounds

Info

Publication number: DE279007C
Application number: DE1913279007D
Authority: DE
Inventors: Oscar Bender
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1913-10-20
Filing date: 1913-10-20
Publication date: 1914-10-06
Also published as: FR474107A

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Verbindungen.Links.

Es ist bekannt, daß chemische Reaktionen in Gegenwart naszierender Elemente schneller und besser vor sich gehen. Es hat sich gezeigt, daß, wenn man Wasser fein zerstäubt und dieses in entsprechenden Mengen der Verbrennungsluft eines Brennstoffes oder demselben beimengt, dieses Wasser mehr oder weniger zerlegt wird. In der Luft befinden sich rund 21 Prozent Sauerstoff, welche in den Verbrennungsgasen als Kohlensäure, Kohlenoxyd und Sauerstoffrest, insgesamt mit 21 Prozent, nachgewiesen werden können.It is known that chemical reactions are faster in the presence of nascent elements and better to go on. It has been shown that when you finely atomize water and this added in appropriate amounts to the combustion air of a fuel or the same, this water is more or less broken down. Around 21 percent are in the air Oxygen, which is found in the combustion gases as carbon dioxide, carbon dioxide and oxygen residue, a total of 21 percent can be proven.

Wenn man dagegen, wie erwähnt, Wasser feinverteilt in entsprechenden Mengen der Verbrennungsluft oder den Brennstoffen eines Generators zuführt und die Verbrennung unter Druck vor sich gehen läßt, so wird die Luft oder der Brennstoff infolge ihrer Verdichtung in der Lage sein, auch entsprechend größere Mengen feinverteilten Wassers aufnehmen zu können. Es hat sich gezeigt, daß in dieser Weise bedeutende Mengen feinverteilten Wassers, z. B. per ι kg Kohle bis 0,800 g bei einer Atmosphäre Überdruck zugeführt werden können, und zeigen die Verbrennungsgase dann nicht insgesamt 21 Prozent Kohlensäure, Kohlenoxyd bzw. restierenden Sauerstoff, sondern die Endsumme wird wesentlich erhöht, z. B. bis zu 26 Prozent, so daß, angenommen, 13 Prozent KohlensäureIf, on the other hand, as mentioned, water is finely divided into corresponding amounts of the combustion air or the fuel of a generator and the combustion can go under pressure, so the air or the Fuel as a result of its compression will also be able to handle correspondingly larger quantities to be able to absorb finely divided water. It has been shown to be significant in this way Quantities of finely divided water, e.g. B. per kg of coal to 0.800 g in one atmosphere Overpressure can be supplied, and then the combustion gases do not show up as a whole 21 percent carbonic acid, carbon dioxide or residual oxygen, but the total is increased significantly, e.g. B. up to 26 percent, so that, assumed, 13 percent carbonic acid

und 13 Prozent Sauerstoff im Überschuß in den Verbrennungsgasen sich befinden. Hierdurch zeigt sich, daß neben dem Sauerstoff der atmosphärischen Luft, welcher insgesamt nur 21 Prozent liefern kann, noch weitere Mengen Sauerstoff aus dem Wasser durch Zerlegung desselben gebildet sein müssen und haben sich im vorliegenden Falle mithin bei 26 Prozent insgesamt 5 Prozent Sauerstoff aus Wasser gebildet, während nach der Formel H₂O 10 Prozent Wasserstoff anderweitig in Reaktion getreten sein müssen.and 13 percent excess oxygen is in the combustion gases. This shows that in addition to the oxygen in the atmospheric air, which can provide only 21 percent in total, further amounts of oxygen must be formed from the water by breaking it down, and in the present case a total of 5 percent oxygen was formed from water at 26 percent , while according to the formula H ₂ O 10 percent hydrogen must have otherwise reacted.

Die Prüfung der Abgase ergibt, daß sich neben größeren Mengen NO auch noch weitere Mengen Stickstoff-Wasserstoffverbindungen gebildet haben.The examination of the exhaust gases shows that, in addition to larger amounts of NO, there are also other amounts Have formed nitrogen-hydrogen compounds.

Das Wasser ist mithin in beträchtlichen Mengen zerlegt worden, die Elemente desselben sind in statu nascendi in den Reaktionsraum gekommen und haben teilweise neben NO-Bildung auch entsprechende Mengen Stickstoff-Wasserst off Verbindungen gebildet.The water has therefore been broken down in considerable quantities, the elements of which are the same come into the reaction chamber in statu nascendi and sometimes have NO formation as well corresponding amounts of nitrogen-hydrogen compounds are also formed.

Die Bildung von Stickstoffverbindungen erfolgt am intensivsten an den Stellen, an denen die höchsten Temperaturen herrschen. An diesen Stellen muß deshalb auch durch entsprechende plötzliche Abkühlung dafür gesorgt werden, daß die bei höchster Temperatur im Gleichgewicht stehenden Stickstoffverbindungen fixiert bzw. eingefroren werden. Die höchste Temperatur an einem z. B. mit festen Brennstoffen beschickten Generator ist naturgemäß in der Brennstoffschicht bzw. an den Stellen, an welchen der Kohlenstoff mit dem Sauerstoff sich verbindet, und ist es deshalb nötig, hier eine möglichst intensive plötzliche Abkühlung eintreten zu lassen. Dieselbe erfolgt am bestenThe formation of nitrogen compounds takes place most intensively in those places where the highest temperatures prevail. Appropriate sudden cooling ensures that the nitrogen compounds which are in equilibrium at the highest temperature be fixed or frozen. The highest temperature at a z. B. with solid fuels The charged generator is naturally in the fuel layer or at the points on which the carbon combines with the oxygen, and it is therefore necessary here to let the sudden cooling occur as intensely as possible. The same is best done

durch metallische Flächen, welche durch ein Kühlmittel, z. B. Wasser, Luft usw., gekühlt werden. 'by metallic surfaces, which by a coolant, e.g. B. water, air, etc., cooled will. '

In vorliegendem Falle wird ein Rostsystem zur Anwendung gebracht, welches durch Wasser gekühlt wird. Die Verbrennung erfolgt in der Weise, daß die stärkste Oxydation des Kohlenstoffes auf den Oberflächen des gekühlten Rostes stattfindet, während die Asche und RückständeIn the present case, a grate system is used, which is created by water is cooled. The combustion takes place in such a way that the strongest oxidation of the carbon takes place on the surfaces of the cooled grate, while the ash and debris

ίο infolge plötzlicher Kühlung durch den Rost fallen.ίο as a result of sudden cooling by the grate fall.

. Dadurch wird auch gleichzeitig der Stickstoff mit dem Sauerstoff bzw. Wasserstoff in ein bestimmtes Gleichgewichtsverhältnis eintreten und. As a result, the nitrogen and the oxygen or hydrogen are at the same time in a certain Equilibrium relationship occur and

15, werden die Gase (Verbindungen) durch die gekühlten Metallflächen plötzlich abgekühlt und erstarren. Hierdurch werden große Mengen Stickstoffverbindungen gebildet und werden mit ι kg Kohlenstoff rund 100 g gebundener Stickstoff erhalten.15, the gases (compounds) are suddenly cooled down by the cooled metal surfaces and freeze. As a result, large amounts of nitrogen compounds are and are formed obtained with ι kg of carbon around 100 g of bound nitrogen.

Wenn diese Reaktion unter höherem als Atmosphärendruck vor sich geht, so wird die Verbrennung je nach der Höhe des Druckes entsprechend beschleunigt und infolgedessen die Temperaturspannung eine höhere, so daß dadurch die Bildung größerer Mengen von gebundenem Stickstoff erreicht wird. Es empfiehlt sich mithin, dieses Verfahren auch unter höherem als Atmosphärendruck durchzuführen, z. B. 1, 2, 3, 4, 5If this reaction occurs under higher than atmospheric pressure goes on, the combustion will be proportionate according to the level of pressure accelerates and, as a result, the temperature stress is higher, so that thereby the formation larger amounts of bound nitrogen is achieved. It is therefore advisable to to carry out this process under higher than atmospheric pressure, e.g. B. 1, 2, 3, 4, 5

usw. Atmospären Überdruck.etc. Atmospheres overpressure.

Es wurde gefunden, daß ζ. Β. bei einer Temperatur von etwa 2000 ° C im Ofeninneren rund ein Volumenprozent NO, dagegen rund ein Viertel Volumenprozent NH₃ sich bilden, welche im Gemisch mit CO₂₁N und freiem Sauerstoff als weiße Nebel den Ofen verlassen, und in welchen sich dann ohne weiteres nach kurzer Zeit Ammoniumnitrit mit einem Überschuß von HNO₂ bzw. HNO₃ im vorstehenden Verhältnis nachweisen lassen.It was found that ζ. Β. At a temperature of about 2000 ° C inside the furnace, around a volume percent NO, on the other hand around a quarter volume percent NH ₃ are formed, which leave the furnace as a white mist in a mixture with CO ₂₁ N and free oxygen, and in which then without further ado a short time ammonium nitrite with an excess of HNO ₂ or HNO ₃ in the above ratio can be detected.

Claims

Patent-to sayings:

1. Process for the production of nitrogen-oxygen and nitrogen-off hydrogen compounds from burning fuels by means of air under higher pressure than atmospheric pressure, e.g. B. under 1, 2, 3, 4 and more atmospheres, characterized in that amounts corresponding to the combustion gases or combustion air Water, up to 1 kg per 1 kg of burned carbon, is supplied in finely divided form will.

2. Embodiment of the method according to claim 1, characterized in that the reaction gases in the hottest zone in a furnace, e.g. Am the point of contact between coal and grate, can be cooled by using a hollow grate and filling it with water, air or another coolant.