DE2824212A1

DE2824212A1 - METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING CARBON MONOXYDE FROM CARBON DIOXYDE

Info

Publication number: DE2824212A1
Application number: DE19782824212
Authority: DE
Inventors: Wataru Ishibashi; Setsuo Moriyama
Original assignee: Iwatani Corp
Current assignee: Iwatani Corp
Priority date: 1975-12-13
Filing date: 1978-06-02
Publication date: 1979-12-06
Also published as: FR2419906B3; DE2824212B2; GB1595630A; JPS5546970B2; FR2419906A1; SE7806204L; JPS5272395A; DE2824212C3; SE432245B

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Herstellung von Kohlenmonoxyd (CO) aus Kohlendioxyd (COp) durch den Einsatz einer Reaktion unter der Wirkung einer elektrischen Entladung.The present invention is concerned with a method and apparatus for making Carbon monoxide (CO) from carbon dioxide (COp) through the use of a reaction under the action of an electrical Discharge.

In der letzten Zeit sind Anstrengungen zur Nutzbarmachung von als Abfallprodukt auftretendem Kohlendioxyd unternommen worden, welches als wertvolle Kohlenstoff quelle angesehen wird und in großen Mengen z.B. bei der thermischen Erzeugung elektrischer Energie, in der Zementproduktion und anderen Industrien erzeugt und normalerweise ungenutzt abgeblasen wird. Es sind auch Versuche unternommen worden, derartige Kohlendioxyd in Kohlenmonoxyd umzuwandeln, welches reaktionsfähiger ist als Kohlendioxyd und als Ausgangsstoff für chemische Synthesen brauchbarer ist.Efforts have recently been made to utilize carbon dioxide as a waste product has been undertaken, which is regarded as a valuable carbon source and in large quantities e.g. generated in the thermal generation of electrical energy, in cement production and other industries and is usually blown off unused. Attempts have also been made to do so To convert carbon dioxide into carbon monoxide, which is more reactive than carbon dioxide and as a starting material is more useful for chemical synthesis.

Als ein Verfahren zur Herstellung von CO aus CO₂ ist die Boudouard-Reaktion bekannt, welche im wesentlichen eine Reaktion zwischen COg und C (Kohlenstoff) darstellt und das CO durch Zufuhr der notwendigen EnergieThe Boudouard reaction is known as a method for producing CO from CO ₂ , which essentially represents a reaction between COg and C (carbon) and the CO by supplying the necessary energy

S098A9/0334S098A9 / 0334

jpraider Gleichung (1) bei der hohen Temperatur von looo°Cjpraider equation (1) at the high temperature of looo ° C

bis 15oo°C herstellt:produces up to 1500 ° C:

CO₂ + C ^2CO ΔΗ looo°K = 4-0.28 Kcal/mol (1)CO ₂ + C ^ 2CO ΔΗ looo ° K = 4-0.28 Kcal / mol (1)

Die Energie wird durch die Wärme der folgenden kompli zierten Verbrennungsreaktionen geliefert:The energy is supplied by the heat from the following complex combustion reactions:

C + 5 O₂^CO AH/2oo°K = -27.05 KCal/mol (2) C + O₂ ^ CO₂ ΔΗ/2οο°Κ = -94.^8 KCal/mol (}) C + I O₂^CO₂ ΔΗ/2οο°Κ = -67-33 KCal/mol (4)C + 5 O ₂ ^ CO AH / 2oo ° K = -27.05 KCal / mol (2) C + O ₂ ^ CO ₂ ΔΗ / 2οο ° Κ = -94. ^ 8 KCal / mol (}) C + IO ₂ ^ CO ₂ ΔΗ / 2οο ° Κ = -67-33 KCal / mol (4)

Bei der tatsächlichen Durchführung dieses Verfahrens muß eine Steuerung vieler Variabler, beispielsweise der Mittel für die Wärmezuführung, der Zuführung des Ausgangsmaterials, der Entfernung der Feuchtigkeit usw. mit sehr hoher Genauigkeit erfolgen. Die Anlage zur Herstellung von CO aus CO₂ auf diesem Wege ist daher sehr kompliziert.In actually carrying out this method, many variables, such as the means for supplying heat, supplying the starting material, removing moisture, etc., must be controlled with very high accuracy. The plant for producing CO from CO ₂ in this way is therefore very complicated.

In jüngster Zeit ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung von CO vorgeschlagen worden, welches von Kohlenstoffpulver und COp in fluidisiertem Zustand 'bei hoher Temperatur (I000⁰ bis 115o°C) ausgeht und einen anorganischen Wärmeträger geringer Partikelgröße von o,l bis 2 mm verwendet (siehe Journal of The Japan Petroleum Institue, Band l8 (1975), 11, Seite 2). Auch bei dem neuen Verfahren wird jedoch die notwendige Energie über die Wärme von Verbrennungsreaktionen zwischen dem Kohlenstoffpulver und zugeführter Luft bereitgestellt, wie sie durch die Gleichungen'(2) bis (4) beschrieben sind, und darüber hinaus durch die WärmeRecently, a further method of manufacture is suggested by CO been that carbon powder and COP (up to 115o ° C I000 ⁰⁾ emanating from in a fluidized state 'at high temperature, and an inorganic heat carrier of small particle size of o, l used to 2 mm ( see Journal of The Japan Petroleum Institue, Volume 18 (1975), 11, page 2). Even with the new method, however, the necessary energy is provided via the heat of combustion reactions between the carbon powder and the supplied air, as described by equations (2) to (4), and furthermore by the heat

90SS49/033490SS49 / 0334

COPYCOPY

von zusätzlichem Brennstoff, so daß auch die Anlage für eine derartige CO-Herstellung unausweichlich kompliziert wird. Darüber hinaus enthält die primär entstehende Gasmischung Hg (Wasserstoff), was in der nachfolgenden Reinigungsstufe schwer zu entfernen ist.of additional fuel, so that the plant for such a CO production is inevitably complicated will. In addition, the primarily resulting gas mixture contains Hg (hydrogen), which is what follows Cleaning level is difficult to remove.

Wie erwähnt und wie auch in der folgenden Tabelle dargestellt, erfordern alle bisher bekannten 'Verfahrenstypen, die sämtlich·mit Hilfe von Verbrennungs- oder Vergasungsöfen ablaufen, eine komplizierte Anlage und ergeben Rohgasmischungen, die unvermeidlich Hp und CHj. (Methan) umfassen, die schwer wieder abzutrennen sind (siehe Kenichiro BANDO: Journal of the Japan Petroleum Institue, Band 18.(1975), H, Seite 5-As mentioned and as also shown in the following table, all previously known types of processes require all of them with the aid of incineration or gasification furnaces run, a complicated system and result in raw gas mixtures, the inevitable Hp and CHj. (Methane), which are difficult to separate again (see Kenichiro BANDO: Journal of the Japan Petroleum Institue, Volume 18. (1975), H, page 5-

Typ des
VergasungsofensType of
Gasification furnace Zusammensetzung der erzeugten Gas-
mischungComposition of the generated gas
mixture COCO H₂ H ₂ CO₂ CO ₂ CH^CH ^ ^N2 ^N 2 Generator (Luft)Generator (air) 3o3o 55 88th -- 5555 Generator (Sauer
stoff)Generator (sour
material) 9o - 959o - 95 22 -- -- 5-75-7 Wasser-Gas Genera
torWater-gas genera
gate 4o4o 45 - 5145 - 51 4-54-5 0.5-to0.5 to 4-94-9 WinklerofenWinkler furnace 4242 3737 1818th 0.90.9 1111 Lurgi Vollständig
vergas ungsmlageLurgi completely
gassing ability 17.417.4 42.042.0 30.230.2 9Λ9Λ 0.50.5 Koppers-Totzek
Vollständigverga-
sungsanlageKoppers-Totzek
Fully booked
solution system 54.254.2 33-633-6 10.510.5 0.10.1 1.21.2

Im Unterschied zum vorigen wird die Erfindung unter Einsatz einer elktrischen Entladungsreaktion ausgeführt, d.h. durch die Energie in einem Feld elektrischer EntladungIn contrast to the previous one, the invention is carried out using an electrical discharge reaction, i.e. by the energy in an electrical discharge field

909849/0334909849/0334

CopyCopy

-Jr--Jr-

entsprechend der Gleichung
CO₂^CO + 1 O₂,according to the equation
CO ₂ ^ CO + 1 O ₂ ,

wodurch CO unmittelbar aus C0_ hergestellt wird. Als Ergehnis ist die Anlage für das Verfahren einfach aufgebaut und die entstehende primäre Gasmischung enthält keine wesentliche Menge von Stickstoff, Wasserstoff oder Kohlenwasserstoffen, die unvermeidlicherweise im Fall der bisher bekannten Vergasungsöfen entstehen und schwer nachträglich zu entfernen sind. In diesem Sinn stellt die Erfindung somit eine gänzlich neuartige Verfahrensweise zur Herstellung von CO dar.whereby CO is produced directly from C0_. as As a result, the system for the process has a simple structure and contains the resulting primary gas mixture no substantial amount of nitrogen, hydrogen or hydrocarbons, which is inevitable in the case of the previously known gasification furnaces arise and difficult are to be removed afterwards. In this sense, the invention thus represents a completely new type of procedure for the production of CO.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Reaktionskammer wie ein elektrischer Ofen mit mindestens einem Paar einer darin angeordneten Kathode und Anode versehen. Beide Elektroden sind rohrförmig und aus elektrisch leitfähi/en Materialien wie Kohlenstoff, Eisen oder Kupfer hergestellt. Eine öffnung der rohrförmigen Kathode ist so angeordnet, daß sie mit einem für eine elektrische Entladung geeigneten Abstand einer öffnung der rohrförmigen Anode gegenübersteht. Die Reaktion wird durch aufeinanderfolgende Entladungen in dem Abstandsraum zwischen den öffnungen der beiden rohrförmigen Elektroden durchgeführt.In accordance with the present invention, a reaction chamber is like an electric furnace having at least one A pair of a cathode and anode disposed therein. Both electrodes are tubular and made of electrically conductive material Materials such as carbon, iron or copper are made. There is an opening in the tubular cathode arranged so that they are at a suitable distance for an electrical discharge from an opening of the tubular Facing anode. The reaction is caused by successive discharges in the space carried out between the openings of the two tubular electrodes.

Das Ausgangsmaterial, d.h. CO₂ oder eine Kombination aus CO₂ und Kohlenstoffpulver, wird in die Kammer eingeführt, insbesondere in den Abstandsraum zwischen den Öffnungen der beiden rohrförmigen Elektroden. Dies geschieht durch eines oder beide der die Elektroden bildenden Rohre. Beim Stattfinden der Entladung in dem Abstandsraum zwischen den Einlaßöffnungen wir$ dieser Teil desThe starting material, ie CO ₂ or a combination of CO ₂ and carbon powder, is introduced into the chamber, in particular into the space between the openings of the two tubular electrodes. This is done through one or both of the tubes forming the electrodes. When the discharge takes place in the space between the inlet openings, this part of the

909849/0334909849/0334

-P--P-

Abstandsraums von einem durch die Funken der aufeinanderfolgenden Entladungen erzeugten Flammenvorhang eingehüllt. Das in die Mitte des Abstandsraums eingespeiste und von dem Flammenvorhang der Funken umhüllte Material erfährt einen durchgreifenden Kontakt mit den Flammen und wird durch die in dem Entladungsfeld vorliegende hohe Energie zersetzt. Mit anderen Worte«:es kann das eingeführte Material nicht aus dem Reaktionssystem entweichen ohne den Flammenvorhang zu durchschreiten, so daß die Energie der Funken wirksam und fortdauernd der beabsichtigten zur Bildung von CO zugute kommt.Clearance space from one by the sparks of the consecutive Discharges produced a curtain of flame enveloped. That fed into the center of the clearance space and from The material encased in the flame curtain of the spark experiences thorough contact with the flames and becomes decomposed by the high energy present in the discharge field. In other words, "it can do what has been introduced Material cannot escape from the reaction system without passing through the flame curtain, so that the energy the spark effectively and continuously benefits the intended CO formation.

Eine weitere Eigenschaft der Erfindung besteht in der Schaffung praktisch ausführbarer Mittel, durch die die Wirksamkeit und Dauerhaftigkeit der Anlage in überraschenderweise verbessert werden. Demnach wird in der erwähnten Anordnung jede Elektrode mit einer kuehen- oder scheibenförmigen Leitfläche aus dem gleichen Material wie die Elektrode versehen , die nahe der öffnung angeordnet ist. Die kreisförmige Leitfläche erstreckt sich konzentrisch von der rohrförmigen Elektrode (nach außen und steht der Leitfläche gleicher Gestalt der anderen Elektrode gegenüber. Bei der mit der Anordnung ausgeführten Reaktion treten elektrische Entladungen nicht nur zwischen den beiden, öffnungen, • sondern auch zwischen den auf der Kathode bzw. Anode angeordneten Leitflächen auf. Das aus der rohrförmigen Elektrode eingebrachte COg-Material wird gezwungenermaßen in Kontakt mit mehreren Vorhängen der Entladungsfunken gebracht, die sich sowohl zwischen den beiden Leitflächen als auch zwischen den öffnungen der Elektroden bilden. Auf diese Weise wird das Ausgangsmaterial besonders wirksam der Zersetzungsreaktion ausgesetzt.Another feature of the invention is to provide practical means by which the effectiveness and durability of the plant surprisingly be improved. Accordingly, in the arrangement mentioned, each electrode is provided with a cool or disk-shaped conductive surface made of the same material as the electrode provided, which is close the opening is arranged. The circular baffle extends concentrically from the tubular Electrode (outwards and is the same as the conductive surface Shape opposite to the other electrode. In the reaction carried out with the arrangement, electric occurs Discharges not only between the two, openings, • but also between the conductive surfaces arranged on the cathode or anode. That from the tubular Electrode introduced COg material is forced in contact with multiple curtains of discharge sparks brought, both between the two guide surfaces and between the openings of the electrodes form. In this way, the starting material is particularly effectively subjected to the decomposition reaction.

909649/0334909649/0334

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform; Fig. 2 eine zweite Ausführungsform.Fig. 1 shows schematically a first embodiment; Fig. 2 shows a second embodiment.

Gemäß Fig. 1 sind die rohrförmigen Elektroden 2 und in der Reaktionskammer 1 so angeordnet, daß die öffnungen 4 und 5 der beiden Elektroden 2, 3 einander gegenüberstehen und zwischen sich einen Abstandsraum belassen. Auf dem äußeren Umfang jeder Elektrode 2, J5 ist nahe den öffnungen 4 bzw. 5 eine scheibenförmige Leitfläche 6 bzw. 7 angebracht. Die Reaktionskammer 1 besitzt eine doppelte Wandung 8, und es wird ein Kühlmedium wie z.B. Wasser in dem Abstandsraum zwischen beiden Begrenzungen der doppelten Wandung 8 strömen gelassen. Das Kühlmedium wird über ein Einlaßrohr Io eingelassen und kann aus dem Auslaß 11 entweichen, um die Mischung des Reaktionsgases zu kühlen und eine sonst mögliche Überhitzung der Reaktionskammer durch die durch die Entladungen entstehende Hitze zu vermeiden.According to FIG. 1, the tubular electrodes 2 and 2 are arranged in the reaction chamber 1 so that the openings 4 and 5 of the two electrodes 2, 3 face each other and leave a space between them. On the outer circumference of each electrode 2, J5, near the openings 4 and 5, there is a disk-shaped guide surface 6 or 7 attached. The reaction chamber 1 has a double wall 8, and a cooling medium such as e.g. Allowed water to flow in the space between the two boundaries of the double wall 8. The cooling medium is admitted via an inlet pipe Io and can escape from outlet 11 in order to cool the mixture of the reaction gas and otherwise possible overheating of the Avoid the reaction chamber due to the heat generated by the discharges.

Beide Elektroden 2 und 3 sind von der doppelten Wandung 8 durch Isolatoren 12 bzw. 13 elektrisch isoliert. Eine Spannung für die Entladungen ausreichender Höhe wird den Elektroden 2, 3 über einen elektrischen Schaltkreis zugeführt, der Anschlüsse 14 und 15 für •die Eingabe der elektrischen Leistung, eine Drossel 16, einen Transformator 17 und einen Kondensator 18 umfaßt. Die Ladung des Kondensators wird fortlauf end entladen um wiederholte Entladungen nicht nur zwischen den öffnungen 4 und 5 der Elektroden 2 bzw. 3 zu erzeugen, sondern auch zwischen den einander gegenüberstehenden Seiten der Leitflächen 6 und 7· In Fig. 1 sind 19 und 2o die Ausgangsanschlüsse des Transformators 17 und 21 und die Verbindungspunkte mit den Elektroden.Both electrodes 2 and 3 are electrically insulated from the double wall 8 by insulators 12 and 13, respectively. A voltage for the discharges of sufficient height is the electrodes 2, 3 via an electrical Circuit supplied to terminals 14 and 15 for • the input of electrical power, a choke 16, a transformer 17 and a capacitor 18 comprises. The charge on the capacitor is continuously discharged in order to generate repeated discharges not only between the openings 4 and 5 of the electrodes 2 and 3, but rather also between the opposite sides of the baffles 6 and 7. In Fig. 1, 19 and 2o are the Output terminals of the transformer 17 and 21 and the connection points with the electrodes.

909849/0334909849/0334

Das in einem nicht dargestellten Gasbehälter enthaltene COp-haltige Ausgangsgas wird dem Entladungsraum zwischen den öffnungen 4 und 5 über eine Rohrleitung durch das Innere der rohrförmigen Elektroden 2 und J5 zugeführt. Die Elektroden 2, 3 werden ständig durch den durch das Innere der Rohre verlaufenden COp-Strom gekühlt, so daß die Elektroden vor einer Erweichung, einer Verformung, oder einem Aufschmelzen geschützt sind. Die CO₂-Ströme werden aus einander entgegengesetzten Richtungin durch die einander gegenüberstehenden öffnungen 4, 5 zugeführt und strömen in den Entladungsraum ein, wo das Aufeinandertreffen der beiden Ströme eine turbulente Durchmischung ergibt. In diesem turbulenten Zustand wird das COp der Bestrahlung mit Funken, d.h. Elektrodenstrahlen hoher Energie ausgesetzt und wird zumindest teilweise ionisiert. In dieser durch die turbulenten Gasströme gebildeten ionisierten Atmosphäre dehnen sich die Elektronenstrahlen (Funken) von einer Elektrode zur anderen in einer Anzahl von Zickzacklinien wie bei einem Blitz im Gewitter aus. Die sich entladenden Elektronenstrahlen überdecken den Abstandsraum zwischen den öffnungen k und 5 und ebenso den Raum zwischen den Leitflächen 6 und 7, und es wird der Abstandsraum zwischen den öffnungen durch ausgedehnte blaue Funken eingehüllt und bildet den sogenannten Flammenvorhang. Der Flammenvorhang verhindert eine Streuung der Elektronenstrahlen, die entlang der ionisierten Gaspartikel verlaufen und vermindert auf der anderen Seite auch die unerwünschte Diffusion der in die Reaktion einzubeziehenden Gase, so daß die Entladungsreaktion mit hohem Wirkungsgrad ausgeführt wird.The COp-containing starting gas contained in a gas container (not shown) is fed to the discharge space between the openings 4 and 5 via a pipeline through the interior of the tubular electrodes 2 and J5. The electrodes 2, 3 are constantly cooled by the COp current running through the interior of the tubes, so that the electrodes are protected from softening, deformation or melting. The CO ₂ streams are supplied from opposite directions through the opposing openings 4, 5 and flow into the discharge space, where the meeting of the two streams results in turbulent mixing. In this turbulent state, the COp is exposed to radiation with sparks, ie high-energy electrode beams, and is at least partially ionized. In this ionized atmosphere created by the turbulent gas flows, the electron beams (sparks) expand from one electrode to the other in a number of zigzag lines like a lightning bolt in a thunderstorm. The discharging electron beams cover the space between the openings k and 5 and also the space between the guide surfaces 6 and 7, and the space between the openings is enveloped by extended blue sparks and forms the so-called flame curtain. The flame curtain prevents scattering of the electron beams which run along the ionized gas particles and, on the other hand, also reduces the undesired diffusion of the gases to be included in the reaction, so that the discharge reaction is carried out with a high degree of efficiency.

909849/0334909849/0334

Das aus den öffnungen 4, 5 zugeführte COg-Gas kann nicht aus dem Reaktionssystem abströmen, ohne den Flammenvorhang zu durchqueren,und es findet die Zersetzungsreaktion besonders wirksam statt, wenn das COp den Flammenvorhang durchbricht. Die entstehende Gasmischung kann über das Auslaßrohr 23 abfließen. Die verschlossene öffnung 24 dient der Reinigung das Inneren der Reaktionskammer. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird anhand Fig. 2 erläutert. Zwischen den Hauptelektroden 2 und 3 ist gemäß Fig. 2 eine mittlere rohrförmige Elektrode 2a vorgesehen, die üblicherweise aus dem gleichen Material besteht und den gleichen Durchmesser aufweist wie die Hauptelektroden 2, 3. Die beiden öffungen 4a und 5a der mittleren Elektrode 2a sind so angeordnet, daß den öffnungen 4 bzw. 5 gegenüberstehe. Nahe den öffnungen 4a und 5a besitzt die mittlere Elektrode Leitflächen 6a bzw. 7a, die den Leitflächen 6 bzw. 7 der ^auptelektroden 2, 3 gegenüberstehen. Das Ausgangs-COp wird auch aus den öffnungen 4a und 5a der mittleren Elektrode 2a über eine Leitung 26 zugeführt. Die Leitung 26 ist durch einen Isolator 27 von der Doppelwandung 8 isoliert. Die weiteren Elemente in Fig. 2 und ihre Arbeitsweise entsprechen Fig. 1. Indem die mittlere Elektrode 2a zwischen den Hauptelektroden 2, 3 angebracht wird, .findet die Entladung in den Abstandsräumen 4-4a, 5-5a, 6-6a und 7-7a statt, so daß der Raum für die Entladungsreaktion vergrößert ist. Als Ergebnis erweist sich die Einfügung der mittleren Elektrode 2a entsprechend Fig. als der Ausnutzung der elektrischen Energie für die Zersetzung des COp in viel wirksameierWeise dienlich. Darüber hinaus kann die hergestellte CO-Menge pro Zeiteinheit vergrößert werden, da das COp-haltige Ausgangsgas auch durch die Elektrode 2a zugeführt werden kann.The COg gas supplied from the openings 4, 5 cannot out of the reaction system without going through the flame curtain, and it finds the decomposition reaction especially effective when the COp breaks through the flame curtain. The resulting gas mixture can be via the Drain outlet pipe 23. The closed opening 24 is used to clean the interior of the reaction chamber. Another embodiment of the invention is explained with reference to FIG. Between the main electrodes 2 and 3, a central tubular electrode 2a is provided according to FIG. 2, which usually consists of the consists of the same material and has the same diameter as the main electrodes 2, 3. The two openings 4a and 5a of the central electrode 2a are arranged so that the openings 4 and 5 are opposite. Near the The middle electrode has conductive surfaces with openings 4a and 5a 6a and 7a, which face the guide surfaces 6 and 7 of the main electrodes 2, 3, respectively. The output COp is also made of the openings 4a and 5a of the middle one Electrode 2a is supplied via a line 26. The line 26 is separated from the double wall 8 by an insulator 27 isolated. The other elements in Fig. 2 and their mode of operation correspond to Fig. 1. By the middle electrode 2a is attached between the main electrodes 2, 3, the discharge takes place in the spaces 4-4a, 5-5a, 6-6a and 7-7a instead, so that the space for the discharge reaction is increased. The result turns out to be the Insertion of the middle electrode 2a according to FIG. As the utilization of the electrical energy for the decomposition serving the COp in a much more effective manner. In addition, the amount of CO produced per unit of time can be increased because the COp-containing starting gas can also be supplied through the electrode 2a.

909849/0334909849/0334

Experimentelle ErgebnisseExperimental results

Beispiel (Fig) Eingangsspannung Trans formator Kapazität des Kondensators Elektroden (Kohlerohre)Example (Fig) Input voltage transformer Capacitance of the capacitor electrodes (carbon tubes)

Pinnen Durchmesser jPinning diameter j

1 (Fig 1)1 (Fig 1) 2(Pig 2)2 (Pig 2) 2oo V2oo V 2ooV2ooV loKV/2ooVloKV / 2ooV loKV/2ooVloKV / 2ooV o.o5^Po.o5 ^ P 0.05/iF0.05 / iF

5mm5mm

LaußenOutside lommlomm lommlomm Abstand zwischen den öffnungenDistance between the openings 15mm15mm 15mm15mm Abstand zwischen öffnung und
LeitflächeDistance between opening and
Guide surface JiomxaJiomxa ^3omm3omm Durchmesser der LeitflächeDiameter of the guide surface 25mm25mm 25mm25mm Dicke der LeitflächeThickness of the guide surface 7mm7mm 7 mm7 mm Durchflußmenge an CO_p Flow rate of CO _p j5. 6m Vhj5. 6m Vh 13.5m /h13.5m / h Verbrauchte elektrische
EnergieConsumed electrical
energy 0.9KViH0.9KViH 1.1 KV/H1.1 KV / H Erzeugtes COGenerated CO o.l5mVho.l5mVh o.21nrVho.21nrVh Energiewirkungsgrad *)Energy efficiency *) 58.2#58.2 # 66.7$66.7 $

*) Der Energiewirkungsgrad gibt den Prozentanteil der für die Erzeugung von CO verbrauchten Energie an, ausgedrückt durch das Verhältnis der verbrauchten elektrischen Energie zu der entsprechend der obigen Gleichung (4) berechneten Energie.*) The energy efficiency is the percentage of the energy used for the production of CO, expressed by the ratio of the consumed electric energy to that calculated according to the above equation (4) Energy.

$09849/0334$ 09849/0334

Wie sich aus einem Vergleich der Ergebnisse der Versuche 1 und 2 klar ergibt, führt die Verwendung einer mittleren Elektrode und die damit einhergehende Vergrößerung des Entladungsraums zu einer Steigerung der CO-Erzeugung und ebenso zu einer Steigerung des Energiewirkungsgrades von 58,7$ auf 66,7$.As is clear from a comparison of the results of Experiments 1 and 2, the use leads a central electrode and the associated enlargement of the discharge space lead to an increase CO generation and also an increase in energy efficiency from $ 58.7 to $ 66.7.

Wie sich aus den obigen Versuchen ferner ergibt, stellt die Erfindung eine durchaus neue Methode zur Herstellung von CO aus COp unter wirksamem und fortlaufendem Einsatz der in elektrischen Entladungen emittierten Energie dar. Die bisher bekannten Verfahren stützen sich hinsichtlich der für die CO-erzeugende Reaktion der Gleichung 1 notwendigen Energiequelle auf die Verbrennungsreaktionen der Gleichungen 2 bis 4, so daß diese bekannten Verfahren eine überaus komplizierte Betriebsweise bedingen und eine entsprechend komplizierte Anlage erfordern. Im Gegensatz dazu ist es jetzt gemäß der Erfindung möglich, CO mit einem hohen Energiewirkungsgrad herzustellen und ein CO-Gas zu produzieren, welches im wesentlichen frei von Hp, Np und Kohlenwasserstoffen ist, die aus einer Mischung mit CO schwer zu entfernen sind. Als wesentlicher Portschritt im Hinblick auf die Einsparung von Vorräten ist es anzusehen, daß das in großen Mengen als industrielles Abfallprodukt anfallende CO₀ als Kohlenstoffquelle für chemische Reaktionen mancher Art genutzt werden kann, indem dieses CO₂ nach der Erfindung in CO umgewandelt wird.As can also be seen from the above experiments, the invention represents a completely new method for the production of CO from COp with effective and continuous use of the energy emitted in electrical discharges Equation 1 necessary energy source on the combustion reactions of equations 2 to 4, so that these known methods require an extremely complicated mode of operation and require a correspondingly complicated system. In contrast, according to the invention, it is now possible to produce CO with a high energy efficiency and to produce a CO gas which is substantially free of Hp, Np and hydrocarbons which are difficult to remove from a mixture with CO. An essential step in terms of saving supplies is that the CO ₀ , which occurs in large quantities as an industrial waste product, can be used as a carbon source for chemical reactions of some kinds by _{converting this CO 2} into CO according to the invention.

909849/0324909849/0324

Claims

Claims.

1. A method for producing CO from CO ₂ , characterized in that CO-containing gas is introduced into a gas-tight reaction chamber and subjected to an electrical discharge and the resulting CO-containing gas mixture is derived from the reaction chamber.

2. The method according to claim 1, characterized in that the CO ^ -containing gas is passed through an arc will.

35. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the COp-containing gas through the interior of electrodes into the discharge space between the electrodes is initiated.

4. The method according to any one of claims 1 to J>, characterized in that an intermittent discharge is maintained in the discharge space.

5. Device for carrying out the method according to claims 1 to 4, characterized by a gas-tight reaction chamber (1) with electrodes (2, 3; 2a) which form a discharge space between them, with at least one feed line for the C0 ₂ -containing gas, which opens into the discharge space in such a way that the gas only emerges from the discharge space through the discharge

909849/0334909849/0334

ORIGINAL INSPECTED

can and with at least one discharge line (23) for the CO-containing mixture formed.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the electrodes are formed by tubular electrodes (2, 3; 2a) which are coaxially opposed to one another with their end-face openings (4, 5; 4a, 5a) leaving a discharge space forming a distance from one another which the CCU-containing gas is introduced.

7. Device according to claim 6, characterized in that that a central tubular electrode (2a) is arranged between the two tubular electrodes (2, 3) is, which with its front-side openings (4a, 5a) the corresponding front-side openings (4, 5) of the other tubular Elektord (2, 3) is opposite.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the central tubular electrode (2a) connected to a feed line (26) for CO-containing gas is

9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the tubular electrodes (2, 3; 2a) close to the facing end openings (4, 5; 4a, 5a) disc-shaped coaxial surfaces (6, 7; 6a, 7a) are provided.

809S49 / 0334