DE285665C

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Publication number: DE285665C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Jlfi 285665-KLASSE 12/*. GRUPPE

KARL GRUHN in BITTERFELD, Bz. Halle.

im elektrischen Ofen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Juni 1913 ab.

Läßt man einen elektrischen Lichtbogen in Kohlenstoff abscheidenden Gasen, beispielsweise in gas- oder dampfförmigen Kohlenwasserstoffen brennen, so werden sie zersetzt in Kohlenstoff und Wasserstoff. Der Kohlenstoff schlägt sich in Form von Ruß an den Wänden und dem Boden des Ofenraumes nieder. Die restierenden Gase bestehen aus einem größeren Teil Wasserstoff und einem

ίο kleineren Teil von unzersetzten und halbzersetzten Kohlenwasserstoffen. Man kann auf diese Weise billige Kohlenwasserstoffe, z. B. Petroleumrückstände, oder Teer oder auch billige Kohlenwasserstoffgase in Ruß und brennbare Gase verwandeln und den Handelswert erhöhen.

Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens ist die Abscheidung des Rußes an den Ofenwänden und den elektrischen Isolatoren hinderlich. Es bildet sich von einer Elektrode zur anderen eine leitende Kohlenstoffbrücke über die inneren¹ Ofenwände hinweg, wodurch Kurzschluß entsteht. Ferner scheidet sich der Kohlenstoff in schwammigen Haufen an den glühenden Elektroden ab. Die ■Elektroden wachsen in kurzer Zeit so stark und so einseitig an, daß der Lichtbogen gestört wird. Es bilden sich außerdem starke Rußfäden zwischen den Elektroden und Ofen-.

wänden, welche auch Kurzschluß erzeugen. Alsdann ist es auch nicht mehr möglich, die keulenförmig angeschwollenen Elektroden aus dem Ofen herauszuziehen.

Vorliegende Erfindung beseitigt diese Ubelstände. Fig. 1 ist ein Längenschnitt, Fig. 2 ein Querschnitt des Ofens. In dem feuerfest ausgemauerten Kasten α befinden sich zwei Kohlenelektroden b, welche an den Wellen c sitzen. Die Wellen werden durch die Riemscheiben d und Riemen e in Rotation versetzt. Die Spindeln f dienen zur Verschiebung der Elektroden und gleichzeitig als Stromzuführung. Die Rotation der Elektroden verhindert, daß sich größere Rußflocken daran festsetzen und festbrennen, und es lagern sich nur feinere Partikel in dichterer Form ab. Außerdem wird die Abscheidung regelmäßig, die Elektroden bleiben kreisrund und wachsen mehr in die Länge. Die Rotation verhindert auch anderseits das Ansetzen von Rußfäden, welche namentlich an den Einführungslöchern im Mauerwerk Kurzschluß bewirken können. Die Isolatoren g, welche in den Hülsen g_x sitzen, müssen ferner noch vor eindringendem Ruß geschützt werden, was durch einen rußfreien Gasstrom bewirkt wird, welcher durch die Stutzen h eintritt und längs den Elektroden in den Ofenraum strömt. Man wählt als schützenden Gasstrom zweckmäßig unzersetzte Kohlenwasserstoffdämpfe oder auch Wasserstoff oder Leuchtgas. Die Hauptgasmenge wird dem Lichtbogen durch die Düsen i zugeführt. Will man flüssige Kohlenwasserstoffe einführen, so werden die Düsen i als Zerstäuberdüsen ausgeführt.

Der entstehende Ruß sammelt sich auf dem Boden k des Ofens. Unter dem Boden ist ein Wasserraum I angebracht, durch welchen

Claims

der Ruß gekühlt wird. Durch die Stutzen m und η zirkuliert das Kühlwasser. Der Ruß wird durch die Transportschnecke ο zu dem Auslaß p befördert und zeitweise abgelassen. Die Gase ziehen ebenfalls nach unten ab und treten durch das Rohr q aus. Es ist zweckmäßig, wenn der Ruß sich auch etwas in dem Rohr q anstaut. Dieser dauernde Rußvorrat im Abzugsrohr wirkt als Filter und reinigt ίο die Gase von den letzten feinen Rußteilchen. Das Abzugsrohr q muß weit sein, damit der Ruß nicht fortgerissen wird. In Fig. 3 sind die Elektroden schräg von oben nach unten gerichtet/ Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß die Schwerkraft das Vordringen des Rußes zu den Isolatoren behindert. Die durch die Stutzen h einzuführende Menge schützenden Gases kann daher kleiner sein als bei der Anordnung nach Fig. 1 ao und 2. Bei Wechselstrom scheidet sich an beiden Elektroden Kohlenstoff ab. Wünscht man die Menge des auf den Elektroden niederzuschlagenden Kohlenstoffes zu vermehren, so kann mit Vorteil Gleichstrom benutzt werden. In diesem Falle scheidet sich fast nur an der positiven Elektrode Kohlenstoff ab, und zwar in größeren Mengen. In der gezeichneten Stellung der Elektrodenenden (Fig. 3) wirkt der Strom verdickend auf die +-Elektrode, da deren Umfang erhitzt wird. Verschiebt man aber die Elektroden in die entgegengesetzte Lage, so daß die +-Elektrode höher und die —Elektrode tiefer steht, so berührt der Lichtbogen das Ende der +-Elektrode, und sie verlängert sich. Man kann daher durch geeignete Regulierung der gegenseitigen Lage der Elektrodenenden lange walzenförmige Stäbe aus Kohle von beliebiger Dicke und Profilierung aus den Gasen direkt erzeugen. Die Überwachung des Vorganges wird durch das Fenster r ermöglicht. Es leuchtet aber ein, daß man auch mit Wechselstrom runde Kohlenstoffstangen erzeugen kann. Ist der Stab so lang geworden, als es die Einrichtung zuläßt, so wird er herausgezogen, bis auf seine ursprüngliche Länge abgeschnitten und wieder eingesetzt, worauf der Vorgang sich wiederholt. Der so gewonnene Kohlenstoffstab kann in manchen Fällen ohne weiteres als Elektrode für andere Zwecke benutzt werden. Bei dem Arbeiten mit Gleichstrom empfiehlt es sich, die Hauptgasmenge an der negativen Elektrode einzufühlen. Pate nt-An strüci-ie:

1. Verfahren zur Behandlung von Kohlenstoff abscheidenden Gasen im elektrischen Ofen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung des Kohlenstoffes an den elektrischen Isolatoren verhindert bzw. an den Elektroden auf die Enden eingeschränkt und regelmäßig gestaltet wird durch Zuführung eines rußfreien Gasstromes zu den Isolatoren bzw. durch Rotation der Elektroden um ihre Achse.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verschiebung der gegenseitigen Lage der Elektrodenenden walzenförmige Kohlenkörper von beliebiger Länge und Profilierung aus den Gasen abgeschieden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels Gleichstromes der Kohlenstoff nur an einer Elektrode abgeschieden wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entstehenden Gase mit dem Ruß nach unten ziehen und durch den Ruß selbst filtriert werden.

5. Elektrischer Ofen zur Ausführung der Verfahren nach Anspruch 1 bis 4^ dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden und deren Isolation so angeordnet sind, daß die Isolation in nach oben herausstehenden Hülsen sich befindet und die Elektrodenenden nach unten gerichtet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,